Масложировая промышленность

1.

Масложировая промышленность

 

Масложировая промышленность, маслобойно-жировая промышленность, отрасль пищевой промышленности, включающая производство растительных масел, гидрогенизацию и расщепление жиров, производство маргарина, майонеза, глицерина, хозяйственного мыла и моющих средств на жировой основе, олифы и некоторых других продуктов.

 

В царской России М. п. имела около 10 тысяч мелких кустарных маслобоек и около 400 цензовых маслозаводов, оснащенных примитивным оборудованием. В 1913 выработка растительного масла составляла 538 тысяч т, мыла (в пересчёте на 40 %-ное содержание жирных кислот) — 192 тысячи т.

 

За годы Советской власти М. п. превратилась в одну из крупнейших отраслей пищевой индустрии, базирующейся на передовой технике и прочной сырьевой базе. Предприятия М. п. имеются во всех союзных республиках. Крупнейшие из них — комбинаты в Краснодаре, Москве, Ташкенте, Душанбе, Иркутске, Саратове, Кировабаде, Свердловске, Гомеле, Казани. На этих комбинатах вырабатывается 45 % общесоюзного производства растительного масла, около 65 % маргарина и более 75 % мыла и моющих средств. На долю М. п. в 1972 приходилось 5,4 % валовой продукции, 2,5 общего количества работающих и 2,7 стоимости промышленно-производственных основных фондов пищевой промышленности СССР.

 

По количеству вырабатываемых масел растительных, мыла и маргарина СССР занимает 2-е место в мире (после США). Промышленное производство растительного масла в СССР составляет свыше 14 % общемирового производства.

 

Выработка растительного масла в СССР непрерывно растет: по сравнению с 1940 она увеличилась в 1972 в 3,6 раза

Благодаря росту сельскохозяйственного производства государственные закупки масличных культур увеличились в 1972 по сравнению с 1940 в 2 раза. Значительно повысилась масличность подсолнечника, на долю которого приходится 50 % всех семян, перерабатываемых промышленностью. Выросла материально-техническая база М. п. Рост производственных мощностей по переработке масличных семян осуществляется главным образом за счёт реконструкции действующих и строительства новых экстракционных заводов. Внедрение экстракционного метода переработки масличных семян позволило повысить производительность труда, механизировать и автоматизировать процессы производства и резко повысить выход масла из сырья (см. Таблицу 2).

Производство продукции в маргариновой и мыловаренной промышленности полностью механизировано.

 

В других социалистических странах М. п. базируется главным образом на собственной сырьевой базе, объём производства продукции удовлетворяет в основном потребности этих стран. Выработка растительного масла составила в 1972 (тысяч т): в Румынии 360, Польше 213, Югославии 165, Болгарии 145, ГДР 131, Чехословакии 88, Венгрии 80.

 

Производство растительного масла в отдельных капиталистических странах (тысяч т): в Италии (1972) 830, ФРГ (1971) 801, Франции (1971) 520. В США выработка растительного масла в 1972 составила 4,6 млн. т, маргариновой продукции 2,6 млн. т, мыла и синтетических моющих средств 3,5 млн. т. См. также Подсолнечное масло, Хлопковое масло.

2.

 

2. Лекция ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ЖИРОВ

Учебники методички лекции рабочие программы - Лекции

Лекция ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ЖИРОВ

1. Пищевая ценность и ассортимент растительных масел

Растительные масла являются одним из основных продуктов питания и служат для человека важнейшим источником энергии. Каждый грамм жиров, окисляясь в организме, дает около 37,7 кДж (9 ккал) энергии. Входящие в состав растительного масла такие жирные кислоты, как линолевая, линоленовая, названы Незаменимыми, или эссенциальными, и их отсутствие в продуктах питания может приводить к различным заболеваниям. Ежедневно человек должен потреблять 25-30 г растительного масла.

Незаменимые (полиненасыщенные) жирные кислоты способствуют выведению из организма излишних количеств холестерина, активизируют ферменты пищеварительного тракта, стимулируют защитные механизмы организма, участвуют в регуляции кровяного давления, работе желез внутренней секреции, благотворно влияют на состояние центральной нервной системы.

Фосфолипиды, входящие в состав растительного масла (основной компонент клеточных структур), имеют существенное значение в проницаемости клеточных оболочек и внутриклеточном обмене. Наиболее важный из фосфолипидов – Лецитин, проявляет липотропное действие, препятствуя ожирению печени и способствуя лучшему усвоению жиров.

Входящий в состав растительного масла витамин Е (токоферол) обладает антиокислительными свойствами, витамин К стимулирует свертывание крови и укрепляет кровеносные сосуды. Каротиноидные пигменты (каротины) при окислительном распаде в животных тканях образуют витамин А.

Пищевые растительные масла широко используют для производства майонеза и маргарина, их добавляют в тесто для улучшения качества и калорийности мучных изделий, для смазывания форм для выпечки, в консервной промышленности при производстве рыбных, мясных и растительных консервов.

Остающиеся после отделения масла жмых и шрот содержат много белка, минеральных веществ, витаминов и обладают высокой биологической ценностью. Их используют для непосредственного скармливания сельскохозяйственным животным, для приготовления комбикормов, получения пищевых и кормовых белков.

Ассортимент растительных масел. В настоящее время в стране производят несколько видов растительных масел: подсолнечное, соевое, рапсовое, льняное, касторовое, горчичное, кукурузное, кунжутное и др. По объему производства на первом месте стоит подсолнечное масло.

В зависимости от органолептических и физико-химических показателей растительное масло делят на товарные сорта и марки.

По степени очистки масло делят на следующие виды:

- нерафинированное, подвергнутое механической очистке, оно имеет интенсивно выраженные вкус и запах, содержит все сопутствующие вещества, обладает высокой биологической ценностью;

- Гидратированное, Очищенное механически и прошедшее гидратацию;

- рафинированное, прошедшее различные способы очистки, это масло прозрачно, обезличено по вкусу и запаху, имеет пониженную биологическую ценность.

Масло подсолнечное нерафинированное и гидратированное может быть высшего, первого и второго сортов. На пищевые цели используют масло высшего и первого сортов.

Рафинированное масло выпускают недезодорированным и дезодорированным. В свою очередь дезодорированное масло делят на две марки: масло марки Д для производства продуктов детского и диетического питания и масло марки П (пищевое).

Качество растительных масел оценивается по органолептическим и физико-химическим показателям.

К органолептическим показателям относятся вкус, запах, цвет и прозрачность.

Вкус и Запах Растительных масел зависят от вида и качества перерабатываемого сырья, от способа производства (прессование или экстрагирование) и технологических режимов работы оборудования. Сырые доброкачественные растительные масла имеют специфический вкус и запах для данного вида масла. В масле не допускаются посторонние привкусы и запахи, горечь и затхлость (легкие горечь и затхлость могут быть в масле 2-го сорта). Вкус и запах масел становятся менее выраженными после рафинации. По вкусу и запаху можно установить вид масла, в определенной степени доброкачественность, а также наличие таких примесей, как например, следы бензина. Запах масла определяют при его температуре 20 °С. Его наносят тонким слоем на стеклянную пластинку или растирают на тыльной поверхности руки.

Цвет растительных масел обусловливается присутствием в их составе красящих веществ (пигментов), таких, как каротиноиды, хлорофилл и их производные. Цвет сырых растительных масел достаточно специфичен, однако он сильно зависит от способа извлечения масел (так, экстракционные масла окрашены интенсивнее прессовых), а также от условий их хранения. Известно, что под действием кислорода воздуха, ультрафиолетового и гамма-излучения на каротиноиды масло постепенно обесцвечивается. Для определения цвета масло наливают в стакан слоем не менее 5 мм и рассматривают его в проходящем и отраженном свете на белом фоне.

Прозрачность – показатель, характеризующий отсутствие в растительном масле при температуре 20 °С мути или взвешенных частиц, видимых невооруженным глазом, которые ухудшают товарный вид масла, снижают сорт. Для определения прозрачности 100 мл масла наливают в стеклянный цилиндр и оставляют на одни сутки при температуре 20 °С. Отстоявшееся масло рассматривают на белом фоне. Оно считается прозрачным, если нет мути и хлопьев во взвешенном состоянии. В масле 2-го сорта допускается легкое помутнение или сетка над осадком.

К физико-химическим показателям относятся: содержание влаги и летучих веществ; кислотное, цветное, йодное числа; содержание нежировых примесей; фосфорсодержащих веществ; температура вспышки.

Кислотное число – одна из основных характеристик качества масла, пригодности его для пищевых целей. Под ним подразумевается количество КОН в мг, необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла. Оно характеризует содержание свободных жирных кислот в масле, наличие которых объясняется главным образом протеканием процесса расщепления молекул глицеридов при несоблюдении режимов хранения масличного сырья, нарушении технологического процесса производства масла и условий его хранения, а также незавершенностью процессов образования молекул триацилглицеринов в связи с неблагоприятными погодными условиями при выращивании растений. Накопление в масле свободных жирных кислот свидетельствует об ухудшении его качества. В рафинированном подсолнечном масле кислотное число не должно превышать 0,4, в нерафинированном масле высшего сорта – 1,5.

В рафинированном масле отсутствуют фосфолипиды, что обусловливает его невысокую биологическую ценность. В нерафинированном масле массовая доля фосфолипидов составляет 0,4-0,6 %, после гидратации их содержание снижается до 0,1-0,2 %.

Из рафинированного и гидратированного масла полностью удалены нежировые (неомыляемые) примеси, поэтому в них нет отстоя и осадка. В нерафинированном масле высшего сорта массовая доля нежировых примесей, которые могут выпадать в отстой, не должна превышать 0,05 %.

Цветное число масла показывает интенсивность его окраски, то есть наличие каротиноидов. Оно выражается количеством мг йода (в йодистом калии), в 100 мл воды, раствор которого имеет цвет масла. В рафинированном масле цветное число равно 10-12, в нерафинированном оно колеблется от 15 до 35.

Содержание пестицидов, токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов в масле не должно превышать допустимые уровни, установленные медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов утвержденных Минздравом.

Дефекты растительных масел обусловлены главным образом несоблюдением условий или сроков их хранения и определяются протеканием в них химических или биохимических процессов порчи. Качество масел зависит также от степени свежести исходного сырья (масличных семян), соблюдения технологических режимов получения и рафинации масел.

Наиболее часто встречаются следующие дефекты растительных масел: посторонние привкусы и запахи, помутнения и выпадение осадка. Посторонние или неприятные привкусы и запахи – следствия несоблюдения товарного соседства при хранении. Затхлый запах может иметь масло, полученное из дефектных семян. Прогорклый вкус, ощущение першения в горле при дегустации или вкус и запах олифы появляются в результате протекания химических или биохимических процессов порчи при хранении масел в условиях повышенной температуры, влажности, на свету, в результате контакта с воздухом или длительного хранения.

Интенсивное помутнение или выпадение осадка в рафинированных маслах, а также в тех видах и сортах масел, которые по стандарту должны быть прозрачными, без осадка, – результат попадания влаги в масло, сильного охлаждения, которое может вызвать выпадение восков или твердых триациглицеридов.

Упаковка, транспортировка и хранение масел. Растительные масла фасуют в стеклянные бутылки (250, 500 г), в настоящее время чаще в бутылки и бутыли из полимерных материалов (500, 1000, 2000, 3000, 5000 мл), а также в стальные бочки (200 л). На каждой единице транспортной тары или бутылке должна быть маркировка: сведения о товаре в соответствии с требованиями стандартов. Перед фасовкой масло деаэрируют.

Перевозят масло в железнодорожных и автомобильных цистернах, а фасованное – любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозок пищевых грузов.

Хранят подсолнечное масло в закрытых, затемненных помещениях при температуре не выше 18 °С в течение не более 4 месяцев со дня розлива. При хранении необходимо исключить контакт масла с кислородом воздухом, что достигается использованием герметической тары.

Неблагоприятные условия хранения вызывают окисление жиров с возникновением прогорклого и салистого вкуса. Хранение масла при пониженных температурах приводит к его помутнению.

2. Технология производства растительного масла

Существует два способа получения растительного масла: механический (прессование) и химический (экстрагирование). На маслобойных предприятиях (в сельском хозяйстве) масло получают первым способом. Более 80 % производимого масла получают вторым способом на маслоэкстракционных заводах, так как он обеспечивает более полное извлечение масла из сырья.

Технологический процесс получения масла состоит из нескольких этапов.

2.1. Подготовка сырья к извлечению масла.

Очистка от примесей и сушка семян. Технологический процесс переработки маслосемян начинается с их очистки от примесей. Органические и минеральные примеси необходимо удалить, так как они уменьшают выход масла, могут сообщить ему специфический привкус, ускоряют износ оборудования и образуют много пыли в рабочих помещениях.

Для очистки семян от примесей применяют разнообразные зерновые сепараторы. Они имеют аспирационную систему для удаления легких примесей и набор пробивных сит (решет), чаще с круглыми отверстиями, для отделения мелких примесей. Количество сорной примеси в массе маслосемян после очистки не должно превышать 1 %.

Перед сепарированием маслосемена проходят через магнитные устройства для удаления из них металломагнитных примесей. После сепарирования поток маслосемян проходит еще раз через магнитный очиститель и попадает в камнеотборник, который выделяет крупные минеральные примеси (камешки, галька, стекло). Влажность семян высокомасличных сортов подсолнечника не должна превышать 7 %. В семенах с повышенной влажностью происходят различные биохимические процессы, которые ухудшают качество получаемого масла.

Для сушки маслосемян могут быть использованы барабанные, шахтные, рециркуляционные и камерные зерносушилки. При этом необходимо строго соблюдать режим сушки. Предельно допустимая температура нагрева семян подсолнечника не должна превышать 55 °С. Хорошие результаты дает применение для сушки семян установок и бункеров с активным вентилированием (сушка осуществляется подогретым или сухим атмосферным воздухом). В этом случае сушку прекращают, когда относительная влажность воздуха, выходящего из бункера при вентилировании, понижается до 60-65 %, что соответствует равновесной влажности семян подсолнечника 7 %.

Обрушивание семян. После очистки и сушки маслосемена подсолнечника направляют на рушильные машины для отделения ядра от лузги. Процесс разрушения семенной оболочки (лузги) называется Обрушиванием. Для подсолнечника применяются машины, работающие по принципу ударного воздействия на семена. Такими машинами являются бичевые и центробежные рушки.

Рабочими органами бичерушки являются бичевой барабан и дека. Для нормальной работы рушки окружная скорость бичевого барабана должна быть 23-26 м/с, частота вращения при этом составляет 550-630 об./мин. Дека имеет волнистую поверхность. Зазор между декой и барабаном можно регулировать в пределах от 8 до 80 мм. Работает бичерушка следующим образом. Семена, поступающие в питающий бункер, валиком равномерно распределяются по длине бичевого барабана. Пройдя питающую щель, семена попадают на бичи быстро вращающегося барабана и ударяются о них. При достаточной окружной его скорости происходит обрушивание семян. Необрушенные семена отбрасываются на деку, где происходит окончательное обрушивание.

Продукт обрушивания называется Рушанкой. Это смесь, которая состоит из целого обрушенного ядра, оболочек (лузги), сечки (частиц ядра), масличной пыли, целых необрушенных семян (целяка) и не полностью обрушенных семян (недоруша). По технологическим нормам качество рушанки при переработке подсолнечника должно соответствовать следующим требованиям: содержание недоруша и целых необрушенных семян не должно превышать 25 %, сечки – 15 %, масличной пыли – 15 %.

Необходимо отметить, что в процессе переработки масличного сырья нужно по возможности предотвращать окисление масла. Маслосодержащие материалы не должны длительное время контактировать с кислородом воздуха в оборудовании. Для уменьшения интенсивности окислительных процессов в масличном сырье нужно свести к минимуму образование масличной пыли, так как окисление масла на поверхности мелких частиц проходит очень активно. В рушке воздух движется с большой скоростью и при наличии масличной пыли масло в сырье интенсивно окисляется. Кислотное число масла может резко возрастать. Попадание налипаний масличной пыли из застойных зон в технологический поток отрицательно сказывается на качестве готового масла, усиливая его окисление.

Для уменьшения окисления необходимо снизить количество масличной пыли и мелкой масличной сечки. А для этого следует правильно регулировать работу рушки.

Отделение ядра от оболочки. После обрушивания рушанка поступает на разделение по фракциям: ядро, оболочку, целые семена, недоруш. Оболочка выводится из производства, ядро направляется на измельчение, недоруш и целые семена – на повторное обрушивание.

Необходимость разделения рушанки вызвана следующим обстоятельством. Лузга имеет большую пористость и не содержит масла. При дальнейшей совместной переработке с высокомасличным ядром она будет поглощать значительное количество выделяющегося масла, что увеличит потери масла в процессе производства. Кроме того, увеличивается объем перерабатываемого сырья, и производительность оборудования снижается. И, наконец, ухудшается качество получаемого масла за счет восков, которые переходят в него из лузги.

Для разделение подсолнечной рушанки применяют аспирационную вейку, которая состоит из рассева и аспирационного корпуса. Рассев вейки предназначен для разделения рушанки на фракции примерно одного размера. Это необходимо для того, чтобы в аспирационном корпусе более контрастно проявилось различие в аэродинамических свойствах лузги и ядра. В аспирационном корпусе происходит разделение полученных с рассева фракций на ядро и лузгу. Пересыпаясь с полочки на полочку, рушанка подвергается воздействию воздуха, всасываемого вентилятором. Лузга увлекается потоком воздуха внутрь аспирационных каналов, а ядро сходит с наклонных полочек, отделенное от лузги, в виде готового продукта.

Отделение ядра от лузги можно также осуществить в аспираторах и пневмосепараторах.

Измельчение семян и ядра проводят после отделения оболочек (ядро семян) или без отделения оболочки (необрушенные), например, семена рапса и льна.

Измельчение в производстве растительного масла имеет важное значение, так как сильно влияет на выход масла и производительность основного оборудования. Измельчение семян и ядра необходимо для того, чтобы нарушить связи масла с белковой частью ядра и облегчить его извлечение. Измельченный продукт называют Мяткой, из которой можно извлечь масло при существенно меньших внешних воздействиях, чем из целых семян или ядер.

Главная задача измельчения ядра семян – максимально возможное разрушение клеточной структуры, способствующее более полному извлечению масла. При измельчении необходимо достигать оптимального размера и наибольшей однородности получаемой массы. При разрушении клеток масло высвобождается и удерживается на поверхности мятки связями с нежировыми компонентами, в частности с белками.

Измельчение ядра осуществляют в Вальцовых станках способом раздавливания, истирания и сжатия.

Влаготепловая обработка мятки (жарение). Масло в мятке находится в связанном состоянии. При прессовании холодной, неподготовленной мятки получается малый выход масла. Для уменьшения сил, связывающих масло с поверхностью частиц мятки, и облегчения его отделения от нежировых компонентов в технологии производства растительных масел применяют влаготепловую обработку мятки – так называемое жарение.

Сама операция влаготепловой обработки включает увлажнение мятки капельной влагой или водяным паром до заданного значения и последующую сушку перемешиваемого слоя материала при подводе тепла до заданной влажности и температуры.

Наиболее распространенные аппараты для влаготепловой обработки мятки – чанные жаровни, в которых в верхнем чане проводится увлажнение, а во всех последующих чанах – сушка. При увлажнении и нагреве необходимо обеспечить инактивацию ферментной системы в мятке, что способствует подавлению нежелательных окислительных и гидролитических процессов, приводящих к накоплению в масле негидратируемых фосфолипидов и свободных жирных кислот.

В последние годы чаще применяют шнеки-инактиваторы (вместо первого чана жаровни), в которых проводят первый этап влаготепловой обработки, увлажняя мятку горячим водяным паром до 8-9 % и нагревая до 80-85 °С для инактивации ферментов. Нагретая и увлажненная мятка называется Мезгой, которая направляется на предварительное прессование для первичного съема масла (при двойном прессовании). После этого на втором этапе влаготепловой обработки проводят высушивание (жарение) сырья до влажности 3-5 % и нагрев до 110-120 °С перед окончательным прессованием.

2.2. Прессование мезги.

Для получения масла с применением давления используются шнековые прессы. Основной рабочий орган пресса – шнековый вал, собранный из отдельных витков, насаженных на общий вал.

Различают шнековые прессы для предварительного съема масла (Форпрессы) и для окончательного съема масла (Экспеллеры). В форпрессах для увеличения давления шаг витков к выходу уменьшается, а диаметр тела витка увеличивается. В экспеллерах шнек имеет постоянный шаг витков, так как давление на материал в них создается за счет противодавления. Существуют также прессы двойного действия. В них совмещены предварительный и окончательный съем масла. Предварительный съем масла осуществляется в коротком вертикальном зеере, а окончательный съем масла в более объемном горизонтальном зеере.

Исходная мезга представляет собой сыпучий пористый материал. При всестороннем сжатии под воздействием прилагаемого давления происходят два тесно связанных между собой процесса: отделение жидкой части (масла) и соединение (сплавление) твердых частиц материала с образованием брикета жмыха. Для увеличения выхода масла необходимо сочетание влажности мезги – 3-5 % и ее температуры – 110-120 °С.

Шнековые прессы имеют однотипные рабочие органы и общую схему устройства и работы. Основные рабочие органы шнекового пресса – шнековый вал и зеерный цилиндр. Конечные продукты процесса прессования – прессовое масло и жмых. При вращении шнекового вала, помещенного в зеерный цилиндр, то есть в барабан, собранный из зеерных планок с малыми зазорами между ними, мезга транспортируется от места загрузки к выходу. При этом возникает давление, которое отжимает из нее масло. Давление в зеерном цилиндре форпресса постепенно увеличивается (от 10 до 30 МПа) в результате уменьшения шага витков и увеличения диаметра шнека. Частота вращения шнекового вала колеблется от 12 до 25 об/мин.

Масло проходит через зазоры в зеерном цилиндре и собирается в поддоне. Величина зазора между зеерными планками зависит от того, какой – предварительный или окончательный съем масла производят на прессе, а также от того, какое масличное сырье перерабатывают. В случае предварительного прессования зазор между планками несколько больше, чем в случае окончательного прессования. Зазор между зеерными планками изменяется от ступени к ступени, уменьшаясь по направлению к выходу прессуемого материала. Чем больше давление в прессе, а оно больше в случае окончательного прессования и растет по направлению к выходу прессуемого материала, тем меньше должен быть зазор между зеерными планками. Общее изменение зазора от 1,5 до 0,15 мм.

Отжатый масличный материал (жмых) на выходе из зеерного цилиндра встречается с устройством, регулирующим его толщину (от 3 до 12 мм) на выходе из пресса.

2.3. Экстрагирование масла.

Основным недостатком механического способа получения масла прессованием является неполное извлечение его из сырья: в жмыхе остается 7-10 % масла. Более совершенным в этом плане и современным является химический способ, или экстрагирование масла из сырья органическими растворителями. В отходе маслоэкстракционного производства, шроте, содержится не более 1-3 % масла.

На маслоэкстракционных заводах после форпрессования (предварительного съема масла) форпрессовую ракушку (жмых) направляют на экстракцию для окончательного извлечения масла. Растворители, применяемые для этих целей, должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к ним техникой и технологией экстракционного процесса. В общем виде эта требования определяются стремлением получить наибольший выход масла при экстракции, обеспечить наилучшие качественные показатели готовой продукции (масла и шрота), избежать вредного воздействия растворителя на организм человека и обеспечить безопасность работы с ним. В практике экстракции растительных масел наибольшее распространение получили алифатические углеводороды, в частности, Экстракционный бензин или Гексан, которые хорошо растворяют масла и имеют значительно меньшую по сравнению с ними температуру испарения.

Перед экстракцией предварительно жмых проходит соответствующую обработку, цель которой создать оптимальную структуру для извлечения масла растворителем, для чего его дробят на дробилках (молотковых и дисковых), проводят кондиционирование в чанных жаровнях и лепесткование на плющильных вальцовых станках. Форма частиц материала в виде лепестка (пластинки материала толщиной примерно 0,4 мм) позволяет иметь в экстракторах легко проницаемую растворителем массу материала. Из-под плющильных вальцов транспортерами лепесток направляется в экстрактор. Лепесток из форпрессового жмыха – это не единственная возможная структура экстрагируемого материала. Также применяют крупку и гранулы, получаемые без плющильных вальцовых станков.

Экстрактор – основной аппарат маслоэкстракционного цеха. Он предназначен для извлечения масла в растворитель. В качестве экстракционного растворителя применяют бензин с температурой кипения 65-68 °С.

Существует два основных способа экстракции: погружение материала в противотоке с растворителем и ступенчатое орошение материала в противотоке с растворителем. Известны комбинации этих двух способов. Для способа экстракции погружением характерен диапазон соотношений растворитель-материал от 1:1 до 0,6:1, а для способа экстракции орошением – от 0,6:1 до 0,3:1, то есть расход растворителя меньше.

Наиболее распространенными являются вертикальные Шнековые экстракторы, реализующие способ экстракции погружением. В непрерывно действующих шнековых экстракторах создается противоток сырья (лепестков) и растворителя, нагретого до температуры 50-55 °С. Образовавшийся раствор, содержащий 25-35 % масла и 65-75 % растворителя, называют Мисцеллой, которую после экстрагирования фильтруют на специальных фильтрах и сливают в мисцеллосборники. Наиболее совершенными являются карусельный и ленточный экстракторы, в которых экстрагирование масличного сырья осуществляется орошением, что сопровождается меньшим расходом растворителя и способствует получению мисцеллы большей концентрации.

Для отделения масла от растворителя с целью его отгонки мисцеллу направляют сначала в предварительный Дистиллятор, где ее обрабатывают глухим паром с температурой 100 °С, а затем – в окончательный дистиллятор для обработки перегретым острым паром с температурой 180 °С с применением вакуума до полного удаления растворителя. Полученное масло выводят из дистиллятора и охлаждают в теплообменниках. Затем его взвешивают и направляют на очистку.

Остающуюся после фильтрации твердую часть называют шротом. После окончания экстракции шрот содержит масла около 1 % и растворителя около 40 %. Его обрабатывают острым паром с применением вакуума в тостерах для испарения (отгонки) растворителя, подсушивают, охлаждают и измельчают.

Испарившийся в дистилляторах бензин вместе с паром конденсируют в теплообменниках-конденсаторах, а затем в водоосадителях отделяют по плотности от воды и снова используют для экстрагирования масла.

3. Очистка растительных масел

Очистку сырых масел от различных примесей называют Рафинацией, А масла, не подвергавшиеся после получения никакой обработке, кроме фильтрации, – сырыми. Они содержат разнообразные примеси, в том числе нежелательные. К примесям относят вещества различной природы и происхождения. Их делят на три группы. Первая включает сопутствующие триглицеридам вещества, переходящие в масло в процессе его извлечения из доброкачественного сырья. Вторая – вещества, образующиеся в результате химических реакций (окисления, гидролиза) при извлечении и хранении масла. Третья – собственно примеси: минеральные вещества (например, песок), частички жмыха или шрота, остатки растворителя.

Однако помимо нежелательных примесей в жирах всегда имеются сопутствующие вещества, которые не только полезны, но и необходимы для нормальной жизнедеятельности организма человека. К таким веществам относятся, например, жирорастворимые витамины (К, Е), каротиноиды, стерины и др. Некоторые сопутствующие вещества занимают как бы промежуточное положение, например, фосфолипиды. С одной стороны это физиологически активные вещества, имеющие важное значение в обменных процессах организма, являющиеся ингибиторами окисления масел. С другой, – присутствие фосфолипидов в маслах, особенно в больших количествах, приводит к выпадению осадка, что резко снижает товарный вид и затрудняет дальнейшую переработку масла.

Рафинированные жиры легче подвергаются порче, так как при рафинации из них выводятся естественные антиоксиданты – фосфолипиды, токоферолы. Поэтому процесс рафинации стремятся вести так, чтобы, извлекая нежелательные примеси, по возможности сохранить полезные свойства. С этой же целью ограничивают глубину очистки масел. В зависимости от происхождения примесей, а также в зависимости от назначения масла используют разные методы рафинации.

В соответствии с механизмом протекания процессов методы рафинации условно делят на физические, химические, физико-химические.

Физические методы. Их применяют для первичной очистки масел, после чего они считаются нерафинированными. К ним относятся отстаивание, фильтрация, центрифугирование. С помощью этих методов из масла удаляются механические примеси и частично коллоидно-растворенные вещества, например, фосфолипиды, выпавшие в осадок, воду, попавшую в масло в процессе извлечения.

Отстаивание – наиболее простой способ рафинации, при котором из масла удаляют крупные взвешенные частицы мезги, жмыха и шрота в гущеловушках. Двойная механическая гущеловушка (производительность 8-10 т масла в час) представляет собой прямоугольную емкость, которая разделена продольной перегородкой на два изолированных отсека. Неочищенное масло поступает в гущеловушку через карман в первый отсек, где происходит предварительное отстаивание. Отстоявшееся в первом отсеке масло через щель в продольной перегородке перемещается во второй отсек. Отвод очищенного масла происходит через патрубки этого отсека. Осевшая гуща (шлам), состоящая из механических примесей и коллоидных частиц, удаляется с поверхности дна скрепковым цепным механизмом в шнек для шлама.

Фильтрация применяется для удаления из масла более мелких частиц мезги в фильтрпрессах. Широко применяют дисковый механизированный фильтр ФГДС (производительность 4-5 тонн в час). Он имеет корпус в виде цилиндра с коническим днищем. Внутри корпуса расположен полый вертикальный вал с набором фильтрующих дисков. Диски выполнены из сетки и с обеих сторон обтянуты фильтровальной тканью. Между дисками уложены прокладки из фильтроткани. В полом валу имеются радиальные отверстия для подачи профильтрованного масла из внутренней полости диска в полый вал. Снизу полый вал сообщается с патрубком для выхода фильтрованного масла из фильтра.

Центрифугирование масла применяют как для непосредственного отделения взвешенных частиц, так и для дополнительного отжима масла из шлама (осадка) после отстаивания или фильтрования. Основным узлом центрифуги является установленный горизонтально ротор. По форме он представляет собой цилиндр, переходящий в усеченный конус. Суспензия, которую необходимо разделить на составляющие ее части, поступает через питающую трубу во вращающийся ротор. Твердые взвешенные частицы под действием центробежных сил осаждаются на внутреннюю коническую поверхность ротора и направляются шнеком к выгрузным отверстиям. Жидкая фаза протекает между витками шнека и стремится остаться на наибольшем радиусе вращения, то есть в цилиндрической части ротора. Для жидкости на большом диаметре ротора имеются сливные окна, через которые она выбрасывается в приемный отсек кожуха центрифуги. Таким образом, процесс разделения масла по компонентам происходит непрерывно.

Химические методы. К ним относится Щелочная рафинация или нейтрализация. Это обработка масла щелочью для выведения избыточного количества свободных жирных кислот (для снижения кислотного числа). В процессе нейтрализации образуются мыла (соли) как результат взаимодействия жирных кислот и щелочи. Мыла нерастворимы в нейтральном жире и образуют осадок в виде хлопьев – соапсток. Для щелочной рафинации на предприятиях чаще всего применяют растворы NaOH различной концентрации, а также растворы Na2СО3, иногда КОН. Остатки мыла из масла удаляют путем промывания водой, а затем его сушат в вакуум-аппаратах. Для лучшего выделения соапстока и снижения потерь масла после введения щелочи в него добавляют 1-1,5 %-ный раствор поваренной соли. В последнее время применяют метод непрерывной щелочной нейтрализации путем смешивания (с автоматической дозировкой) обработанного продукта с раствором щелочи и последующего отделения соапстока на сепараторах. Степень очистки продукта при этом повышается.

Физико-химические методы. Эти методы включают гидратацию фосфолипидов, белковых и других слизистых веществ, вымораживание, отбеливание и дезодорацию масла. С помощью этих методов из масла удаляют примеси, образующие в маслах истинные растворы, без химического изменения самих веществ (красящие, вкусовые и одорируюшие вещества и др.).

Гидратация заключается в добавлении к маслу горячей воды (или введению в него насыщенного пара), чтобы создать эмульсию с температурой

45-60 °С, затем эту эмульсию непрерывно перемешивают в эмульгаторе в течение 30 минут. Количество воды, необходимое для выведения фосфолипидов из масла, определяют в лабораторных условиях пробной гидратацией, обычно оно составляет 0,5 % на 1 % фосфатидов, которые обладают гидрофильными свойствами и в процессе гидратации интенсивно вбирают воду, набухают и укрупняются. В результате образуются хлопья, выпадающие в осадок. При такой обработке удаляют фосфолипиды, белковые и слизистые вещества, частично пигменты; они набухают и выпадают в осадок, захватывая механические взвеси. После этого осадок выводится, а масло сепарируется или фильтруется. Гидратация проводится после первичной очистки масла физическими способами. Гидратированное масло в отличие от нерафинированного имеет менее выраженные вкус и аромат, менее интенсивную окраску без помутнения и отстоя.

Вымораживание. Подсолнечное масло подвергают вымораживанию для удаления воскообразных веществ. Наличие восков в масле ухудшает его товарный вид. Для их выделения масло подвергают специальной обработке до или после щелочной рафинации. Сначала масло охлаждают (вымораживают) до 10-12 °С и выдерживают при этой температуре, медленно перемешивая до образования кристаллов воска. Затем масло отфильтровывают от кристаллов воска. Профильтрованное масло прозрачное, не мутнеет при охлаждении даже до 5 °С.

Отбеливание (адсорбционная рафинация) заключается в извлечении из масла красящих веществ путем обработки его адсорбентами. При этом уменьшается цветное число масла. При отбеливании растительных масел в качестве адсорбентов используют различные отбельные глины, которые называют «отбельными землями», или «отбельными порошками», а также активированный уголь. Как правило, используют бентонитовую глину, основными компонентами которой являются силикаты. Адсорбент вносят в масло в количестве 2-2,5 % от его массы. При отбеливании масло некоторое время перемешивают с адсорбентом в специальных аппаратах, а затем фильтруют. При этом на фильтре остается отбельный порошок вместе с адсорбированными красящими веществами, а осветленное масло проходит через фильтр. Такое масло используют для производства маргарина, майонеза, кондитерского жира и др. После щелочной и адсорбционной рафинации масло считается рафинированным. Следует отметить, что одновременно с отбеливанием в масле происходят нежелательные процессы – изомеризация жирных кислот и снижение стабильности отбеленного масла при хранении.

Дезодорация применяется для извлечения из масла посторонних веществ, которые придают ему специфические запахи и привкусы. Это ароматические углеводороды, низкомолекулярные кислоты, альдегиды, кетоны, эфирные масла. Частично эти вещества выводятся из масла на предыдущих этапах рафинации. В основе дезодорации лежит различие в температурах испарения летучих ароматических веществ и самих жиров. Растительное масло помещают в вакуум-дезодораторы и при обработке острым сухим паром (температура около 200 °С) под вакуумом отгоняют летучие вещества, придающие маслу запах и вкус, а также остатки бензина. Дезодорация является самым надежным способом удаления ядохимикатов из масел, так как в этих условиях они полностью разрушаются. Рафинированные дезодорированные масла прозрачны, без осадка, без запаха, имеют обезличенный вкус.

4. Пищевая ценность, ассортимент и технология маргарина

Маргарин представляет собой высокодисперсную жироводную эмульсию, в состав которой входят высококачественные пищевые жиры, молоко, эмульгаторы, соль, сахар, пищевые красители, ароматизаторы, вкусовые и прочие добавки. Он предназначается для приготовления бутербродов, кулинарных, хлебобулочных и кондитерских изделий. Это высокоусвояемый (94,3-97,5 %) и высококалорийный (3120 кДж, или 745 ккал на 100 г) продукт. Он содержит полиненасыщенных жирных кислот в 8-10 раз больше, чем сливочное масло. Диетические виды маргарина обогащены витаминами.

В зависимости от назначения маргарины подразделяют на группы: бутербродные, столовые и для промышленной переработки. Внутри группы определенному рецептурному составу соответствует наименование маргарина.

Маргарины бутербродные (жира 62 и 82 %) используют для приготовления бутербродов в домашних условиях и в сети общественного питания. Ассортимент: Экстра, Славянский, Любительский, Шоколадный сливочный, Ленинградский. Маргарин Экстра (без соли) можно использовать для приготовления крема.

Маргарины столовые (жира 72, 75 и 82 %) предназначены для употребления в пищу в домашних условиях и в сети общественного питания для приготовления кулинарных, мучных кондитерских и хлебопекарных изделий. Ассортимент: Сливочный, Молочный, Новый, Радуга, Солнечный.

Маргарины для промышленной переработки (жира 82, 82,5 и 83%) предназначены для производства хлебобулочных изделий (Жидкий для хлебопекарной промышленности), для мучных кондитерских изделий (Жидкий молочный для кондитерской промышленности) и для промышленной переработки (Безмолочный).

В зависимости от органолептических показателей маргарины группы столовых подразделяются на высший и 1-й сорта. Вкус и запах маргаринов бутербродных, столовых высшего сорта и маргарина для кондитерской промышленности чистые, молочные или молочнокислые. Консистенция для всех видов маргарина (кроме жидких) пластичная, плотная и однородная. В 1-м сорте допускаются слегка мажущаяся консистенция и неоднородность цвета.

Стандартом нормируются содержание жира (62-83 %), влаги (16-27 %), соли (0,5-1,2 %), кислотность (не более 2,5°), температура плавления (27-35 °С).

К дефектам маргарина относят излишне кислый вкус и крошливую консистенцию. Недопустимыми дефектами являются плесень, горький вкус, металлический привкус, творожистая консистенция и др.

Фасуют маргарины в виде брусков, завернутых в кашированную фольгу, пергамент; в стаканчики и коробки из полистирола (100-500 г); банки металлические для консервов (0,5-10 кг); ящики дощатые, фанерные, из гофрированного картона; бочки деревянные, фанерно-штампованные и фанерные барабаны (22-50 кг).

Хранят маргарин в охлаждаемых помещениях и в холодильниках при температуре от -20 до 15 °С при постоянной циркуляции воздуха и относительной влажности воздуха не более 80 %.

Сроки хранения маргаринов зависят от вида и упаковки их, от температуры помещения, где их хранят, применения консервантов и колеблются от 48 час до 90 дней.

Основным сырьем для производства маргарина являются Саломасы (до 85 %) и растительные масла, подвергнутые полной рафинации (обезличенные по вкусу, запаху и цвету).

Саломасы получают в результате Гидрогенизации – обработки жидких растительных жиров водородом в присутствии медно-никелевого катализатора при температуре 200-230 °С в специальных автоклавах. В результате ненасыщенные жирные кислоты присоединяют водород и восстанавливаются до насыщенных, тугоплавких кислот (в том числе до 44 % их изомеров), а консистенция жира из жидкой переходит в твердую. Полученные саломасы имеют пластичную консистенцию, цвет от белого до бледно-желтого, специфические вкус и запах, они различаются жирно-кислотным составом, а, следовательно, температурой плавления (18-37 °С), твердостью и биологической ценностью.

Нежировое сырье, входящее в состав маргарина, предназначено для улучшения вкуса, запаха и биологической ценности. Основным компонентом является молоко, которое придает приятный запах и вкус маргарину. Особенно облагораживает запах маргарина сквашенное молоко. Для улучшения вкуса применяются соль, сахар, лимонная кислота, какао-порошок. Для придания маргарину светло-желтого цвета, как у сливочного масла, в него добавляют жирорастворимые натуральные красители (синтетические не допускаются) – это каротин, семена аннато. Затраты красителя – 1,6 кг на 100 кг маргарина. Для повышения биологической ценности маргарин обогащают жирорастворимыми витаминами А и Д. В качестве ароматизаторов используют диацетил, ванилин. Для повышения стойкости во время хранения и уменьшения окислительных процессов в маргарин добавляют консерванты – сорбиновую, аскорбиновую и бензойную кислоту (или ее соли).

Для обеспечения устойчивости маргарина, предотвращения его расслоения на воду и жировые компоненты в него добавляют пищевые эмульгаторы

Т-1, Т-2, Т-Ф, МД, основой которых являются фосфолипиды и моноглицериды в определенном соотношении.

В основе производства маргарина лежит процесс Эмульгирования жировой основы с молоком или водой с последующим охлаждением эмульсии и ее механической обработкой. Сначала готовят грубую эмульсию, смешивая компоненты в смесителе обычного типа (с лопастными мешалками). Затем она поступает в гомогенизатор, где обрабатывается при повышенном давлении, и выходит в виде тонкодисперсной эмульсии.

Из гомогенизатора эмульсия поступает в охладитель, в котором ее температура снижается до 10-16 °С, затем в кристаллизатор, где создается уплотненная пластичная масса маргарина. Из кристаллизатора маргарин поступает в формовочно-упаковочные аппараты, которые фасуют его в пачки по 250-500 г, а потом в устройство для укладывания в картонные коробки.

5. Пищевая ценность, ассортимент и технология майонеза

Майонез представляет собой сметанообразную, мелкодисперсную эмульсию типа «масло в воде», приготовленную из рафинированных дезодорированных растительных масел (подсолнечного, оливкового, соевого и др.) с добавлением эмульгаторов, вкусовых добавок и пряностей. Его употребляют как приправу к овощным, мясным и рыбным блюдам и относят к высокопитательным продуктам. Энергетическая ценность майонеза обусловлена значительным содержанием растительного масла (до 67 %), находящегося в диспергированном состоянии и поэтому легко усвояемого.

Обязательными компонентами майонеза являются яичный порошок

(2-6 %), молоко сухое обезжиренное (1-2,5 %), сахар-песок (1,2-5,0 %), соль поваренная (0,4-2,0 %), сода питьевая (0,05 %), горчичный порошок (0,25-2,5 %), уксусная кислота (0,55-1,25 %). При введении в рецептуру тмина, перца черного, укропного эфирного масла, экстракта сельдерея, петрушки, сунели и чеснока получают майонез с пряностями, а при введении лимонной и сорбиновой кислот, томата-пасты, соуса Южный, чеснока, перца красного горького, пюре из красного сладкого перца и других получают острые майонезы.

Биологическая ценность майонеза характеризуется наличием в нем полиненасыщенных жирных кислот, жирорастворимых витаминов и других биологически активных веществ, содержащихся во вкусовых добавках (молоке, яичном порошке). Такие добавки, как уксус и горчица, придают майонезу острый вкус и возбуждают аппетит, улучшая пищеварение.

У каждого компонента майонеза кроме создания вкуса и аромата есть свое специальное назначение. Так, сухое молоко, яичные продукты, горчичный порошок являются эмульгаторами, которые создают определенную структуру; питьевая сода способствует набуханию белков, а уксус и соль препятствуют развитию микрофлоры, оказывая консервирующее действие.

Схема производства майонеза состоит из следующих операций:

- подготовка растительных масел;

- приготовление пасты (смешение водорастворимых компонентов) и получение эмульсии в смесителях и гомогенизаторах;

- фасовка готового продукта.

Эмульсию получают смешиванием пасты с растительным маслом и водным раствором соли и уксуса. Для тонкого эмульгирования используют гомогенизацию, в результате чего получается однородная сметанообразная консистенция.

В зависимости от состава и назначения майонезы подразделяют на закусочные, десертные и диетические.

К Закусочным майонезам относят: столовые – Провансаль, Молочный, Любительский; с пряностями – Весна (с укропным маслом), Ароматный (с экстрактом петрушки, укропа, сельдерея); острые с вкусовыми и желирующими добавками – Московский (с красным горьким перцем), Праздничный (с перцем, чесноком, кинзой, орехами), Салатный.

В Десертных майонезах (Медовый, Апельсиновый, Яблочный) уксусную кислоту заменяют лимонной. В состав включают фруктово-ягодные джемы и эссенцию. Используют их как приправу к сладким блюдам.

В Диетических Майонезах (Карпаты и Диабетический) сахар заменяют ксилитом или сорбитом.

По консистенции майонезы подразделяют на Сметанообразные (Провансаль, с пряностями, Диетические), Пастообразные (Острый, Любительский) и порошкообразные, получаемые сублимационной или распылительной сушкой.

Майонезы оценивают по вкусу и запаху, консистенции, цвету, содержанию жира, влаги, кислотности, стойкости эмульсии.

К дефектам майонезов относят расслаивание эмульсии, наличие большого количества пузырьков воздуха, прогорклый привкус, неоднородность окраски.

Фасуют майонез в стеклянные банки (массой нетто от 200 до 1000 г), в тубы из алюминия или полимерных материалов (50-500 г), в бумажные пакеты с полимерными покрытиями, коробочки и стаканчики из полимерных материалов.

Хранят при относительной влажности воздуха не выше 75 % в течение следующих сроков (в днях):

Хранят майонез при температуре от 3 до 18 °С и относительной влажности воздуха не более 75%. Не допускается хранение и транспортирование майонеза при температуре ниже 0 °С. В зависимости от температуры хранения и вида майонеза устанавливаются определенные сроки хранения: при температуре 3-7 °С – 30 сут, при 8-13

 

 

3.

Общая характеристика пищевого сырья

 

2.1. Классификация пищевого сырья, используемого в пищевых отраслях

Пищевое сырье в большинстве – скоропортящиеся продукты, легко изменяющиеся под действием физических факторов, во многих случаях с высокой начальной стоимостью. Эти особенности пищевого сырья требуют, чтобы при его переработке предусматривались и соблюдались во время всего процесса меры по предотвращению порчи продукта. Режимы обработки, с одной стороны, должны быть наиболее щадящими, обеспечивающими достижение определенной цели обработки, а с другой – минимально воздействовать на свойства продукта, при этом должен обеспечиваться максимальный выход готового продукта из единицы сырья.

Пищевые отрасли перерабатывают огромное количество сырья – от простых минеральных соединений до живых организмов. Естественно, что для направленной обработки столь сильно различающегося по свойствам сырья необходимо использовать разнообразные технологические операции, существенно различающиеся по формам воздействия, интенсивности и характеру подведения энергии к обрабатываемым материалам.

Все сырье по происхождению можно разделить на две большие группы:

органическое:

растительное;

животное;

неорганическое.

^ 2.2. Краткая характеристика сырья растительного и животного происхождения

Сырье растительного и животного происхождения заметно различается по пищевой ценности в широком смысле этого слова, то есть по его роли в питании человека. Продукты животного происхождения: мясо, рыба, молоко, яйца по химическому составу наиболее приближены к потребностям живого организма, прежде всего к потребностям человека. В количественном отношении их требуется меньше для покрытия расходов организма, помимо этого с ними поступают наиболее важные для организма соединения (ферменты, незаменимые аминокислоты, микроэлементы) в наиболее усвояемой для него форме. Но не стоит умолять значения растительного сырья для организма. С продуктами растительного происхождения в организм поступает большое количество витаминов и микроэлементов.

Однако пищевые продукты животного происхождения прекрасно усваиваются не только высшими, но и низшими организмами (микроорганизмами) и практически все являются скоропортящимися. Это накладывает определенный отпечаток на производство, который нельзя не учитывать. Критерием эффективности производства, перерабатывающего сырье животного происхождения, является максимальная его экономия, выработка максимума продукции из единицы сырья. Растительные продукты тоже являются неплохой пищей для микроорганизмов, но способы сохранения их более легкие и менее дорогие.

^ 2.3. Продукты клеточного строения

В середине XIX столетия Т. Шванн сформулировал клеточную теорию (1838). Он обобщил имевшиеся знания о клетке и показал, что клетка представляет основную единицу строения всех живых организмов, что клетки животных и растений сходны по своему строению. Эти положения явились важнейшими доказательствами единства происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Т. Шванн внес в науку правильное понимание клетки как самостоятельной единицы жизни, наименьшей единицы живого: вне клетки нет жизни.

Изучение химической организации клетки привело к выводу, что именно химические процессы лежат в основе ее жизни, что клетки всех организмов сходны по химическому составу, у них однотипно протекают основные процессы обмена веществ. Данные о сходстве химического состава клеток еще раз подтвердили единство всего органического мира.

Современная клеточная теория включает следующие положения:

клетка - основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого;

клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ;

размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

К продуктам клеточного строения, или волокнистым пищевым продуктам, относят пищевые продукты, содержащие волокнистые структуры, образующие нерегулярный каркас (сетку), определяющий в основном консистенцию продукта.

 

Говоря о продуктах клеточного строения животного происхождения, подразумевается мышечные ткани животных. Структура продуктов растительного происхождения образована растительными волокнами. В большинстве случаев волокна, образующие структурный каркас продукта, имеют большую прочность сравнительно с другими его частями, что является определяющим фактором для его структурно-механических свойств. Структурно-волокнистая сетка имеет нерегулярный характер, её образование зависит от вида, возраста, созревания продукта, так что прочностные свойства и консистенция продукта одного вида, возраста могут варьировать в широких пределах.

В процессе обработки, например, измельчении, клеточная структура продуктов разрушается, и их можно рассматривать как типичные дисперсные системы.

^ 2.3.1. Растительные ткани

Основу растительных тканей составляют клетки.

Клетка - мельчайшая жизнеспособная единица живого организма, это элементарный организм, основная частица, которая сохраняет все возможности целого организма. Клетка может существовать как самостоятельный организм (одноклеточные водоросли) или же формировать многоклеточные организмы, в которых они выполняют различные функции. Клетка наделена всеми признаками жизни, среди которых важнейшими являются:

запасание и преобразование энергии. В хлоропластах происходит превращение энергии солнечного света в энергию химических веществ, например, крахмала. В митохондриях энергия химических веществ превращается в энергию АТФ. Синтез молекул, необходимых для построения жизненно важных структур, например, синтез белков осуществляется с помощью рибосом;

с первыми признаками связано свойство живых организмов - энергозависимость. Живые организмы могут существовать только тогда, когда в них поступает энергия и питательные вещества извне;

размножение (деление), присущее как клетке в целом, так и отдельным ее органоидам: ядру, хлоропластам, митохондриям. В основе лежит процесс образования новых молекул и структур, который обусловлен информацией, заложенной в ДНК. Точнее это свойство живых организмов называется самовоспроизведением. Это свойство помогает сохранить жизнь во времени, т.к. продолжительность жизни организмов ограничена;

наследственность и изменчивость также отличают живое от неживого. Наследственность - способность организмов передавать признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки и свойства;

дифференциация, в результате которой клетка не только увеличивается в размерах, но и создает различные ткани. А из дифференцированных видов тканей строятся органы растений и, следовательно, разнообразные виды растений.

движение клеточного содержимого, которое является формой проявления раздражимости. Раздражимость - реакции живых организмов на внешнее воздействие;

приспособительные реакции, обеспечивающие сохранность клеточных структур, оптимальные условия их работы в меняющихся условиях среды и помогающие осуществлять клетке восстановительные процессы.

Растительная клетка достаточно сложно устроена. Клетка состоит из трех частей: клеточной стенки, протопласта и вакуоли. В протопласте выделяют цитоплазму и структурные компоненты - органоиды (рис. 1).

Рис. 1. Схема строения растительной клетки: 1 - цитоплазма, 2 - ядро с хроматином, 3 - митохондрии, 4 - хлоропласты, 5 - хромопласты, 6 - крахмальные зёрна, 7 - аппарат Гольджи, 8 - эндоплазматическая сеть, 9 - вакуоли с включениями, 10 - клеточная стенка, 11 - срединная пластинка.

Клеточная стенка состоит из полисахарида целлюлозы. В состав могут входить вода, белки, минеральные соли, липиды, пигменты и особые вещества, придающие ей водонепроницаемость и прочность. Целлюлозные волокна расположены достаточно рыхло и свободно пропускают воду и небольшие молекулы. Между волокнами располагаются молекулы матрикса, это пектиновые вещества или пектины. В целлюлозной оболочке может находиться полимер лигнин, придающий жесткость и прочность, а также жироподобные вещества (воска, суберин), выполняющие защитную функцию, предотвращая потерю воды. В клеточной стенке имеются поры, через которые проходят тяжи цитоплазмы, окруженные мембраной, из клетки в клетку (они называются плазмодесмами). Целлюлозная оболочка выполняет защитную функцию, придает клетке форму, играет роль механического каркаса.

Протопласт живой клетки составляют ядро и цитоплазма.

Цитоплазма - это внутренняя среда клетки. Жидкая фаза цитоплазмы может быть жидкой или желеобразной в зависимости от комплекса растворенных в воде органических и неорганических соединений. В цитоплазме имеются микроскопические белковые нити, составляющие цитоскелет, к которому прикреплены органоиды клетки. Цитоплазма обладает эластичностью и вязкостью, может активно двигаться. В ней протекают различные биохимические процессы, откладываются вещества в запас. Цитоплазматические тяжи - плазмодесмы - обеспечивают перенос нужных веществ из клетки в клетку. В цитоплазме расположены мембранные и немембранные органоиды, объединенные ею в единый комплекс.

Мембраны окружают многие органоиды. Биологические мембраны называют элементарными, они имеют сходное строение.

 

Функции мембран чрезвычайно важные:

защитная (отграничивает содержимое клетки от наружной среды);

регуляторная (осуществляет обмен веществ, так как обладает полупроницаемостью);

транспортная (перенос веществ активным или пассивным транспортом в клетку);

рецепторная (на мембране имеются рецепторные молекулы);

энерготрансформирующая (преобразование электрической энергии в химическую);

мембраны обеспечивают взаимосвязь клеток через образование межклеточных контактов.

В растительной клетке обычно содержится одно ядро, в некоторых клетках встречается по 2-3 и даже 4-5 ядер.

Ядро - важнейший и самый крупный органоид клетки. В отличие от клеток, не содержащих четко оформленного ядра (т.е. прокариотических), клетки с ядром называются эукариотическими. Ядро окружено двумя мембранами, образующими ядерную оболочку. Наружная мембрана покрыта рибосомами и переходит в эндоплазматический ретикулюм. Внутренняя мембрана - гладкая, часто выстлана изнутри волокнистым веществом. Между ними расположено пространство, заполненное ядерным соком. Ядерная оболочка пронизана сложноустроенными порами, размеры и количество которых связаны с функциональной активностью ядра. Внутреннее содержимое ядра заполнено ядерным соком (более жидким - кариолимфой или более густым - кариоплазмой) или нуклеоплазмой. В нем содержатся белки-ферменты, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот, фибриллярные белки, углеводы, минеральные соли. Основным структурным компонентом ядра является хроматин - дисперсное состояние хромосом (состав: гистоновые и негистоновые белки, ДНК). Деспирализованные хромосомы образуют эухроматин, а плотно упакованные - нерабочий гетерохроматин.

Почти все растительные клетки содержат так называемый аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс), который состоит из системы диктиосом, пузырьков и вакуолей и участвует в синтезе, накоплении и выделении (секреции) полисахаридов, в том числе полисахаридов матрикса клеточной оболочки и слизей. В цитоплазме образуются полости - вакуоли, часто заполненные различными включениями и отграниченные от гиалоплазмы одинарной мембраной - тонопластом. В зрелых растительных клетках вакуоль часто имеет большие размеры и занимает основной объём клетки, а цитоплазма образует лишь очень узкий пристенный слой. В вакуолярном (клеточном) соке содержатся ферменты, углеводы и другие растворимые вещества, могут откладываться таннины, белки, комплексные липопротеидные соединения, кристаллы минеральных веществ.

Клеточная стенка, или клеточная оболочка, наиболее мощно развитая у древесных растений, выполняет механическую (опорную) функцию, через неё происходит транспорт воды и других компонентов обмена веществ, в ней локализуются ферменты.

По мере одревеснения клеточных стенок, повышения содержания в них лигнина растительная ткань приобретает все более устойчивую к воздействующим реагентам структуру.

В строении и функциях каждой клетки обнаруживаются признаки как общие для всех клеток, так и частные особенности, что является результатом их специализации в процессе эволюции.

Развитие волокнистой клеточной структуры начинается со сравнительно мелких, легко разделяемых клеток с тонкими стенками. Затем стенки клеток утолщаются, и прочно соединенные группы клеток образуют длинные, грубые, одревесневшие волокна.

На образование и огрубление волокон оказывают влияние условия выращивания, особенно температура и осадки, а также и стадия зрелости.

Комплексы однотипных растительных клеток, объединенные по анатомо-физиологическому принципу, образуют те или иные ткани плодов и овощей. Основными тканями плодов и овощей являются покровные, запасающие, механические, проводящие, меристематические.

Покровные ткани. Эти ткани располагаются снаружи плодов и овощей и защищают внутренние ткани от неблагоприятных внешних воздействий и фитопатогенных микроорганизмов. К покровным тканям относятся эпидермис (вместе с кутикулой) и перидерма.

Эпидермис обычно покрывает плоды и наземные овощи. Однако лук и чеснок, формирующиеся в земле, также покрыты эпидермисом. Эпидермис является первичной тканью и состоит обычно из одного слоя уплощенных клеток.

Кутикула у плодов образуется вначале в виде очень тонкого слоя. По мере роста плода образуются кутин и кутикулярные слои. Считается, что развитие кутикулы начинается с выделения так называемого прокутина (вещества, состоящего, вероятно, из ненасыщенных жирных кислот), который далее затвердевает и полимеризуется под действием кислорода воздуха. Кутикулы у разных плодов и овощей отличаются толщиной, структурой и составом. Во время хранения плодов нарастают новые слои кутикулы, которая может развиваться или сплошным слоем, или прерывистыми отдельными участками, в зависимости от вида и сорта плодов. Кутикула заметно предохраняет плоды и овощи от потери влаги и увядания, через нее диффундируют газообразные и летучие вещества (кислород, углекислый газ, этилен и др.), и поэтому она оказывает существенное влияние на их газообмен и сохраняемость.

Перидерма образуется на клубнях, корнеплодах, поверхности некоторых плодов и овощей, а также в местах механических повреждений, защищая плоды и овощи от потери воды и поражения микроорганизмами. Это вторичная покровная ткань, начинающая формироваться на месте отмирающих клеток эпидермиса.

К специальным механическим тканям относятся колленхима и склеренхима.

Колленхима служит опорой для молодого растущего организма. Она располагается по периферии органа непосредственно под эпидермисом. Число слоев клеток, составляющих колленхиму, может быть различным. Колленхимные клетки всегда живые, многоугольные по форме. Они имеют, как правило, одну большую и несколько мелких вакуолей. Цитоплазма их содержит много митохондрий и пластид.

Склеренхима состоит из частично или полностью отмерших клеток, с сильно утолщенными одревесневшими стенками, основной функцией которых в теле растения является механическая. Наличие этих клеток дает возможность растению противостоять различным нагрузкам без повреждения мягких тонкостенных клеток. Клетки обычно удлиненной формы с заостренными концами группируются в волокна и склереиды. В плодах обычно склереидами являются каменистые клетки.

Запасающая (паренхимная) ткань занимает особое место в плодах и овощах. Она состоит из паренхимных клеток, в которых сосредоточены питательные вещества. В паренхимных клетках клубней, корнеплодов, корневищ, луковиц, листовых и плодовых овощей и сочных плодов накапливаются и хранятся различные углеводы, кислоты, белки, витамины, жиры, танины и другие вещества, которые в дальнейшем используются клеткой для дыхания и других обменных процессов. Паренхимные клетки довольно просты, они не имеют особой специализации. Оболочки таких клеток обычно тонкие, целлюлозные. Они имеют по всем направлениям приблизительно одинаковый диаметр.

Размер клеток у высших растений обычно колеблется от 10 до 100 мкм. Паренхимные клетки мякоти сочных плодов и картофеля, в которых содержатся запасы питательных веществ и воды, имеют более крупные размеры, а клетки мякоти арбуза, апельсина и лимона видны даже невооруженным глазом. Длина прозенхимных клеток во много раз больше, чем толщина; например, лубяные волокна крапивы достигают в длину до 80 мм, а в поперечнике - микроскопически малы.

^ 2.3.2. Ткани животных и рыб

Основным структурным элементом мышечной ткани животных и человека является мышечное волокно (клетка). Мышечные волокна слагаются в первичные мышечные пучки. Первичные мышечные пучки объединяются в пучки вторичные и так далее. Пучки высшего порядка покрыты соединительной оболочкой – перемизием и в совокупности составляют мускул.

Различают два основных типа мышц: поперечно-полосатые и гладкие. К поперечно-полосатым мышцам относится вся скелетная мускулатура позвоночных животных. К гладким мышцам относят большую часть мускулатуры беспозвоночных животных и мышечные слои внутренних органов и стенок кровеносных сосудов позвоночных животных.

Волокна поперечно-полосатых мышц представляют собой гигантские многоядерные клетки, диаметр которых варьируется от 10 до 100 мкм, а длина часто соответствует длине мышц, достигая длины 12 см.

Волокно покрыто эластичной оболочкой – сарколеммой. Внутри волокна расположены длинные нитевидные миофибриллы.

Пространство между ними заполнено саркоплазмой, содержащей ядра по периферии волокна.

Гладкие мышечные волокна представляют собой веретенообразные одноядерные клетки. Длина их обычно достигает 50-250 мкм, ширина 4-8 мкм. Миофиламенты в гладких мышечных волокнах обычно не объединены в обособленные миофибриллы, а расположены по длине волокна в виде множества одиночных актиновых нитей.

Содержание соединительной ткани неодинаково в различных частях туши. Структура и состояние соединительной ткани и составляющих её компонентов во многом определяют биологическую ценность, перевариваемость, усвояемость и вкусовые качества мяса.

Мясо рыбы состоит из мышечной, соединительной и жировой тканей. Мышечное волокно (клетка) – основной морфологический элемент мышцы. Поверхность клетки покрыта эластичной оболочкой (сарколеммой), внутри нее находится миофибриллы (тончайшие белковые образования) и саркоплазма – полужидкое белковое вещество, заключающее в себе клеточные ядра, различные органические и неорганические вещества. Мышечные волокна сращиваются своими концами с септами (тонкими соединительнотканными перегородками), а последние соединяются через мышечные перегородки и опорные связки со скелетом.

Мышечные волокна соединены между собой прослойками рыхлой соединительной ткани (эндомизия), заполненной вязкой структурированной жидкостью.

Мышечное волокно рыбы, как и мяса, состоит из вязкого белкового раствора (саркоплазмы), гелеобразных волокнистых образований (миофибрилл) и оболочки (сарколеммы).

^ 2.3.3. Влияние клеточной структуры на свойства продукта

Качество грубоизмельченных плодов и овощей, мяса и мясных продуктов во многом определяется свойствами клеточной структуры.

Полагают, что консистенция этих продуктов зависит от следующих факторов:

действия внутриклеточных сил, связующих клетки друг с другом;

механической прочности и жесткости клеточных стенок;

набухания клеток вследствие осмотического давления внутриклеточной жидкости.

Потребительские свойства продуктов во многом определяются состоянием клеточной структуры, которое заметно меняется во время хранения продуктов. Особенно сильно меняются потребительские свойства сельскохозяйственных животных.

После убоя животных в мышечной ткани последовательно проходит три стадии:

1. Посмертное окоченение (3-6 часов после убоя) – мышечная ткань плохо удерживает воду, непосредственно определяется расположением толстых и тонких нитей в саркомере. Изменения их взаимного расположения объясняют расслаблением посмертного окоченения.

2. Разрешение посмертного окоченения (до 24 часов после убоя).

3. Созревание. Изменения структурно-механических свойств мышечной ткани во время созревания также объясняют изменением клеточной структуры и механическим повреждением миофибрилл.

На свойства растительных продуктов заметное влияние оказывает изменение состава внутри клеточной жидкости. Клеточный сок обуславливает осмотические свойства и тургор клеток (напряженное состояние клеточной оболочки, зависящее от осмотического давления внешнего раствора и упругости клеточной оболочки), следовательно, упругость тканей и органов растений.

Благодаря тургору ткани растений обладают упругостью и конструктивной прочностью. Все процессы автолиза, увядания и старения сопровождаются его падением.

I. Действие межклеточных сил.

Содержащиеся в клеточной стенке растительных тканей пектиновые вещества являются связующим веществом между клетками. В животных тканях эту роль выполняют комплексы гиалуроновой кислоты и белка.

Размягчение плодов в результате ненормального содержания или порчи вызывается изменением свойств пектиновых веществ. Соседние молекулы пектиновой кислоты плотно связываются ионами кальция в результате их взаимодействия с карбоксильными группами соседних молекул.

В целых плодах пектиновые вещества медленно изменяются под действием ферментов. Резкое изменение консистенции плодов после замораживания объясняют нарушением барьеров проницаемости клетки и активированием вследствие этого действия ферментов.

II. Механические свойства клеточной стенки.

В состав клеточных стенок растительных тканей входят углеводы, белки, лигнин, жиры. В количественном отношении основным компонентом их являются полисахариды, которые оказывают наибольшее влияние на прочность клеточной стенки.

Изменения консистенции во время созревания плодов происходят в результате видоизменений клеточных стенок. При созревании плодов наблюдается изменение содержания и свойств углеводов, целлюлозы, лигнина. Однако в наибольшей степени изменения клеточной стенки влияют на механические свойства плодов и овощей во время роста растения. Накопления лигнина приводит к одревеснению клеточных стенок и резкому увеличению прочности растения.

Заметное влияние на механические свойства животных тканей оказывает состояние сарколеммы, которая является клеточной оболочкой волокна. И в этом случае возраст животного оказывает существенное влияние на прочность сарколеммы. Коллаген сарколеммы более старых животных имеет более прочную структуру. Из-за образования дополнительных связей повышается его устойчивость к внешним воздействиям, увеличивается температура сваривания.

III. Набухание клеток.

Форма и консистенция продуктов зависят от качества сильно разведенных растворов внутри клетки, окруженной мембраной с селективной проницаемостью. Под действием нагревания и других причин селективная проницаемость мембран может сильно измениться, в результате чего вода диффундирует через мембраны, что вызывает изменение структуры продукта.

Потеря воды может также происходить через полупроницаемые мембраны в результате испарения, что также отражается на структуре продукта. Многочисленными исследованиями установлено, что при упаковке продуктов в паронепроницаемую упаковку продолжительность их хранения без изменения структуры заметно увеличивается.

^ 2.3.4. Жидкие пищевые продукты

К жидким продуктам относятся продукты, которые легко растекаются при комнатной температуре. Типичными жидкими продуктами являются молоко, соки, различные напитки, а также сиропы, некоторые соусы. Также к ним относятся продукты с заметными включениями твердых частиц: соки с фруктовой мякотью, пюре и т.д.

Наиболее характерным фактором, определяющим свойства жидких пищевых продуктов, является вязкость.

Рассмотрим свойства вязкости на примере молока. Гомогенное цельное молоко ведет себя в основном как ньютоновская жидкость (вязкая жидкость, подчиняющаяся при своем течении закону вязкого трения Ньютона), несмотря на присутствие в нем двух фаз. Вязкость молока возрастает с повышением процентного содержания жира и содержания белковых веществ при постоянном содержании жира. Из всех типов белковых веществ, присутствующих в молоке, наибольшее влияние на его вязкость оказывает казеин.

Значительное повышение вязкости вызывает гомогенизация, а при пастеризации происходит незначительное её снижение.

Сиропы и мед ведут себя как простые ньютоновские жидкости. Их вязкость в большей степени зависит от концентрации сахаров.

Большинство соков, получаемых из фруктов и овощей, являются ньютоновскими жидкостями. Полагают, что соки с более высокой вязкостью имеют более высокое качество, чем с низкой. Однако для неосветленных соков вязкость является малопригодным показателем для определения их качества, так как она зависит от характера, размера и количественного содержания взвешенных частиц. Гомогенизация повышает вязкость соков вследствие увеличения общей поверхности частиц.

Вязкость фруктовых соков зависит от содержания пектиновых веществ. Ферменты, содержащиеся в плодах и образующиеся в результате микробиологических процессов, могут заметно изменить вязкость соков, что связывают с превращениями пектиновых веществ.

Такие напитки, как водка, вино, пиво и безалкогольные напитки – ведут себя в основном как ньютоновские жидкости. Этиловый спирт повышает вязкость водных растворов. Полисахариды из солода и зерновых повышают вязкость пива.

^ 2.3.5. Желеобразные пищевые продукты

К желеобразным продуктам относятся: фруктовые желе, желатиновые десерты, творог и другие, состоящие в основном из полимерных углеводов (крахмал, агар) или из белков (глобулин, желатин).

Качество этих веществ определяются их желеобразующей способностью при определенной концентрации в воде. В значительной степени это зависит от функциональных свойств гелей.

Водные суспензии натуральных крахмалов не обладают желирующими свойствами. При нагреве до определенной температуры крахмальные зерна набухают, образуется гель, прочность которого зависит от типа и концентрации крахмала, условий его образования, реакции среды (pH), температуры. При охлаждении вязкость геля повышается. Чрезмерная варка уменьшает его вязкость.

В невареных продуктах большая часть крахмала находится в виде зерен со сравнительно низкой степенью гидратации. Эти зерна расположены внутри клеток, так что свойства продуктов зависят главным образом от свойств целой клетки и клеточных агломератов. Разрушение клеток при резке, дроблении, измельчении и других подготовительных операциях освобождает различное количество крахмальных зерен.

Количество и качество обводненного крахмала во многом определяют свойства вареного продукта.

При производстве кондитерских изделий, десертов, некоторых мясных изделий используется желатин. Его получают из коллагена – главной составной части соединительной ткани кожи, костей животных и птицы, кислотным или щелочным способом.

^ 2.3.6. Пастообразные пищевые продукты

К пастообразным продуктам относятся макароны, вермишель, другие продукты, полученные путем экструдирования через отверстия холодного теста, состоящего из муки и воды. К пастообразным продуктам относится некоторые грубоизмельченные продукты из растительного сырья, сохранившие в основном клеточную структуру.

^ 2.3.7. Жирные пищевые продукты

К жирным пищевым продуктам относят сливочное масло, маргарин, шоколад, майонез, мороженое и другие продукты. Большое содержание жира в этих продуктах определяет их структуру, что и является причиной их выделения в отдельную группу.

Качество сливочного масла и маргарина во многом определяется структурой продукта. Потребитель обычно отдает предпочтение продукту, легко разрезаемому и обладающему способностью к намазыванию. На эти свойства главное влияние оказывает состав кристаллов жира и их размеры, обуславливаемые температурой и другими условиями производственного процесса.

Структура сливочного масла представляет собой сплошную дисперсную среду молочного жира, в которой распределена дисперсная фаза, состоящая из капель водного раствора, молочного белка, минеральных солей, лактозы и других компонентов молока.

Выраженное и устойчивой действие на структуру сливочного масла оказывает скорость охлаждения: после пастеризации быстро охлажденные сливки дают более твердое масло.

В мороженом содержание жира меньше (обычно в пределах 12-14%) хотя его состояние оказывает решающее значение на структуру и свойства продукта, однако на консистенцию мороженого заметно влияют размеры кристаллов льда, количество введенного при взбивании воздуха, а также добавляемые к смеси эмульгаторы и стабилизаторы.

Масса какао, или горький шоколад, представляет собой сплошную среду масла какао, в которой распределены дисперсные частицы других нежирных компонентов. В ней нет шариков водного раствора, характерных для сливочного масла.

Во время приготовления шоколадной массы в нее вбиваются мельчайшие пузырьки воздуха, которые оказывают заметное влияние на структуру шоколада.

В плиточном шоколаде содержится много сахара и молочных сухих веществ, вкусовые соединения, эмульгаторы (лецитин) и масло какао. Характерные структурные свойства шоколада определяются главным образом липидными компонентами. Масло какао имеет более узкий диапазон пластичности сравнительно с другими жирами. Температура плавления масла какао 28-390С. При комнатной температуре оно застывает, становится ломким и утрачивает маслянистость.

^ 2.3.8. Стекловидные пищевые продукты

Типичным стекловидным продуктом является леденцовая карамель. Это аморфный продукт, состоящий из застывших перенасыщенных сахарных сиропов, обладающий низкой эластичностью (упругостью), разламывающийся под действием избыточного напряжения, то есть обладающий типичными свойствами стекла.

Карамели стекловидного типа имеют сплошную стекловидную гомогенную некристаллическую структуру, состоящую из почти обезвоженной смеси углеводов с низкой молекулярной массой. Красители и кристаллические вещества, добавляемые к карамели, мало влияют на её структуру.

Леденцовую карамель производят путем выпаривания воды из концентрированного сиропа сахарозы, смешанной с инвертным сахаром и патокой. Степень гидролиза сахарозы, то есть содержание инвертного сахара, регулируют добавлением кислотных буферов. Красители и вкусовые вещества вводят в карамельную массу в конце варки, чтобы уменьшить потерю их под действием нагревания.

Точка плавления чистой безводной сахарозы равна 1860С, а начало карамелизации её около 2040С. Из-за высокой вязкости сиропа при нагревании за счет конвекции не обеспечивается равномерное распределение тепла во время варки, так как методы перемешивания неэффективны. Для избежания перегрева части сиропа, что может сильно отразиться качестве карамели, используются аппараты специальной конструкции. Эффективными являются вакуумные выпарные аппараты. Понижение давления во время варки, то есть варка под вакуумом, позволяет получать сиропы с заданным содержанием воды при более низких температурах.

Выраженное действие на консистенцию карамели оказывает содержание воды. При содержании воды 4% карамель имеет мягкую консистенцию. По мере снижения содержания воды твердость продукта быстро повышается, достигая пика при 1,5%.

 

4.

 

Технологические схемы производства крахмальной патоки

Крахмальная патока является продуктом неполного гидролиза крахмала разбавленными кислотами или амило- литическими ферментами. Она представляет собой бесцветную или слегка желтоватую, очень вязкую жидкость сладкого вкуса. Сладость ее в 3—4 раза ниже сладости сахарозы. В зависимости от степени гидролиза крахмала патока содержит различное количество глюкозы, мальтозы и декстринов, чем определяется специфичность ее использования в качестве дополнительного сырья при получении отдельных видов пищевой продукции.

Патока используется как антикристаллизатор при получении карамели. Она применяется при варке варенья, фруктовых сиропов, повидла, для загущения ликеров, при производстве некоторых сортов пива, для подслащивания напитков и улучшения качества хлебобулочных изделий.

Патоку с содержанием редуцирующих веществ ниже 32 и выше 70% не вырабатывают. В первом случае она мутнеет из-за выпадения декстринов, а во втором — начинает выкристаллизовываться глюкоза.

Производство патоки в Советском Союзе осуществляется по трем основным схемам. Первая, наиболее старая технологическая схема (рис. 1), применяемая при переработке картофельного крахмала, характерна осахариванием в деревянном аппарате при атмосферном давлении с применением в качестве катализатора серной кислоты. Гидролиз крахмала здесь совмещают со сгущением гидролизата до концентрации 55—57°СА в связи с тем, что в дальнейшем использование для этой цели многоступенчатой выпарки невозможно вследствие выпадения осадка сульфата кальция на теплообменных поверхностях аппаратов. Нейтрализация гидролизата по этой схеме осуществляется мелом. Фильтрация сиропа производится на фильтр-прессах, а адсорбционная очистка — с помощью костеугольных адсорберов. По этой схеме в основном работают лишь паточные заводы небольшой мощности.

Все крупные картофелепаточные заводы переведены на вторую, более прогрессивную схему производства (рис. 2). Особенности этой схемы следующие: гидролиз крахмала в автоклавах (конверторах) или непрерывных осахаривателях с применением в качестве катализатора соляной кислоты; нейтрализация сиропа содой; фильтрация сиропа на камерных фильтр-прессах с применением вспомогательных фильтрующих порошков; адсорбционная очистка жидких и густых сиропов на костеугольных адсорберах; уваривание жидких сиропов до густых в многоступенчатых выпарках.

Рис. 1. Технологическая схема производства патоки на серной кислоте. Рис. 2. Технологическая схема производства патоки на соляной кислоте.

 

Рис. 2. Технологическая схема производства патоки на соляной кислоте.

Третья схема производства патоки отличается от второй лишь тем, что очистка сиропов производится активным, а не костяным углем.

Достоинства второй схемы: быстрое проведение гидролиза крахмала малым количеством соляной кислоты, снижение расхода пара (в 2—3 раза) за счет выпаривания большей части воды из сиропа на многоступенчатой выпарке; более низкие потери сиропа с фильтрационным осадком. При выработке по этой схеме патока получается лучшего качества с пониженной цветностью.

Важнейшими стадиями технологического процесса производства патоки являются подготовка крахмала к переработке, гидролиз крахмала, Нейтрализация гидролизата, фильтрация сиропов, обесцвечивание фильтрованных сиропов, концентрирование жидких сиропов, уваривание очищенных густых сиропов до патоки, охлаждение патоки.

 

5.

Среди огромного количества продуктов животного и растительного происхождения наиболее ценными в пищевом отношении являются молоко и молочные продукты. «Между сортами человеческой еды, -- писал великий ученый Иван Петрович Павлов, -- в исключительном положении находится молоко... Как изумительно выделяется из ряда других сортов пища, приготовленная самой природой

 

Высокая пищевая ценность молока заключается в том, что оно содержит все необходимые для человека питательные вещества (белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины и пр.) в хорошо сбалансированных соотношениях и в легкоперевариваемой форме.

 

Как известно, важная роль в питании человека принадлежит животным белкам. Именно с дефицитом полноценных животных белков связано снижение показателей здоровья населения многих стран -- его физического и умственного развития, сопротивляемости отрицательным воздействиям, трудоспособности, продолжительности жизни и т.д.

По содержанию незаменимых аминокислот и перевариваемое протеазами в желудочно-кишечном тракте белки молока относятся к белкам высокой биологической ценности. Вместе с тем пищевая ценность казеина несколько ограничена дефицитом серосодержащей аминокислоты цистина (аминокислотный скор метионина в сумме с цистином немного ниже 100%). Однако в сывороточных белках баланс дефицитных серосодержащих и других незаменимых аминокислот лучше, чем в казеине, следовательно, и выше их пищевая ценность. Поэтому добавление молочных белков в виде белковых концентратов к растительным белкам, содержащим недостаточное количество лизина и триптофана, улучшает их аминокислотный состав.

Необходимо отметить, что белки молока обладают рядом важных функциональных свойств, позволяющих использовать их концентраты в качестве ценных компонентов разнообразных комбинированных пищевых продуктов. К ним следует отнести их высокую водосвязывающую способность, вязкость, гелеобразование, эмульгирование, пенообразование и ряд других.

К функциональным молочным белкам относятся кислотный казеин, натриевые, калиевые и цитратные казеинаты, копреципитаты, сывороточно-белковые концентраты. Все они широко используются в мясо-молочной, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности в качестве белковых добавок и стабилизаторов структуры (производство плавленых сыров, сметаны, йогурта, детских молочных продуктов, пудингов, кремов, хлеба, макоронных и мясных изделий). Все это позволяет повысить качество и биологическую ценность традиционных продуктов и создать принципиально новые виды пищевых продуктов.

Вместе с тем при дефиците животных белков сейчас стали широко применять соевые белковые продукты. Комбинированные молочно-белковые продукты с использованием соевой основы (кефир, творог, творожные пасты, различные десерты и др.) рекомендуют для питания диабетикам, больным анемией, туберкулезом, язвой желудка и другими заболеваниями.

В последние годы появляется все больше данных, свидетельствующих о том, что казеин молока является источником целого ряда биологически активных пептидов. К ним относятся гликомакропептиды, отщепляемые от к-казеина под действием химозина и фосфопептиды, получаемые из р- и as-казеина во время пищеварения. Они способствуют формированию белковых сгустков высокой степени дисперсности, а также проявляют антигастринную активность, то есть способность угнетать желудочную секрецию (или оказывают противоположный физиологический эффект). Кроме того, по предположению акад. А. М. Уголева и ряда зарубежных исследователей, они могут обладать болеутоляющим, успокаивающим действием.

Определенную ценность в питании человека представляют молочный жир и другие липиды молока. Как известно, биологическая ценность жиров определяется содержанием полиненасыщенных жирных кислот, точкой плавления, перевариваемостью, количеством витаминов A, D, Е (а также трансизомеров ненасыщенных жирных кислот). По сравнению с животными жирами молочный жир лучше усваиваться в организме человека, так как имеет низкую температуру плавления (28...3О°С) и находится в тонко-диспергированном виде, его коэффициент перевариваемости составляет 97...99,7%. По сравнению с растительными жирами он содержит сравнительно мало незаменимых жирных кислот. Вместе с тем присутствие в молочном жире дефицитной арахидоновой кислоты, жирных кислот с короткой цепью, а также значительных количеств фосфолипидов, витаминов A, D повышает его пищевую ценность.

Пищевую ценность молока наряду с белками и молочным жиром обусловливает лактоза. Один из компонентов лактозы -- глюкоза является источником синтеза резервного углевода организма новорожденного -- гликогена, а другой компонент -- галактоза -- необходим для образования гангликозидов мозга. Необходимо отметить ценные свойства лактозы -- способность улучшать всасывание кальция кишечником человека. И, наконец, весьма важна огромная физиологическая роль щелочного производного лактозы -- лактулозы, признанной вмире основным пребиотиком, используемым для функционального питания.

Как известно, продукты функционального питания предназначены для восстановления нормальной микрофлоры человека, состоящей из бифидобактерий и лактобактерий, которая способна противостоять заселению кишечника патогенными микроорганизмами. Именно нарушение нормальной микрофлоры кишечника, илидис-бактериоз, сопровождаемый выработкой гнилостными микроорганизмами токсичных соединений (фенола, индола, скатола и др.), приводит к различным заболеваниям и снижению продолжительности жизни человека. Следовательно, использование лактулозы для обогащения молочных продуктов, предназначенных для питания не только детей, но и взрослых поможет решить проблему улучшения здоровья населения нашей страны.

Пищевая ценность молока и молочных продуктов в значительной степени заключается в высоком содержании в них кальция (в молоке оно составляет 120 мг%, твороге -- 150, в твердых сырах -- 850... 1100 мг.%).

Кальций является важным компонентом костной ткани и зубов человека, составляющим около 99% всего поступающего кальция. Остальное его количество находится в составе клеточных и тканевых жидкостей, которое необходимо для свертывания крови, механизма мышечных сокращений, работы ферментов и т. д. При недостаточном поступлении кальция в организм человека у детей разрушаются зубы, и наступает рахит, у взрослых -- остеопороз (деминерализация костной ткани).

В коровьем молоке кальций хорошо сбалансирован с фосфором, их соотношение составляет 1: 1...1,3:1. Для взрослых институт питания РАМН рекомендует их соотношение в пище равное 1:1,5, для детей -- 2,3:1.

Как правило, поступающий с пищей кальций, почти нерастворим в воде и плохо всасывается тонким кишечником. Исключение составляет кальций в составе молока и молочных продуктов, так как на процессы его абсорбции и усвоения положительно влияет лактоза, а также содержание его в составе фосфопептидов, образующихся при протеолитическом расщеплении казеина. Таким образом, главная часть кальция (около 75%) в диете покрывается именно за счет молока, творога и сыров.

Вместе с тем молоко сравнительно бедно магнием и микроэлементами -- железом, йодом, селеном (иногда -- цинком), что может привести к нарушению работы сердечных мышц, анемии, физической и умственной отсталости детей, а также к сердечно-сосудистым заболеваниям и иммунодефициту. В настоящее время делаются попытки вносить в молоко кальций (до уровня 150...180 мг%), а также железо, йод и селен.

Молоко и молочные продукты являются источником поступления в организм многих витаминов. Так, 5О...7О% потребности человека в рибофлавине и 20...70% в циан кобаламине удовлетворяется за счет молока и кисломолочных продуктов, а сливочное масло и сыры являются основным поставщиком витаминов А и D.

Таким образом, пищевая ценность молока бесспорна и оно должна являться незаменимым продуктом питания человека во все периоды его жизни. Весьма велика роль в питании и различных молочных продуктов -- кисломолочных напитков (простокваши, йогурта, кефира и др.), творога, сметаны, сыров, масла и пр.

качество молоко порок ассортимент

2. Ассортимент молока

Все виды молока различаются, прежде всего, по содержанию СОМО, по пищевым добавкам и наполнителям, а также по способу тепловой обработки.

При разработке того или иного вида молока прежде всего учитывают вкусовые привычки многонационального населения нашей страны, диетическую ценность продукта и эффективность его производства.

Сырьем для производства молока являются натуральное молоко, сливки, обезжиренное молоко.

Натуральное молоко -- это необезжиренное молоко без каких-либо добавок. Оно не поступает в реализацию, так как имеет нестандартизованное содержание жира и СОМО и направляется для выработки различных видов молока и молочных продуктов. Согласно ГОСТ Р 51917-2002, натуральное молоко -- это молоко -- сырье без извлечений и добавок молочных и немолочных компонентов.

Питьевое молоко -- пресный молочный продукт с массовой долей жира не более 9,5%, изготовленный из молока без добавления немолочных компонентов, подвергнутый термообработке.

Обезжиренное молоко -- обезжиренная часть молока, получаемая сепарированием и содержащая не более 0,05% жира.

Сливки -- жировая часть молока, получаемая сепарированием. В соответствии с ГОСТ Р 51917-2002 «Термины и определения» сливки -- пресный молочный продукт с массовой долей жира 10% и более, изготовленный из молока, представляющий собой дисперсную систему «жир в воде», без добавления немолочных компонентов.

Пастеризованное молоко -- молоко, подвергнутое термической обработке при определенных температурных режимах.

Нормализованное молоко -- молоко, значения массовой доли жира или белка, или СОМО которого приведены в соответствие с нормами, установленными в нормативных или технических документах.

Восстановленное молоко -- пастеризованное молоко с требуемым содержанием жира, вырабатываемое из сухого молока или из молочных консервов, и воды.

Цельное молоко -- нормализованное молоко или восстановленное молоко с установленным содержанием жира.

Молоко повышенной жирности -- нормализованное молоко с содержанием жира 4 и 6%, подвергнутое гомогенизации.

Нежирное молоко -- пастеризованное молоко, вырабатываемое из обезжиренного молока.

Питьевое молоко -- пресный молочный продукт с массовой долей жира не более 9,5%, изготовляемый из молока без добавления немолочных компонентов, подвергнутый термообработке.

Основным видом питьевого молока, вырабатываемого у нас в стране, являлось молоко цельное пастеризованное жирностью 3,2% и СОМО 8,1%. В последние годы значительно увеличилось производство молока с пониженным содержанием жира (2,5, 1% и нежирное). С целью сохранения пищевой ценности в молоко пониженной жирности добавляют сухое цельное или сухое обезжиренное молоко. Растет производство витаминизированного молока с витаминами С, А и Д2 и повышенной жирности 4 и 6%. Основные виды молока и их физико-химические показатели приведены в приложении №1.

Восстановленное молоко -- с содержанием жира 3,2 и 2,5% -- вырабатывают полностью или частично из сухого коровьего молока распылительной сушки. Для получения восстановленного молока сухое цельное молоко распылительной сушки смешивают с подогретой водой, перемешивают. В полученную эмульсию с содержанием жира 20% добавляют воды до жирности 3,2%, фильтруют, охлаждают и выдерживают 3-4 ч при температуре не выше 6 °С для более полного растворения основных компонентов и набухания белков. Далее нормализованное молоко пастеризуют, гомогенизируют, охлаждают и разливают.

Цельному пастеризованному молоку, полученному из восстановленного, присущи выраженный привкус пастеризации (ореховый привкус), слегка водянистая консистенция. Для устранения этих недостатков восстановленное молоко «облагораживают», частично добавляя в него натуральное молоко.

Молоко пастеризованное повышенной жирности готовят из цельного молока путем добавления сливок до содержания жира 4 или 6%. Это молоко должно обязательно подвергаться гомогенизации с целью замедления отстоя молочного жира.

Витаминизированное молоко вырабатывают двух видов: с витамином С и с витаминами С, А и Д2 для детей дошкольного возраста. Содержание витамина С должно быть не менее 10 мг на 100 см3 молока. Для производства витаминизированного молока необходимо иметь молоко пониженной кислотности (не больше 18 °Т), так как добавление аскорбиновой кислоты повышает кислотность. В целях уменьшения потерь витаминов их вносят в молоко после пастеризации, однако это приводит к вторичному обсеменению микроорганизмами и понижению стойкости молока.

Белковое молоко характеризуется низким содержанием жира и повышенным количеством СОМО. При выработке белкового молока сырье нормализуют по жиру и СОМО, добавляя необходимое количество сухого цельного или обезжиренного молока. Белковое молоко имеет повышенную кислотность (до 25 °Т) за счет высокого содержания СОМО, в том числе белков, имеющих кислую реакцию. Молоко с какао и кофе вырабатывается в ограниченном количестве у нас в стране, так как для их производства необходимы импортное сырье какао-порошок, кофе и дорогостоящий агар.

В нормализованное молоко вносят пищевые наполнители: сахарный песок, какао-порошок, натуральный кофе и агар. Количество добавляемой сахарозы -- не менее 2,5% (молоко с какао) и не менее 7% (молоко с кофе), какао -- не менее 2,5%, кофе -- не менее 2%. Основной недостаток молока с какао -- образование осадка на дне тары. Внесение агара из расчета 1кг на 1 т смеси стабилизирует систему и замедляет осаждение какао-порошка на дно тары. Учитывая, что за счет наполнителей увеличивается СОМО и дополнительно в молоко попадают посторонние бактерии, готовую смесь пастеризуют при повышенной температуре 85 °С. Молоко должно обязательно подвергаться гомогенизации.

Топленое молоко -- это нормализованное молоко с содержанием жира 4 или 6%, подвергнутое гомогенизации, пастеризованное при температуре не ниже 95 °С с выдержкой 3-4 ч. Длительную выдержку молока при температурах, близких к 100 °С, называют топлением.

В процессе топления молоко перемешивают, далее гомогенизируют, охлаждают и разливают. Готовый продукт имеет характерный вкус и запах, кремовый цвет, являющийся следствием взаимодействия аминокар-боксильных соединений лактозы с белками и некоторыми свободными аминокислотами. Образовавшиеся меланоидины и сульфгидрильные соединения (SH-группы) участвуют в изменении вкуса и цвета молока. Пищевая ценность топленого молока ниже, чем пастеризованного, за счет денатурации белков, разрушения витаминов, образования меланоидинов и перехода кальция в труднорастворимое состояние.

Стерилизованное молоко -- молоко, подвергнутое гомогенизации и высокотемпературной термической обработке при температуре выше 100 °С. Основное отличие стерилизованного молока от пастеризованного -- высокая стойкость при комнатной температуре и характерные вкусовые особенности. Вырабатывают стерилизованное молоко в бутылках и в пакетах (УВТ-молоко). Применяют два способа стерилизации: одностадийный и двухстадийный. Одностадийный используют для выработки стерилизованного молока в пакетах. Сущность этого способа состоит в том, что из подогретого до 75 °С молока удаляют воздух, молоко стерилизуется пароконтактным способом (прямой нагрев) или косвенным (нагрев в теплообменнике). При этом молоко за 1 с нагревается до 140-150 °С, охлаждается, гомогенизируется. При необходимости (при прямом нагреве) удаляется избыточное количество влаги, после чего молоко асептически разливается в стерильную тару. Способ одностадийный стерилизации позволяет лучше по сравнению с двухстадийным сохранить органолептические показатели молока и биологическую ценность.

При двухстадийной стерилизации нормализованную смесь сначала стерилизуют при температуре 140-150 °С в течение 5 с в потоке. Затем молоко охлаждается до 20-75 °С и разливается в стеклянные бутылки, укупоренные герметично. После этого молоко в бутылках вторично стерилизуют в автоклавах периодического или непрерывного действия при температуре 120 °С со временем выдержки 20 мин. В последние годы увеличивается выпуск стерилизованного молока в полимерной упаковке и в бумажных пакетах типа «Тетра-Брик». Ионитное молоко получают путем удаления из него кальция, который замещается эквивалентным количеством калия или натрия при обработке молока в ионообменниках. Полученное молоко при свертывании образует мелкую хлопьевидную консистенцию, поэтому легко и быстро усваивается организмом ребенка.

3. Требования к качеству молока

Качество молока, как и другой продукции животноводства, регламентируется едиными требованиями, предъявляемыми к данному виду продукции на основании действующих нормативных актов-стандартов. Стандарты помогают осуществлению организационных, технологических, экономических и других мероприятий, направленных на повышение качества продукции.

Молоко, выпускаемое с фермы, должно быть натуральным и свежим, полноценным по содержанию жира, белка, витаминов и минеральных веществ, с плотностью не менее 1,027 г/см3 и отвечать требованиям 1-го сорта Государственного стандарта по чистоте, кислотности и бактериальной обсемененности.

Молоко должно быть однородной консистенции, без хлопьев и осадков, белого или слегка желтоватого цвета, без посторонних привкусов и запахов.

Для определения чистоты (механической загрязненности) молока его пропускают через бумажный фильтр и сравнивают со специальный эталоном. Бактериальную обсемененность определяют по редуктазной пробе. Микробы, находящиеся в молоке, выделяют фермент редуктазу, которая обесцвечивает раствор метиленовой сини. По скорости ее обесцвечивания судят о степени микробиологической загрязненности молока.

Огромное значение для качества молока имеет его Кислотность. Свежевыдоенное молоко имеет слабокислую реакцию, обусловленную наличием лимоннокислых и фосфорнокислых солей кальция. Но в неохлажденном молоке кислотность быстро увеличивается, так как в ней размножаются молочнокислые бактерии, сбраживающие лактозу в молочную кислоту. Если молоко не охладить, то оно скиснет, так как молочная кислота свертывает основной белок молока -- казеин. Кислотность молока определяют в градусах Тернера (°Т), которые показывают, сколько миллилитров децинормального едкого натра пошло на титрование 100 мл молока. Например, если на титрование пошло 20 мл, то кислотность молока равна 20°Т. При кислотности 25°Т молоко свертывается при кипячении, а при 65°Т свертывается без нагревания.

Содержание жира в молоке должно соответствовать базисной жирности (3,4%).

В том случае, когда хозяйство поставляет на завод молоко жирностью ниже базисной, хозяйству засчитывается меньше молока, чем сдается. Соответственно, пересчитанному количеству молока и производится оплата за сданную продукцию.

Одним из важнейших показателей качества молока является содержание в нем Соматических клеток. Согласно Государственному стандарту их число не должно превышать 500 тыс. в 1 мл молока.

Молоко, подвергнутое термической обработке, а также молоко, не отвечающее требованиям 2-го сорта, но с кислотностью не выше 21°Т и не ниже III класса по редуктазной пробе и II группы по чистоте принимается заводами как несортовое.

Не допускается смешивание молока от больных и подозреваемых в заболевании коров с молоком здоровых животных. Такое молоко принимается в соответствии с санитарными и ветеринарными правилами.

Запрещается предприятиям молочной промышленности принимать молоко от колхозов, совхозов и фермеров без представления справок от органов ветеринарного надзора о ветеринарно-санитарном благополучии молочных ферм-поставщиков молока.

Не подлежит приему молоко с кислотностью выше 21°Т, а также надоенное в течение 7 дней после отела, прогорклое, с резко выраженным кормовым привкусом, с запахом медикаментов, содержащее консервирующие вещества, пестициды и антибиотики. При внутри-выменном введении пенициллин выделяется с молоком в течение 2 суток, стрептомицин -- 5 суток и мономицин -- 7 суток. Молоко с указанными пороками может быть использовано с разрешения ветработников в корм животным. Молоко, содержащее ядохимикаты, должно быть утилизировано.

Контроль за качеством молока осуществляется путем систематических исследований его химического состава и проверки гигиенических свойств.

В соответствии с требованиями ГОСТ 13264-88 коровье молоко должно быть натуральным, белого или слабо - кремового цвета, без осадка и хлопьев. Замораживание молока не допускается. Оно не должно содержать ингибирующих и нейтрализующих веществ (антибиотиков, аммиака, соды, перекиси водорода и др.) Наличие в молоке тяжелых металлов, мышьяка, афлатоксина М1 не должно превышать допустимого уровня, утвержденного Минздравом. Плотность молока - не менее 1027 кг/кубометр.

4. Дефекты молока

Молоко должно представлять однородную жидкость без осадка.

Молоко повышенной жирности не должно иметь отстоя сливок. Вкус и запах должны быть чистыми, без посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. Цвет белый, со слегка желтоватым оттенком, у топленого - с кремовым оттенком, у нежирного - со слегка синеватым оттенком.

Все болезни или пороки молока могут зависеть от двояких причин: внутренних, зависящих от болезненного состояния самого животного, и внешних, куда относится заражение микроорганизмами, неправильная технология обработки молока, нарушение режимов и сроков его хранения.

Пороки вкуса легко возникают под влиянием бактериальных процессов. Так: - кислый вкус появляется в результате деятельности молочнокислых бактерий; - горький - при длительном хранении молока при температуре ниже 10 градусов вследствие развития гнилостных микроорганизмов; - мыльный привкус молоко приобретает при длительном хранении, когда в результате развития гнилостной микрофлоры образуются щелочные вещества, которые омывают жир; - неприятные привкусы в молоке могут появляется от скармливания животным свежей крапивы, осоки, капусты, чеснока, репы и др. - соленый вкус образуется при некоторых заболеваниях вымени животных. В результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий или кишечных палочек, молоко приобретает кислый вкус. Горькое молоко.

И в этом случае молоко непосредственно после доения бывает вполне доброкачественным, но спустя короткое время поднявшиеся сливки получают горький вкус и покрываются желтоватыми пятнами. Горький вкус обусловлен в молоке деятельностью гнилостных пептонизирующих бактерий, а также может быть вызван присутствием в кормах полыни. Прогорклый, или липолизный, вкус молока, наиболее распространенный среди пороков вкуса, является следствием гидролиза молочного жира липазами при низких температурах хранения. Чаще встречается в молоке стародойных коров. “Ответственны” за возникновение этого порока масляная, капроновая, каприловая, каприновая и лауриновая кислоты.

Липолизная прогорклость в молоке очень устойчива. Прогорклый привкус появляется также в молоке последних дней лактации. При хранении иногда наблюдается окисленный, едкий вяжущий вкус, который ощущается корневой частью языка. Данный порок вызван окислением ненасыщенных жирных кислот. В результате образуются непредельные (с одной или двумя двойными связями) альдегиды и кетоны.

Возникновению этого порока в молоке способствует присутствие ионов меди, железа, селена. Под воздействием солнечных лучей (при хранении молока на свету) молоко приобретает салистый, олеистый привкус, обусловленный образованием оксикислот из ненасыщенных жирных кислот в результате взаимодействия с пероксидами, а также образованием насыщенных кислот под воздействием атомарного кислорода. В присутствии следов меди при повышенных температурах, рН 6,6- 6,7 могут появляться неприятные металлический и рыбный привкусы. Металлический привкус приобретает молоко в результате взаимодействия молочной кислоты с металлом тары. Под действием света, кислорода, витаминов В2 (рибофлавина) и С, а также меди метионин, входящий в состав сывороточных белков, окисляется в метионал, придающий молоку сладковатый, напоминающий вкус репы или капусты, так называемый солнечный вкус.

Конечные продукты распада метионина могут придавать молоку пригорелый, солодовый или крахмальный привкус. Солодовые запах и привкус формируются также в результате ферментативного распада аминокислот с образованием альдегидов и кетонов. Дымный привкус и запах возможны в стерилизованном молоке и пакетах, если допущен пережог бумаги при склейке поперечных швов пакета. В результате протеолиза белковых веществ гнилостными бактериями и кишечной палочкой появляются гнилостный, сырный и затхлый привкусы. Неприятные специфические привкусы могут появляться от наличия в рационе животных крапивы, чеснока, лука, репы, редьки, полевой горчицы и др.

Пороки запаха чаще всего обусловлены специфичными запахами кормов или возникают при хранении молока в открытой таре в помещениях, где хранятся остро пахнущие продукты. Из порочащих запахов наиболее известны хлебный, тухлый, чесночный, сырный и др.

Пороки консистенции образуются в результате деятельности некоторых микроорганизмов. Густую консистенцию молоко приобретает вследствие деятельности молочнокислых бактерий, слизистую или тягучую - при действии слизеобразующих микроорганизмов. В результате развития дрожжей, кишечной палочки и масляно-кислых бактерий в молоке образуется пена.

При попадании бактерий, выделяющих сычужный фермент, молоко свертывается во время нагревания даже при низкой кислотности. При замерзании нарушается коллоидное состояние молока, в результате чего оно расслаивается - на стенках тары образуется опресненный лед, жир всплывает на поверхность, а белок концентрируется в центральной и нижней частях. При оттаивании в молоке образуются хлопья и комочки. Вкус становится водянистым и сладковатым. Тягучее или слизистое молоко.

Это молоко, имеющее свойство тянуться нитями и приобретающее этот порок спустя более или менее короткий промежуток времени после удоя. Если в сосуд, в котором было больное молоко, прилить нормального молока, то и оно скоро приобретает те же свойства. Слизистость (тягучесть) молока обуславливаются развитием в нем слизеобразующих рас молочнокислых и гнилостных микробов. Наблюдается при длительном хранении молока при низкой температуре, когда задерживается нормальный молочнокислый процесс, и при некоторых формах мастита. Такое молоко подлежит технической утилизации и на пищевые цели не используется.

В Швеции и Финляндии иногда искусственно приготовляют тягучее молоко при помощи растения Pinguicula vulg. с целью более продолжительного его хранения, и тогда оно вполне безвредно.

Пороки цвета появляются под влиянием пигментирующих бактерий, вызывающих покраснения, посинение и пожелтение молока. Причиной изменения цвета может быть также присутствие некоторого количества крови, попавшей в молоко при выдаивании вследствие болезненного состояния животного.

Синее молоко. Явление это состоит в том, что свежее выдоенное молоко, ничем, по-видимому, не отличающееся от здорового, спустя некоторое время (от 6 до 60 часов) покрывается отдельными синими пятнами, а впоследствии вся толща сливок является иногда в виде сплошной синей пелены. По снятии этого слоя "больных" сливок синее окрашивание появляется вновь, причем молоко приобретает противный запах; появление синевы обусловливается присутствием особых грибков из рода Penicillium, самих по себе бесцветных, но способствующих разложению казеина, при чем образуется анилиновая синь, окрашивающая сливки в синий цвет. Поэтому молоко такое обладает сильно ядовитыми свойствами. Так как причиной этой болезни может явиться не только расстройство органов пищеварения данного животного, но и заражение, то, кроме лечения больной коровы, необходимо также применять дезинфицирование молочной, наилучше окуриванием серой и промыванием стен и посуды водой и хлорной известью.

Меры предупреждения возникновения пороков молока. Для предотвращения появления пороков в молоке, прежде всего, необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенический режим получения, хранения и транспортирования молока. Необходимо контролировать качество кормов и кормовые рационы, температурные режимы хранения кормов. Нельзя допускать использование замороженных, заплесневелых и сильно загрязненных кормов. Для устранения кормовых запахов и вкуса молоко дезодорируют, при этом освобождаются от абсорбированных химических соединений, не свойственных молоку.

Необходимо избегать хранения молока на свету, а также в неоловянированной таре, стараться минимально подвергать его перемешиванию. Пастеризованное коровье молоко следует хранить при температуре от 0 до 36°С не более 36 ч с момента окончания технологического процесса; стерилизованное молоко при температуре от 0 до 10 °С - 6 месяцев; в упаковка тетра-брик-асептик -- 4 месяца.

 

5. Хранение молока

 

В соответствии с требованиями ГОСТ 13264-88 коровье молоко должно быть натуральным, белого или слабо - кремового цвета, без осадка и хлопьев. Замораживание молока не допускается. Оно не должно содержать ингибирующих и нейтрализующих веществ (антибиотиков, аммиака, соды, перекиси водорода и др.) Наличие в молоке тяжелых металлов, мышьяка, афлатоксина М1 не должно превышать допустимого уровня, утвержденного Минздравом. Плотность молока - не менее 1027 кг/кубометр.

Сырое молоко подразделяется на 3 сорта - высший, 1 и 2 в соответствии с требованиями, указанными в таблице.

Требования, предъявляемые к молоку в зависимости от сорта

Показатель

сорт

высший

 

Запах и вкус

Свойственные для молока, без посторонних запахов и вкусов

Свойственные для молока, без посторонних запахов и вкусов. Допускается слабовыраженный кормовой запах и привкус в зимне-весенний период года

Кислотность, Т0

16-18

16-18

16-20

Степень чистоты по эталону, не ниже группы

Бактериальная обсемененность, тыс/куб.см

до 300

300-500

500-4000

Содержание соматических клеток, тыс/куб.см, не более

Молоко, предназначенное для производства продуктов детского питания, стерилизованных продуктов и выработки сычужных сыров, отвечает требованиям высшего или 1 сорта, но с содержанием соматических клеток не более 500 тыс/куб.см. Молоко, направляемое на выработку продуктов детского питания и стерилизованных продуктов, по термоустойчивости должно быть не ниже 2 группы, а направляемое на выработку сыров - по сычужно-бродильной пробе соответствовать требованиям не ниже 2 класса. Содержание спор мезофильных анаэробных лакто-сбраживающих бактерий в таком молоке должно быть не более 10 в 1 куб.см (для сыров с высокой температурой второго нагревания не более 2 в 1 куб.см).

Молоко, предназначенное для производства продуктов детского питания, стерилизованных продуктов и сычужных сыров, принимают с надбавкой к закупочной цене. Молоко, отвечающее требованиям высшего, 1 или 2 сорта, температура которого превышает 10 град., принимают как "неохлажденное" со скидкой с закупочной цены.

Массовая доля жира и белка в молоке должна соответствовать базисным нормам. За каждый 0.1процент жира и белка выше установленных норм предусматриваются надбавки к закупочной цене, а за каждый 0.1 процент жира и белка ниже базисной нормы - соответствующие скидки с цены.

Молоко плотностью 1026 кг/куб.м., кислотностью 15 и от 19 до 21°Т допускается к приемке на основании контрольной (стойловой пробы) 1 или 2 сортом, если оно по своим органолептическим показателям, чистоте, бактериальной обсемененности и содержанию соматических клеток соответствует требованиям стандарта. Результаты анализа контрольной пробы действительны в течение месяца.

Молоко, полученное от коров в неблагополучных хозяйствах по инфекционным болезням и разрешенное для использования в пищу ветеринарным законодательством, должно быть профильтровано, подвергнуто в хозяйстве термической обработке сразу после дойки и охлаждено до температуры не выше 10 градусов. Не допускается смешивание такого молока с молоком, полученным от здоровых животных. Молоко, термически обработанное, относят к несортовому. По качеству оно должно соответствовать требованиям стандарта.

При обнаружении ингибиторов сырое молоко, принятое у хозяйства в день анализа, относят к несортовому, а подвергнутое термообработке, оплачивают со скидкой с цены, если по остальным показателям оно соответствует требованиям ГОСТа. Приемку следующей партии молока из хозяйства задерживают до получения результатов анализа на наличие ингибиторов и бактериальной обсемененности.

Молоко с наличием ингибиторов, а также молоко сырое, не соответствующее требованиям 2 сорта, молоко из неблагополучных по инфекционной обстановке хозяйств, не отвечающее требованиям стандарта, молоко с содержанием нейтрализаторов, тяжелых металлов, мышьяка, афлатоксина М1 и остаточных количеств пестицидов, превышающих допустимый уровень, приемке не подлежит.

 

 

5.

1. ПРОИЗВОДСТВО МАСЛА

Масло - жировое вещество, приготовляемое из веществ животного, происхождения.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ

Технологическая схема производства сливочного масла включает следующие операции:

· Приём молока, получение сливок, пастеризация и дезодорация сливок;

· При сбивании сливок – охлаждение и физическое созревание, сбивание сливок, механическая обработка масляного зерна, промывка, посол, упаковка;

· При преобразовании высокожирных сливок – сепарирование сливок, нормализация и термомеханическая обработка высокожирных сливок, упаковка.

После приёма молоко сепарируют. При сепарировании массовую долю жира сливок устанавливают с учётом способа производства масла.

Для пастеризации сливок применяют пластинчатые пастеризационально-охладительные установки, в которых сливки прогреваются равномерно в тонком слое.

В случае посторонних привкусов и запахов повышают температуру пастеризации и применяют дезодорацию. Сливки первого сорта дезодорировать не рекомендуется.

Сущность сбивания сливок заключается в получении масляного зерна с последующей механической обработкой его в масло. Сливки сбивают в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия.

1.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МАСЛА СБИВАНИЕМ СЛИВОК

Цель охлаждения и физического созревания сливок – перевести часть жира (не менее 32 – 35 %) в твёрдое состояние. При охлаждении сливок образуются центры кристаллизации и происходит частичное отвердевание глицеридов. Применяют длительный и ускоренный режим подготовки сливок к сбиванию.

При длительном режиме сливки выдерживают от 5 до 20 ч при температуре массовой кристаллизации глицеридов молочного жира. Применяют одно- и многоступенчатое охлаждение.

При одноступенчатом охлаждении сливки быстро охлаждают до температуры созревания и выдерживают при этой температуре до сбивания, при многоступенчатом сливки охлаждают поэтапно.

Сбивание сливок заключается в агрегации (слипании) жировых шариков, завершающейся образованием масляного зерна.

Один из факторов получения масляного зерна — температура сбивания сливок. Она влияет на продолжительность их сбивания, жирность пахты и консистенцию масла. В производственных условиях сливки сбивают при 12 —16 °С.

Продолжительность сбивания сливок зависит от способности их вспенивания и скорости разрушения образующейся пены. Для ускорения сбивания следует повысить пенистость сливок, понизить устойчивость образующейся пены и создать благоприятные условия для ее разрушения.

Продолжительность сбивания сливок зависит также от массовой доли жира в них. С увеличением ее сокращается продолжительность сбивания сливок и повышается жирность пахты.

Промывка масляного зерна — операция, влияющая на вкус, запах, консистенцию масла и стойкость его при хранении.

В соответствии с действующей технологической инструкцией промывка масляного зерна необязательна. При использовании высококачественных сливок плазма обладает высокой антиокислительной способностью. При выработке масла из сливок с выраженными кормовыми привкусом и запахом, концентрирующимися в плазме, промывка масляного зерна обязательна.

Масло солят сухим и мокрым (рассолом) способами. Для этого применяют поваренную соль экстра вакуумной выработки с кристаллами размером до 0,8 мм.

Сухой способ применяют при использовании маслоизготовителей периодического действия, а мокрый — при использовании маслоизготовителей как периодического, так и непрерывного действия. При сухом способе соль вносят непосредственно в масляное зерно или в полуотжатый пласт. Преимущества посола в пласт: повышается степень использования соли до 97 %, уменьшается погрешность при расчете соли.

При мокром посоле в продукт (масляное зерно, пласт) заранее вносят рассол из расчета 10—12л рассола на каждые 100 кг масла. Для приготовления рассола берут 1 кг соли на каждые 2,8л воды. Рассол пастеризуют, дают отстояться в течение 1 ч, затем фильтруют и охлаждают. При применении маслоизготовителей периодического действия рассол вносят после удаления пахты или промывной воды в количестве 10—15 % по отношению к массе масляного зерна (пласта) и врабатывают его при закрытых кранах в люке маслоизготовителя. После нескольких отжатий (8—15 раз) рассол сливают. Затем в маслоизготовитель вносят такое же количество оставшегося рассола и врабатывают его до получения требуемого содержания в масле. После этого рассол сливают и заканчивают обработку масла.

Для посола в маслоизготовителях непрерывного действия рассол вносят дозирующими устройствами.

Механическую обработку масляного зерна применяют для формирования пласта масла из разрозненных частей масляного зерна, а также для равномерного смешения компонентов, усреднения со- става и пластификации продукта, что влияет на его вкус, консистенцию, стойкость при хранении и товарные показатели готового продукта. Механическую обработку масляного зерна начинают сразу после отжатия пахты или промывной воды.

Показатель завершенности механической обработки — степень дисперсности плазмы на границе соприкосновения ее с жиром. Для масла, вырабатываемого сбиванием в маслоизготовителях как периодического, так и непрерывного действия, этот показатель составляет соответственно 1,28 и 1,37—1,41 м2/см3.

Сливочное масло, изготовленное сбиванием сливок, фасуют после его выхода из маслоизготовителя, формируя крупные монолиты и мелкие брикеты различной массы (от 10—15 до 50—100 г). В качестве тары используют деревянные ящики и картонные короба. Внутреннюю поверхность их перед наполнением маслом выстилают упаковочным материалом: пергаментом, кашированной фольгой, полимерными пленками, разрешенными для контакта с маслом, и другими материалами. Монолит масла в ящике должен быть плотным (без пустот) с ровной поверхностью.

Ящики (короба) с маслом направляют в камеру охлаждения и хранения, где их укладывают в 3—4 ряда по высоте. Для ускорения охлаждения между рядами ящиков укладывают тонкие деревянные рейки. После отвердевания масла (обычно на следующий день) ящики укладывают штабелями высотой до восьми ящиков.

1.2 ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА СБИВАНИЕМ СЛИВОК

Сбиванием сливок вырабатывают сладкосливочное, кислосливочное, вологодское, крестьянское масло.

Сладкосливочное масло. Изготавливают из свежих пастеризованных сливок в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия. Вырабатывают соленое и несоленое сладкосливочное масло.

После приема, первичной и механической обработки сливки направляют на пастеризацию и дезодорацию. Потом горячие сливки охлаждают до 4—7 °С. Сливки доохлаждают в сливкосозревательных ваннах. В случае необходимости сливки можно выдерживать с целью созревания 15 —17ч. По окончании созревания сливки направляют в маслоизготовители. После созревания сливки подогревают до температуры сбивания в сливкосозревательных ваннах.

Аналогично изготавливают соленое сладкосливочное масло. Посол осуществляют в зерне сухим (солью) или мокрым (рассолом) способом.

Кисломолочное масло. Вырабатывают из пастеризованных сливок в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия. Кисломолочный вкус и приятный специфический аромат этого масла обусловлены жизнедеятельностью молочнокислых бактерий, вносимых с закваской. Кислотность плазмы кислосливочного масла 35 – 55 Т.

Сливки пастеризуют при 85—90 °С. Сырье с посторонними привкусами дезодорируют при интенсивных режимах. Пастеризованные и дезодорированные сливки охлаждают до 16—20 °С, вносят бактериальную закваску и выдерживают их при этой температуре 4—6ч, перемешивая 3—4 раза по 3—5 мин.

Для сквашивания сливок используют бактериальную закваску, приготовленную на чистых культурах молочнокислых стрептококков, в количестве 2—5% от объема сливок. Температуру и продолжительность сквашивания сливок регулируют исходя из нарастания кислотности плазмы сливок.

Для получения вологодского масла с хорошо выраженным вкусом и ароматом температуру пастеризации устанавливают в зависимости от массовой доли жира в сливках. Допускается пастеризация сливок при 97—98 °С с последующей выдержкой их при этой температуре 10 мин в закрытой системе. После пастеризации сливки охлаждают до 4—7 °С, выдерживают при этой температуре 4—5 ч, а затем сбивают. Масляное зерно не промывают.

Крестьянское масло. Вырабатывают из молока и сливок, а также из подсырных сливок. Используют закваску чистых культур молочнокислых стрептококков, питьевую воду и поваренную соль. Для созревания сливок допускается применять дифференцированный, ступенчатый и мягкий режимы.

Сладкосливочное крестьянское масло солят так же, как и сладкосливочное соленое масло.

Кислосливочное крестьянское масло вырабатывают из сливок, сквашенных закваской чистых культур молочнокислых стрептококков.

1.3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МАСЛА ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЖИРНЫХ СЛИВОК

Сущность способа — концентрация жировой фазы молока в сепараторе и последующее преобразование полученных высокожирных сливок в масло. Отдельные технологические операции такие же, как и при выработке сливочного масла сбиванием сливок, но на заключительной стадии эти схемы различаются.

Получение высокожирных сливок включает следующие стадии: сепарирование молока при температуре 45— 50 °С с целью получения сливок, уплотнение жировой фазы в результате деформации жировых шариков — при сепарировании сливок (температура 70—90 °С).

Высокожирные сливки нормализуют по массовой доле влаги и СОМО, используя для этого пахту, пастеризованные цельное молоко или сливки. Получаемое масло имеет приятный привкус пастеризации, который становится более выраженным с увеличением содержания молочной плазмы (СОМО + вода).

При посоле масла применяют сухой способ. В высокожирные сливки вносят 0,8—1 % поваренной соли сорта экстра. Предварительно ее прокаливают 2—3 мин при 120—130 °С и просеивают. Хранят в специальной емкости в сухом чистом помещении.

 

При посоле соль рассеивают по поверхности горячих высокожирных сливок в ванне до их нормализации по влаге, после чего высокожирные сливки тщательно перемешивают и отбирают пробы для определения в них массовой доли влаги.

Термомеханическая обработка высокожирных сливок осуществляется в маслообразователях, где происходят интенсивное охлаждение высокожирных сливок и механическая обработка кристаллизующейся массы продукта. Охлаждение и механическая обработка высокожирных сливок в маслообразователях протекают одновременно. Масло фасуют при вытекании его в виде свободно падающей струи из маслообразователя. Картонный ящик закрывают крышкой и заклеивают специальной бумажной лентой.

 

1.4 ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЖИРНЫХ СЛИВОК

При производстве сливочного масла преобразованием высокожирных сливок концентрирование массовой доли жира до требуемой жирности масла достигается сепарированием сливок с последующей их термомеханической обработкой в потоке. Преимущество способа — значительно (в 2—Зраза) сокращается продолжительность технологического процесса.

Преобразованием высокожирных сливок вырабатывают слад-косливочное, кислосливочное, вологодское, крестьянское масло, масло с наполнителями и др.

Сладкосливочное масло. Высокожирные сливки получают сепарированием исходных сливок температурой 60—85 С. Высокожирные сливки нормализуют по массовой доле влаги пахтой. После нормализации высокожирные сливки сразу направляют в маслообразователь. При выработке соленого сладкосливочного масла соль в количестве 0,8—1 % вносят рассеиванием по поверхности высокожирных сливок в ваннах до нормализации по массовой доле влаги. Для преобразования высокожирных сливок в масло применяют маслообразователь. В нем происходят быстрое охлаждение нормализованных высокожирных сливок и интенсивная механическая обработка. Масло из маслообразователя поступает в тару (ящики, коробки). Тару с маслом направляют в камеры охлаждения и хранения.

Кислосливочное масло. Изготавливают так же, как и сладкосливочное. Особенности технологии — внесение в высокожирные сливки 2—4 % от их объема закваски чистых культур молочнокислых стрептококков. При этом температура высокожирных сливок должна быть 41—45 °С. После внесения закваски высокожирные сливки перемешивают 5—7 мин. При выработке соленого кислосливочного масла посол осуществляют так же, как при выработке сладкосливочного масла. После внесения соли высокожирные сливки охлаждают до 41—45 С. Подготовленные нормализованные сливки подают насосом в маслообразователь, где происходит их преобразование.

Вологодское масло. Технологический процесс производства вологодского масла такой же, как и при выработке сладкосливочного масла преобразованием высокожирных сливок.

Крестьянское масло. Преобразованием высокожирных сливок вырабатывают сладкосливочное соленое, несоленое и кислосливочное несоленое крестьянское масло. При выработке соленого крестьянского масла соль рассеивают на поверхность высокожирных сливок перед нормализацией в ваннах. Нормализованные высокожирные сливки насосом подают в маслообразователь, где их преобразовывают в масло.

Сливочное масло с наполнителями. Вырабатывают следующих видов:

шоколадное, фруктовое, медовое.

При выработке шоколадного масла при сепарировании сливок массовую долю влаги в высокожирных сливках регулируют в диапазоне 19,1—19,5 %, медового масла — 15,4—16 %. При выработке фруктового масла предельно допустимую массовую долю влаги определяют применительно к используемому наполнителю (натуральным плодово-ягодным сокам, джемам, экстрактам).

Высокожирные сливки из сепаратора направляют в ванны для нормализации, куда вносят и наполнители для составления смеси. При производстве шоколадного масла наполнителями служат какао, сахар, ванилин. Их вносят в высокожирные сливки в сухом виде. Ванилин добавляют из расчета 15 г на 1т масла. Смесь наполнителей для нормализации количества пахты вносят в высокожирные сливки и перемешивают.

Для производства фруктового масла в высокожирные сливки добавляют фруктово-ягодные соки (вишни, малины, клюквы, черники, клубники, яблок), соки с мякотью (сливы, абрикосов, кизила, черной смородины и др.) и наполнители в виде сиропов.

В медовом масле наполнителем является пчелиный мед натуральный, прозрачный, без посторонних примесей. Мед, отобранный для производства масла, фильтруют. Количество его определяют из расчета массовой доли сухих веществ меда в готовом масле не менее 28,8 %, что соответствует 36 % натурального меда. Мед вносят в ванну с высокожирными сливками и перемешивают. Плодово-ягодные наполнители в высокожирные сливки вносят в количестве 10%, а сиропы — 16%.

Составленную смесь из высокожирных сливок и наполнителей подогревают в ванне для нормализации при постоянном перемешивании до температуры пастеризации 65—70 °С и выдерживают 20 мин. Затем пастеризованную смесь направляют в маслообразователь. Для получения масла равномерного цвета и однородной консистенции температура его на выходе из маслообразователя должна быть 14—16 °С. Готовый продукт направляют на фасование, упаковывание, маркирование, хранение и реализацию.

2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА

2.1 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА СБИВАНИЕМ СЛИВОК

При производстве сливочного масла сбиванием сливок основным технологическим оборудованием являются сливкосозревательные аппараты и маслоизготовители периодического и непрерывного действия.

Сливкосозревательные аппараты. Предназначены для физического созревания сливок. Принцип их работы основан на равномерном воздействии теплоты (охлаждения) на сливки с целью перевести часть молочного жира в твердое состояние.

Сливкосозревательные аппараты бывают вертикального и горизонтального типов. Конструктивная особенность их — корпус с теплоизоляцией, перемешивающее устройство и теплообменная рубашка.

Сливкосозревательный аппарат вертикального типа . Основной частью аппарата является цилиндрический теплоизолированный резервуар с мешалкой, моечным устройством. Особенность аппарата — теплообменная рубашка, мешалка и устройство для мойки.

 

Теплообменная рубашка выполнена в виде змеевика, что позволяет прокачивать хладоноситель под избыточным давлением, повышая этим эффективность теплообмена. Мешалка, установленная вертикально, имеет форму трубчатого контура с диагональной лопастью. Привод мешалки установлен на крышке аппарата.

Заполняют и опорожняют аппарат через патрубок, который расположен в нижней части резервуара. Для контроля температуры продукта установлены стеклянный термометр и термометр сопротивления. Для определения уровня продукта в аппарате служат датчики уровня, для сигнализации опорожнения — датчик нижнего уровня. Пробу продукта для определения кислотности берут через кран, расположенный в цилиндрической части резервуара.

Аппарат оснащен средствами контроля, автоматического и дистанционного управления процессами.

Сливкосозревательный аппарат вертикального типа с рамной мешалкой применяют для подготовки и обработки сливок, при производстве сливочного масла, сметаны и других продуктов.

Основная часть аппарата — вертикальный цилиндрический резервуар с коническим днищем. На наружной стороне днища и боковой стенке резервуара имеются змеевики, соединенные между собой перемычкой. Пространство между змеевиками и кожухом аппарата заполнено теплоизоляционным материалом.

Особенности аппарата — конструкция мешалки и устройства для мойки. Мешалка предназначена для перемешивания сливок. Лопасти прикреплены вертикально к стойке с помощью направляющих стержней и накидных гаек. Рамная мешалка равномерно и эффективно перемешивает сливки при их созревании. Привод закрыт кожухом.

Устройство для мойки аппарата состоит из трех моющих головок. На трубопроводе подачи моющего раствора установлен пневматический клапан для моющего раствора.

В резервуаре имеется датчик дистанционного измерения уровня сливок, а на боковой стенке смонтированы пробный кран, датчик температуры сливок, стеклянный термометр и датчик рН-метра.

Управление режимами работы аппарата и ввод программ осуществляются с пульта автоматического управления, информация отображается на однострочном дисплее и светодиодных индикаторах пульта автоматического управления.

 

Сливкосозревательный аппарат вертикального типа с рамной мешалкой:

 

/ — моющая головка; 2 - привод; 3 — внуренняя емкость; 4 — люк; 5 — вал мешалки; 6 — теплоизоляция; 7— змеевик; 8— датчик количества продукта; 9 — труба слива холодной и теплой воды; 10 — патрубок для подвода тепло- и хладоносителя; 12 — лопасть мешалки; 13 — опора.

 

Сливкосозревательные ванны горизонтального типа (так называемая сливкосозревательная ванна) представляет собой горизонтальный резервуар корытообразной формы с рубашкой, которая заполняется водой, подогреваемой паром. Пар поступает из трубчатого перфорированного барботера, расположенного в нижней части резервуара.

Для перемешивания сливок предназначена трубчатая мешалка, которая совершает колебательные движения.

Сливки заливают в ванну, трубчатая мешалка, совершая колебательное движение, равномерно их перемешивает. К мешалке подводится хладоноситель (рассол, ледяная, охлажденная вода и др.). Для нагрева продукта в рубашку, предварительно заполненную водой до переливной трубы, подают пар, который конденсируется и отдает теплоту воде, а через стенки — продукту. При перемешивании продукта достигается равномерный нагрев.

Маслоизготовители. Данное оборудование предназначено для сбивания сливок. Основная часть маслоизготовителей периодического действия — барабан, непрерывного действия — цилиндрическая камера. У маслоизготовителя периодического действия барабан может быть цилиндрической, грушевидной, конической, кубической и других форм. Наиболее распространены маслоизготовители с цилиндрическим барабаном.

Маслоизготовитель периодического действия с цилиндрическим барабаном. На поверхности барабана смонтированы откидной люк, смотровые окна, кран для выпуска пахты и клапан для выпуска газов, образующихся при сбивании сливок. Внутренняя поверхность барабана шероховатая, что исключает прилипание масляного зерна. Над барабаном расположено орошающее устройство, изготовленное из труб с отверстиями.

Маслоизготовителъ периодического действия с коническим барабанном. Барабан представляет собой два конуса, сваренных по основанию. На вершине одного из конусов смонтирован люк для выгрузки масла. Барабан снабжен смотровым окном и двумя кранами для слива пахты. В барабане имеется наклонно приваренная лопасть для сбивания сливок и обработки масла. Внутренняя поверхность его шероховатая, что предотвращает прилипание масла. Барабан получает вращение от двухскоростного электродвигателя через клиноременную передачу.

Для охлаждения барабана маслоизготовителя предусмотрено орошающее устройство в виде душа. Душ имеет вентиль, соединенный с трубопроводами для горячей и холодной воды.

Маслоизготовителъ непрерывного действия состоит из последовательно соединенных устройств для сбивания сливок в масляное зерно (сбиватели, подсбиватели и т. п.) и текстуратора для обработки масляного зерна в пласт.

Сбиватели бывают с цилиндром для сбивания, в котором завершается образование масляного зерна, или с цилиндром для сбивания и разделительным цилиндром, в котором завершаются сбивание и отделение масляного зерна от пахты.

Обработка масляного зерна в текстураторе заключается в отжатии избытка влаги, а иногда и выработки недостающего количества влаги. Текстураторы бывают с одной шнековой камерой или двумя, размещенными последовательно или параллельно. Каждая из этих камер может быть одно-, двух- и трехступенчатой.

В сбиватель сливки поступают через кран с торца или по касательной к стенке. При вводе с торца сливки, разбрызгиваемые вращающимся диском, равномерно поступают на лопасти мешалки. При вводе по касательной сливки направляются по трубе во вращающийся вместе с мешалкой конус. Равномерно распределяясь по конусу, сливки непрерывно под действием центробежной силы поступают на лопасти мешалки. Сбивание сливок происходит в условиях энергичного перемешивания. В результате сбивания образуются масляное зерно и пахта. После слива пахты масляное зерно промывают в камере промывки и направляют в камеру отпрессовки. В ней масляное зерно сначала продавливается шнеком через узкую щель в верхней части корпуса, а затем промывается водой, подаваемой форсунками. Воду после промывки сливают в отстойник. Из камеры промывки масляное зерно поступает в камеру обработки под вакуумом, откуда готовый продукт выгружают и направляют на хранение.

 

 

Маслоизготовитель непрерывного действия:

 

/ — станина; 2 — электродвигатель; 3 — вариатор скорости; 4 — кран; 5 — сбиватель; 6 — теп-лообменная рубашка; 7 — мешалка; 8 — текстуратор; 9 — камера промывания масляного зерна; 10, 11 — отстойники соответственно пахты и промывочной воды; 12 — камера обработки масляного зерна под вакуумом; 13 — перфорированные матрицы с лопастями; 14 — насос-дозатор; 15 — коническая насадка; 16 — пульт управления

 

Установка непрерывного действия предназначена для непрерывного сбивания сливок и производства масла.

 

Созревшие, нагретые до температуры сбивания, тщательно перемешанные сливки подают через уравнительный бак винтовым насосом на подсбиватель, а затем в сбивательный цилиндр маслоизготовителя. Сливки поступают на билы сбивательного цилиндра. Образовавшееся масляное зерно с пахтой поступает в бункер первой камеры шнекового текстуратора, где зерно промывается в пахте и обрабатывается шнеками.

Образование масляного пласта начинается в первой камере маслоизготовителя. Во второй камере происходят окончательная промывка масла и дальнейшая обработка зерна. В третьей камере вакуумнасосом создается разрежение для удаления воздуха, так как высокое содержание воздуха в масле отрицательно влияет на его стойкость.

Для окончательной механической обработки масло продавливают через ряд решеток, между которыми установлены ножи для перемешивания масла. При массовой доле влаги в масле ниже необходимой включают аппарат для дозирования влаги. Готовое масло поступает в емкость-накопитель, откуда направляется на фасовку.

Поступившие сливки после сортировки и взвешивания подают насосом в резервуары для хранения, затем в приемный бачок комбинированной теплообменной установки, где они предварительно нагреваются до 30—40 С в пластинчатом аппарате, затем обрабатываются в дезодораторе и регенераторе для пастеризации до температуры 115 С — окончательно сливки пастеризуются в трубчатом аппарате. Далее пастеризованные сливки поступают в трубчатый регенератор, секцию охлаждения пластинчатой установки и при температуре 4 —6 °С направляются на созревание в сливкосозревательные аппараты. Созревшие сливки винтовым насосом подают в подсбиватель и далее в маслоизготовитель.

Полученная пахта из бака поступает сначала в пластинчатый аппарат для охлаждения, а затем в резервуар для кратковременного хранения. Готовое масло фасуют в брикеты и упаковывают в короба. Упакованное масло направляют в холодильные камеры.

2.2 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЖИРНЫХ СЛИВОК

Для производства сливочного масла преобразованием высокожирных сливок применяют оборудование для получения и обработки высокожирных сливок: сепараторы, вакуум-дезодорационные установки, ванны для нормализации, маслообразователи непрерывного действия (цилиндрические и пластинчатые) и гомогенизатор-пластификатор.

 

Сепараторы для получения высокожирных сливок позволяют разделять сливки с массовой долей жира 30—40 % на высокожирные сливки с массовой долей жира от 63,5 до 82,5 % в зависимости от вида масла. Температура сепарирования 80—90 °С. Кислотность сливок 18 Т.

Сепаратор для высокожирных сливок отличается от сепаратора-сливкоотделителя системой разделения, основным узлом которой является барабан.

Сливки, подаваемые в сепаратор, по центральной трубе поступают в быстровращающийся барабан. Через отверстия тарелкодержателя сливки проходят в вертикальные каналы тарелок и распределяются в межтарелочном пространстве, где разделяются на высокожирные сливки и пахту. Под действием центробежной силы пахта как более тяжелая часть отбрасывается к периферии барабана, сливки оттесняются к оси барабана. Пахта под давлением проходит между наружной поверхностью разделительной тарелки и внутренней поверхностью крышки барабана и поступает в напорную камеру, захватывается напорным диском и через отводящий патрубок выводится в емкость. Высокожирные сливки проходят между ребрами тарелкодержателя и тарелками и выбрасываются через отверстия в приемник высокожирных сливок.

Вакуум-дезодорационная установка предназначена для удаления посторонних запахов и привкусов из сливок. Основная часть ее вакуумная камера, представляющая собой герметичную цилиндрическую емкость. В верхней части ее расположен разбрызгиватель. В камере создается разрежение не более 60 кПа, и горячие пастеризованные сливки поступают в разбрызгиватель, где интенсивно измельчаются. При давлении в камере 60 кПа продукт вскипает, влага испаряется и частично выделяются специфические запахи.

Продукт в виде мелких капель попадает на дно камеры, откуда откачивается насосом. Паровоздушная смесь вместе с летучими компонентами отсасывается вакуум-насосом из камеры через конденсатор, где конденсируется, а затем с водой сбрасывается в канализационную сеть.

 

Схема вакуум-дезодорационной установки:

 

/ — насос для откачивания продукта; 2 — переходник с обратным клапаном; 3 — окно смотровое; 4— вакуумная камера; 5— инертные тела; 6— разбрызгиватель; 7— крышка разбрызгивателя; 8— крышка вакуумной камеры; 9 — обратный клапан; 10— вакуумметр; 11 — конденсатор; 12 — тройник с заглушкой; 13 — вакуумный насос.

По массовой доле влаги высокожирные сливки нормализуют в ваннах для нормализации, представляющих собой двустенный цилиндрический вертикальный сосуд с наклонным дном и механической лопастной мешалкой.

При необходимости подогрева продукта герметичную емкость между внутренней ванной и рубашкой заполняют теплоносителем. В качестве теплоносителя используют горячую воду либо пар, который вводят в предварительно заполненную водой емкость.

Крышка ванны выполнена в виде усеченного конуса; состоит из двух частей: подвижной (откидной) и неподвижной, соединенных шарнирными петлями. На неподвижной части крышки имеется приемный люк для подачи продукта в ванну.

Рамная лопастная мешалка расположена перпендикулярно наклонному дну ванны. Привод вала мешалки расположен в нижней части ванны на наклонном днище. Наклон лопастей рамной мешалки и наклонное расположение ее оси вращения обеспечивают интенсивное перемешивание продукта и равномерное распределение влаги по всей ванне при нормализации.

Высокожирные сливки подают в приемный люк в крышке и по внутренней стенке они стекают на дно, постепенно заполняя ванну. После перемешивания отбирают пробу сливок и определяют в них массовую долю влаги, затем сливки нормализуют.

 

 

Ванна для нормализации высокожирных сливок:

 

/ — мешалка; 2 — крышка; 3 — рубашка; 4 — привод мешалки

Цилиндрический маслообразователь состоит из трех унифицированных секций, соединенных планками. В секцию входят цилиндр охлаждения с изоляцией, вытеснительный барабан (дисмембратор), кожух, крышка и привод.

Высокожирные сливки температурой 60—70 °С подаются сначала в нижний цилиндр маслообразователя, затем последовательно продвигаются через средний и верхний цилиндры. В каждом цилиндре высокожирные сливки при вращении вытеснительного барабана подхватываются радиальными перфорированными лопастями, перемешиваются и отбрасываются к периферии, затем продвигаются в кольцевом зазоре между стенкой цилиндра и барабаном.

При движении высокожирные сливки охлаждаются поступающим в рубашку хладоносителем, счищаются с теплообменной поверхности цилиндра ножами и интенсивно перемешиваются, проходя под ножами сквозь пазы и отверстия текстурационных косозубых гребенок.

Далее охлажденный продукт подвергают механической обработке, при которой он проходит через вращающиеся перфорированные лопасти и шесть отверстий в диске с лопатками в полость, образованную этим диском. Диск вращается одновременно с барабаном. Проходя через три цилиндра аппарата, в результате тепловой и механической обработки высокожирные сливки преобразуются в масло, которое при температуре 14—16 °С выходит через спускной кран верхнего цилиндра.

 

 

Цилиндрический маслообразователь:

 

1 — выходной регулирующий кран; 2~ кран для удаления воздуха; 3 — крышка; 4 — вытеснительный барабан; 5 — кожух; 6 — наружная обечайка цилиндра; 7 — спираль; 8 — внутренняя обечайка цилиндра; 9 — редуктор; 10 — электродвигатель

Пластинчатый маслообразователъ состоит из станины с электродвигателем, охладителя, маслообработника и системы трубопроводов. Электродвигатель через клиноременную передачу и редуктор приводит во вращение вал охладителя. Привод вала маслообработника осуществляется двухступенчатой клиноременной передачей от того же электродвигателя.

Высокожирные сливки винтовым насосом подаются в охладитель маслообразователя, где охлаждаются от 75 до 11—14 С. Механическая обработка высокожирных сливок осуществляется в маслообработнике маслообразователя. В результате механической обработки и выделения скрытой теплоты кристаллизации в маслообработнике температура продукта повышается до 15—18 °С.

 

 

Пластинчатый маслообразователь:

 

/ — Маслообработник; 2 — охладитель; 3 — трехходовой кран; 4— вал маслообработника; 5— станина; и— шкив; 7 — вал редуктора; 8 — электродвигатель; 9 — опора.

 

Гомогенизатор-пластификатор служит для придания однородной структуры и равномерного распределения влаги в сливочном масле. Это достигается в результате вращения навстречу друг другу двух шнеков и ротора. Шнеки и ротор установлены в корпусе. Шнеки крепятся двумя фиксирующими кольцами в гнезде корпуса. Другим концом шнеки посредством пальцев соединяются с шестернями редуктора. В передней части корпуса расположен кран. В нем имеются диафрагма и регулятор диафрагмы. Сверху ротора в корпус вмонтирован микровыключатель, который включает гомогенизатор только тогда, когда прикреплен кран. Сверху корпуса крепится бункер. На левой стенке корпуса расположен пульт управления, спереди — гнездо для выключателя. Для передачи движения на ротор и шнеки в гомогенизаторе-пластификаторе установлены два электродвигателя.

Масло подают в бункер, откуда двумя шнеками, вращающимися в противоположные стороны, оно продавливается через вращающийся ротор и кран с диафрагмой. При этом влага равномерно распределяется в масле, которое поступает в фасовочный автомат.

 

 

Гомогенизатор-пластификатор:

 

1 — колесо; 2 — станина; 3 — корпус; 4,5— гнезда; 6 — крепление насадки; 7 — насадка; 8— замок; 9— шнековая камера; 10— бункер; 11 — пульт управления; /2 — шнеки

 

 

6.

 

Технология производства картофельного крахмала

 

Основная задача производства картофельного крахмала - максимальное извлечение крахмала путем разрыва наибольшего чис##

 

ла клеток клубня и дальнейшая очистка крахмальных зерен от нерастворимых и растворимых примесей. Весь процесс такого производства складывается главным образом из механических операций и основан на двух свойствах зерен крахмала: нерастворимости их в холодной воде и малых размерах при сравнительно большой плотности.

Для получения высококачественной готовой продукции хорошее качество сырья (сырого картофеля) имеет очень большое, а иногда и решающее значение. При переработке сырья вырабатывают сырой крахмал, не пригодный к длительному хранению, затем получают из него сухой крахмал и крахмалопродукты.

Для производства крахмала выращивают картофель крахмалистых высокоурожайных устойчивых к заболеваниям сортов. На качество вырабатываемого крахмала отрицательно влияют повышенное содержание в картофеле растительных белков, аминокислот, соланина. Белки, являясь пенообразователями, затрудняют промывку крахмальных зерен, загрязняют крахмал, осаждаясь на нем в виде хлопьев. Вследствие окисления аминокислоты тирозина образуются меланины. Они адсорбируются крахмалом и ухудшают его цвет. Тирозин также дает окрашенные соединения с ионами железа. Соланин - сильный пенообразователь. Зольные элементы, остающиеся в крахмале, влияют на вязкость и клеящую способность клейстеров.

Технология производства картофельного крахмала включает в себя несколько этапов, таких как: подготовка сырья к переработке (мойка, отделение посторонних примесей); измельчение клубней; выделение из полученной массы (кашки) картофельного сока и разорванных клеточных стенок (мезги); очистка крахмала от примесей; сушка и упаковка крахмала.

 

Эскизная технологическая схема получения картофельного крахмала представлена в Приложении А. Принципиальная технологическая схема показана в Приложении Б.

Рассмотрим каждый этап производства крахмала более подробно.

^ 1 этап. Подготовка сырья к переработке: отделение от тяжелых примесей и мойка картофеля. Картофель из оборотного склада подается на камнеловушку барабанного типа, далее на мойку. Клубни картофеля хорошо отмывают от почвы в специальных мойках, отделяя при этом солому, камни и другие загрязнения.

^ 2 этап. Измельчение картофеля. Отмытые от грязи клубни измельчают методом истирания или тонкого дробления, чтобы вскрыть клетки тканей клубня и высвободить крахмальные зерна. Картофель дважды измельчаются в кашку на скоростных терках или измельчающих машинах ударного действия. Чем сильнее он будет измельчен, тем полнее будет выход крахмала из клеток, но при этом важно не повредить сами зерна крахмала. Принцип действия скоростных терок заключается в истирании клубней между рабочими поверхностями, образованными закрепленными на вращающемся барабане пилками с мелкими зубьями. На терках первого измельчения пилки выступают над поверхностью барабана на 1,5-1,7 мм, на терках второго измельчения - не более 1 мм. При втором измельчении дополнительно извлекают 3-5% крахмала. Качество измельчения также зависит от состояния картофеля (свежий картофель измельчается лучше, чем мороженый или вялый).

После измельчения клубней, обеспечивающего раскрытия большей части клеток, получают смесь, состоящую из крахмала, почти полностью разрушенных клеточных оболочек, некоторого количества не разрушенных клеток и картофельного сока. Эту смесь называют картофельной кашкой.

^ 3 этап. Выделение из полученной массы (кашки) картофельного сока и разорванных клеточных стенок (мезги). Измельченную массу направляют на ##

центрифуги для отделения сока, способствующего потемнению крахмала, снижению вязкости клейстера, развитию микробиологических процессов. От мезги крахмал отмывают водой на ситовых аппаратах в несколько стадий. Новая технология крахмала основана на применении для разделения измельченной картофельной массы гидроциклонных установок (см. Рисунок 2), на которых под действием центробежной силы разделяют водную крахмальную суспензию и смесь мезги с картофельным соком.

Рисунок 2 – Гидроциклонная установка

Крахмальное молоко, полученное после промывания кашки поступает для отделения соковой воды на шнековые (осадительные) центрифуги. Соковую воду удаляют в ловушки, а сырой крах##

мал, разбавленный свежей водой, в виде молока направляют на рафинирование в специальных ситовых аппаратах с тонкой капроновой сеткой, отделяющей мелкие частички мезги. Мелкую мезгу обычно отдельно промывают также на ситах с капроновой сеткой, установленных над бочкой, куда стекает крахмальное молоко (см. Рисунок 3).

Полученное жидкое крахмальное молоко направляют для разбавления кашки после второго выделения клеточного сока. Мезгу используют при производстве корма.

Рисунок 3 – Установка, состоящая из сит для промывания мезги.

^ 4 этап. Очистка крахмала от примесей. В рафинированном крахмальном молоке еще содержатся в нее большом количестве остатки растворимых веществ и мельчайших: частичек мезги. Поэтому его направляют на операцию окончательной очистки - промывание в непрерывно действующих гидроциклонных станциях. На последних стадиях очистки крахмала вводят сернистую кислоту. Этим улучшают цвет крахмала, уменьшают в нем количество крапин - мелких темных включений, различаемых невооруженным глазом. После механического отделения воды получают сырой крахмал с влажностью около 50 %. часть крахмала с пониженным качеством. Последний перерабатывают отдельно для получения крахмала низких сортов или после тщательной дополнительной очистки возвращают в основную схему перед рафинированием крахмального молока.

^ 5 этап. Сушка и упаковка крахмала. Сырой крахмал сохраняется плохо из-за высокого содержания влаги. Поэтому сразу после выработки целесообразно обезвоживать его (на центрифугах), а затем или немедленно высушить или перерабатывать для получения других видов готовой продукции. Сырой крахмал высушивается в распылительной сушилке умеренно горячим воздухом. Воздух нагревается в теплообменнике. Перед поставкой крахмал просеивают на тонком сите для удаления любых комков, чешуек и пр., образовавшихся на сите, конвейере и пр.

Очищенный сухой крахмал фасуют в мешки и мелкую упаковку. Картофельный крахмал упаковывают в двойные тканевые или бумажные мешки, а также мешки с полиэтиленовыми вкладышами массой не более 50 кг. Затем взвешиваются на весах и зашиваются на мешкозашивочной машине. Технология производства кукурузного крахмала

Современное предприятие по переработке различных видов зернового крахмалсодержащего сырья (кукурузы, пшеницы и др.) представляет собой комплекс по получению крахмала и утилизации побочных продуктов путем изготовления из них масла, кормов, экстракта и пр.

Целью процесса производства сырого кукурузного крахмала является максимальное извлечение этого полисахарида из зерна в возможно более чистом виде и с минимальным изменением его природных свойств, проведение эффективного разделения и подготовки к переработке других ценных составных частей зерна, зародыша, оболочек, белковых веществ и растворимых соединений.

При переработке кукурузного зерна получают:

сухой кукурузный крахмал

экстракт, в который переходит до 7% сухих веществ замачиваемого зерна;

зародыш, идущий на выработку кукурузного масла;

мезгу и глютен (кукурузный белок) для приготовления корма.

Технологический процесс производства кукурузного крахмала состоит из пяти обязательных стадий: замачивание зерна; выделение и промывание зародыша; выделение и промывание мезги; выделение и концентрирование белка; промывание крахмала и его сушка. Каждая из пяти стадий сопровождается побочными технологическими операциями. Так, замачивание зерна может продолжаться и после его дробления, а выделение оставшегося зародыша - на стадии выделения и промывания мезги; выделение белка и оставшейся мелкой мезги из крахмала дополнительно осуществляется на стадии промывания крахмала.

^ 1 этап. Очистка кукурузы и замачивание зерна. Кукурузу очищают на зерноочистительных сепараторах от примесей. В ходе очистки удаляются початки, лиственные части продукта, солома и прочие инородные тела. Путем обмолачивания получают кукурузное зерно, которое взвешивают и порционно подают в бункера. Очищенное зерно из элеватора поступает на установку замочных чанов (емкости для замачивания). Замачивание зерна осуществляют в замочных батареях в растворе сернистой кислоты (0,2—0,3%) при температуре 50 °С для размягчения и извлечения из него экстрактивных веществ.

При проведении процесса замачивания необходимо тщательно соблюдать его продолжительность, температурный режим, а также контролировать содержание сернистой кислоты.

Процесс замачивания ведется по принципу противотока. Заключается этот метод в том, что свежая сернистая кислота подается в чан с уже замоченным зерном (хвостовой чан).

После 48 ч. замачивания, зерно еще выдерживают в чане 1-2 ч, подают в него транспортерную воду, а затем начинают его переработку, предварительно отделив от зерновой смеси камни и другие минеральные примеси.

^ 2 этап. Дробление зерна и выделение зародыша. Замоченное зерно из бункера через дозатор поступает на дробилки первого дробления зерна. Кашка из дробилки первого дробления самотеком направляется в сборник, и подается для выделения зародыша на гидроциклоны первой ступени. Из сборника кашка поступает на гидроциклоны второй ступени.

Основной целью дробления замоченного зерна, осуществляемого на машинах ударного действия в две стадии, является высвобождение из него зародыша. Благодаря процессу замачивания зародыш приобретает эластичность и легко отделяется от эндосперма и оболочек. После второго дробления в кашке: должно содержаться не более 0,3% связанного зародыша.

Для создания необходимой консистенции зародыш перед вторым выделением разбавляют частью крахмальной суспензии. Выделенный на гидроциклонах зародыш направляется на блочную станцию отцеживания и промывания, промытый зародыш подается на шнек-пресс для механического обезвоживания, а затем в масло-цех на дальнейшую обработку.

^ 3 этап Выделение и промывание мезги. Кашка после второго промывания зародыша подается на сито отцеживания, затем в перемешиватель и далее - на измельчители ударного действия. Измельченная кашка поступает в сборник, а затем на станцию дуговых сит, где на первом сите кашка разделяется на крахмальную суспензию с глютеном и мезгу, содержащую крахмал.

Промывание мезги осуществляется методом противотока: мезга движется от первой ступени сит к последней, а промывная (глютеновая) вода подается на последнюю ступень сит.

Крахмальная суспензия со станции промывания мезги направляется из промежуточного сборника на песковые гидроциклоны, затем на двухстадийное разделение на сепараторы (см. Рисунок 4), а далее на станцию гидроциклонов, состоящую из 9 ступеней.

Рисунок 4 – Сепаратор

^ 4 этап. Разделение крахмало-белковой суспензии. На двух стадиях сепараторов и гидроциклонной установке осуществляется выделение белка (глютена) и растворимых веществ из крахмало-белковой суспензии.

Промытая мезга обезвоживается и направляется на трубчатую сушилку, где высушивается паром. Сухая мезга используется для производства корма. Сгущение глютена осуществляется на современных сепараторах-концентраторах и флотокамере. Сгущенный глютен на барабанном вакуум-фильтре (см. Рисунок 5) обезвоживается до 40-42%.

Рисунок 5 – Вращающиеся барабанные фильтры

Часть глютена направляется на дальнейшее высушивание до 10-12% влаги. Часть сырого глютена используется в производстве сухих кормов.

^ 5 этап. Промывание крахмала для очистки его от остатка растворенных в основном азотистых веществ. Сушка и упаковка крахмала. Оборудование и процесс сушки кукурузного крахмала аналогичны этому процессу для картофельного крахмала. Растворимые вещества удаляют, промывая крахмал на вакуум-фильтрах или шнековых центрифугах. Сырой крахмал высушивают подогретым воздухом и просеивают для отделения крупки, крупных комочков, случайных примесей и пропускают через магнитные сепараторы. Для упаковки крахмала используют достаточно плотную тару, предохраняющую продукт от распыла и раструски. Упаковывают его в мешки, причем после засыпки поверхность мешков смазывают клейстером и просушивают. Расфасовывают крахмал также в мелкую бумажную или полиэтиленовую тару (пачки или пакеты).

 

11. В питании человека хлеб играет важнейшую роль. Значение хлеба неоценимо: без него невозможно представить пищевой рацион ни ребенка, ни взрослого человека. Существует так мало ценностей, которые имели бы такое же значение для жизнедеятельности человека как хлеб.

Именно поэтому о нем говорят: «Хлеб всему голова». Он также занимает важное место в духовной жизни человека: для древних греков хлеб был даром богов, в Индии считали, что жизнь человека, не употребляющего хлеба, будет несчастной, на Руси хлеб всегда был символом достатка. В настоящее время почти все религии считают хлеб благословенной пищей, а в Христианстве хлеб – это воплощение тела Христа.

Хлеб и хлебобулочные изделия относятся к пищевым продуктам, потребление которых существенно влияет на функционирование организма. Поэтому обеспечение безопасности продуктов питания для жизни и здоровья потребителей имеет особое значение. Не случайно одной из первых была разработана (в ноябре 1992 года) и с 1 января 1993 года введена в действие Система сертификации пищевых продуктов и продовольственного сырья.

4)Проведение сертификационных испытаний образцов продукции.

Цель сертификационных испытаний образцов продукции - их идентификация, определение фактических значений показателей безопасности и сопоставление с базовыми предельно допустимыми концентрациями (значениями) для выявления соответствия, что служит основанием для выдачи сертификата. А также проведение типовых испытаний для определения фактических значений показателей качества, осуществляемое в соответствии с Перечнем показателей, подлежащих подтверждению при обязательной сертификации пищевых продуктов.

Перечень показателей безопасности для хлеба и хлебобулочных изделий (в том числе для исходного сырья):

токсичные элементы, в том числе мышьяк, медь, свинец, кадмий, цинк, ртуть;

пестициды;

радионуклиды, в том числе радиоактивные вещества: стронций-90, цезий 134+137;

микотоксины, в том числе афлотоксин - В1, зеараленон, Т-2-токсин, дезоксиниваленон;

посторонние примеси, в том числе металлические и минеральные примеси, примесь испорченных зерен, примесь зерен сорных растений;

физико-химические показатели: кислотное число;

микробиологические показатели: количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, бактерии группы кишечной палочки, фузариоз (зерна с признаками фузариоза);

биологические показатели: зараженность и загрязненность вредителями, в том числе хлебных запасов.

5)Выдача сертификата соответствия и при необходимости разрешения на применение знака соответствия.

Это последний этап сертификации и наиболее желательный результат для заявителя. Сертификат выдается при условии представления всех технических документов, предусмотренных правилами Системы сертификации пищевых продуктов, а также при положительных результатах сертификации.

Особое внимание рекомендуется обратить на срок действия сертификатов, который устанавливается в пределах сроков годности продукции.

Контроль за качеством и безопасностью продукции на хлебопекарных предприятиях.

6)Организация контроля включает:

1)Производственный - осуществляется заводской лабораторией и включает входной контроль сырья (наличие на сырье сертификатов, физико-химические и органолептические показатели, соответствие качества ГОСТам и т.д.), контроль соблюдения рецептур и технологических инструкций, при выработке продукции на всех стадиях ее изготовления, выходной контроль готовой продукции на соответствие нормативно-технической документации.

2)Государственный - осуществляется органами Госкомсанэпиднадзора, Минздрава РФ и Госстандарта Российской Федерации:

 

Госкомсанэпиднадзор - выдает на основании исследований гигиенические сертификаты на каждый вид готовой продукции, проводит контроль санитарно-гигиенического состояния и эпидемиологического благополучия на предприятии, в соответствии с действующими санитарными нормами и правилами отрасли;

Госстандарт - выдает на основе гигиенического сертификата сертификат соответствия на каждый вид продукции после исследования в аккредитованных лабораториях показателей безопасности и физико-химических показателей изделий.

В системе МВЭС имеется также Государственная торговая инспекция, которая осуществляет контроль качества продукции в торговой сети. При выявлении нестандартной хлебобулочной продукции в магазинах, Госторгинспекция, согласно положению, имеет право проверить качество продукции, соблюдение рецептур, параметров технологического процесса и организацию производственного контроля на предприятии-изготовителе.

 

12. 4.1.1 Хлебопекарные прессованные дрожжи должны быть изготовлены в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам и инструкциям, с соблюдением требований и норм, установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации*.

 

4.1.2 По органолептическим показателям хлебопекарные прессованные дрожжи должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1 - Органолептические показатели

Наименование показателя

Характеристика

Метод испытаний

 

Внешний вид

Плотная масса, легко ломается и не мажется

По 8.2

 

Цвет

Равномерный, без пятен, светлый, допускается сероватый, кремоватый или желтоватый оттенок

По 8.2

 

Вкус

Пресный, свойственный дрожжам, без постороннего привкуса

По 8.3

 

Запах

Свойственный дрожжам

По 8.3

4.1.3 По физико-химическим показателям дрожжи хлебопекарные прессованные должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Физико-химические показатели

Наименование показателя

Значение показателя

Метод испытаний

Сорт "высший"

Сорт "первый"

Массовая доля сухого вещества, %, не менее

По 8.4-8.6

 

Подъемная сила дрожжей в день выработки, мин, не более

По 8.7, 8.8

 

Кислотность дрожжей в пересчете на уксусную кислоту в день выработки, мг на 100 г дрожжей, не более

По 8.9

 

Кислотность дрожжей на 30-е сутки хранения при температуре от 0 °С до 4 °С в пересчете на уксусную кислоту, мг на 100 г дрожжей, не более

-

По 8.9

 

Кислотность дрожжей на 12-е сутки хранения при температуре от 0 °С до 4 °С в пересчете на уксусную кислоту, мг на 100 г дрожжей, не более

-

По 8.9

 

Стойкость, ч, не менее

По 8.10

 

 

4.2 Требования к сырью и материалам

Для получения хлебопекарных прессованных дрожжей применяют следующие сырье и материалы:

- чистые культуры штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisiae;

- мелассу свекловичную по ГОСТ Р 52304;

- солод пивоваренный ячменный по ГОСТ 29294;

- экстракт солодовый;

- крахмал картофельный по ГОСТ 7699;

- соль поваренную пищевую по ГОСТ Р 51574;

- воду питьевую по ГОСТ Р 51232, [3];

- аммиак водный технический по ГОСТ 9;

- аммоний сернокислый очищенный по ГОСТ 10873;

- диаммонийфосфат технический для пищевой промышленности по ГОСТ 8515;

- фосфомин;

- кислоту ортофосфорную термическую по ГОСТ 10678;

- калий углекислый технический (поташ) первого сорта по ГОСТ 10690;

- калий хлористый мелкий первого сорта марки К по ГОСТ 4568;

- карбамид по ГОСТ 2081;

- кислоту серную контактную улучшенную марок А и Б по ГОСТ 2184;

- магний сернокислый 7-водный по ГОСТ 4523;

- магний хлористый технический (бишофит) по ГОСТ 7759;

- кислоту молочную пищевую по ГОСТ 490;

- ростовые вещества:

кальция пантотенат,

тиамина бромид;

- Д-биотин;

- бельтинг хлопчатобумажный фильтровальный по ГОСТ 332;

- пеногаситель;

- пластификатор;

- структол;

 

- эмульгаторы:

эфиры полиглицерина с жирными кислотами;

- моющие и дезинфицирующие вещества:

гипохлорит кальция;

натр едкий технический по ГОСТ 2263;

соду кальцинированную (техническую) по ГОСТ 5100;

формалин технический по ГОСТ 1625;

кислоту борную по ГОСТ 9656;

перекись водорода по ГОСТ 177;

сульфонол;

гипохлорит натрия по ГОСТ 11086;

- вату медицинскую гигроскопическую по ГОСТ 5556;

- марлю медицинскую по ГОСТ 9412.

Допускается применять другие сырье и материалы, разрешенные для использования в дрожжевой промышленности, по характеристикам, не уступающим вышеуказанным, и по показателям безопасности соответствующие требованиям, установленным нормативными правовыми актами Российской Федерации*.

 

13. 6 Технологическая схема получения крахмальной патоки

 

Крахмальная патока – это продукт неполного гидролиза крахмала разбавленными кислотами и амилолитическими ферментами. Патока представляет собой бесцветную или слегка желтоватую, очень вязкую жидкость со сладким вкусом. Сладость ее в 3-4 раза ниже сладости сахарозы. В зависимости от степени гидролиза крахмала патока содержит различное количество глюкозы, мальтозы и декстринов – в этом заключается специфичность ее использования в качестве дополнительного сырья при получении отдельных видов пищевой продукции.

Патока используется в качестве антикатализатора при получении карамели, при варке варенья, фруктовых сиропов, повидла, для загущения ликеров, для подслащивания безалкогольных напитков.

В зависимости от назначения крахмальную патоку вырабатываю трех видов: карамельную (К), карамельную низкоосахаренную (КН) и глюкозную высокоосахаренную (ГВ).

При повышенном содержании редуцирующих веществ патока теряет антикристаллизационные свойства. Поэтому глюкозная высокоосахаренная патока применяется как сахаристое вещество при производстве варенья, фруктовых консервов, хлебобулочных изделий и т.д.

Патоку получают путем гидролиза крахмала соляной кислотой или при помощи ферментов.

Технологическая схема получения патоки включает в себя следующие стадии производства: подготовка крахмала к гидролизу; гидролиз крахмала; нейтрализация гидролизатов; фильтрование сиропов; обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами; уваривание жидких сиропов до густых; уваривание густых сиропов до патоки и охлаждение патоки.

Рассмотрим более подробно отдельные стадии технологической схемы.

Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки должно содержать минимальное количество примесей. Обычно перерабатывается крахмал, поступающий с различных предприятий, поэтому его подвергают очистке по такой же технологической схеме, что и при выработке сухого крахмала.

Гидролиз крахмала. Его проводят в присутствии катализатора кислотным, кислотно-ферментативным или ферментативным способом. В любом случае процесс гидролиза включает стадии клейстеризации крахмала, разжижения крахмального клейстера и его осахаривание. Клейстеризация начинается с ослабления и разрыва связей между макромолекулами амилозы и амилопектина, нарушения структуры крахмальных зерен и образования гомогенной массы с высокой вязкостью. Под действием катализатора длинные цепочки молекул крахмала разрываются. Образуются продукты с различной молекулярной массой, вязкость клейстера снижается – происходит его разжижение, идет дальнейший разрыв молекул крахмала вплоть до глюкозы.

Кислотный гидролиз крахмала проводится в конвекторах периодического действия или осахаривателях непрерывного действия. Гидролиз ведут при температуре 140-145 0С. Соляная кислота дозируется из расчета 0,1-0,12 % газа НСl к массе сухих веществ перерабатываемого сырья. Величина рН гидролизуемой массы должна быть 1,8-2,2. Заваривание крахмала ведут при избыточном давлении. Процесс осахаривания крахмала длится несколько минут. Контроль за процессом осуществляют по окраске отбираемых проб с йодом. Не всегда удается достичь полного осахаривания крахмала, поэтому для проведения гидролиза крахмала целесообразно использовать ферменты.

Кислотно-ферментативный гидролиз крахмала. Суспензию крахмала подкисляют соляной кислотой до рН 1,8-2,5 и подают в непрерывнодействующий осахариватель, где ее нагревают до 140 0С в течение 5 минут, после чего кислоту нейтрализуют раствором кальцинированной соды до рН 6,0-6,5. Продукт охлаждают до 85 0С и добавляют раствор α-амилазы. В качестве разжижающего вещества используют ферментный препарат амилосубтилин Г10х. Осахаривание его проводят также с использованием ферментов. Инактивируют фермент нагреванием продукта при 80 0С в течение 20 минут.

Ферментативный гидролиз. При использовании ферментативного разжижения крахмала в 30-35 % суспензию крахмала вводят раствор кальцинированной соды до рН 6,0-6,5, раствор бактериальной α-амилазы и ее стабилизаторы СаО или Са(ОН)2.

Смесь подогревают острым паром до 85 0С – выдерживают 1,5 часа, после чего подогревают до 140 0С в течение 5 минут для улучшения фильтрационных свойств. Температуру разжиженного крахмала снижают до 60 0С и проводят осахаривание амилоглюкозидазой.

Нейтрализация гидролизатов. Цель нейтрализации – прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, перевод свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в безвредные соли и создание оптимальных условий для дальнейшей очистки сиропов от примесей.

Гидролизаты, осахаренные с помощью соляной кислоты нейтрализуют только содой.

Поваренная соль, которая образуется в нейтрализованном сиропе (0,25 % к массе сухих веществ) не сказывается на вкусе патоки и не ухудшает ее качество.

Нейтрализацию проводят при интенсивном перемешивании, в специальных нейтрализаторах. Конструкция должна обеспечивать быстрое смешивание соды с кислотой и улавливание капель сиропа из отходящих паров.

Подготовка сиропа к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9 % взвешенных частиц. Чтобы облегчить процесс фильтрования некоторую часть примесей предварительно выделяют путем отстаивания сиропов в специальных отстойниках.

Фильтрование сиропов. Для более полного выделения взвесей гидролизат фильтруют. Фильтрование проводят на вакуум-фильтах, работающих с микросъемом осадка или автоматических фильтрах-прессах. Фильтрование проводят при температуре гидролизатов 75-80 0С и давлении 0,3-0,5 МПа.

Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Целью очистки паточного сиропа адсорбентами является полное его обесцвечивание, устранение запаха и удаление примесей.

В качестве адсорбентов применяют активированный уголь, который удаляет из раствора красящие вещества, золу, соли железа, коллоидные и азотистые вещества, жир и жирные кислоты. Порошкообразный активированный уголь используют в виде водной суспензии концентрацией 25 %, ее вводят в сироп постепенно при температуре сиропа 65-70 0С при постоянном перемешивании. После обработки адсорбент удаляют фильтрованием сиропов.

Сиропы можно очищать также гранулированными углями.

Уваривание жидких сиропов до густых. С этой целью используют выпарные аппараты различных конструкций. Но наибольшее распространение получили выпарные аппараты вертикального типа (ВВ). Перед первым корпусом сироп подогревают до температуры 97 0С, температура кипения сиропа в этом корпусе 100 0С, соответственно во втором корпусе – 86 0С, а в третьем – 67,7 0С.

Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп концентрацией сухих веществ 55-57 % уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием сухих веществ не менее 78 %. Процесс уваривания ведут при температуре не выше 60 0С в течение 50-55 минут.

Охлаждение патоки. Охлаждение патоки проводят в специальных холодильниках, которые представляют собой теплообменник, внутри которого размещены змеевики с циркулирующей в них холодной водой. Горячая патока, проходя между трубами змеевиков, охлаждается и самотеком выходит в сборник. Затем патоку фасуют и хранят.

14. Гидролиз крахмала при производстве патоки

В крахмало-паточном производстве ; крахмал обычно гидролизуют в виде гидросуспензии (молока) при температуре 100—150°С, применяя в качестве катализатора серную или соляную кислоту. Сначала происходит ослабление и разрыв связей между макромолекулами амилопектина и амилозы, что сопровождается нарушением структуры крахмальных зерен и образованием гомогенной массы. При дальнейшем действии кислоты в полисахаридах разрываются валентные а-1,4 и а-1,6-глюкозидные связи, и по месту их разрыва присоединяется молекула воды.

 

Реакция гидролиза крахмала может быть выражена схематично следующим химическим уравнением:

 

В растворимое состояние крахмал переходит сравнительно быстро, а гидролизуется значительно медленнее. Поскольку глюкозидные связи разрываются одновременно в различных частях молекул амилозы и амилопектина, образуются продукты с различной молекулярной массой.

В процессе гидролиза синяя окраска под действием йода, характерная для растворимого крахмала, сначала становится сине-фиолетовой, затем вишнево-красной, характерной соответственно для амило- и эритродекстринов. При образовании ахро- и мальтодекстринов цвет йодного раствора от добавления гидролизата уже не изменяется.

Течение процесса гидролиза крахмала в производственной практике обычно контролируют по окраске, получаемой от прибавления йода.

Скорость кислотного гидролиза крахмала зависит в основном от температуры, вида кислоты и ее концентрации.

Согласно современной теории электролитов соляная и серная кислоты полностью диссоциируют, но активность их водородных ионов из-за проявления межионного притяжения различна. Каталитическая активность кислот пропорциональна не общей концентрации водородных ионов, а только концентрации их активной части. У соляной кислоты она примерно в 2 раза выше, чем у серной.

На каждые 10°С повышения температуры в интервале 100—150°С происходит ускорение процесса гидролиза в 2,7 раза. Так как каталитическая активность кислот пропорциональна активности водородных ионов, то повышение концентрации кислоты приводит к ускорению процесса гидролиза.

Гидролиз крахмала серной кислотой. Гидролиз производится в деревянных гидролизных аппаратах при атмосферном давлении и температуре 102— 105°С. Гидролизный аппарат 1 (рис. 1) имеет форму усеченного конуса. В крышке имеется люк 2 для подачи воды, серной кислоты и крахмального молока. Крахмальное молоко равномерно распределяется по сечению аппарата с помощью зонта 3. По деревянной трубе 4 удаляется в атмосферу пар.

Внутри аппарата над самым его дном находится барботер 6 с отверстиями для нагрева открытым паром, обеспечивающим интенсивное перемешивание. Вокруг барботера расположена трубчатая поверхность нагрева 5 для подогрева глухим паром. Кроме того, имеется вторая поверхность нагрева 8, расположенная над барботером и состоящая из двух змеевиков. Гидролизат выводится в нейтрализатор через спуск 7.

Для гидролиза берут 0,8— 1,0% 100%-ной H2S04 (к массе безводного крахмала).

Рис. 1. Гидролизный аппарат.

Рис. 2. Автоклав (конвертор).

В гидролизном аппарате одновременно происходит два процесса — гидролиз крахмала до необходимого содержания редуцирующих веществ и уваривание продукта до концентрации 55—57°СА.

Окончание процесса гидролиза определяется по йодной пробе (степень осахаривания) и по ареометру (степень уваривания). Общая длительность цикла работы гидролизного аппарата на крахмале хорошего качества 4— 4,5 ч, а при осахаривании низкосортного крахмала 6 ч и более.

Гидролиз крахмала соляной кислотой. Гидролиз производится в автоклавах (конверторах), представляющих собой цилиндрический котел со сферическими крышкой и днищем (рис. 2). Изготовляют их из бронзы или красной меди.

В крышке автоклава имеется три штуцера. По штуцеру 1 из мерников поступают крахмальное молоко, подкисленная вода или промой. Штуцер 4 сообщает автоклав с ловушкой для крахмала 5, а через нее — с атмосферой. На третьем штуцере установлен предохранительный клапан 6. На крышке помещается также манометр 2.

В нижней части автоклава находится кольцевой барботер 7, служащий для подачи основного количества пара при заварке крахмала и для повышения давления при осахаривании. Кроме того, пар поступает по штуцеру 8 для предотвращения образования комочков клейстера ниже барботера. Через трубку 9 и расположенный на ней краник 10 отбирают пробы сиропа. По трубе 3 сироп выдувают в нейтрализатор.

Благодаря более высокой температуре процесс осахаривания в конверторе происходит в 9—10 раз быстрее, чем в гидролизном аппарате. Полный оборот автоклава вместимостью около 5 м3 длится 18—20 мин: затопление барботера подкисленной водой, доведение ее до кипения и заваривание крахмала — от 6 до 8 мин; повышение давления — 3 мин, осахаривание — 3 мин, выдувание готового сиропа в нейтрализатор— 6 мин.

Осахаривание крахмального молока в автоклавах проводят при избыточном давлении 0,28— 0,32 МПа. Концентрация крахмального молока в зависимости от типа вырабатываемой патоки 25—27°Са при производстве высокоосахаренной патоки и 40—44°СА при производстве карамельной патоки.

Соляной кислоты в пересчете на газ Сl расходуется 0,19—0,25% к массе безводного крахмала (концентрация в осахариваемой массе 0,05—0,08%).

Рис. 3. Схема непрерывного осахаривания крахмала

Обычно устанавливают не менее двух автоклавов на линии второго этажа завода. Общий объем конвертора от 2,5 до 13 м3, полезный объем — от 60 до 70% (по крахмальному молоку).

Осахаривание крахмала в заварном аппарате и в автоклаве имеет ряд крупных недостатков, которые устраняются при непрерывных методах осахаривания. Аппараты непрерывного действия имеют меньшие габариты, расходуют меньше пара и позволяют автоматизировать процесс гидролиза. В последние годы в Советском Союзе и за рубежом они постепенно стали вытеснять аппараты периодического действия.

На рис. 3 представлена схема непрерывного осахаривания крахмала, осуществленная на Бесланском крахмало-паточном комбинате. Крахмальное молоко, предварительно подкисленное в мернике, из сборника 1 насосом 2 нагнетается в подогреватели 3 и 4, представляющие собой пять соединенных последовательно трубчатых теплообменников. Из зоны подогрева продукт температурой 144—146°С подается в зону осахаривания 5. В этой зоне установлены вертикально расположенные медные трубы с подводом продукта снизу в каждую секцию.

За время прохождения молока по трубкам теплообменников крахмал осахаривается при температуре около 145°С. Кислый гидролизат поступает в сепаратор 4, где поддерживается давление, близкое к атмосферному. Вследствие перепада давления происходит усиленное испарение воды, и образующийся пар направляется на обогрев выпарных аппаратов, а гидролизат температурой 105—106°С стекает в нейтрализатор.

Похожие материалы:

 

15. 3 Общие технические требования

 

Патоку вырабатывают в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

3.1 Характеристики

 

В зависимости от способа производства и углеводного состава патоку подразделяют на следующие виды:

- низкоосахаренная;

- карамельная кислотная;

- карамельная ферментативная;

- мальтозная, в составе которой преобладает мальтоза;

- высокоосахаренная - с массовой долей редуцирующих веществ (глюкозный эквивалент) 45% и более.

 

3.1.1 По органолептическим и физико-химическим показателям патока должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Цвет при температуре 15—20°С

Запах

Содержание влаги, %, не более

Кислотное число, не более

От матово-белого до светло- коричневого Резкий, специфический

От светло-коричневого до коричневого

Резкий, специфический

От коричневого до темно-коричневого Не нормируется

Содержание неомыляемых

веществ, %, не более Температура застывания жирных кислот, С, не ниже

Содержание веществ, нерастворимых в эфире, %, не более

Примечания

1 Дополнительные требования к качеству патоки могут быть определены по контракту с потребителем.

2 Допускается по договоренности с потребителем устанавливать нормы показателей "Цвет", "Мутность" и "Массовая доля отдельных сахаров (углеводный состав)", которые определяют инструментальным методом (приложения Б, В, Г, Д), а также норму "цвета йодной пробы", которую определяют по 5.2.3.

3 Параметр "массовая доля общей золы" предприятие-изготовитель контролирует периодически не реже одного раза в 10 дней в средней пробе по каждому виду патоки.

4 Для патоки, предназначенной исключительно для сахаристых кондитерских продуктов, допускается "содержание диоксида серы ()" не более 200 мг/кг.

5 По требованию потребителя допускается массовая доля сухого вещества патоки менее 78%.

6 При отклонении массовой доли сухого вещества от нормированной допускается пересчет массы партии патоки на 78% сухого вещества, проводимый по ГОСТ 4680.

3.1.2 Содержание токсичных элементов, пестицидов и радионуклидов не должно превышать допустимые уровни, установленные СанПиН 2.3.2.1078 (1.9.8).

3.1.3 По микробиологическим показателям качество патоки должно соответствовать требованиям, установленным СанПиН 2.3.2.1078 (1.9.8.1).

3.2 Требования к сырью и вспомогательным материалам

3.2.1 Для производства патоки применяют следующие виды сырья:

- крахмальную суспензию с массовой долей сухого вещества 32%-41%;

- крахмал:

кукурузный по ГОСТ Р 51985;

пшеничный по нормативному документу (НД);

ячменный по НД;

ржаной по НД;

сорговый по НД;

картофельный по ГОСТ 7699;

тапиоковый по НД

и другие виды крахмала.

 

3.2.2 Для производства патоки применяют следующие виды вспомогательных материалов:

- препараты ферментные:

бактериальную альфа-амилазу - амилосубтилин Г18х или Г20х по НД;

термостабильную бактериальную альфа-амилазу по НД;

глюкоамилазу очищенную - глюкаваморин Г18х или Г20х по НД;

грибную альфа-амилазу - амилоризин П10х по НД.

Допускается применение других ферментных препаратов соответствующего действия;

- кислоту соляную синтетическую техническую по ГОСТ 857;

- соду кальцинированную техническую по ГОСТ 5100;

- натр едкий технический (сода каустическая) по ГОСТ 2263;

- гидросульфит натрия технический по ГОСТ 246;

- натрия бисульфит технический (водный раствор) по ГОСТ 902;

- пиросульфит натрия технический по ГОСТ 11683;

- натрий сернистокислый пиро (метабисульфит натрия) по НД;

- масло растительное рафинированное дезодорированное: кукурузное по ГОСТ 8808 или подсолнечное по ГОСТ 1129, или другие виды пищевых растительных масел по НД;

- материалы фильтрующие:

кизельгур по НД;

порошок перлитовый фильтровальный по ГОСТ 30566;

уголь активный гранулированный АГ-3 по ГОСТ 20464;

уголь активный осветляющий древесный порошкообразный марки ОУ-Б по ГОСТ 4453;

ткань фильтровальную по ГОСТ 332;

фильтродиагональ хлопчатобумажную по НД.

Допускается применение других реагентов, фильтровальных порошков, осветляющих углей, фильтровальных тканей.

Допускается применение импортных сырья и материалов.

3.2.3 Сырье и вспомогательные материалы должны быть разрешены органами госсанэпиднадзора Минздрава России для производства пищевых продуктов.

1. Каждая партия сырья, поступающая для производства патоки, должна сопровождаться удостоверением качества и безопасности.

 

16. По химическому составу различают 5 групп:

1) зерновые – культуры, богатые крахмалом (пшеница).

2) бобовые – богатые белком (фасоль).

3) Масличные – богатые жиром (мак, лен, подсолнечник).

4) Эфиромасличные.

5) Посевные, кормовые травы.

60% пшеница, ячмень, овес, рожь.

Строение злаков:

В нижней части зерновки располагается зародыш, выступающий в виде небольшого ноготка. Зародыш расположен несколько косо на краю выпуклой части зерна. На противоположной зародышу части, в верхнем конце зерновки у пшеницы, ржи, овса имеется хохолок.

По внутреннему строению зерно состоит из трех основных частей: оболочки, эндосперма и зародыша.

Оболочки богаты клетчаткой и защищают семя от воздействия внешней среды. Различают наружную, плодовую и семенную оболочки.

В эндосперме различают периферический слой, непосредственно прилегающий к оболочке. Этот слой чрезвычайно богат биологически активными веществами, его называют алейроновым слоем. Под алейроновым слоем располагаются крупные тонкостенные клетки разнообразной формы, занимающие всю внутреннюю часть эндосперма.

Эндосперма: пшеница – 80-85%, рожь – 70-75%.

Зародыш: пшеница – 3-4%, кукуруза – до 15%.

 

1. Пшеница.

Важнейшая зерновая культура. Входит до 20% белковых в-в.

Бывает мягкая (60%) и твердая (5-6%) пшеница.

Пшеница по биологическим особенностям бывает озимой и яровой.

Мягкая пшеница.

Бывает красная разных оттенков и белая.

Имеет овально-округлую форму.

В большинстве случаев зерно частично стекловидное, но имеются полностью стекловидные и мучнистые зерна.

Бороздка сильно развитая, хорошо различимая.

Отношение длины к ширине: 2:1.

Твердая пшеница.

Янтарная.

Форма зерна удлиненная, в поперечном разрезе зерно угловатое.

Преобладают стекловидные зерна. Общая стекловидность – 95-100%.

Бороздка слаборазвита, невооруженным глазом не видна.

Отношение длины к ширине: 3,5:1.

2. Рожь.

Это одна из важнейших продовольственных культур нашей страны. Существует 12 видов. В культуре выращивается только рожь посевная. Рожь в основном озимая культура. Значительное кол-во используется для выработки солода. Высокая биологическая ценность (лизин и др. незаменимые аминокислоты), 3,6 млн. тонн, больше имеет оболочек, стекловидность – не выше 40%, более низкие другие показатели.

3. Ячмень.

Занимает второе место после пшеницы по объему производства. Имеется один вид ячменя, который подразделяется в зависимости от строения колоса на ячмень двухрядный и многорядный. Ячмень имеет как озимую, так и яровую форму. Озимый ячмень – только многорядный.

В зерне ячменя содержится мало белка, что делает его ценным сырьем для производства пива. Из ячменя также получают крупы: ячневую и перловую.

4. Овес.

Это яровая культура. Возделывается два вида: посевной и византийский овес. Высокое содержание в овсе белка, жира, клетчатки, витаминов определяет его значительные пищевые и кормовые достоинства.

Из овса получают ряд продуктов для диетического и детского питания: крупы, толокно, галеты, заменители кофе, печенье.

Однако вследствие повышенного содержания липидов продукты, выработанные из овса наименее стойки при хранении.

5. Рис.

Он принадлежит к числу основных зерновых культур.

Основной пищевой продукт более чем для 2 млрд. человек.

Зерно риса богато углеводами, в основном крахмалом, и относительно бедно белком. Используется для выработки крупы, а также для получения муки и крахмала.

Рисовая крупа обладает высокими достоинствами и легко усваивается, что делает ее незаменимым компонентом диетического и детского питания.

Подразделяется на рис обыкновенный и рис короткозерный.

6. Кукуруза.

Это третья по значению в мире зерновая культура (после пшеницы и риса). Особенностью явл. высокая продуктивность.

Около 25% используется в пищу. Остальное зерно служит сырьем для различных отраслей перерабатывающей промышленности или используется для кормления сельскохозяйственных животных.

Велико значение как кормовой культуры.

Подразделяется на 8 подвидов: зубовидная, крахмалисто-сахарная, лопающаяся, восковидная, пленчатая, кремнистая…

7. Просо.

Важнейшая крупяная культура. Получаемую из проса крупу наз. пшеном. Просо также используют для получения солода, применяемого при производстве спирта.

8. Гречиха.

Принадлежит к семейству гречишных. Гречиху возделывают для получения зерна и как медоносное растение. Плоды – трехгранные орешки. Плод, освобождаемый от плодовой оболочки, наз. ядром и используют в качестве крупы. Гречневая крупа обладает высокими вкусовыми свойствами, содержит повышенное кол-во клетчатки и минеральных в-в, что делает ее пригодной для диетического питания.

9. Тритикале.

Межвидовой гибрид, полученный путем скрещивания пшеницы твердой, мягкой и ржи и способный давать плодовитое потомство.

Используется как кормовая культура, повышенная ферментативная активность.

Химический состав пшеницы:

1) углеводы (крахмал) – 3 четверти.

2) Белок – 1/3 – особенностью белка пшеницы явл. получение из нее клейковины (набухшая масса белковых в-в).

Состоит из глютенина (плотная масса) и глиадина (мажущаяся масса).

Во ржи большое содержание водорастворимого белка, в обычных условиях белки не формируют клейковину, т.е. обрабатываются спиртом.

Во ржи крахмала меньше, низкая температура клейстеризации.

В пшенице содержатся - амилаза, во ржи – находится - амилаза (разлагает крахмал до мальтозы).

Во ржи содержатся те же составные компоненты, что и в пшенице.

 

17.Характеристика основных показателей качества зерна

 

1.3.1. Признаки свежести.

 

Нормально вызревшее, здоровое зерно имеет свойственные данному виду и типу морфологические признаки (форму, размер, состояние покровных тканей, блеск, цвет, характеризующих внешний вид), а также запах и вкус (определяется дополнительно). Различные неблагоприятные факторы, складывающиеся при выращивании зерна, активные биологические процессы, происходящие при его неправильном хранении, могут привести к потере свежести и доброкачественности зерна. Зерна с существенными отклонениями в цвете (обесцвеченные или потемневшие) относят как неполноценные к зерновой или сорной примеси.

 

Свежее зерно не должно иметь посторонних запахов, появление их свидетельствует об отклонениях от нормы в результате неблагоприятных воздействий. Посторонние запахи в зерне разделяют на две группы: сорбционного происхождения (поглощенные) и запахи разложения (как результат нежелательных биологических процессов).

 

1.3.2. Зараженность вредителями хлебных запасов.

 

Партии зерна, зараженные вредителями-насекомыми, считают некондиционными. Наличие насекомых не допускают даже ограничительные кондиции, такое зерно не принимается хлебоприемными предприятиями. Возможна лишь зараженность клещами (1 и 2-й степени), так как они менее опасны, в этом случае устанавливаются скидки с закупочной цены.

 

Зараженность выражают количеством экземпляров живых вредителей в 1 кг зерна (мертвых – относят к сорной примеси и при определении зараженности не учитывают). В документах, характеризующих качество зерна, обязательно отмечают показатель зараженности. Если в навеске не найдены живые вредители, то положение фиксируют как «зараженность не обнаружена».

 

1.3.3. Влажность.

 

Это содержание в зерне гигроскопической воды, выраженное в процентах от массы навески, взятой для анализа. Влажность как показатель качества зерна имеет двоякое значение: экономическое и технологическое. При продаже партия зерна принимается без ограничений, если влажность зерна не превышает ограничительных кондиций (для пшеницы и ячменя – 14,5 %), поскольку в зерне ценятся сухие вещества, а не вода. По взаимной договоренности сторон может приниматься зерно с повышенной влажностью, но в этом случае уменьшается оплачиваемая масса партии зерна, то есть производится натуральная скидка с физической массы в размере один процент за каждый лишний процент воды. Кроме того, взимается плата за сушку зерна и семян.

 

Технологическое значение влажности огромно. Зерновые культуры длительное время сохраняют с минимальными потерями, если они находятся в сухом состоянии (когда в них нет свободной воды). Для успешной переработки зерна нужна определенная влажность, при большой влажности нельзя успешно размолоть зерно в муку или переработать его в крупу, выделить масло из семян масличных культур.

 

В зависимости от влажности зерно злаков подразделяют на четыре состояния: сухое (до 14 %), средней сухости (14,1-15,5 %), влажное (15,6-17 %) и сырое (более 17 %). Сухое зерно хорошо сохраняется. Состояние средней сухости характеризуется тем, что появляется небольшое количество свободной воды при критической влажности (14,5-15,5 %), для длительного хранения зерно не пригодно, однако обладает хорошими технологическими качествами для помола. Влажное и сырое зерно подлежит немедленной сушке.

1.3.4. Засоренность (содержание примесей).

Выражается в процентах. Примеси бывают растительного, животного и минерального происхождения, они значительно снижают ценность партии зерна, поэтому большая часть их удаляется при очистке. По степени отрицательного влияния на качество и устойчивость зерна при хранении, на возможность использования его при переработке выделяют два вида примесей: сорную и зерновую (в семенах масличных культур – масличную). Содержание примесей в стандартах нормируется по видам. Для каждого класса зерна установлены ограничительные нормы содержания сорной и зерновой примесей. Причем могут учитываться и выделяться отдельные фракции примесей.

К зерновой примеси относят зерна основной культуры с измененными в худшую сторону свойствами (деформированные, давленые, битые, изъеденные, проросшие, щуплые, зеленые, морозобойные, поврежденные сушкой или самосогреванием), а также зерна других культурных растений, которые по ценности приближаются к зерну основной культуры и могут быть использованы с ним по целевому назначению (например, в зерне пшеницы это зерна ржи и ячменя).

К сорной примеси относят минеральную примесь (земля, песок, галька), органическую (солома, полова), семена сорняков и культурных растений, не отнесенных к зерновой примеси, испорченное зерно основной культуры (загнившее, заплесневевшее, с полностью выеденным эндоспермом) и вредную примесь. Вредная примесь выявляется и нормируется отдельно (ограничительные нормы по ее содержанию очень жесткие), так как она является ядовитой для человека и животных. Это семена некоторых видов сорняков, содержащих токсичные гликозиды, и зерно, пораженное опасными болезнями, например, спорыньей и головней.

1.3.5. Натура.

 

Это масса зерна в определенном объеме, чаще всего измеряется в граммах на 1 литр (г/л). Натура определяется для зерна хлебных злаков. Различная натура пшеницы, ржи, ячменя и овса объясняется неодинаковой плотностью укладки и плотностью разных частей зерна. В связи с этим голозерные культуры (пшеница и рожь) имеют более высокую натуру, чем пленчатые (ячмень и овес). Кроме того, натура определяется различной выполненностью зерна, влажностью и засоренностью. Выполненность зерна имеет большое технологическое значение. В выполненном зерне (с высокой натурой) содержится больше эндосперма (ядра) и меньше доля оболочек, а значит больше выход муки и крупы при переработке. Таким образом, натура характеризует мукомольные и крупяные качества зерна.

 

Натуру определяют на специальных приборах – пурках. Показатели натуры (объемной массы) используют для примерного расчета потребной вместимости силосов и складов или для приблизительного определения физической массы хранимой партии зерна. Для высоконатурного зерна, по сравнению с низконатурным, требуется меньшая складская емкость.

 

Натура зерна пшеницы в среднем составляет 750-780 г/л, ржи –

700-720 г/л, ячменя – 600-630 г/л, овса – 460-500 г/л.

1. Физические свойства зерновой массы

Хорошее знание физических свойств зерновой массы - непременное условие творческого, нешаблонного подхода к выполнению основных технологических операций послеуборочной обработки зерна, включая активное вентилирование, очистку, сушку и хранение. К таким физическим свойствам относят: сыпучесть, самосортирование и скважистость.

Сыпучесть. Зерну большинства культур свойственна сравнительно высокая подвижность - сыпучесть. Благодаря этому зерновая масса способна заполнять хранилища различной конфигурации и при наличии выхода истекать из него, что эффективно используется для самотечной выгрузки зерна. С учетом нормативов сыпучести зерновой массы сконструированы все самотечные трубы агрегатов и комплексов (ЗАВ, КЗС), многие элементы зерноочистительных машин, триерные цилиндры, короба шахтных зерносушилок.

Большинство современных сооружений для обработки и переработки зерна проектируют в несколько этажей с тем, чтобы в более полной мере использовать самотек зерновой массы. Однако с сыпучестью связано высокое избыточное давление зерна на стены хранилищ, что повышает требования к механической прочности таких сооружений.

Сыпучесть зерна характеризуется углом естественного откоса и углом трения. При свободном ссыпании зерна на горизонтальную поверхность образуется конус, крутизна которого неодинакова для разных культур. Она и является критерием сыпучести. Угол между образующей конуса насыпи зерна и ее основанием называют углом естественного откоса, или углом ската зерна по зерну. Чем он меньше, тем больше сыпучесть зерна. Для практических целей имеет значение и такой показатель сыпучести, как угол трения, т.е. минимальный угол, при котором зерно начинает перемещаться по какой-либо поверхности.

Наименьшим углом трения и углом естественного откоса, т.е. наибольшей сыпучестью, обладают зерновые массы, состоящие из округлых зерен с гладкой поверхностью (просо, горох, вика). Величина угла естественного откоса у этих культур находится в пределах 20... 30°, а угол ската 2... 14° (горох). Зерна продолговатой формы менее сыпучи. Угол естественного откоса зерновой массы приведен в таблице 1. Большинство примесей снижает сыпучесть зерновой массы.

На сыпучесть большое влияние оказывает влажность зерновой массы. У большинства культур с повышением влажности сыпучесть зерна понижается. Зерновая масса с высокой влажностью склонна к быстрому слеживанию, т.е. К утрате сыпучести. Поэтому не рекомендуется загружать в вентилируемые бункера зерно влажностью выше 22...24 %, а в зерносушилки шахтного типа - влажностью выше 30%.

 

Угол естественного откоса и угол трения зерновой массы

 

Культура

Угол естественного откоса, град

Угол трения, град

по дереву

по сгальному листу

 

Пшеница

23...38

20...25

17...20

 

Рожь

23...38

20.

 

Ячмень

27...48

20...27

 

Овес

31...54

15...35

18...36

 

Горох

22...28

2...14

2... 14

 

Ухудшение, сыпучести высоковлажного зерна вызывает соответствующее ухудшение сепарационной способности и значительное снижение производительности зерноочистительных машин. Разработаны специальные нормативы, учитывающие изменение пропускной способности зерноочистительных машин при, обработке зерна разной влажности и засоренности.

 

В процессе хранения зерновых масс их сыпучесть может заметно понижаться, а при самосогревании или слеживании может быть утрачена совсем. Следовательно, существенное ухудшение сыпучести указывает на неблагоприятные условия хранения зерна.

 

Самосортирование. Сложный состав зерновой массы, различные физические свойства компонентов (сыпучесть, аэродинамические свойства, плотность) приводят к тому, что при транспортировании, и особенно при пересыпании со значительным перепадом, высоты,, в образующейся зерновой насыпи неравномерно распределяются .отдельные компоненты, нарушается ее. однородность, в некоторых участках насыпи концентрируются фракции с близкими физическими свойствами. Такое самосортирование происходит не только между фракциями зерна и примесей, но и в пределах каждой из них, в том числе по влажности, крупности и другим признакам.

При вертикальном ссыпании крупные тяжелые зерна падают отвесно вниз и быстрее других достигают поверхности насыпи, а легкие примеси и щуплые зерна потоками воздуха относятся в стороны, вследствие чего в пределах образованной насыпи качество зерна в различных ее участках неодинаково. В периферийных участках насыпи зерно, как правило, имеет пониженное качество. В пристенной зоне силоса элеватора по сравнению с центральной его частью зерно содержит больше семян сорных растений, органического сора и щуплых зерен. Это создает предпосылки к ухудшению сохранности зерна и семян даже при хорошем их качестве. Самосортирование можно использовать для направленного разделения зерновой массы на фракции разного качества. Это свойство лежит в основе работы отражательных и пневмосортировальных машин.

Самосортирование создает трудности при оценке качества зерна. Необходимую для этого среднюю пробу зерна составляют из точечных проб, полученных из разных участков зерновой насыпи.

Скважистость. В зерновой массе между отдельными зернами всегда остаются свободные пространства, заполненные воздухом. Их объем, выраженный в процентах по отношению к общему объему зерновой массы, характеризует величину скважистости. Межзерновые пространства образуют в зерновой массе густую сеть каналов, различных по размерам и форме. По этим каналам перемещается воздух как естественным путем в результате конвекции, так и принудительно под воздействием вентилятора. Благодаря скважистости возможны сушка, активное вентилирование, газация зерновых насыпей большой высоты.

 

Скважистость имеет не только технологическое, но и физиологическое значение, так как запас воздуха в межзерновых пространствах, нужен для поддержания нормальной жизнедеятельности особенно зерна семенного назначения. Скважистость зерновой массы зависит от формы, размеров, состояния поверхности зерен, от количества и состава примесей и других факторов. Наиболее высокая скважистость у насыпи семян подсолнечника (60...80%), зерна овса (50...70 %), риса и гречихи (50... 65%). Более плотно укладывается зерновая масса пшеницы, ржи, проса, льна. Их скважистость 35...45%, а у гороха и люпина 40...45 % (табл. 2).

Однако для практики послеуборочной обработки и хранения зерна имеет значение не только общая величина скважистости, но и ее структура. Последняя характеризуется формой и размерами как самих межзерновых промежутков, так и более мелких каналов, соединяющих их.

Структура скважистости определяет главным образом величину аэродинамического сопротивления зерновых насыпей воздушному потоку при сушке и вентилировании. Только с учетом этого можно подобрать необходимый вентилятор и обеспечить высокий эффект обработки. Так, например, насыпь пшеницы, гороха, проса и льна имеет примерно одинаковую скважистость. Очевидно, что структура скважистости зерновой насыпи этих культур различна. У гороха большие межзерновые промежутки, соединяющиеся друг с другом достаточно крупными каналами, и воздух легко проникает через такую зерновую насыпь. Иная структура скважистости у насыпи семян проса или льна. Небольшие по размерам межзерновые пространства, а главное, плотно прилегающие друг к другу семена образуют небольшие по сечению каналы, соединяющие соседние межзерновые пространства, которые затрудняют перемещение воздуха. При вентилировании таких зерновых насыпей положительный результат получить трудно. Если принять величину аэродинамического сопротивления насыпи гороха за единицу, то сопротивление проходу воздуха такой же насыпи зерна пшеницы будет примерно в 2 раза выше, а насыпи семян льна и проса в 3...5 раз. Поэтому при вентилировании мелкосемянных культур применяют насыпь меньшей высоты или подключают более высоконапорные вентиляторы.

Следует учитывать, что скважистость зерновой массы любой культуры изменяется в зависимости от количества и состава примесей, а также влажности. Крупные примеси обычно увеличивают скважистость, мелкием легко размещаются между зернами основной культуры и уменьшают скважистость. Поэтому активное вентилирование свежеубранного зерна следует проводить сразу после его очистки. Сырое и неочищенное зерно склонно к значительному уплотнению и резкому уменьшению скважистости, образованию застойных участков, непродуваемых при активном вентилировании. Поэтому при загрузке и выравнивании насыпи сырого зерна в камерных зерносушилках или вентиляционных установках необходимо стремиться избегать механического уплотнения зерновой насыпи.

 

1. Вода. В производстве пива воду различают по составу и концентрации солей, которые в ней находятся. Для некоторых сортов пива лучше подходит «жесткая вода» (с высоким содержанием солей), например, для мюнхенского. Есть сорта, сделанные исключительно на воде с низким содержанием солей, это пльзеньское пиво. С помощью современных технологий пивовары могут регулировать концентрацию солей в воде с высокой долей точности.

 

21. Подготовка воды для производственных процессов. Изложение способов водоподготовки на предприятии.

 

Благодаря универсальным свойствам вода находит в народном хозяйстве разнообразное применение как сырье, в качестве химического реагента, как растворитель, тепло- и хладоноситель. Например, из воды получают водород различными способами, водяной пар в тепловой и атомной энергетике; вода служит реагентом в производстве минеральных кислот, щелочей и оснований, в производстве органических продуктов — спиртов, уксусного альдегида, фенола и других многочисленных реакциях гидратации и гидролиза. Воду широко применяют в промышленности как дешевый, доступный, неогнеопасный растворитель твердых, жидких и газообразных веществ (очистка газов, получение растворов и т.п.). Исключительно большую роль играет вода ,в текстильном производстве: при получении различных волокон - натуральных,- искусственных и синтетических, в процессах отделки и крашения пряжи, суровых тканей и др.

 

Как теплоноситель вода используется в различных системах теплообмена — в экзотермических и эндотермических процессах. Теплота фазового перехода Ж — Г воды значительно выше, чем для других веществ, вследствие чего конденсирующийся водяной пар является самым распространенным теплоносителем. Водяной пар и горячая вода имеют значительные преимущества перед другими теплоносителями — высокую теплоемкость, простоту регулирования температуры в зависимости от давления, высокую термическую стойкость и пр., вследствие чего являются уникальными теплоносителями при высоких температурах. Воду используют также как хладагент для отвода теплоты в экзотермических реакциях, для охлаждения атомных реакторов. В целях экономии расхода воды применяют так называемую оборотную воду, т.е. использованную и возвращенную в производственный цикл.

 

Промышленная водоподготовка представляет собой комплекс операций, обеспечивающих очистку воды — удаление из нее вредных примесей, находящихся в молекулярно-растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии. Основные операции водоподготовки: очистка от взвешенных примесей отстаиванием и фильтрованием, умягчение, а в отдельных случаях — обессоливание, нейтрализация, дегазация и обеззараживание.

Отстаивание воды проводят в непрерывно действующих отстойных бетонированных резервуарах. Для достижения полного осветления и обесцвечивания декантируемую из отстойников воду подвергают коагуляции. Коагуляция — высокоэффективный процесс разделения гетерогенных систем, в частности выделения из воды коллоидно-дисперсных частиц глины, кварцевого песка, карбонатных и других пород, а также веществ органического происхождения, например белков. Суть процесса коагуляции сводится к введению в обрабатываемую воду коагулянтов, обычно различных электролитов. Ион-коагулянт, имеющий заряд, противоположный заряду коллоидной частицы, адсорбируется на поверхности. При этом нейтрализуется заряд частицы и сжимаются сольватные (гид-ратные) оболочки вокруг коллоидных частиц, которые могут объединяться друг с другом и седиментировать.

 

Часто, особенно когда в воде находятся не коллоидно-дисперсные вещества, а тонкодисперсные взвеси (т. е. более грубые по размерам частицы), которые, как правило, имеют очень слабый заряд, для водоподготовки используют процесс флокуляции. Вещества, вызывающие флокуляцию, называют флокулянтами. Флокулянты представляют собой растворимые в воде высокомолекулярные соединения (карбоксиметилцеллюлоза - КМЦ, полиакриламид - ПАА; полиоксиэтилен - ПОЭ; крахмал и др.). Они образуют мостиковые соединения между отдельными частицами дисперсной фазы, после чего эти тяжелые агрегаты седйментируют. Флокуляция происходит обычно очень быстро, а расход флокулянтов весьма незначительный; это делает рентабельным использование такого процесса, несмотря на достаточно высокую стоимость флокулянтов. Образующийся при коагуляции или флокуляции осадок удаляется из воды отстаиванием или фильтрованием.

 

Фильтрование - наиболее универсальный метод разделения неоднородных систем. В технике фильтрования наибольшее значение имеет развитая поверхность фильтрующего материала.

 

Умягчение и обессоливание воды состоит в удалении солей кальция, магния и других металлов. В промышленности применяют различные методы умягчения, сущность которых заключается в связывании ионов Са2+ и Mg2+ реагентами в нерастворимые и легко удаляемые соединения. По применяемым реагентам различают способы: известковый (гашеная известь), содовый (кальцинированная сода), натронный (гидроксид натрия) и фосфатный (тринатрийфосфат). Наиболее экономично применение комбинированного способа умягчения, обеспечивающего устранение временной и постоянной жесткости, а также связывание СО2, удаление ионов железа, коагулирование органических и других примесей. Одним из таких способов является известково-содовый в сочетании с фосфатным. Процесс умягчения основывается на следующих реакциях:

 

1. Обработка гашеной известью для устранения временной жесткости, удаления ионов железа и связывания СО2:

 

Са(НСОз)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3Ї + 2Н2О

 

Mg(НСО3)2 + 2Са(ОН)2 = 2СаСО3Ї + Mg (ОН)2Ї + 2Н2О

 

FeSO4 + Са (ОН)2 = Fe (OH)2Ї + CaSO4Ї

 

4Fe (OH)2 + О2 + 2Н2О = 4Fe (ОН)3Ї

 

СО2 + Са (ОН)2 = СаСО3Ї + Н2О

 

2. Обработка кальцинированной содой для устранения постоянной жесткости:

 

MgSO4 MgСО3Ї + Na2SO4

 

MgCl2 + Na2CO3 MgСО3Ї + NaCl

 

CaSO4 СаСО3Ї + Na2SO4

 

3. Обработка тринатрийфосфатом для более полного осаждения катионов Са2+ и Mg2+:

 

ЗСа (НСО3)2 + 2Na3PO4 = Са3 (РО4)2Ї + 6NaHCO3

 

3MgCl2 + 2Na3PO4 = Mg3 (РО4)Ї + 6NaCl

 

Растворимость фосфатов кальция и магния ничтожно мала; это обеспечивает высокую эффективность фосфатного метода.

 

Значительный экономический эффект дает сочетание химического метода умягчения с физико-химическим, т.е. ионообменным способом. Сущность ионообменного способа умягчения состоит в удалении из воды ионов кальция и магния при помощи, ионитов, способных обменивать свои ионы на ионы, содержащиеся в воде. Различают процессы катионного и анионного обмена; соответственно иониты называют катионитами и анионитами.

 

В основе катионного процесса умягчения лежит реакция обмена ионов натрия и водорода катионитов на ионы Са2+ и Mg2+. Обмен ионов натрия называется Na-катионированием, а ионов водорода— Н-катионированием:

 

Na2 [Кат] + Са (НСО3)2 « Са [Кат] + 2NaHCO3

 

Na2 [Кат] + MgSO4 « Mg [Кат] + Na2SO4

 

H2 [Кат] + MgCI2 « Mg [Кат] + 2HCI

 

Н [Кат] + NaCl « Na [Кат] + НС1

 

Приведенные реакции показывают, что ионообменный способ может обеспечить как умягчение воды, так и обессоливание, т. е. полное удаление солей из воды.

 

Реакции ионообмена обратимы, и для восстановления обменной способности ионитов проводят процесс регенерации. Регенерацию Na-катионитов осуществляют при помощи растворов поваренной соли, а Н-катионитов - введением растворов минеральных кислот. Уравнения регенерации катионитов:

 

Са [Кат] + 2NаС1 « Na2 [Кат] + СаС12

 

Na [Кат] + НС1 « Н [Кат] + NaCl

 

Примером анионного обмена может служить реакция обмена анионов ОН- по уравнению

 

[Ан] ОН + HCl « [Ан] Cl + Н2О

 

Регенерацию анионита проводят при помощи растворов щелочей:

 

[ Ан] Cl + NaOH « [Ан] ОН + NaCl

 

Значительный экономический эффект дает современный способ обессоливания воды, в основе которого лежит последовательное проведение процессов Н-катионирования и ОН-анионирования. Образующиеся в результате этих процессов ионы Н+ и ОН- взаимодействуют друг с другом с образованием молекул воды.

 

Повышение технико-экономического эффекта водоподготовки связано с применением комбинирования нескольких технологических процессов, например коагуляции, умягчения и осветления с помощью современных методов ионного обмена, сорбции, электрокоагуляции и др.

 

Для современной промышленной водоподготовки значительный интерес представляет возможность применения электрохимических методов, в частности электрокоагуляции. Электрокоагуляция - способ очистки воды в электролизерах с растворимыми электродами - основана на электрохимическом получении гидроксида алюминия, обладающего высокой сорбционной способностью по отношению к вредным примесям. Перенос электричества при внесении электродов в воду и пропускании тока осуществляют в основном ионы, находящиеся в природной воде (Са2+, Mg2+, Na+, С1-, НСО3-, SO42- и др.).

 

На растворимом алюминиевом аноде происходят два процесса - анодное и химическое (не связанное с протеканием электрического тока) растворение алюминия с последующим образованием А1 (ОН) 3:

 

Al - 3e ® Al3+

 

Аl3+ +ЗОН- ® А1(ОН)3

 

На катоде происходит выделение пузырьков газа - водорода (водородная поляризация), поднимающих частицы веществ на поверхность воды.

 

К достоинствам метода электрокоагуляции относятся: высокая сорбционная способность электрохимического А1(ОН)3, возможность механизации и автоматизации процесса, малые габариты очистных сооружений.

Для очистки главным образом кислых оборотных вод применяется нейтрализация — обработка воды оксидом или гидроксидом кальция.

Важной частью водоподготовки является удаление из воды растворенных агрессивных газов (СО2, О2) с целью уменьшения коррозии. Удаление газов осуществляют методом десорбции (термической деаэрации) путем нагревания паром. Термическую деаэрацию проводят в аппаратах, называемых деаэраторами (вакуумные, атмосферные, повышенного давления).

Воду, используемую для бытовых нужд, обязательно подвергают обеззараживанию - уничтожению болезнетворных бактерий и окислению органических примесей, в основном хлорированием при помощи газообразного хлора, а также хлорной извести и гипохлорита кальция.

 

22. Подработка и дробление солода и несоложеного сырья

Основная цель дробления солода и несоложеного сырья - облегчение и ускорение физических и биохимических процессов растворения зерна для обеспечения максимального перехода экстрактивных веществ в сусло.

Подработка зернопродуктов. При хранении и транспортировании солод и несоложеное сырье загрязняются. Поэтому перед измельчением их очищают от посторонних включений. Для удаления пыли и остатков ростков солод пропускают через полировочную машину. Несоложеное сырье от органических и минеральной примесей очищают на воздушно-ситовом сепараторе и полировочной машине. Для удаления металлопримесей зернопродукты пропускают через электромагнитный сепаратор.

Дробление солода. Оптимальный состав помола должен обеспечить максимально возможный выход экстракта и достаточно высокую скорость фильтрования сусла, так как оболочка зерна служит хорошим фильтрующим материалом. Солод дробится в сухом или частично увлажненном (мокром) виде. Для измельчения сухого солода применяют четырех- и шестивальцовые дробилки, работающие с одинаковой частотой вращения вальцов. Состав помола (%) зависит от качества солода, способов его затирания и фильтрования (табл.1.). При мокром помоле солод предварительно увлажняют в бункере до содержания влаги 18...32 % путем орошения водой температурой 35...50°С. При этом повышается эластичность оболочки, которая практически не измельчается на вальцовых станках, что приводит к созданию рыхлого и пористого фильтрующего слоя дробины.

 

Дробление несоложеных зернопродуктов. Ячмень, пшеницу и рис дробят на двухвальцовом станке с нарезными вальцами, которые вращаются навстречу друг другу с разной скоростью. Для измельчения кукурузы используют молотковые дробилки. Рекомендуемый состав помола приведен в табл. 1.

 

23. К современным способам замачивания зерна относятся: воздушно-водяное, в непрерывном токе воды и воздуха, оросительное и воздушно-оросительное. В зависимости от температуры применяемой воды различают холодное (температура воды 10°С), обыкновенное (температура воды 12—15°С), теплое (температура воды 17—25°С) замачивание.

Воздушно-водяное замачивание. В замочный чан наливают воду до половины его объема. Взвешивают на автоматических весах отсортированное зерно и засыпают его тонкой струей в чан с водой. Для лучшего смачивания и мойки зерно перемешивают сжатым воздухом.

После засыпки всей порции зерна в чан слой воды должен быть выше поверхности зерна на несколько сантиметров.

В первой воде, предназначенной для промывки, зерно находится в течение 1—2 ч. За это время легкие зерна и сорные примеси (сплав) всплывают и тотчас же удаляются. Затем это зерно моют вторично, грязную воду вытесняют свежей водой, которую подают снизу. Промывают зерно до тех пор, пока вода не будет чистой, после этого добавляют в воду дезинфицирующие вещества и зерно оставляют в воде на несколько часов.

По этому способу замачивания зерно поочередно на 3—6 ч оставляют в воде (водяное замачивание) и без воды (воздушное замачивание). Эту операцию повторяют до тех пор, пока влажность замоченного зерна достигнет требуемого уровня. Продолжительность замачивания зависит от температуры воды и качества и вида зерна.

Для обеспечения жизнедеятельности зерно через каждый час продувают воздухом в течение 5 мин независимо от того, находится ли оно под водой или без воды.

Один раз в смену перед спуском воды зерно перемешивают сжатым воздухом около 40 мин, перекачивая его через центральную трубу. В чанах другого устройства каждую смену в течение 15 мин зерно перемешивают продуванием воздуха через кольцевой барботер.

Замачивание в непрерывном токе воды и воздуха. При воздушноводяном способе замачивания кислород, растворенный в воде, поглощается зерном в течение первых 30—40 мин. Периодическое продувание воздуха при замачивании также не обеспечивает равномерного дыхания зерна.

По способу, предложенному Н.И. Булгаковым, ячмень замачивают при непрерывном токе воды, содержащей достаточное количество растворенного в ней воздуха. Замочные чаны для этого способа оборудуют барботерами. Для насыщения воды воздухом и подачи его вместе с водой устанавливают смеситель.

Воду на замачивание подают из водонапорного бака, имеющего подводку пара для подогрева воды от 12 до 17°C в зависимости от качества ячменя. Смеситель для воды и воздуха монтируют на магистральной трубе вблизи замочного чана. Подачу воды и воздуха регулируют вентилями с обратными клапанами. Барботер помещают в конусной части замочного чана.

 

24. Полученный свежий солод (его называют «зеленым») необходимо просушить. Причин здесь несколько: сухой солод хорошо хранится; он более ароматный; у него легко удаляются ростки, которые не нужны при приготовлении пива; его удобнее дробить. Главная задача сушки — прекратить дальнейшее развитие ростков. Поэтому весь солод, даже предназначенный для сушки в печи или в каком-либо другом сушильном устройстве, сразу после проращивания подвяливают на воздухе. Если зеленый солод сразу поместить в горячую камеру, то зерно, пока из него будет испаряться влага при высокой температуре будет преть. В результате диастаза потеряет активность, и крахмал, превратившись в клейстер, не сможет в дальнейшем перейти в сахар.

 

Солод, высушенный на воздухе, называют воздушным или белым. Его сушат обычно на чердаке, создавая там несильный сквозняк. Зерно раскладывают на полу тонким слоем и постоянно перемешивают. Белый солод находит применение в винокурении, для приготовления патоки. Для производства же пива идет только жаровой солод, высушенный в специальных устройствах. Конструкции подобных сушилок можно придумать и разработать самостоятельно.

 

Жаровой солод в зависимости от температуры, при которой он обработан, приобретает ту или иную окраску, в результате чего применяется для приготовления различного пива. Солод, который сушится при сравнитель но низкой температуре 75-77 °С (температура солода), называется светлым или пильзенским, так как придает пиву светлый цвет. Солод, выдержанный при температуре 100-105 °С (температура солода), с слегка побуревшим, мучнистым телом имеет сильный жженый аромат и называется темным, или мюнхенским. Таким образом, чем выше температура сушки и чем дольше солод сушится, тем темнее будет пиво. Светлый солод обычно выдерживается при соответствующей температуре от 24 до 48 ч, темный — примерно 48 ч.

 

Немного о жженом солоде (жженке) и о карамельном солоде (колерном). Жженый солод в небольшом количестве (1-1,5 %) добавляется для получения необходимой окраски к обыкновенному солоду при изготовлении темного пива (типа мюнхенского). Обжаривают жженку при высоких температурах в шарообразных жаровнях. У хорошей жженки и оболочка, и мучнистое тело темно-коричневого цвета. Воды в таком солоде содержится не более 1-2 %, жгучесть и горечь отсутствуют, он отмечается хорошей красящей способностъю. Карамельный солод — поджаренный солод; у него оболочка светло-коричневого цвета, а эндосперм — от светло- до темно-коричневого. Обычно добавляют 3-6 % карамельного солода, чтобы придать некоторым темным сортам пива особенную «законченность» вкуса и стойкость пены. Готовят карамельный солод из зеленого или увлажненного сухого солода, который сначала обрабатывается при температуре 62-75 °С, а затем поджаривается.

 

Напомним, что у свежевысушенного солода обязательно удаляют ростки, имеющие горький вкус (что не подходит для приготовлепия пива). Отделить ростки необходимо сразу же после сушки, так как они гигроскопичны, быстро поглощают воду и теряют первоначальную ломкость. На пивзаводах ростки удаляют в ростокоотбивных машинах. В домашних же условиях небольшое количество солода можно обработать вручную, перетирая руками (ростки у правилыю приготовленного солода легко отделяются) или слегка топча ногами, обутыми в обыкновенные сапоги (а лучше в деревянные башмаки), или с помощью несложного устройства типа грохота. Отделяют ростки, вея солод. Хороший солод имеет легко растираемое мучнистое тело, не содержит жестких, стекловидных зерен и плесени, обладает приятным вкусом, причем при раскусывании должен хрустеть. Ростки у него, как уже говорилось, должны легко отделяться.

 

Однако пиво из свежевысушенного солода не готовят. Прежде всего его необходимо остудить, причем весьма основательно, рассыпав тонким слоем на ровной сухой площадке. Если направить солод на склад для отлежки недостаточно остывшим, то он может значительно снизить осахаривающую способность и изменить цвет (приобретет темную окраску). Выдержать солод определенное время в сухом закрытом помещении следует обязательно. Свежевысушенный солод чересчур сухой и хрупкий, поэтому при дроблении (перед тем как готовить сусло солод всегда дробят) он слишком измельчается, что замедляет процесс фильтрации сусла, затрудняет оседание дрожжей и осветление пива. Не будем касаться структурных изменений, которые происходят с сахарами, белками и другими веществами в солоде в связи с некоторым повышением его влажности при отлежке. Скажем только, что обычно отлежка продолжается не менее 3-5 недель.

 

Хорошо высушенный солод с содержанием влаги до 5 % хранится до года и более без существенного ущерба для качества. Но все равно и такой солод «дышит», т. е. в нем идет обмен веществ, в результате чего образуетсяч углекислый газ и водяные пары. Чем влажнее солод, тем интенсивнее его дыхание. При влажности более 6 % в результате ферментативной деятельности ухудшается качество со-лода, утрачивается аромат, происходит расщепление белков.

 

Солод, предназначенный для хранения, хорошо очищают от остатков солодовых ростков, грязи, пыли и от насекомых-вредителей (долгоносиков и др.). При хранении необходимо возможно надежнее исключить доступ к солоду влажного воздуха. Если солод хранить не в закромах, а сложенным на полу, то лучше ссыпать его в высокие крутые кучи, накрыв мешками (при этом нельзя использовать не отделенные солодовые ростки).

 

В заключение некоторые арифметические расчеты для рачительного домашнего пивовара. В результате переработки ячменя в солод количество (масса) зерна уменьшается и потери его составляют от 23 % при получении светлого солода до 25 % при изготовлении темного. Так, из 100 кг ячменя получается: 150 кг нормально замоченного зерна; 140 кг зеленого солода: 75 кг готового очищенного солода. С объемными изменениями дело обстоит иначе. В этом случае из 100 л ячменя выходит: 125 л нормально замоченного зерна; 200 л зеленого солода; 100 л готового очищенного солода. Добавим, что 100 л свежевысушенного солода весят 51-52 кг, а после продолжительного отлеживания — 54-56 кг.

 

25. Требования к пивоваренному ячменю

 

для производства солода

 

 

Зерно ячменя для целей пивоварения оценивают по целому комплексу признаков, которые определяют эффективность технологических процессов приготовления солода и влияют на свойства готовой продукции. Зерно, выращенное для пивоваренных целей, должно иметь влажность не более 15 % и характеризоваться дружным прорастанием. Способность прорастания должна быть не ниже 95 %. Недозревший ячмень, а также поврежденный во время уборки, подработки, хранения и транспортировки прорастает недружно, что ведет к ухудшению качества солода. Ячмень, предназначенный для использования на солод, должен иметь высокую энергию прорастания, обеспечивать необходимый уровень ферментной активности, которая и определяет высокий выход экстрата. Важным показателем являются равномерность и интенсивность развития корешков и зародышевого щитка во время соложения.

 

Цвет зерна. Зерно хорошего качества имеет равномерный соломисто-желтый, желтый или серовато-желтый цвет. Серый, красновато-желтый, желтый с почерневшим кончиком чаще всего свидетельствует о том, что уборка ячменя проводилась в дождливую погоду, зерно не было быстро высушено, в результате чего в нем произошли химические изменения, не благоприятные для технологии пищеварения.

 

Запах. Качественное зерно характеризуется приятным ячменным запахом, который особенно важен при уборке в сухую погоду созревшего урожая. В испорченном же зерне присутствуют посторонние запахи, обусловленные его самосогреванием (сладковатый) или заселением микроорганизмов (затхлый). Такое зерно для пивоварения непригодно.

 

Крупность. Крупным считает зерно, остающееся при просеивании через сито с продолговатыми отверстиями размером 2,5 мм. Для первого класса содержание крупных зерен должно быть не менее 85 %. Чем выше крупность зерна, тем меньше доля в нем пленок. Хороший пивоваренный сорт должен иметь массу 1000 зерен не ниже 42 г, а его пленчатость составлять около 9 %.

 

Содержание примесей. Зерно не должно иметь сорной примеси более 1 % и зерновой примеси более чем 2 %. Вредители недопустимы, кроме зараженности клещом не выше первой степени.

 

Содержание белка. Это один из наиболее важных биохимических показателей качества зерна. Лучшее пиво получается из зерна при содержании белка 9,5-11 %.

 

Экстрактивность. Этот показатель характеризуется количеством органического вещества, которое способно переходить в водный раствор из измельченного зерна под воздействием ферментов ячменного солода. пивоваренные свойства зерна возрастают по мере увеличения содержания в нем экстрактивных веществ (не ниже 78 %).

 

29. Процессы, происходящие при выпечке хлеба

 

Процесс брожения протекает на протяжении практически всего времени приготовления теста, начинаясь с момента замеса и до выпечки хлеба. Созреванием теста называется совокупность всех процессов, протекающих в тесте. В созревающем тесте протекают процессы молочнокислого и спиртового брожения. Диоксид углерода, который образуется в ходе спиртового брожения, разрыхляет тесто, а этиловый спирт оказывает влияние на образование хлебного аромата. Интенсивность брожения определяется качеством дрожжей и их активности, сахара, температуры, и кислотности среды.

 

Молочнокислое брожение осуществляется под воздействием молочнокислых бактерий, попадающих в тесто из воздуха и с мукой. Эти бактерии подразделяют на так называемые типичные, которые сбраживают молоко, в ходе чего образуется молочная кислота, и нетипичные, которые приводят к выработке дополнительно уксусной кислоты, этилового спирта, диоксида углерода и других химических соединений. В случае пшеничного теста можно говорить о преобладании спиртового брожения, а в случае ржаного – молочнокислого.

 

Одновременно с вышеуказанными процессами происходит гидролиз крахмала, мальтозы и сахарозы. Пентозы также подвергаются частичному гидролизу. Совместно с белками они подвергаются протеолизу. В случае “сильной” муки протеолиз является желательным явлением, потому что он определяет формирование корки хлеба, его аромата и вкуса. В случае же теста из слабой муки протеолиз становится нежелательным процессом, он приводит к получению расплывчатого хлеба с недостаточным объемом. Оптимальная температура брожения составляет от 26 до 32 °С. В целях усиления процесса созревания теста применяют такие меры как повторный замес, повышение температуры опары и теста, использование пищевых добавок (бромата калия), пищевых поверхностных активных веществ а также различных ферментных препаратов.

 

После всего вышеизложенного тесто разделяют на куски для получения определенной массы и формы. Выпечку хлеба производят в формах при температуре камеры – 220-280 °С в течение от 8-12 минут до 1 часа (для изделий массой 500-1000г). Режим выпечки определяется очень многими факторами.

 

Сложные процессы, происходящие в ходе выпечки в тесте, по мере его превращения в хлеб, происходят следующим образом: сначала усиливается брожение (при температуре 35 °С), которое прекращается при достижении температуры 50-60 °С. Начинается интенсивное образование газов, которое в конечном итоге приводит к увеличению объема. В условиях повышения температуры белки частично теряют воду, а при температуре 70 °С и выше происходит частичная денатурация белков с их уплотнением. Крахмал гидролизуется, частично поглощая при этом воду.

Также во время выпечки происходят интенсивные процессы, формирующие вкус и запах хлеба. Ведущую роль в этих процессах играют альдегиды, такие как изовалериановый спирт, фурфурол и оксиметил фурфурол). Но решающая реакция в образовании аромата и вкуса хлеба все же принадлежит меланоидинообразованию.

 

Выпеченный хлеб постепенно утрачивает 2-4% влаги, в результате старения клейстеризованного крахмала происходит процесс черствения хлеба. В целях замедления этого процесса используются различные добавки, такие как сыворотка, молоко, жир, а также упаковка хлеба в различные материалы.

 

Из пшеничной муки по безопарному способу готовятся сухари, для чего хлеб немедленно нарезается на куски с последующей сушкой.

 

Хлеб является одним из самых важных пищевых продуктов. В России каждый день потребляется значительное его количество (330 г на одного человека). Хлеб содержит в себе разные вещества, такие как денатурированные белки, денатуролизованный и клейстеризованный крахмал, а также липиды, которые находятся в комплексе с белками и углеводами. Хлеб также является важнейшим источником белка. 450 г хлеба покрывают потребление белка на 30%, но белок в хлебе является неполноценным по причине сниженного количества лизина и треонина. Несколько больше белка содержит ржаной хлеб, но этот белок также является неполноценным. Содержание аминокислот в хлебе из цельного зерна выше, чем из муки высоких сортов. Основным компонентом хлеба является углевод (крахмал). При потреблении пшеничного хлеба I сорта потребность организма в углеводах покрывается на 50%, а при потреблении ржаного хлеба – на 40%. В наибольшей степени полезен хлеб из муки грубого помола, так как чем ниже выход муки, тем больше в хлебе содержится пищевых волокон. Из витаминов хлебе больше всего содержит витамина В1, но в муке высокого сорта витаминов группы В меньше. Для компенсации этого в муку высшего сорта в ряде случаев добавляют витамины В1, В2, РР. Витаминов С и А в хлеб не содержит, но он частично покрывает потребность организма в железе.

 

31. 1) Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки, должно содержать минимальное количество примесей, так как они оказывают отрицательное влияние на ход технологического процесса и качество патоки. Дополнительная очистка от примесей, содержание которых не должно превышать 1,8%. К ним относят – водорастворимые вещества, нерастворимый белок, зольные элементы. Водорастворимые вещества увеличивают карамельную пробу, усложняют фильтрование белка. Подается из цехов сырого крахмала или с других предприятий. Его разбавляют водой и рафинируют на ситах и гидроциклонах, затем проводят кислотный гидролиз.

2) Кислотный гидролиз. Он заключается в расщеплении молекулы крахмала на вещества с меньшей молекулярной массой. Количество кислоты 0,2-0,3% газообразующегося хлора к массе сухого крахмала. Ведут в конверторах, вводят подкисленную воду, доводят ее до кипения, затем крахмальное молоко и создают оптимальные условия для гидролиза: t и рН. Длительность – 30мин, гидролиз – 5 мин, остальное время загрузка, разгрузка. Используют также осахариватели непрерывного действия – эти аппараты обеспечивают равномерность и требуемую скорость процессов нагревания, клейстеризации и осахаривания, а также высокое качество конечного продукта.

3) Нейтрализация сиропа. Цель – прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, переведение свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в безвредные соли и создание оптимальных условий для последующей очистки сиропов от примесей. Нейтрализованный сироп не должен иметь рН ниже 4,5-4,0. Гидролизаты, осахаренные с помощью хлороводородной кислоты, нейтрализуют только содой. Процесс осуществляют в специальных нейтрализаторах периодическим или непрерывным способом. Недостатком кислотного гидролиза являются высокие температура и концентрация кислоты, так как при этом разрушаются белковые примеси, продукты разложения которых переходят в гидролизат. В процессе нейтрализации образуются минеральные соли, увеличивающие зольность и затрудняющие процесс кристаллизации глюкозы. Преимуществом кислотного гидролиза является хорошая фильтрационная способность гидролизатов и дешевизна катализатора.

4) Подготовка к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9% взвешенных частиц, которые необходимо удалить. Нерастворимые примеси удаляют фильтрованием. Осадок в сиропе, приготовленном из картофельного крахмала, состоит из скоагулированных хлопьев белка, легкосжимаемых и труднопроницаемых, к такому сиропу перед фильтрацией добавляют пористый наполнитель – диатомит. Сироп, полученный при гидролизе кукурузного крахмала, содержит клейкую слизистую массу, состоящую из хлопьев белка, пропитанных жиром. Если этот жирный осадок не выделить предварительно из сиропа, то при последующей фильтрации слизистые вещества забьют поры фильтрующей ткани и вспомогательного фильтрующего материала. Осадок выделяют в простейших аппаратах – скиммерах, представляющих собой резервуар, разделенный перегородками на 5 частей, жирный осадок всплывает и периодически убирается в приемный желоб. Очищенный сироп уходит из скиммера непрерывно через специальное устройство, обеспечивающее отбор чистого сиропа. Лучший способ выделения из сиропа жира и белка – обработка его на тарельчатых сепараторах с периодической или непрерывной выгрузкой осадка.

5) Фильтрование сиропов. В процессе фильтрования отделяются примеси, перешедшие в сироп из крахмала (белок, клетчатка, жир) и примеси, образующиеся в процессе нейтрализации. Фильтрование ведут на вакуум-фильтрах, работающих с микросъемом осадка, или на автоматических фильтрах-прессах.

6) Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Паточные сиропы после фильтрации представляют собой прозрачные жидкости, окрашенные в желтый цвет. Интенсивность их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала, способа проведения гидролиза и от условий нейтрализации. К красящим веществам паточного сиропа относятся продукты гидролиза белков, разложения углеводов, продукты реакции меланоидинообразования. Также содержаться кислые фосфаты, обуславливающие кислотность патоки, и некоторые минеральные вещества. Целью очистки паточного сиропа адсорбентами является полное его обесцвечивание, устранение запаха, снижение кислотности. В качестве адсорбентов на паточных заводах применяют активный уголь.

7) Уваривание жидких сиропов до густых. Для получения густого сиропа с минимальной цветностью и экономии расхода теплоты сгущение сиропа от жидкого (с концентрацией 35-40%) до густого (55-57%) ведут в многокорпусных выпарных аппаратах под разрежением

8) Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп с концентрацией СВ 55-57% уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием СВ 78-80%. Для получения патоки высокого качества сироп уваривают при температуре не выше 60градусов, продолжительность процесса должна быть минимальна (50-55мин).

9) Охлаждение патоки. Патока, выходящая из вакуум-аппарата, имеет температуру 60-70град. Т.к. это вязкий продукт, естественное охлаждение очень медленно при быстром нарастании цветности за счет образования красящих веществ. Стремятся быстро (40-80мин) охладить ее до температуры 40-45град. Используют специальные холодильники.

10) После охлаждения ее разливают в бочки, либо в емкости, цистерны и хранят.

Кислоты гидролизируют крахмал с образованием молекул глюкозы. Кислотный гидролиз крахмала можно наблюдать на примере лабораторного опыта с нагреванием раствора крахмала с серной кислотой.

 

Для возможности наблюдать этапы гидролиза до окончательного расщепления крахмала до глюкозы, приготавливаются пробирки с сильно разбавленным водным раствором йода. В них будет происходить контрольная качественная реакция на крахмал с йодом. В случае если в испытуемом растворе будет определяться наличие остатков крахмала – пробы покажут это.

 

Гидролиз крахмала до молекул глюкозы:

 

(С6Н10O5)n + nН2О (H+) = nС6Н12О6

 

Тот факт, что в растворе отсутствует крахмал, качественная реакция с йодом покажет это - гидролиз крахмала считается завершенным в тот момент, когда раствор в пробирках с йодным раствором больше не синеет.

 

Следующий этап эксперимента – определение наличия глюкозы в растворе, где прошел кислотный гидролиз крахмала. Качественная реакция на глюкозу – реакция на альдегидную группу с раствором щелочи и сульфатом двухвалентной меди. Раствор приобретает яркий голубой оттенок, что свидетельствует о появлении сахарата двухвалентной меди.

 

Чтобы убедиться в том, что это соединение имеет альдегидную группу, проводим качественную реакцию на альдегиды, подогревая раствор. В случае обнаружения альдегидной группы, раствор приобретает красно-коричневый цвет из-за образовавшегося оксида одновалентной меди.

 

C6H12O6 + 2Cu(OH)2 = (HO)CH2-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-COOH + Cu2O↓+ 2 H2O

 

С помощью этого эксперимента удалось наглядно убедиться в том, что кислотный гидролиз крахмала проходит с распадом крахмала на молекулы глюкозы.

Процесс осахаривания крахмала, содержащегося в кукурузной муке и солоде, заключается в расщеплении этого крахмала ферментами солода с присоединением к нему молекулы воды По формуле:

 

2 С6Н10О6 + Н20 = C, jH3aOu.

 

Д. Н. Климовский и В. Н. Стабников следующим образом описывают схему ферментативного гидролиза крахмала: а-ами - лаза солода, разрывая связи в любом месте молекул амилозы и амилопектина, дробит их на мелкие частицы, вследствие чего сильно понижается вязкость крахмального клейстера. Освобожденные нередуцирующие концы глюкозных цепочек атакуются Р-амилазой и образуется мальтоза. При совместном действии а - и р-амилазы амилоза полностью превращается в мальтозу через ряд постепенно уменьшающихся цепочек, представляющих собой декстрины. Осколки молекулы амилопектина, являющиеся декстринами, со свободных концов также атакуются р-амилазой, образующей мальтозу, а междуузловые части разрываются а-амилазой, которая может отщеплять и глюкозу.

 

Действие а - и р-амилазы прекращается, когда остаются соединения цепочек, связанные с фосфорной кислотой, называемые фосфодекстринами. Эти соединения расщепляются особым ферментом— декстринофосфотазой с освобождением фосфорной кислоты. Освобожденные цепочки осахариваются, по всей вероятности, р-амилазой.

 

32. Требования к качеству муки

 

Качество муки оценивают по запаху, цвету, вкусу. В лабораторных условиях определяют зольность, крупность помола, влажность, количество и качество клейковины (для пшеничной муки), содержание примесей, зараженность амбарными вредителями.

 

По цвету муки определяют ее сорт и свежесть. Чем выше сорт муки, тем она светлее. Цвет зависит также от качества зерна, содержания в нем красящих веществ, от вида помола. Цвет определяют по эталону, чтобы получить объективную оценку, пользуются прибором фотометром (цветомер).

 

Запах муки приятный, специфический; затхлый, плесневелый запах свидетельствует о порче муки или о недоброкачественном зерне, из которого была получена мука. При несоблюдении товарного соседства также могут появиться в муке посторонние запахи. Для определения запаха нужно высыпать немного муки на чистую бумагу, согреть дыханием и установить запах.

 

Вкус муки слегка сладковатый, без постороннего привкуса горечи.

 

Влажность муки можно определить, сжимая ее в ладони; сухая мука слегка похрустывает и рассыпается при расжатии ладони. Влажность муки — важный показатель, нормальной считается влажность не более 15%. Сухая мука лучше хранится.

 

Зольность муки характеризует соотношение в ней эндосперма и отрубей. Чем выше сорт муки, тем меньше в ней отрубей и тем ниже зольность. Нормы зольности: для ржаной муки сеяной — 0,75%, обдирной — 1,45; пшеничной муки крупчатки — 0,60; высшего сорта — 0,55; 1-го сорта — 0,75; 2-го сорта — 1,25%.

 

Крупность помола определяют просеиванием муки через сито. Чем выше сорт муки, тем частицы муки меньше (за исключением крупчатки, так как в ней имеется некоторое количество крупных частиц эндосперма). Крупность помола влияет на хлебопекарные свойства муки.

 

Качество и количество клейковины — это основной показатель хлебопекарных свойств. Чем больше клейковины в муке, тем более пышным и пористым получается хлеб. Хорошая клейковина — эластичная, упругая, растяжимая. Клейковина хорошего качества, светло-желтая.

 

Слабая клейковина — темная, липкая, крошится, поэтому тесто не сохраняет форму, неупругое.

 

Для каждого сорта муки установлены нормы содержания сырой клейковины по количеству и качеству: обойная мука должна содержать около 20%; мука 2-го сорта — 25; 1-го сорта — 30; высшего сорта — 28; пшеничная (крупчатка) — не менее 30%.

 

Упаковывают муку в чистые, сухие, без постороннего запаха мешки, пакеты. На каждый мешок пришивают маркировочный ярлык из бумаги или картона с указанием предприятия-изготовителя, его местонахождения, названия продукта, его вид, сорт, массу нетто, дату выработки (год, месяц, число, смена). Номер весовщика-упаковщика, номер стандарта.

 

Хранят муку при температуре не выше 18 C, относительной влажности 60% в течение 6 месяцев.

 

При длительном хранении в муке могут происходить изменения, ухудшающие ее потребительские свойства.

 

В сырых, теплых, плохо вентилируемых помещениях может произойти самосогревание муки. У муки появляется затхлый, плесневелый запах, который сохраняется и в хлебе. При повышенной температуре и доступе света происходит прогоркание муки. Мука приобретает неприятный запах и вкус.

 

Пищевая ценность муки определяется ее химическим составом и усвояемостью образующих ее веществ.

 

Химический состав зерна колеблется в довольно широких пределах, особенно по содержанию белков и углеводов, следовательно, и мука из различного зерна будет иметь неодинаковый состав.

 

Оценка качества муки осуществляется с использованием органолептических и физико-химических методов по различным показателям, характеризующим ее доброкачественность и технологические свойства, на основе анализа среднего образца, который отбирают по стандартной методике.

 

Различают общие показатели, которые применяются для оценки муки всех видов, и специальные-для муки определенных видов и типов.

 

К общим показателям качества относятся: вкус, запах, цвет, отсутствие хруста при разжевывании, влажность, крупность помола, зольность, содержание примесей, зараженность вредителями, количество металлопримесей, кислотность.

 

Если мука по органолептическим показателям (вкусу, запаху и цвету) не удовлетворяет требованиям стандарта, она не подлежит пищевому использованию и дальнейшая оценка ее не производится.

 

Влажность является одним из наиболее важных показателей качества. Мука, выработанная из кондиционного зерна и хранившаяся в благоприятных условиях, имеет влажность 13-15 %.

 

Крупность помола муки определяется просеиванием навески муки в течение 10 мин на проволочных или шелковых ситах. Номер сит указан в стандартах для муки каждого сорта.

 

Белизна муки, определяемая в условных единицах прибора ПЗ-БПЛ, является косвенным показателем ее принадлежности к тому или иному сорту.

 

Зараженность муки вредителями — жуками и их личинками, бабочками и их гусеницами, а также клещами действующими нормами не допускается.

 

Специальные показатели качества муки применяют преимущественно для выявления ее товароведно-технологических (потребительских) достоинств.

 

33.Пищевая ценность муки определяется ее химическим составом и усвояемостью образующих ее веществ.

 

Химический состав зерна колеблется в довольно широких пределах, особенно по содержанию белков и углеводов, следовательно, и мука из различного зерна будет иметь неодинаковый состав.

 

Оценка качества муки осуществляется с использованием органолептических и физико-химических методов по различным показателям, характеризующим ее доброкачественность и технологические свойства, на основе анализа среднего образца, который отбирают по стандартной методике.

 

Различают общие показатели, которые применяются для оценки муки всех видов, и специальные-для муки определенных видов и типов.

 

К общим показателям качества относятся: вкус, запах, цвет, отсутствие хруста при разжевывании, влажность, крупность помола, зольность, содержание примесей, зараженность вредителями, количество металлопримесей, кислотность.

 

Если мука по органолептическим показателям (вкусу, запаху и цвету) не удовлетворяет требованиям стандарта, она не подлежит пищевому использованию и дальнейшая оценка ее не производится.

 

Влажность является одним из наиболее важных показателей качества. Мука, выработанная из кондиционного зерна и хранившаяся в благоприятных условиях, имеет влажность 13-15 %.

 

Крупность помола муки определяется просеиванием навески муки в течение 10 мин на проволочных или шелковых ситах. Номер сит указан в стандартах для муки каждого сорта.

 

Белизна муки, определяемая в условных единицах прибора ПЗ-БПЛ, является косвенным показателем ее принадлежности к тому или иному сорту.

 

Зараженность муки вредителями — жуками и их личинками, бабочками и их гусеницами, а также клещами действующими нормами не допускается.

 

Специальные показатели качества муки применяют преимущественно для выявления ее товароведно-технологических (потребительских) достоинств.

 

36.Само слово- сахар происходит от санскритского sarkara (гравий, песок или сахар); спустя столетия этот термин вошел в арабский язык как sukkar, в средневековую латынь как succarum.

 

Первое упоминание о сахаре в античные времена относится ко времени похода в Индию Александра Македонского. В 327 до н.э. один из его полководцев, Неарх, докладывал: Говорят, что в Индии растет тростник, дающий мед без помощи пчел; будто бы из него можно также приготовить опьяняющий напиток, хотя плодов на этом растении нет. Через пятьсот лет Гален, главный медицинский авторитет Древнего мира, рекомендовал sakcharon из Индии и Аравии как средство от болезней желудка, кишечника и почек. Персы тоже, хотя и много позже, переняли от индусов привычку к употреблению сахара и при этом немало сделали для усовершенствования способов его очистки. Уже в 700-е годы несторианские монахи в долине Евфрата успешно изготавливали белый сахар, используя для его очистки золу.

 

Арабы, распространившие с 7 по 9 вв. свои владения на Ближний Восток, Северную Африку и Испанию, принесли в Средиземноморье культуру сахарного тростника. Еще через несколько столетий вернувшиеся из Святой Земли крестоносцы познакомили с сахаром всю Западную Европу. В результате столкновения двух этих великих экспансий, Венеция, оказавшаяся на перекрестке торговых путей мусульманского и христианского мира, стала в конечном итоге центром европейской торговли сахаром и оставалась им на протяжении более 500 лет.

 

В Вест-Индии при переработке сахарного тростника, в начале прессы для отжима тростника приводились в движение волами или лошадьми. Позже, в местах, продуваемых пассатами, их сменили более эффективные ветряные двигатели. Однако производство в целом все еще оставалось довольно примитивным. После отжима сырого тростника полученный сок очищали с помощью извести, глины или золы, а затем выпаривали в медных или железных чанах, под которыми разводили костер. Рафинирование сводилось к растворению кристаллов, кипячению смеси и последующей повторной кристаллизации. Еще и в наше время остатки каменных жерновов и брошенные медные чаны напоминают в Вест-Индии о прошлых хозяевах островов, сделавших состояния на этом доходном промысле. К середине 17 века главными производителями сахара в мире стали Санто-Доминго и Бразилия.

 

В дальнейшем главные события в истории тростникового сахара сводятся к важным усовершенствованиям в технологии его культивирования, механической переработки и конечной очистки продукта.

 

В 1747 году немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф (Marggraf) (1709-1782) получил из сахарной свеклы кристаллическую сахарозу. Самое же важное событие в истории свекловичного сахара произошло в 1799 году, когда лабораторные опыты Франца Карла Ахарда подтвердили, что производство этого продукта оправдано с экономической точки зрения. В результате уже в 1802 году возникли свеклосахарные заводы в Силезии (Германия).

 

В начале 19 века во время наполеоновских войн британский флот блокировал берега Франции, и ввоз туда сахара из Вест-Индии временно прекратился. Это вынудило Наполеона обратиться к немецкой модели и построить ряд опытных свеклосахарных предприятий. В 1811 году дело было уже неплохо налажено: посевы сахарной свеклы занимали свыше 32 тыс. га, и по всей стране работали рафинадные заводы.

 

После поражения Наполеона европейский рынок был буквально завален карибским сахаром, и недавно возникшее свеклосахарное производство начало хиреть. Интерес к нему, однако, снова возрос в годы правления Луи Филиппа и Наполеона III, и с тех пор это одна из важных отраслей экономики Франции.

 

В Америке о свекловичном сахаре заговорили в 1830-е годы. Возникшая в Филадельфии ассоциация делегировала своих представителей в Европу для изучения его производства. С 1838 по 1879 в США было предпринято около 14 неудачных попыток наладить выпуск свекловичного сахара. Настоящая катастрофа постигла мормонов в 1850-е годы, когда они закупили во Франции оборудование на 12 500 долл., доставили его морем в Новый Орлеан, далее вверх по Миссисипи в штат Канзас, наконец, оттуда на волах в Юту, но запустить его так и не смогли. Успеха добился Э. Дайер, применивший новые методы производства в Калифорнии. Благодаря ему в Америке возникло собственное свеклосахарное производство. С тех пор оно непрерывно развивалось, и сейчас доля свекловичного сахара составляет около 25% всего рафинада, выпускаемого в США.

 

К концу ХХ столетия в мировом производстве белого сахара сложилось устойчивое соотношение в использовании сахаросодержащего растительного сырья: 30% сахара производится из сахарной свеклы, а соответственно 70% из сахарного тростника. Каждая страна выбирает для себя наиболее экономически выгодное сырье. Как правило, это связано с климатическими условиями.

 

Создателем и организатором промышленного свеклосахарного производства в России является Я. С. Есипов. Он, как один из великих патриотов России сочетал в себе качества изобретателя, конструктора, ученого и др. Бланкеннагель осуществлял при строительстве завода в Алябьеве роль инвестора. В своих воспоминаниях Есипов писал «несообразность наших нравов заставила нас разойтись и поставить новое при свидетелях условие»

 

В 1803 году Есипов построил новый свеклосахарный и сахарорафинадный заводы в своем имении в Никольском Московской губернии, где он, заботясь о строительстве новых предприятий в России, организовал обучение специалистов сахарному делу. Здесь же Яков Степанович сделал и первый экономический расчет свеклосахарного производства. Известно, что Есипова не стало в 1805 году, а его завод, видимо, прекратил существование.

 

Заслуги ученых и организаторов свеклосахарного производства в России невозможно переоценить. Положительные результаты работы Алябьевского завода, выступления и призывы Есипова строить новые свеклосахарные предприятия и другие публикации тех лет, льготные условия правительства по возделыванию сахарной свеклы и строительству заводов, подготовка специалистов-сахарников (в Никольском и Алябьево) обеспечили сначала постепенное, а затем бурное развитие свеклосахарной промышленности России.

 

Решающее значение в возникновении и успешном развитии свеклосахарного производства, как одного из технических производств, занятого переработкой продуктов сельского хозяйства, имели факторы экономического порядка.

 

Помещики видели в развитии сахарного производства средство поднять доходность слабеющего и разваливающегося крепостного хозяйства.

 

Вскоре после возникновения этого производства им заинтересовались торговцы и предприниматели. Приток торгового капитала также содействовал развитию свеклосахарного производства.

 

В настоящее время в сахарной промышленности Российской Федерации имеются 95 сахарных заводов общей мощностью 276,1 тыс. т переработки свеклы в сутки, расположенных в 28 свеклосеющих регионах, которые за производственный сезон способны выработать свыше 3 миллионов т сахара-песка из свеклы. Кроме того, в межсезонный период (январь - август) на сахарных заводах может быть выработано столько же сахара из импортного сахара-сырца. Таким образом, предприятия отрасли могут обеспечить страну сахаром без закупок белого сахара за рубежом.

 

В условиях рынка при диспаритете цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию, отмене госзаказа на свеклу и перевода на давальческую систему переработки всего объема производимой продукции экономическая эффективность свекловодства существенно снизилась, свеклосеющие хозяйства стали сокращать посевы и расширять площади других культур, которые требуют меньше материально-технических ресурсов. Соответственно уменьшаются производство и урожайность корнеплодов. Так в 1996 г. на переработку поступило лишь 14,7 млн. т свеклы (в 1989 г. - 33 млн. т), а с гектара собрано в среднем всего 15,2 т.

 

Тяжелый экономический кризис переживает и сахарная промышленность: не хватает производственных мощностей, износ основных фондов на предприятиях превышает 50%. Современному техническому уровню соответствует лишь одна треть оборудования. В связи со спадом производства свеклы сахарные заводы испытывают трудности с сырьем.

 

Пути возрождения и дальнейшего развития свеклосахарного производства определены в Федеральной целевой программе "Сахар", которая 1 марта 1997 г. утверждена Правительством Российской Федерации. Основная цель этой программы - увеличить производство сахара, улучшить обеспечение им населения и максимально сократить импорт. Предусматривается довести объемы производства сахарной свеклы в стране к 2000 году до 32,8 млн. т и к 2005 г. до 37,9 млн. т, а производство сахара - соответственно до 3, 2 и 4 млн. т. Общая потребность в финансовых средствах, необходимых для реализации программы "Сахар", составляет около 20,5 трлн руб. и около 900 млн. долл. США. Таких средств ни у предприятий, ни в федеральном бюджете нет, однако, потребности в сахаре не снижаются. Поэтому выход из создавшейся ситуации надо искать. Многое тут зависит от инициативы местных органов, руководителей и специалистов хозяйств, сахарных заводов. Надо не сокращать посевы, а, опираясь на науку, искать пути, как возродить в прежнем виде производство корнеплодов.

 

Нужно искать новые формы сотрудничества свеклосеющих хозяйств с сахарными заводами, создавать совместные предприятия с иностранными фирмами. Не должны стоять в стороне от подъема свеклосахарного производства коммерческие банки, финансово-промышленные группы, другие предприятия и структуры, которые могут оказать материальную и финансовую поддержку этой жизненно важной отрасли.

 

В условиях, когда резко сократились государственные субсидии, заводы столкнулись с проблемами реализации продукции и не могут нормально вести производственную деятельность из-за отсутствия оборотных средств. Нужно снижать себестоимость производства сахара, сокращать потери, - только таким путем придет на рынок высококачественная и более дешевая продукция, способная конкурировать с поступающей из ближнего и дальнего зарубежья.

 

В последующие годы в условиях резкого спада сельскохозяйственного производства в России наблюдалось:

 

общее снижение площадей под сахарной свеклой;

 

во всех зонах свеклосеяния к минимуму были сведены площади, возделываемые по интенсивной технологии;

 

произошло резкое падение урожайности сахарной свеклы (менее 20 т/га);

 

заготовка свеклы снизилась по сравнению с 1986 - 1990 гг. примерно на 45%.

 

Свеклосахарный комплекс отброшен на уровень шестидесятых годов. Произошло это по ряду причин, среди которых:

 

· ухудшение финансового положения хозяйств и сахарных заводов;

 

· резкое снижение объемов закупок удобрений, средств защиты растений, сельскохозяйственной техники;

 

· несовершенство экономических отношений свеклосеющих хозяйств с сахарными заводами;

 

· резкое сокращение государственного финансирования и ограничение кредитования;

 

· усиление диспаритета цен в товарообмене между свеклосахарным комплексом и другими отраслями.

 

Одной из причин ухудшения финансового состояния свеклосахарного комплекса является то, что в последние годы не осуществляются государственные закупки сахарной свеклы для поставки ее и выработанного из нее сахара-песка в государственные фонды, вся свекла заготавливается и перерабатывается на давальческих условиях. И 25 - 30% сахара от выработанного, что остается сахарным заводам, не компенсирует полностью затраты на переработку сырья.

 

Для предотвращения дальнейшего спада производства разработана концепция формирования организационно-экономического механизма в свеклосахарном производстве. Она направлена на совершенствование организационных структур и управления в отрасли, формирование оптимального механизма взаимовыгодных экономических отношений сельхозпроизводителей и переработчиков, создание благоприятных условий для инвестиционной деятельности.

 

 

1.2 Пищевая ценность сахара-песка

 

сахар качество потребительский экспертиза

 

Таблица1- Пищевая ценность сахара-пескаНаименование сахар-песок

Калорийность, ккал/кДж 387

Углеводы, г 99,9

Белки и жиры отсутстуют

 

 

38. Производство сахара-песка

 

Основные стадии производства сахара-песка: переработка свеклы -- удаление примесей, мойка и нарезка в стружку (в узкие тонкие пластины); получение диффузионного сока; очистка сока от механических примесей и несахаров; на следующей стадии сок сгущают путем выпаривания, затем следует кристаллизация сахара из сиропа, отделение кристаллов сахара от межкристальной жидкости; на последней стадии проводят сушку, охлаждение и освобождение кристаллов от ферромагнитных примесей и комков сахара.

 

Для извлечения сахара из свеклы применяется обработка тонко нарезанной свеклы водой при нагревании. Из тонко нарезанной стружки сахар извлекается более быстро и полно, чем из толстой. Переход сахара и растворимых несахаров из свеклы в воду совершается вследствие диффузии. Поэтому такой метод получения сока из свеклы называется диффузионным. Свекольную стружку загружают в диффузоры с водой, имеющей температуру 80С. Диффузия происходит только в том случае, если стенки клеток разрушены нагреванием, иначе белковые вещества, выстилающие стенки, задерживают этот процесс. Загрузка диффузоров и подача воды осуществляется по принципу противотока: с одной стороны в батарею загружают свекольную стружку, с другой -- подают теплую воду. Для получения более концентрированных соков вода подается на наиболее обессахаренную стружку, а жидкие первоначальные соки переходят из диффузора в диффузор, повышая концентрацию сахара. Из последнего диффузора, заполненного свежей стружкой, сок выходит с максимальной концентрацией сахара.

 

Полученный таким образом диффузионный сок содержит 15-17% сухих веществ, состоящих на 80-90% из сахарозы. Вместе с сахарозой, которая экстрагируется почти полностью, из свекловичной стружки в диффузионный сок переходит и часть несахаров: общего азота и оксидов калия, натрия, магния -- 60-70%, аминного и аммиачного азота -- до 95%, оксидов кальция -- 10%, фосфора -- 75-80%. Из разорванных клеток стружки вымывается до 30% белка. Остальная масса несахаров удерживается в клеточных стенках свеклы.

 

Присутствие в соке несахаров затрудняет непосредственное получение кристаллического сахара. Редуцирующие вещества в процессе производства сахара претерпевают большие превращения: при нагревании образуется оксиметилфурфурол, в щелочной среде они способны осмоляться с образованием сахарумовой, глициновой и других кислот, темноокрашенных гумминовых веществ. При взаимодействии редуцирующих веществ с аминокислотами накапливаются меланоидины коричневого цвета. Продукты щелочного разложения редуцирующих веществ и меланоидины являются основными компонентами красящих веществ, содержащихся в кристаллах готового сахара.

 

Около 40% сапонинов сахарной свеклы переходит в диффузионный сок. Они отличаются большой поверхностной активностью, вызывают ценообразование в растворах. С кальцием сапонин образует нерастворимую соль, которая при очистке сока полностью осаждается. Однако следы сапонина часто находят в готовом сахаре. Рафиноза, присутствующая в диффузионном соке, способствует образованию кристаллов сахарозы неправильной формы. Пектиновые вещества затрудняют очистку сока, продукты их распада ухудшают качество сахара. Из минеральных веществ не полностью удаляются при очистке диффузионного сока катионы калия и натрия, анионы соляной и азотной кислот. Минеральные вещества свеклы определяют в основном состав золы сахара. Кроме того, в диффузионном соке содержится много мелких частиц мезги свеклы, он быстро темнеет и пенится.

 

Известно много способов очистки диффузионного сока, но на практике применяются только самые дешевые и эффективные. Такими в настоящее время являются способ обработки диффузионного сока известью -- дефекация с последующим удалением ее избытка диоксидом углерода -- сатурация.

 

Дефекация проводится в два этапа: преддефекация и основная дефекация.

 

На преддефекации происходит коагуляция частиц коллоидной дисперсности и высокомолекулярных соединений (белковых и пектиновых веществ). Коагуляция происходит в результате образования ионом кальция с анионами белка нерастворимых соединений. Также ионы кальция, присутствующие в диффузионном соке, вступая в реакцию с анионами ряда органических кислот, образуют слаборастворимые, выпадающие в осадок соли кальция. При такой нейтрализации осаждается большая часть анионов щавелевой и винной кислот, частично анионы лимонной, яблочной и уксусной кислот. Другие безазотистые органические кислоты, а также аминокислоты и бетаин остаются в растворе.

 

Кислоты, реагирующие с кальцием, находятся в диффузионном соке не только в свободном состоянии, но и в виде растворимых солей калия, натрия и других металлов. Поэтому происходит еще одна химическая реакция -- реакция осаждения, или двойного обмена. Из минеральных кислот почти полностью осаждаются анионы фосфорной и частично -- серной кислот. Кроме ионов кальция осаждающим действием обладают и гидроксильные ионы, вызывающие осаждение катионов магния, алюминия, железа, имеющихся в соке в небольшом количестве.

 

Таким образом, на преддефекации под действием ионов гидроксила и кальция полностью заканчиваются реакции нейтрализации кислот, коагулирует большая часть веществ коллоидной дисперсности и осаждается около половины анионов фосфорной, щавелевой, уксусной, лимонной, яблочной, винной кислот, катионов солей магния, алюминия, железа. Однако реакции разложения амидов кислот, редуцирующих и пектиновых веществ, жира из-за недостаточной концентрации гидроксильных ионов только начинаются, и для их завершения требуются длительное время, высокая щелочность и высокая температура.

 

При основной дефекации происходит разложение солей аммония и амидов кислот с выделением аммиака и в растворе накапливаются растворимые соли кальция. Они увеличивают потери сахарозы и затрудняют ее кристаллизацию. Редуцирующие сахара в щелочной среде быстро разрушаются, образуя молочную и муравьиную, уксусную и другие кислоты. Часть продуктов распада редуцирующих Сахаров и аминосоединений идет на образование различных групп красящих веществ. Жиры в щелочной среде омыляются, образуя глицерин и нерастворимые кальциевые соли высших жирных кислот. При этом соли выпадают в осадок, а глицерин остается в растворе. Пектин разлагается с образованием метилового спирта, уксусной и полигалактуроновой кислот. Метиловый спирт при выпаривании сока улетучивается, уксусная кислота остается в растворе в виде уксусно-кальциевой соли, а нолигалактуроновая кислота дает желатинообразный осадок пектата кальция.

 

Таким образом, дефекованный сок содержит: в растворе -- сахарозу, гидроксиды калия и натрия, растворенные частицы извести, растворимые кальциевые соли некоторых аминокислот, амидов, а также всех органических кислот, образующихся в результате разложения редуцирующих веществ, другие растворимые несахара; в осадке -- коагулят белковых и пектиновых веществ, сапонина, соли щавелевой, фосфорной и других кислот, не растворившиеся частицы извести.

 

После дефекации нефильтрованный диффузионный сок обрабатывают сатурационным газом, содержащим диоксид углерода. Сатурация проходит также в два этапа. После каждой сатурации диффузионный сок фильтруют под давлением через специальные фильтры.

 

При сатурации диоксид углерода вступает в реакцию с гидроксидом кальция и образует карбонат кальция. На положительно заряженной поверхности кристаллов карбоната кальция адсорбируются несахара сока, в том числе продукты распада пектиновых веществ, аминокислоты, соли карбоповых кислот, красящие вещества. Кроме того, образующийся кристаллический осадок СаСО, служит основой для создания фильтрующего слоя и улучшает процесс фильтрации.

 

После фильтрования сок становится прозрачным, но имеет еще слабо желтую окраску. Чтобы обесцветить сок и улучшить цвет сахара, проводят операцию сульфитирования, т. е. через сок пропускают сернистый газ, который восстанавливает красящие вещества, осаждает известь, делая раствор бесцветным. Кроме того, сернистый газ улучшает и процесс кристаллизации сахарозы.

 

В настоящее время в сахарной промышленности применяют метод более глубокой очистки соков, который повышает их качество и позволяет получить полностью обесцвеченные соки. Этот метод заключается в том, что очищенный обычным способом сок обрабатывают активными ионообменниками или ионитами. Иониты представляют собой искусственные смолы, насыщенные группами SO3H или NH. Иониты обладают способностью отдавать свои водородные или гидроксильные ионы и поглощать взамен их из раствора содержащиеся в нем другие ионы одноименного заряда.

 

Смолы, содержащие группу SO3H, называют катионитами. При пропускании через них сока все катионы посторонних веществ задерживаются смолами, раствор же получает ионы Н+. В результате этого количество минеральных веществ сока снижается. Смолы, насыщенные группой NH2 и обладающие функциональной группой ОН, называются анионитами; в процессе фильтрации сока они поглощают анионы, отдавая в раствор свой ион ОН.

 

Очищенный таким образом диффузионный сок, потерявший значительную часть несахаров и получивший взамен чистую воду (Н+ + ОН-), поступает на выпаривание и уваривание.

 

Для получения кристаллического сахара из очищенного сока необходимо удалить из него большое количество воды. При этом образуется пересыщенный сахаром раствор.

 

На сахарных заводах удаление воды из сока осуществляется в два приема. Сначала в выпарных аппаратах, обогреваемых паром, концентрация сока доводится с 14-15 до 65-70% сухих веществ (при этом выпаривается около 95-100% воды к массе свеклы). Затем из полученного сиропа в вакуум-аппаратах выпаривается еще около 15-20% воды к массе свеклы. При таком уваривании выделяются кристаллы сахара и сироп превращается в утфель I кристаллизации (смесь кристаллов сахарозы и межкристальной жидкости), содержащий около 93% сухих веществ.

 

Выпаривание воды из сока в два приема необходимо по следующим причинам.

 

Во-первых, при нагревании сок темнеет и из него выделяется осадок. Поэтому перед вторым увариванием сироп подвергается дополнительной очистке (сульфитация, фильтрование). Такая очистка сиропа может быть проведена при концентрации не более 70% сухих веществ. Во-вторых, за короткое время (2-3 ч) сформировать хороший кристалл сахара при уваривании можно только при достаточной концентрации сиропа. Наиболее подходящая концентрация -- 65-70% сухих веществ.

 

Готовый утфель I кристаллизации (утфель I) центрифугируется с отбором двух оттеков: первого (межкристального раствора утфеля), называемого зеленой патокой, и второго, полученного в результате промывания (пробеливания) кристаллов сахара горячей водой, называемого белой патокой. Пробеленный сахар влажностью 0,8-1,2% выгружается из центрифуг и транспортерами направляется на сушку. Таким образом получают товарный сахар-песок.

 

Белая и зеленая патоки, полученные при центрифугировании утфеля I, поступают на уваривание утфеля II кристаллизации. При центрифугировании утфеля II получают также два оттека (белая и зеленая патока) и сахар II кристаллизации. Он удерживает на своей поверхности пленку межкристального раствора, поэтому интенсивно окрашен в желтый цвет. Сахар II кристаллизации растворяют в фильтрованном соке 2-й сатурации и полученный раствор называют клеровкой. Клеровка идет на сульфитацию, а затем на уваривание утфеля I кристаллизации При уваривании утфеля III кристаллизации в вакуум-аппараты последовательно забирают второй и первый оттеки утфеля II кристаллизации. Содержание сухих веществ в готовом утфеле доводят до 93,5-94,0%, спускают его в кристаллизационную установку. Здесь в течение 24-28 ч происходит дополнительная кристаллизация сахара охлаждением от 63-67 до 35-40 °С. Утфель III кристаллизации поступает в центрифуги, в которых сахар не пробеливается водой. Оттек, отбираемый из этих центрифуг, называется мелассой, она является отходом производства.

 

Сахар III кристаллизации необходимо аффинировать, т. е. удалить маточную пленку с поверхности кристаллов сахарозы, заменяя ее на более чистую, без растворения кристаллов. Для этого сахар III кристаллизации смешивается с зеленой патокой утфеля I кристаллизации, разбавленной очищенным соком. При этом образуется аффинационный утфель с содержанием 89-90% сухих веществ. В процессе перемешивания утфеля (в течение 20 мин.) часть несахаров из пленки на кристаллах сахара переходит (диффундирует) в более чистый межкристальный раствор. После аффинации утфель центрифугируется вместе с утфелем II.

 

После этого сахар II и III кристаллизации растворяется (клеруется) в соке II сатурации до содержания 65-70% сухих веществ. Образующаяся при этом клеровка вместе с сиропом из выпарной установки направляется на сульфитацию.

 

Меласса представляет собой коричневое вязкое вещество, содержащее ощутимое количество сахара, которое не может быть легко кристаллизировано. Однако меласса может быть представлена в виде порошка.

 

Свеклосахарная меласса (или кормовая патока) сама по себе обычно не пригодна в пищу, но некоторые рафинированные фракции мелассы сахарного тростника и кукурузной мелассы пригодны для употребления в пищу человеком и поступают в продажу в виде патоки или столового сиропа. Меласса используется главным образом как крахмалсо-держащее сырье, из которого получают спирт и спиртные напитки (например, ром из мелассы сахарного тростинка), при приготовлении корма для крупного рогатого скота и заменителей кофе. Иногда ее также используют для экстракции сахара.

 

39. 1.1 Процесс производства и виды сахара-рафинада

 

 

Сахар -- это пищевой продукт, состоящий из сахарозы высокой степени чистоты. Вырабатывается два вида сахара: сахар-песок и сахар-рафинад. Сахар -- ценный пищевой продукт, который состоит почти из чистой сахарозы с небольшим количеством других веществ и влаги. Он легко усваивается организмом, повышает работоспособность человека, укрепляет нервную систему, снимает усталость. В день человек должен употреблять в среднем 100 г сахара. Однако избыточное употребление сахара приводит к ожирению. Калорийность 100 г сахара 374--375 ккал (1565--1569 кДж).

 

Сахароза имеет приятный сладкий вкус. В водных растворах сладость сахарозы ощущается при концентрации около 0,4%. Растворы, содержащие свыше 30% сахарозы, приторно-сладкие.

 

Сахароза быстро и легко усваивается. В организме под действием ферментов она расщепляется на глюкозу и фруктозу. Сахароза используется организмом человека как источник энергии и как материал для образования гликогена, жира, белковых и углеродных соединений.

 

Ощущение сладкого вкуса сахара возбуждающе действует на центральную нервную систему, способствует обострению зрения и слуха.

 

Сырьем для выработки сахара служат сахарная свекла (около 45%) и сахарный тростник, произрастающий в районах с тропическим и субтропическим климатом. Для производства сахара используют также такие растения-сахароносы, как сорго, кукуруза, пальма. Отечественная промышленность вырабатывает сахар из сахарной свеклы. Тростниковый сахар ввозят в виде полуфабриката -- сахара-сырца, который перерабатывают в товарный белый сахар.

 

У нас в стране ежегодно вырабатывается из сахарной свеклы до 9 млн.-т сахара, из тростникового сахара-сырца -- до 2--3 млн. т. Потребление сахара на человека в год составляет 42 кг при физиологически обоснованной норме 36,5 кг.

 

Выпускают сахар следующих видов: сахар-песок, сахар-рафинад, рафинадную пудру.

 

41. Большинство применяемых в пивоварении дрожжей относятся к роду Saccharomyces, виду Carlsbergensis. Пивное сусло сбраживают дрожжами низового и верхового брожения. Верховые дрожжи во время брожения собираются на поверхности сусла в виде шапки. Для них характерно взвешенное в сусле состояние. Поэтому их называют пылевидными.

Дрожжи низового брожения после брожения оседают на дно аппарата плотным слоем. В сусле они собираются в виде хлопьев, поэтому их называют хлопьевидными. Эта способность дрожжей имеет важное практическое значение — быстро осветляется пиво и появляется возможность собирать дрожжи из бродильных танков и многократно их использовать.

По степени сбраживания дрожжи делятся на высоко- и низкосбраживающие.

Процесс брожения зависит от ряда факторов: способа сбраживания, состава сусла, температуры брожения, величины бродильного аппарата, но наибольшее значение имеет штамм дрожжей, от которого зависят вкус и аромат готового пива. Наиболее пригодными считаются быстросбраживающие дрожжи, дающие хорошее осветление и мягкий чистый вкус пива.

В производстве пива наибольшее распространение получили штаммы низовых дрожжей: 776, 11, 41, 44, 8а(М) Н, 37 и др.

Штамм 776 — дрожжи среднесбраживающие. Хорошо осветляют сусло, образуют плотный осадок. К качеству сырья неприхотливы. Форма клеток яйцевидная. Они наиболее приемлемы на пивоваренных заводах.

Штаммы 11, Н — дрожжи сильно- и быстросбраживающие. К качеству сырья нетребовательны. Форма клеток овальная. Флокуляционная способность хорошая. Вкус пива полный.

Штаммы 41, 44 — дрожжи среднесбраживающие. Форма клеток овальная. Способность к агглютинации хорошая. Вкус пива чистый, мягкий.

Штамм 8а(М) —дрожжи сильносбраживающие. Форма клеток овальная. Флокуляционная способность хорошая. Вкус пива чистый, мягкий.

Для отдельных сортов темного пива применяются специальные расы дрожжей верхового брожения.

Дрожжи чистой культуры разводят обычно в лаборатории завода. Для этой цели применяют различную аппаратуру, которая должна обеспечить стерильность сусла и стерильную передачу бродящих дрожжей из стадии в стадию.

3.3 Брожение

 

 

Процесс брожения представляет собой переваривание дрожжами сахаров сусла с выделением дрожжами этилового спирта и углекислого газа, как основных продуктов процесса. В ходе брожения происходит образование сотен сложных органических веществ, которые обуславливают аромат, вкус, цвет готового пива.

 

В охлажденное сусло добавляют специальные культурные дрожжи. На первом этапе брожения они размножаются, их количество увеличивается в несколько раз, потом они (с уменьшением количества питательных веществ в среде и накоплением спирта) прекращают свою активность, объединяются в группы по несколько клеток и оседают на дно ЦКТ (цилиндро-конический танк - емкость, в которой происходит процесс брожения).

 

Процесс активного брожения занимает около недели, после чего температура в ЦКТ снижается с 15° С до 0° С. При охлаждении дрожжи еще активнее и плотнее осаждаются на дно ЦКТ.

 

Осевшие дрожжи удаляются со дна ЦКТ насосом и собираются в дрожжевые сборники, откуда могут повторно (несколько раз) добавляться в свежее сусло для проведения нового процесса брожения. Цикл жизни дрожжей за время одного брожения называется генерацией. Дрожжи, сделавшие пиво из сусла, например, 3 раза, называются дрожжами третьей генерации.

 

42. Производство пива. Дображивание и выдержка пива

 

Эти операции необходимы для насыщения пива углекислым газом, осветления и созревания, в процессе которого улучшается вкус и аромат пива.

 

При дображивании, как и при главном брожении, основным процессом является спиртовое брожение, но оно протекает медленно, потому что ведется при температуре 0—2°С. Молодое пиво содержит около 0,2% (к массе) углекислого газа. Для насыщения пива до стандартной концентрации углекислоты (0,3—0,35%) в молодом пиве на дображивание оставляют около 1 % экстрактивных веществ. Чтобы повысить растворимость углекислого газа, дображивание проводят при давлении 0,03—0,05 МПа. Осветление пива наступает после окончания брожения, когда оседающие дрожжи захватывают , частицы белков и хмелевых смол и увлекают их в осадок, при этом пиво не только осветляется, но и теряет грубую горечь. При созревании пива уменьшается количество альдегидов и нарастает содержание эфиров, высших спиртов и кислот, в результате чего пиво приобретает тонкий вкус и аромат.

 

В лагерный танк молодое пиво подается снизу. После наполнения танка шпунтовое отверстие оставляют приоткрытым, чтобы выпустить воздух, вытесняемый из газового пространства выделяющейся при дображивании углекислотой. Затем танк шпунтуют, присоединяя шпунтаппарат, отрегулированный на давление 0,03—0,05 МПа. Продолжительность дображивания и выдержки зависит от сорта пива. Жигулевское пиво выдерживают 21 сут, рижское и московское — 42, мартовское и украинское — 30, ленинградское — 90 сут. Готовое пиво передают на осветление. По мере опорожнения танка в него подают сжатый воздух или, лучше, углекислый газ, чтобы поддерживать постоянное давление в танке и тем предотвратить вспенивание пива и потери углекислого газа вследствие уменьшения его растворимости.

 

После спуска пива на дне танка остается осадок (лагерный отстой), состоящий из дрожжей, белков и хмелевых смол. Его собирают в сборник, отстаивают, сепарируют или фильтруют. Выделенное пиво используют вместе с другими отходами пива (так называемое смарочное пиво), а густую часть отстоя присоединяют к избыточным дрожжам и реализуют.

 

Брожение сусла и дображивание пива— наиболее длительные процессы в производстве пива, требующие применения большого количества емкостей и больших производственных площадей. Для сокращения производственных площадей бродильно-лагерных отделений переходят на использование танков большой вместимости (диаметром 4— 8 м и высотой 7—10 м), имеющих изоляцию и наружное охлаждение, что позволяет размещать их на открытой площадке. Перспективно использование цилиндро-конических танков, в которых совмещают главное брожение и дображивание пива.

 

ВНИИПБП разработал и внедрил на Москворецком пивоваренном заводе (в Москве) способ непрерывного брожения и дображивания пива в обычных танках, соединенных переточными трубами в батареи. По этому способу весь процесс сбраживания жигулевского пива проходит за 15 сут вместо обычных 28, а коэффициент использования производственной площади увеличивается более чем в 1,5 раза.

 

Ускоренный способ приготовления жигулевского пива, разработанный ВНИИПБПом, основан на сбраживании сусла в отсутствие кислорода, вследствие чего в пиве мало образуется альдегидов, поэтому созревание его происходит быстрее. Дображивание пива ведут при температуре 4°С и в изотермических условиях, когда температура пива в танках и в помещении одинаковая. Это исключает возникновение конвекционных токов в пиве, препятствующих оседанию взвесей, и оно быстрее осветляется.

 

Кислород растворяется главным образом в процессе охлаждения сусла, поэтому охлаждение и осветление сусла ведут в закрытых аппаратах (в сепараторах и пластинчатых теплообменниках). Кроме того, при подаче сусла в бродильный танк в суслопровод вдувают углекислый газ, в результате чего над поверхностью образуется пенный углекислый слой, исключающий соприкосновение сусла с воздухом. Количество семенных дрожжей увеличивают до 0,7—1 л на 1 гл сусла. Главное брожение проводят при температуре 7— 8°С. Для ускорения брожения сусло перемешивают продуванием через барботер углекислого газа 1 раз в смену в течение 5—10 мин. Главное брожение заканчивается через 5—5,5 сут. Молодое пиво охлаждают до 4—5°С и спускают в лагерный танк, при этом в ток пива также вдувают углекислый газ. Когда танк заполнится на 1/10 вместимости, подачу углекислоты прекращают. После заполнения танк немедленно шпунтуют и во время дображивания поддерживают давление 0,04—0,05 МПа. Дображивание и выдержку пива ведут 11 сут, затем его передают на осветление. Перед осветлением пиво охлаждают на пластинчатом теплообменнике до 0—1°С с тем, чтобы удержать СО2, содержащийся в пиве в пересыщенном состоянии, и не допустить вспенивания, связанного с большими потерями пива.

Светлый солод получают высушиванием проросшего ячменя в течение 16 ч при постепенном повышении температуры с 25—30 до 75—80°С. В зависимости от качества светлый солод делят на три класса: высокого качества, первый и второй. В готовом виде он имеет светлую окраску, сладковатый вкус, солодовый аромат, рыхлый мучнистый эндосперм и высокую осахаривающую способность. Используют его для большинства сортов пива.

 

Для получения темного солода проросшее зерно сушат 24—48 ч при более высокой температуре, достигающей 105°С в конце процесса. Темный солод на классы не подразделяют. Помимо коричнево-желтой окраски темный солод отличается от светлого хрупкостью эндосперма и меньшей осахаривающей способностью. Используют его для темных сортов пива.

 

Карамельный солод в зависимости от качества делят на два класса: первый и второй. По окраске он может быть от светло желтого до буроватого с глянцевым отливом. Для его производства используют сухой или зеленый солод с повышенным содержанием Сахаров, который обжаривают при температуре 120—170°С. Поскольку при такой высокой температуре происходит карамелизация Сахаров, а также процессы Майара, то вид зерна на срезе представляет собой спекшуюся коричневую массу. Для этого вида солода не допускается обугливание зерна.

 

Жженый солод— это темнокоричневые зерна, без черного цвета. Его готовят из зеленого солода путем предварительного увлажнения и последующего обжаривания при температуре 210—260°С. В результате формируются вкус и запах, напоминающий кофейный, без привкуса горелого и горечи. Вид зерна на разрезе представляет собой темнокоричневую, но не черную массу.

 

В процессе сушки и обжарки солода происходят интенсивные химические процессы с образованием специфических ароматических и красящих веществ. Накопившиеся в результате гидролиза пентозы преобразуются в фурфурол и другие альдегиды и ароматические вещества, обусловливающие запах солода (ржаной корочки). Окрашенные компоненты солода — это продукты разрушения Сахаров в результате карамелизации и меланоидинообразования, протекающие наиболее интенсивно при температурах выше 80°С. Меланоидины, обладающие поверхностно-активными свойствами, являются хорошими пенообразователями, и поэтому темные сорта пива дают более обильную пену.

 

Солод после сушки освобождают от ростков, поскольку они придают ему гигроскопичность и горький вкус за счет присутствия алкалоида горденина. Необходимость проведения этой операции связана еще и с тем, что в ростках накапливаются аминокислоты, которые, попадая в сусло, являются источником образования сивушных масел при сбраживании. Солод приобретает окончательную готовность к использованию только после 3—5-недельной отлежки (дозревания) на складах.

 

Готовый солод полируют, освобождая от остатков ростков и загрязнений, пропускают через магнитные аппараты, а затем подают на солодовые дробилки. От степени дробления солода зависит в дальнейшем скорость осахаривания крахмала, уровень экстрактивности сусла, продолжительность фильтрования.

Обработка и розлив пива. После лабораторного и орга-нолептического контроля, подтверждающих качество выработанного пива, его обрабатывают и разливают. Для придания прозрачности пиво фильтруют через прессованные пластины из различных фильтрующих масс, и лучшими из них являются диатомитовые (кизельгуровые) фильтры. В процессе осветления пиво теряет значительную часть двуокиси углерода, поэтому допускается дополнительное введение углекислоты перед розливом с последующей выдержкой в течение 4—12 ч для ее ассимиляции.

 

Пиво — освежающий, насыщенный диоксидом углерода, пенистый напиток, получаемый в результате сбраживания пивного сусла специальными расами пивных дрожжей.

 

Пивное сусло приготавливают из дробленых зерно-продуктов: преимущественно ячменного или пшеничного солода, ячменя, пшеницы, кукурузы и другого зерна, воды, сахара и хмелепродуктов.

 

Пиво бывает:

 

светлое — пиво с цветом О,4—2,5 ц/ед (не более 14 ед ЕВС);

 

полутемное — с цветом 2,5—4,0ц/ед (15—40ед ЕВС); ч темное — с цветом 4,0—8,0 ц/ед (40—160 ед ЕВС);

 

ц/ед — см3 р-ра йода концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 воды.

 

** ЕВС — Европейская пивоваренная конвенция.

 

безалкогольное — с массовой долей спирта не более 0,4 %;

 

крепкое — с массовой долей спирта 1,0—6,0 %;

 

оригинальное — светлое пиво с увеличенным сроком дображивания и повышенной нормой внесения хмеля;

 

пастеризованное — с повышенной биологической стойкостью, получаемой путем тепловой обработки;

 

специальное — приготовленное с применением вкусовых или ароматических добавок.

 

Основным сырьем для производства пива являются ячменный солод, хмель и вода. От их качества и подготовки зависят вкусовые, питательные и другие потребительские свойства пива.

 

44.

Технологические схемы производства макаронных изделий

Аппаратурно-технологическая схема, представленная на рис. 1, характеризует последовательность процессов производства на современной макаронной фабрике.

 

Приемка и хранение сырья на макаронной фабрике (сюда относятся мука и яйца) производятся по следующей схеме. Мука из муковоза пневмотранспортером подается в мучной силос 3, где хранится до пуска в производство, а в зимнее время подогревается до температуры воздуха мучного склада.

 

Выхесняемый из силоса воздух удаляется через фильтры 2. Мука из силосов попадает на шнек 4, которым она через центробежный просеиватель 5 подается в мучной дозатор 7 пресса 8. Запыленный воздух из циклона-разгрузителя поступает в фильтр 6.

 

Яйца в ящиках укладываются на стеллажи холодильной камеры, где они хранятся в течение 5 дней при температуре 2—4°С.

 

Соответствие муки и яичных продуктов стандартам устанавливают в лаборатории.

 

Подготовка муки к пуску в производство сводится к составлению смеси отдельных партий, если эта операция вызывается технологическими соображениями, очистке ее от возможных посторонних примесей и взвешиванию на автоматических весах мельничного типа .

 

Подготовка яиц сводится к их мойке в моечной машине, разбиванию на специальном столе и разведению в воде (яичный меланж тоже разводится в воде) для приготовления водно-белковой эмульсии.

 

Для подготовки воды применяются непрерывно действующие смесители, снабженные терморегулирующим устройством.

 

 

Рис. 1. Аппаратурно-технологическая схема производства макарон:

 

1 -приемный бункер для засыпки муки из мешков; 2 — фильтры для очистки воздуха от мучной пыли; 3— мучные силосы; 4— шнек; 5— центробежный просеиватель; 6-фильтр; 7— циклон-разгрузитель и мучной дозатор; 8 - шнековый макаронный пресс; 9 — камера предварительной сушки; 10 — камера окончательной сушки; 11—целлофановый пакет или картонная коробка; 12— расфасовочные автоматы; 13 — склад готовой продукции; 14 — саморазвес.

 

 

Приготовление теста осуществляется в тестосмесителях; муку, воду и водно-белковую смесь дозируют специальные дозаторы. Тестосмесители состоят из одного или нескольких отделений.

 

На прессе фирмы «Брайбанти» тестосмеситель состоит из трех-четырех последовательно соединенных отделений. В первом производится предварительное смешивание муки и воды, в следукЛцих двух — окончательное замешивание, в четвертом — вакуумирование теста и питание им нагнетательных шнеков. Вакуум создается вакуумным насосом.

 

Из последнего отделения тестосмесителя тесто самотеком поступает в приемное отверстие шнековой камеры, где оно подвергается интенсивной механической обработке шнеком и постепенно перемещается вдоль шнекового канала к матрице. В прессах советской конструкции установлен один нагнетающий шнек, а в поточных линиях Б6-ЛМВ и Б6-ЛKC поставлены двухшнековые прессы.

 

Предматричное пространство, или, как его называют, тубусная (диффузорная) труба, заканчивается матрицей, круглой или прямоугольной. В поточных линиях с подвесной сушкой устанавливаются прессы с прямоугольными матрицами.

 

Выпрессованные изделия свешиваются из отверстий матрицы двумя длинными прядями, по 1—3 нити в каждой. |Пряди принимаются автоматически действующим саморазвесом, с помощью которого они ровными рядами с перегибом посередине развешиваются на металлических бастунах и отрезаются. С одной стороны получают пряди совершенно одинаковой длины, до 0,5 м, а с другой-—разной длины, соответствующей индивидуальной скорости прессования нитей и продолжительности цикла прессования порции изделий для загрузки одного бастуна. Концы нитей неровной стороны подравниваются автоматически. Отходы в виде отрезков (концов), получаемые при подравнивании неровной стороны, измельчаются и пневмотранспортом подаются в тестосмеситель на вторичную переработку.

 

Саморазвес 14 установлен на рельсах, по которым он может выдвигаться из-под пресса для очистки или профилактического ремонта.

 

Развешенные на бастунах макаронные изделия перемещаются в камеру предварительной сушки 9, имеющую три яруса. С третьего яруса этой камеры бастуны передаются на верхний ярус в камеры окончательной сушки 10, где бастуны размещаются в пять ярусов.

В камерах предварительной и окончательной сушки изделия последовательно проходят две зоны: вначале зону интенсивной обдувки подогретым воздухом, а затем зону отволаживания (выравнивание влажности по всему объему изделия), после этого — опять зону обдувки, а за ней — зону отволаживания, и так далее до конца пребывания изделий в каждой камере. Заданные режимы сушки (температура и влажность воздуха) в каждой зоне поддерживаются индивидуально с помощью кондиционеров, снабженных автоматическими термостатами и регуляторами влажности.

После сушки изделия поступают в специальные устройства — накопители— для охлаждения. Наличие накопителей позволяет перевести упаковочное отделение фабрики на двухсменную работу. Ночная выработка изделий может храниться в накопителях до утренней смены.

Охлажденные изделия из накопителя поступают на самосъем. На этой машине высушенные изделия снимаются с бастунов. Порожние бастуны по транспортеру возврата направляются к саморазвесу для принятия новой порции сырых изделий. Тем временем сухие изделия двумя горизонтальными транспортерами подаются к дисковым пилам, с помощью которых разрезаются на равные отрезки длиной 23—25 см. Далее они по транспортеру поступают в специальное сборочное устройство, расположенное сбоку самосъема. Оно ритмично делает поворот на 90°, питая при каждом повороте ковш элеватора-транспортера новой порцией изделий. Элеватор-транспортер с опускающимся лотком подает изделия к расфасовочным машинам 12 для упаковки. Ковшовый элеватор работает синхронно со сборочным механизмом.

Для упаковки изделий в коробки применяются упаковочные автоматы; каждый автомат снабжен четырьмя весами, на которые изделия поступают через распределительное устройство. Автоматы состоят из накопителя коробок, механизма для их открытия, заполнения продуктом, закрытия клапанов, оклейки и сушки клея. Выполнение всех этих операций синхронизировано с работой весов.

Трубчатые изделия упаковываются в целлофановые пакетики на автомате с весами.

Для упаковки длинных макаронных изделий (длиной 500 мм) применяются фасовочные полуавтоматы, в которых загрузка весов производится вручную.

Ниже рассматриваются автоматические поточные линии отечественного производства.

Поточные линии для изготовления трубчатых макаронных изделий производит в России Ростовский-на-Дону машиностроительный завод «Продмаш». В начале 60-х годов завод наладил выпуск поточных линий ЛМБ (линия макаронная серии Б) производительностью 500 кг/ч по готовым изделиям. С 1976 г. завод начал выпускать более мощные линии, например Б6-ЛМГ (рис. 2). Линию обслуживает пресс ЛПШ-1000 (пресс шнековый производительностью 1000 кг/ч по готовым изделиям). В состав линии кроме пресса 1 входят камера предварительной сушки 2, сушильная установка 3, стабилизатор-накопитель 4, устройство для приема изделий с бастунов 5, линия возврата бастунов 6.

На рис. 3 в качестве примера показана аппаратурно-технологическая схема комплексноавтоматизированного производства короткорезаных изделий (лапши, рожков, вермишели и т. д.). Основными агрегатами поточной линии являются три пресса ЛПЛ-2М, обслуживающих сушилку КСА-80.

Рис. 2. Поточная линия производства трубчатых макаронных изделий Б6-ЛМГ.

 

Рис. 3. Поточная линия производства короткорезаных изделий:

 

1 — распределительный шнек; 2 — бункер; 3 — пресс ЛПЛ-2М; 4 — обдувочная головка; 5 — резательный аппарат; 6 — раскладчик; 7 — сушилка КСА-80; S — транспортер; 9 - охладитель-накопитель; 10 — вибратор; 11— весы; 12 — конвейер.

 

45. Сырье, используемое для производства макаронных изделий, подразделяют на основное и дополнительное.

 

Основным сырьем для производства макаронных изделий являются макаронная мука из твердой пшеницы (дурум) для макаронных изделий ГОСТ 12307-66; мука из мягкой стекловидной пшеницы по ГОСТ 26574 - 85; мука пшеничная хлебопекарная по ГОСТ 26574 - 85; мука высшего сорта (крупка), отбираемая при хлебопекарном помоле по ГОСТ Р 52189-2003 с высоким содержание клейковины хорошего качества, и вода.

 

Лучшими макароннными сойствами обладает пшеница 2-го типа - яровая твердая (дурум) - сорта Горденформе 10, Меллнопус 69, Народная. Показатели качества муки:

 

- Цвет, крупность, количество и качество сырой клейковины. Из муки с низким содержанием клейковины получаются непрочные, крошащиеся изделия;

 

- Запах свойственный нормальной муке, без запаха плесени, затхлости, и других посторонних запахов;

 

- Вкус, свойственный нормальной муке, без кисловатого, горьковатого, и других, посторонних привкусов;

 

- Содержание минеральных примесей при разжевывании муки: не должно ощущаться хруста на зубах.

 

Мука не должна иметь посторонних привкусов и запахов. Хорошее качество изделий обеспечивает мука, содержащая белка от 11 до 13,5%.

 

Одним из важнейших показателей качества, предусмотренных в ГОСТе Р 51865-2002 на муку для макаронного производства, является количество и качество сырой клейковины. Содержание клейковины должно быть в крупке не менее 30%, в полукрупке твердой пшеницы - 32 и соответственно в крупке и полукрупке из мягкой стекловидной пшеницы - 28 и 30%. Низкое содержание клейковины в макаронной муке дает изделия непрочные, крошащиеся. Липкая, сильно тянущая клейковина увеличивает их пластичность и снижает упругость и прочность. Качество сырой клейковины должно быть не ниже 2-й группы.

 

В макаронном производстве используют только питьевую воду, удовлетворяющую требованиям ГОСТ Р 51232, СаНПиН 2.3.4. 559-96. Она должна быть прозрачной, бесцветной, без посторонних привкусов и запахов, не содержать органических примесей и взвешенных частиц.

 

Для замеса макаронного теста применяют обычно теплую воду температурой 40-60°С, которую получают смешиванием холодной водопроводной и горячей воды в нужном соотношении.

 

К дополнительному сырью относят различные обогатительные и вкусовые добавки, витамины.

 

Обогатительные добавки повышают пищевую ценность изделий, часто изменяя также их цвет и вкус. В качестве обогатительных добавок используют яйца и яичные продукты (яичный порошок, меланж), а также молочные продукты (сухое молоко, нежирный творог) и некоторые витамины.

 

Для макаронных изделий используются яйца столовые 1-й и 2-й категории (ГОСТ 27583 - 88). Все яичные продукты должны соответствовать требованиям стандарта. Яйцепродукты добавляют из расчета 250-280 яиц, 10-15 кг меланжа или 3-4 кг яичного порошка на 100 кг муки. Макаронные изделия с добавкой 10% сухого молока имеют пищевую ценность, почти равную ценности изделий, обогащенных яичными продуктами.

 

Сухое молоко или обезжиренное вносят из расчета от 3 до 8 кг на 100 кг муки. Качество макаронных продуктов должно соответствовать требованиям стандартов на молоко коровье цельное сухое и на молоко коровье обезжиренное.

 

Использование пшеничной клейковины может на 30-40% увеличить содержание белковых веществ в изделиях. Клейковина является отходом при производстве пшеничного крахмала. Клейковина не должна содержать посторонние вещества и быть подвергнутой действию протеолитических ферментов и высоких температур.

 

Вкусовые добавки изменяют пищевую ценность и придают изделиям специфические вкус и цвет.

 

В качестве вкусовых добавок при производстве макаронных изделий используются овощные и фруктовые соки и пасты, порошки. Чаще всего применяются томатная паста и порошки из томатопродуктов, которые должны соответствовать требованиям ГОСТа Р 51865-2002. Так же возможно использования ПАВ, которые способствуют повышению качества макаронных изделий, они меньше слипаются при сушке и лучше сохраняют форму при варке.

 

Витамины, применяемые в макаронном производстве, должны отвечать двум основным требованиям: быть термоустойчивыми, а также растворимыми в воде для удобства внесения их при замесе теста. При производстве макаронных изделий используют витамины В1, В2 и РР.

Для улучшения качества макаронных изделий используют добавки - улучшители.

К нетрадиционному сырью макаронного производства относят продукты переработки (мука, крахмал, шрот и др.) зерновых (рис, кукуруза, ячмень, овес и др.), бобовых (горох, соя, люпин) и клубневых (картофель) культур. Не допускается использовать заменителей дополнительного сырья, обладающих лишь некоторыми его свойствами (суррогаты) при выработки изделий по ГОСТ 51865. Сырье используемое при изготовлении макаронных изделий, должно быть разрешено Минздравом России и соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.560.

Все сырье, поступающее на предприятие должно отвечать требованиям нормативной документации (ГОСТ, ТУ и др.).

Каждая партия сырья сопровождается удостоверением о качестве (сертификат соответствия), пищевые добавки - гигиеническим заключением.

46. Качество муки оценивают по запаху, цвету, вкусу. В лабораторных условиях определяют зольность, крупность помола, влажность, количество и качество клейковины (для пшеничной муки), содержание примесей, зараженность амбарными вредителями.

 

По цвету муки определяют ее сорт и свежесть. Чем выше сорт муки, тем она светлее. Цвет зависит также от качества зерна, содержания в нем красящих веществ, от вида помола. Цвет определяют по эталону, чтобы получить объективную оценку, пользуются прибором фотометром (цветомер).

 

Запах муки приятный, специфический; затхлый, плесневелый запах свидетельствует о порче муки или о недоброкачественном зерне, из которого была получена мука. При несоблюдении товарного соседства также могут появиться в муке посторонние запахи. Для определения запаха нужно высыпать немного муки на чистую бумагу, согреть дыханием и установить запах.

 

Вкус муки слегка сладковатый, без постороннего привкуса горечи.

 

Влажность муки можно определить, сжимая ее в ладони; сухая мука слегка похрустывает и рассыпается при расжатии ладони. Влажность муки — важный показатель, нормальной считается влажность не более 15%. Сухая мука лучше хранится.

 

Зольность муки характеризует соотношение в ней эндосперма и отрубей. Чем выше сорт муки, тем меньше в ней отрубей и тем ниже зольность. Нормы зольности: для ржаной муки сеяной — 0,75%, обдирной — 1,45; пшеничной муки крупчатки — 0,60; высшего сорта — 0,55; 1-го сорта — 0,75; 2-го сорта — 1,25%.

 

Крупность помола определяют просеиванием муки через сито. Чем выше сорт муки, тем частицы муки меньше (за исключением крупчатки, так как в ней имеется некоторое количество крупных частиц эндосперма). Крупность помола влияет на хлебопекарные свойства муки.

 

Качество и количество клейковины — это основной показатель хлебопекарных свойств. Чем больше клейковины в муке, тем более пышным и пористым получается хлеб. Хорошая клейковина — эластичная, упругая, растяжимая. Клейковина хорошего качества, светло-желтая.

 

Слабая клейковина — темная, липкая, крошится, поэтому тесто не сохраняет форму, неупругое.

 

Для каждого сорта муки установлены нормы содержания сырой клейковины по количеству и качеству: обойная мука должна содержать около 20%; мука 2-го сорта — 25; 1-го сорта — 30; высшего сорта — 28; пшеничная (крупчатка) — не менее 30%.

 

Упаковывают муку в чистые, сухие, без постороннего запаха мешки, пакеты. На каждый мешок пришивают маркировочный ярлык из бумаги или картона с указанием предприятия-изготовителя, его местонахождения, названия продукта, его вид, сорт, массу нетто, дату выработки (год, месяц, число, смена). Номер весовщика-упаковщика, номер стандарта.

 

Хранят муку при температуре не выше 18 C, относительной влажности 60% в течение 6 месяцев.

При длительном хранении в муке могут происходить изменения, ухудшающие ее потребительские свойства.

В сырых, теплых, плохо вентилируемых помещениях может произойти самосогревание муки. У муки появляется затхлый, плесневелый запах, который сохраняется и в хлебе. При повышенной температуре и доступе света происходит прогоркание муки. Мука приобретает неприятный запах и вкус.

48. Сырье, используемое для производства макаронных изделий, подразделяют на основное и дополнительное.

Основным сырьем для производства макаронных изделий служит макаронная мука из твердой пшеницы (дурум) для макаронных изделий ГОСТ 12307-66; мука из мягкой стекловидной пшеницы по ГОСТ 26574 - 85; мука пшеничная хлебопекарная по ГОСТ 26574 - 85; мука высшего сорта (крупка), отбираемая при хлебопекарном помоле по ГОСТ Р 52189-2003 с высоким содержание клейковины хорошего качества.

 

Показатели качества муки:

 

- Цвет, крупность, количество и качество сырой клейковины. Из муки с низким содержанием клейковины получаются непрочные, крошащиеся изделия;

 

- Запах свойственный нормальной муке, без запаха плесени, затхлости, и других посторонних запахов;

 

- Вкус, свойственный нормальной муке, без кисловатого, горьковатого, и других, посторонних привкусов;

 

- Содержание минеральных примесей при разжевывании муки: не должно ощущаться хруста на зубах.

 

Макаронный крупка из твердых пшениц имеет цвет кремовый с желтым оттенком, полукрупка - светло-кремовый. Цвет крупки из мягких высокостекловидных пшениц - белый с желтоватым оттенком, а в полукрупке - белый с кремовым оттенком. Мука не должна иметь посторонних привкусов и запахов. Хорошее качество изделий обеспечивает мука, содержащая белка от 11 до 13,5%.

 

Одним из важнейших показателей качества, предусмотренных в ГОСТе Р 51865-2002 на муку для макаронного производства, является количество и качество сырой клейковины. Содержание клейковины должно быть в крупке не менее 30%, в полукрупке твердой пшеницы - 32 и соответственно в крупке и полукрупке из мягкой стекловидной пшеницы - 28 и 30%. Низкое содержание клейковины в макаронной муке дает изделия непрочные, крошащиеся. Липкая, сильно тянущая клейковина увеличивает их пластичность и снижает упругость и прочность. Качество сырой клейковины должно быть не ниже 2-й группы [25].

 

Большое влияние на качество макаронных изделий оказывает крупность помола муки. Крупитчатая структура, как правило, дает изделия лучшие по цвету и более стекловидные в изломе. Оптимальный размер частиц - 200 - 350 мкм [1]. Такая мука имеет и оптимальное соотношение прочностных и пластических свойств. Более крупитчатая мука медленнее поглощает воду и дает более пластичное тесто. С уменьшением размера частиц муки увеличивается прочность и уменьшается пластичность замешанного из её теста. Тесто из хлебопекарной муки получается более прочное, чем из крупки и полукрупки, но из такого теста изделия имеют шероховатую поверхность и более низкие кулинарные достоинства. Важным фактором является не столько крупного помола, сколько однородность частиц по размеру, обуславливающая равномерное их набухание при приготовлении теста.

 

Мука, используемая в макаронном производстве, не должна содержать в значительных количествах свободные аминокислоты, редуцирующие сахара, и иметь активную полифенолоксидазу (тирозиназу), вызывающую потемнение света и ухудшение качества готовых изделий.

 

Составной частью макаронного теста является вода (ГОСТ 2874 - 73), обуславливающая биохимические и физико-химические свойства теста. В макаронном производстве можно использовать воду любой степени жесткости, поскольку последняя не оказывает заметного влияния ни на ход технологического процесса, ни на качество готовых изделий [25].

 

Дополнительное сырье. Применяемое в макаронном производстве дополнительное сырье делят на: обогатительное, повышающие биологическую ценность макаронных изделий; вкусовые и ароматические добавки (овощные или фруктовые соки и пасты, ароматические вещества); улучшители (поверхностно-активные вещества - ПАВ); витаминные препараты.

 

Основным видом обогатительных добавок являются белковые обогатители, к которым относятся свежие яйца, яйцепродукты (меланж, яичный порошок), клейковина пшеничной муки, казеин, цельное и сухое молоко, молочная сыворотка, белковые изоляты и др. Яичные продукты самые распространенные белковые обогатители.

 

Для макаронных изделий используются яйца столовые 1-й и 2-й категории (ГОСТ 27583 - 88). Все яичные продукты должны соответствовать требованиям стандарта. Яйцепродукты добавляют из расчета 250-280 яиц, 10-15 кг меланжа или 3-4 кг яичного порошка на 100 кг муки. Макаронные изделия с добавкой 10% сухого молока имеют пищевую ценность, почти равную ценности изделий, обогащенных яичными продуктами.

 

Сухое молоко или обезжиренное вносят из расчета от 3 до 8 кг на 100 кг муки. Качество макаронных продуктов должно соответствовать требованиям стандартов на молоко коровье цельное сухое и на молоко коровье обезжиренное.

 

Использование пшеничной клейковины может на 30-40% увеличить содержание белковых веществ в изделиях. Клейковина является отходом при производстве пшеничного крахмала. Клейковина не должна содержать посторонние вещества и быть подвергнутой действию протеолитических ферментов и высоких температур.

 

Перспективными белковыми добавками растительного и животного происхождения являются вторичные продукты других пищевых производств. Среди растительных белков важное значение имеют концентраты и изоляты белков бобовых (сои, гороха и др.), масличных культур (подсолнечника, хлопчатника); среди белков животного происхождения - продукты переработки обезжиренного молока и сухой обесцвеченной крови убойных животных. Вводимые обогатители не должны ухудшать структурно-механические и физико-химические свойства теста и готовых изделий. Введенный белок должен хорошо растворяться в воде, образовывать однородную структуру в процессе тестообразования и, коагулируя при варке, не переходить в варочную воду.

 

Наиболее целесообразно обогащение макаронных изделий быстрого приготовления, которые не требуют длительной варки или используют в виде супов и каш. При этом способе значение приобретают изделия для детского и диетического питания.

 

В качестве вкусовых добавок при производстве макаронных изделий используются овощные и фруктовые соки и пасты, порошки. Чаще всего применяются томатная паста и порошки из томатопродуктов, которые должны соответствовать требованиям ГОСТа Р 51865-2002. Так же возможно использования ПАВ, которые способствуют повышению качества макаронных изделий, они меньше слипаются при сушке и лучше сохраняют форму при варке.

 

Для обогащения макаронных изделий витаминами используют термоустойчивые водорастворимые витамины В1, В2, РР.

 

Качество макаронных изделий во многом зависит от правильного введения технологического процесса производства. Современное макаронное производство представляет собой единую поточную линию, где все процессы, начиная от подачи сырья и кончая упаковкой готовой продукции, автоматизированы и включают следующие основные операции: подготовку сырья, приготовление теста, формование, сушку и упаковку готовой продукции [25].

 

49. ВИДЫ СОЛОДА

 

Солод короткого ращения:

Солода короткого ращения занимают промежуточное положение между несоложеным зерном и солодом. Их изредка используют при переработке перерастворенных солодов, а также для повышения пенообразования и пеностойкости. Различают два типа солодов короткого ращения: "наклюнувшийся" - это ячмень после 48-72 ч замачивания; такой солод можно рассматривать как несоложеный ячмень с точки зрения влияния на фильтруемость пива и содержание в нем высокобелковистых соединений;

 

"короткий" - это солод, который после замачивания проращивают 2-4 суток; с технологической точки зрения он не вызывает затруднений при переработке.

 

Темный солод:

Выпускаемые пивоваренной промышленностью сорта пива подразделяются на 3 категории: светлые, полутемные и темные. Эти сортовые различия обусловливаются главным образом типом используемого солода, видом и количеством добавляемого несоложеного сырья. Наиболее часто для производства полутемных и темных сортов пива используют темный солод, доля которого в засыпи может составлять в некоторых сортах пива до 85%.

 

Этот солод отличается от светлого низкой активностью цитолитических, амилолитических и протеолитических ферментов. Вместе с тем в темном солоде повышается содержание меланоидинов, которые обладают наиболее нежным солодовым вкусом и ароматом обжаренного солода. Они представляют собой частично растворимые несбраживаемые вещества с различными восстанавливающими свойствами, благодаря чему в сусле создается определенный окислительно-восстановительный потенциал. Меланоидины являются лиофильными коллоидами и защищают нестойкие коллоиды, находящиеся в пиве, предупреждая их выпадение и образование мути, они являются антиоксидантами и предохраняют нестабильные компоненты пива от окисления. Однако благоприятное влияние меланоидинов на стабильность вкуса в последнее время оспаривается. К тому же меланоидины при наличии кислорода могут способствовать окислению высших спиртов до альдегидов, которые придают пиву привкус старения.(минус солодовым концентратам) Несомненным положительным влиянием меланоидинов на качество пива является их способность образовывать в растворе прочные поверхностные пленки, что повышает пенообразование и пеностойкость пива.

 

В России получают только один вид темного солода (ГОСТ 29294-92), в то время как за рубежом известны два типа мюнхенского темного солода и венский солод. Не зависимо от типа экстрактивность солодов составляет 78-80% (за исключением российского) и поэтому доля его в засыпи может достигать 100%. Варьируя количество и тип солода можно получить пиво с различными оттенками цвета: от золотистого до медного или до темно-коричневого.

 

Карамельный солод:

По интенсивности окраски карамельные солода делятся на очень светлые, светлые и темные, цвет и аромат которых связан как с меланоидинами, так карамелями. При этом имеет значение степень дегидратации сахаров, в результате чего образуются различные по окраске полимерные продукты - карамели, карамеланы, гуминовые кислоты и целый ряд других соединений. В пивоварении для сортов пива типа "Пилзнер" используют очень светлый карамельный солод, который придает напитку приятный вкус и аромат, незначительно изменяя при этом цветность пива, увеличивает его коллоидную стойкость и пеностойкость, а также повышает полноту вкуса. Светлый карамельный солод применяют как для светлых сортов пива, так и для получения крепкого пива с красно-коричневыми оттенками цвета. Этот тип солода способствует увеличению карамельного привкуса и появлению солодового аромата. Темный карамельный солод используют для полутемных, в том числе с медным оттенком, и темных сортов пива. Он, как и первые два типа солода, усиливает полноту вкуса и солодовый аромат, улучшает однородность пены, при этом не окрашивает ее, способствует повышению стойкости пива.

 

Обжаренные солода:

Обжаренные солода производят из ячменного, пшеничного и ржаного солодов в соответствии со стандартом цветов 400-1600 ед. ЕВС. Массовая доля экстракта в таких солодах может составлять от 65 до 78%. При этом с возрастанием цветности усиливается прогорклый вкус. Наиболее приятный вкус имеет пшеничный обжаренный солод, так как зерно пшеницы является голозерным и не содержит мякинной оболочки, компоненты которой при обжарке дают неприятный прогорклый аромат. Для смягчения вкуса также обжаривают лишенный оболочек (обрушенный) ячменный солод. В России представителем этого типа солода является жженый солод (ГОСТ 29294-92).

 

Обжаренные солода применяют для темных, крепких сортов пива главным образом для усиления цветности пива и приданию ему специфических оттенков во вкусе и аромате. Этот солод незаменим для приготовления пива "Портер" (Porter), "Стаут" (Staut), сортов пива типа "Altbier". В зависимости от цветности обжаренного солода и способа его получения расход обжаренного солода составляет 1-5%. Добавление обжаренных солодов повышает пеностойкость и физико-химическую стабильность пива.

 

Томленый солод:

Томленый, или ароматный, или ферментированный солод характеризуется специфическим ароматом солода и меда. Он имеет цветность 35 ед. ЕВС. Производится только за рубежом. Этот тип солода используется для замены красящих солодов в производстве темных и специальных сортов пива, например, "Ma''rzen" (Мерцен) - 20% в засыпи; темное - до 30% в засыпи, "Alt" (Старое) - 50% в засыпи. Указывается, что применение этого солода способствует снижению кислого привкуса в пиве и повышает его биологическую стойкость.

 

Меланоидиновый солод:

Меланоидиновый солод содержит наибольшее по сравнению с другими солодами количество меланоидинов. Он обладает характерным солодовым вкусом (без кислого и горького привкуса) и запахом, присущим только данному типу солода. Солод имеет цветность 20-50 ед. ЕВС и экстрактивность до 81% от СВ. Известны меланоидиновые солода с цветностью 60-80 ед. ЕВС. Доля меланоидинового солода в засыпи может колебаться от 5 до 20%. Он используется для получения темных сортов пива, в частности сортов пива, которое имеет красноватый оттенок. Кроме того, он способствует улучшению вкуса и аромата, повышению пеностойкости препятствует появлению привкуса "старения" пива во время хранения.

 

Ржаной солод:

Ржаной солод - это основное сырье для производства концентратов квасного сусла однако в последнее время он стал использоваться для приготовления пива, особенно на Северо-3ападе, где наблюдается острый дефицит пивоваренных ячменей. Этот солод бывает двух типов: ферментированный и неферментированный. Технология получучения неферментированного солода напоминает технологию получения пшеничного солода. При производстве ферментированного солода после проращивания зерна ржи в течение 4 суток осуществляют его ферментацию, для чего зерно выдерживают при высокой температуре (55-68 °С) без доступа воздуха. В результате почти в 5 раз увеличивается содержание в нем сбраживаемых сахаров и аминного азота. Оба типа солодов существенно отличаются как по органолептическим, так и по физико-химическим свойствам.

 

Ржаной красный солод служит основным сырьем при производстве концентратов квасного сусла. При дефиците пивоваренного ячменного солода, его используют для производства пива.

 

Красный солод проходит дополнительный процесс ферментации. Для этого, после того как зерна ржи прорастут, на четверные сутки осуществляется процесс ферментации. Этот процесс происходит при высокой температуре – 55-68°С и без доступа воздуха. После завершения ферментации солода содержание сбраживаемых сахаров и аминного азота увеличивается в пять раз. Ферментация или томление солода – это очень важный процесс приготовления красного солода, который при высушивании влияет на вкус цвет аромат красного ржаного солода. Ферментация происходит в кучах, которые называют грузом. В течение четырех суток зерно находится в неподвижном состоянии и в нем происходят различные физические и биохимические процессы. Через двое суток можно наблюдать разделение солода на четыре слоя. Для получения красного солода используют второй и частично третий слой груза. После того как солод прошел процесс ферментации, его просушивают и размалывают.

 

rH солод:

rH солод предназначен для повышения редуцирующих веществ в пиве с целью увеличения физико-химической и вкусовой стабильности пастеризованного пива. Он имеет высокое содержание мальтозы и продуктов расщепления белков. Цвет солода оставляет 1,0-1,2 ц. ед. Солод вносится в небольших количествах (до 5% от засыпи) и не влияет на цветность пива.

 

Пшеничный солод:

Пшеница используется для получения светлого, темного и карамельного пшеничного солода. Эти солода отличаются как цветностью, так и экстрактивностью. В зависимости от технологии получения пшеничного солода его физико-химические показатели могут существенно отличаться друг от друга. Следует обратить внимание на различия между солодами по значению числа Кольбаха, величина которого колеблется от 39 до 45,5%. Согласно представлению В. Кунце, увеличение числа Кольбаха приводит к снижению аромата пшеничного пива и поэтому его значение не должно превышать 42%.

 

52. Основные принципы консервирования

 

Каждый из нас сталкивался с консервированными овощами фруктами, некоторые мы готовим сами, а некоторые покупаем в магазинах. Но стоит сказать, что производство консервов в домашних условиях и на большом специализированном предприятии (например, таком как Борисовский агрокомбинат) имеют существенные отличия. Методов консервирования есть достаточно много и выбор какого-то определенного зависит от свойств сырья и от назначения готовой продукции. В любом случае задание стоит не только в том, чтобы не допустить порчу сырья, но еще и получить продукт, который обладает высокой пищевой ценностью, с достаточным содержанием биологически важных веществ (витаминов, минеральных солей, углеводов, белком и жиров). От химического состава готового продукта зависят его вкусовые качества, аромат, цвет, калорийность и усвояемость.

Существует несколько принципов, позволяющих обеспечить все выше перечисленные качества:

1) принцип биоза - состоит в поддержании жизненных процессов, которые происходят в сырье и препятствуют развитию микроорганизмов.

 

Например, хранение свежих овощей и плодов;

2) принцип анабиоза - основан на подавлении жизнедеятельности микроорганизмов посредством воздействия различных химических и физических факторов, но при этом подавляются и жизненные процессы, протекающие в самом сырье. На этом принципе основано хранение продуктов в атмосфере углекислого газа или при низких температурах, консервирование путем добавления химических консервантов, которые способны задержать развитие микроорганизмов (например, уксусная кислота или маринование) и повышения концентрации веществ, растворенных в продукте;

3) принцип абиоза - это прекращение жизненных процессов в сырье и жизнедеятельности микроорганизмов. Например, консервирование действием электрического тока, ультразвука, высоких температур, ионизирующих лучей, добавлением ядовитых для микроорганизмов химических веществ, или механическим удалением МО из продукта (так называемое стерилизирующе фильтрование).

Но следует отметить, что на практике осуществить эти принципы в чистом виде не удается, поэтому любой метод консервирования основывается на смешанных принципах.

 

53. Микробиологический контроль включает:

 

- контроль санитарного состояния технологического оборудования, инвентаря, тары (Приложение 3), личной гигиены (Приложение 6);

 

- контроль сырья, вспомогательных материалов, полуфабрикатов, консервируемых продуктов перед стерилизацией (Приложение 6).

 

Допустимые количества микроорганизмов в консервах перед стерилизацией приведены в Приложении 9, а в сырье, полуфабрикатах и вспомогательных материалах - в Приложении 10. Результаты микробиологического контроля заносят в журнал (форма К-9);

 

- контроль готовых консервов (Приложение 8).

 

Результаты микробиологического контроля готовых консервов заносят в журнал (форма К-12).

 

7.2. Выработка консервов разрешается на предприятиях, обеспеченных ежесменным микробиологическим контролем.

 

7.3. Микробиологический анализ полных консервов после стерилизации для проверки их промышленной стерильности проводят при:

 

- отступлении от технологического процесса;

 

- закладке консервов на длительное хранение;

 

- отсутствии показателя по количеству МАФАнМ в консервах перед стерилизацией;

 

- обнаружении в консервах перед стерилизацией повышенного количества МАФАнМ или присутствии в них или в воде спор мезофильных клостридий;

 

- изготовлении консервов на экспорт;

 

- изготовлении консервов для детского питания.

 

При обнаружении в полных консервах перед стерилизацией спор термофильных бактерий - возбудителей бомбажа или прокисания продукта - проводят анализ консервов для выявления в них указанных микроорганизмов.

 

Возбудителей порчи в консервах выявляют при обнаружении повышенного микробиологического брака; патогенные и токсигенные микроорганизмы - при санитарно - эпидемиологических показаниях.

 

Для микробиологического контроля качества готовой продукции при установлении промышленной стерильности от партии отбирают по ГОСТ 26668 три единицы потребительской тары для продукции в таре вместимостью до 1 куб. дм включительно и одну единицу потребительской тары для продукции в таре вместимостью свыше 1 куб. дм. Аналогично поступают при выявлении патогенной и токсигенной микрофлоры в мясных продуктах, прогреваемых при 100 град. C и ниже.

 

Для установления микробиологической стабильности от партии отбирают 50 нормальных по внешнему виду банок консервов.

 

Микробиологическую стабильность устанавливают:

 

- для партии с числом банок с внешними дефектами (п. 11.4 "а", "б", "в") от 0,2 до 2%;

 

- для автоклавоварок, в которых были изменения в условиях работы или отклонения показателей, определяющих процесс стерилизации.

 

При санитарно - эпидемиологическом анализе консервов (при пищевых отравлениях) и для выяснения причин возникновения дефектов от анализируемой партии отбирают:

 

- дефектные консервы (п. 11.4 "а", "б", "в") - не менее 3 единиц потребительской тары и

 

• нормальные по внешнему виду консервы - одну единицу потребительской тары из каждых 500, но не менее 3 и не более 50.

 

54. Характеристика основного масличного сырья

 

Масла накапливаются в различных органах и морфологических частях растений. Настоящей кладовой масла являются семена многих масличных культур, мякоть плода маслины, зародыши, зерен кукурузы, бобы какао, сои, арахиса и т. д.

 

Характеристика основного масличного сырья

 

Основными масличными культурами в нашей стране являются подсолнечник и хлопчатник. Из семян подсолнечника получают более 75% общего производства растительных масел.

Подсолнечник. Растение принадлежит к ботаническому семейству сложноцветных. Цветки его собраны в. соцветие типа корзинки. Плод —семянка, с хрупкой нераскрывающейся оболочкой. Лучшие сорта подсолнечника отличаются высокой урожайностью (до- 35—37 ц/га) и масличностью (до 52— 54%), пригодны к механизированной уборке.

Хлопчатник. Это растение относится к семейству мальвовых. Его цветки собраны в соцветие типа извилины. После съема хлопкового волокна на хлопкоочистительных заводах на поверхности семян остается еще значительное количество короткого хлопкового волокна — пуха и подпушка. Масличность семян 22—24%.

 

Эти две масличные культуры дают до- 90% всего растительного масла в нашей стране.

Другие масличные культуры — лен, соя, клещевина, конопля, горчица, кунжут, арахис —перерабатываются в значительно меньших объемах.

 

Лен. Лен принадлежит к семейству льновых. Соцветие его — типа кисти, плод — коробочка, содержащая от одного до десяти семян. Масличность семян 46—48%. Семена поступают на переработку без отделения семенной оболочки.

Соя. Растение относится к семейству бобовых. Цветки собраны в соцветие — кисть, плод — боб, содержит от двух до трех семян. Масличность семян .20—25%.

Клещевина. Клещевина — принадлежит к семейству молочайных. Цветки ее собраны в кисть, плод — коробочка. Масличность семян 54—56%.

Конопля относится к семейству коноплевых. Соцветие (женское) — колосовидное, плод — орешек. Масличность семян 30—38%.

Горчица. Это — представитель семейства крестоцветных. Соцветие — кисть, плод — многосемянный стручок. Масличность семян 36—42%.

Кунжут. Растение принадлежит к семейству кунжутных. Плод — удлиненная, четырех- или восьмигранная коробочка, содержащая до 80 семян разного размера. Масличность семян 35—58%.

Арахис. Земляной орех, или арахис, относится к семейству бобовых. Цветки собраны в кисти. Плод — боб, содержащий одно или два семени, развивается в земле. Масличность семян 40— 60%.

Перспективными видами масличного сырья являются маслосодержащие отходы производств, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье. Наибольшее промышленное значение из них имеют кукурузные зародыши и рисовые отруби.

Кукурузные зародыши. Эти отходы получают при переработке кукурузного зерна в пищевую муку, при выработке из зерна кукурузы крахмала, глюкозы, патоки, спирта и других продуктов. Выход зародышей составляет до 12% от массы зерна. Масличность кукурузных зародышей, поступающих на переработку, до 30—48%.

Рисовые отруби. Рисовые отруби получают в виде отходов при выработке столового риса и крупы. Выход рисовых отрубей составляет от 8 до 16% от массы зерна, масличность отрубей 8—18%.

 

55.

1.Схема производственного процесса

Для обезжиривания большинства маслосодержащих семян, масло, прежде всего,

выделяют прессованием, а потом направляют на конечную вытяжку, путем

экстракции:

 

Форпрессовка

 

Влаготермальная обработка мякоти

 

 

Рис. 1.1. Схема вытяжки растительного масла экстракцией с предшествующим

выдавливанием масла на шнековых прессах

 

 

57.

Хранение и подготовка дополнительного сырья

Дрожжи. В хлебопекарной промышленности применяют прессованные дрожжи, а также сушеные, жидкие дрожжи, дрожжевое молоко.

 

Прессованные дрожжи представляют собой скопление дрожжевых клеток, выделенных из культурной среды, промытых и спрессованных. Культурная среда — это жидкая пита­тельная среда, в которой выращивают микроорганизмы.

 

Прессованные дрожжи рекомендуется хранить при температуре 0—4 °С. Гарантийный срок хранения дрожжей в таких условиях 12 сут.

 

При подготовке прессованных дрожжей для замеса полуфабрикатов их разводят водой температурой 29—32 °С в бачках с мешалками в соотношении 1: (2—4).

 

Замороженные дрожжи хранят при температуре 0 — 4 °С, оттаивать их следует медленно при температуре не выше 8 °С.

 

59. Введение

 

В процессе хранения пищевого сырья или готовых продуктов возможна их порча, связанная с жизнедеятельностью микроорганизмов. В результате появляются новые, более простые по составу вещества, обладающие неприятным вкусом и запахом, некоторые из них ядовиты. Эту порчу можно замедлить, сильно затормозить, но полностью избежать невозможно.

 

Многие продукты даже при непродолжительном сроке хранения часто портятся (мясо, рыба, молоко, большинство овощей, ягод и плодов и т.д.). Предохранить их от порчи и увеличить сроки хранения можно с помощью консервирования.

 

Консервирование - это обработка пищевых продуктов для увеличения сроков их хранения.

 

Задача консервирования продуктов - прекратить деятельность микроорганизмов и предотвратить нежелательные изменения продуктов.

 

Консервировать необходимо исключительно свежее сырье. Существует много методов консервирования. Выбор того или иного из них зависит от вида и свойств сырья, а также назначения готового продукта, однако во всех случаях нужно не только сохранить сырье или готовую продукцию, но и получить продукт высокой пищевой ценности.

 

История консервирования

 

Когда человек был ещё собирателем и охотником и буквально «едва сводил концы с концами», он не нуждался в консервировании продуктов питания. Длительное их хранение не требовалось, так как природа предоставляла ему постоянные источники пищи. С началом неолитической революции (примерно 10 тыс. лет назад), когда человек стал переходить к оседлому образу жизни, на смену собирательству и охоте пришли обработка земли и приручение диких животных. Человек стал делать запасы продовольствия, наподобие белки или хомяка защищая их от сородичей и непогоды. Переход к питанию припасами приводил и к изменению его структуры, нарушению традиционных (физиологичных) норм. Значительно изменялись при этом и органолептические свойства продуктов.

 

Первыми способами консервирования были сушка и засолка. Пища, сохранённая таким образом, имела соответствующие недостатки. Так, один парижский торговец XIV века советовал своим покупателям для приготовления сушеной трески, хранившейся 12 лет, вымочить её в течение ночи в воде, а затем отбить кувалдой до размягчения. Читая исторические документы о питании населения умеренных климатических зон зимой или о рационе моряков, мы видим, что эта пища полностью или в основном состояла из консервированных продуктов. В питании преобладали зерно и мука, сушёное, вяленое и солёное мясо или рыба. Во многих странах хлеб пекли только два или три раза в году. Потом его высушивали и месяцами употребляли размоченным, в виде кашицы. Однообразие такой пищи очевидно. О влиянии методов консервирования на составляющие продуктов питания почти ничего не знали. Нередки были болезни.

 

С течением времени список применяемых консервантов пополнился спиртом, коптильным дымом, сернистой кислотой, уксусной, молочной и некоторыми другими органическими кислотами. Эти вещества использовали в течение двух тысячелетий.

 

Сдвиги в консервировании продовольствия появляются с началом индустриализации. Потребитель становится требовательнее, его больше не удовлетворяет качество пищи, сохраняемой с помощью известных к тому времени консервирующих средств, -- они слишком сильно изменяют структуру и свойства продуктов питания.

 

Достижения химии начали применять и в консервировании. Стали возникать теории, обосновывающие технологию этого процесса. Исследуя дым, Райхенбах обнаружил в продуктах сухой перегонки древесины маслянистое вещество, которое назвал креозотом из-за его способности сохранять мясо. О своём открытии он сообщил в восторженных тонах, хотя тогда же установил, что это вещество представляет опасность для здоровья. Применение креозота ограничивалось его неприятным запахом. Однако в одной книге по химии пищевых продуктов, изданной в 1848 году, креозот подробно описывался как ещё одно консервирующее средство наряду с солью (применение которой правильно называли косвенной сушкой), сушкой, нагреванием, молочнокислым брожением, сахаром, спиртом, уксусом и коптильным дымом.

 

Лишь сто лет назад стали предприниматься усилия с целью не только «как-нибудь» сохранить продукты питания, но и защитить имеющиеся в них нестойкие составные части от разрушения, а также сохранить их питательные и вкусовые свойства. На первых порах в список пищевых консервантов попали такие вещества, как плавиковая кислота, фториды, хлораты и т.п. Предложения добавлять такие «химикалии» к продуктам питания не были связаны с аморальными побуждениями (корыстью или желанием ввести в заблуждение). Скорее всего они были вызваны незнанием возможных вредных последствий их применения, ведь токсикологические исследования ещё не проводились. Существовало мнение, что добавление тех малых количеств веществ, какие необходимы для консервирования, едва ли может нанести ущерб здоровью. Поэтому вначале в выборе консервантов не особенно церемонились. Сделанное около ста лет назад предложение о внесении салициловой и борной кислот в перечень пищевых консервантов было прогрессивным, хотя сегодня оба эти консерванта уже не удовлетворяют требованиям безопасности.

 

Слово «Консервирование» произошло от латинского слова conserve, что означает «Предохранение». Научные основы современных методов консервирования были даны еще в XIX веке, когда кроме видимых виновников разложения продуктов, таких, как плесень и грибки, были обнаружены и невидимые формы микроорганизмов, бактерии и дрожжевые грибки. Это открытие сделал знаменитый французский химик Луи Пастер (1822 - 1895), который подробно изучил прежде всего дрожжевые и патогенные микробы и одновременно заложил научную основу умерщвления их спор. В честь него был назван «Пастеризацией» способ частичной стерилизации веществ, прежде всего жидких, повышенной температурой

 

В конце XIX столетия в качестве консерванта стали применять муравьиную кислоту, а в начале XX века -- бензойную кислоту, которая и сегодня используется в больших масштабах. Поскольку вначале к бензойной кислоте (и к салициловой) относились острожно, причисляя их к соединениям ароматического ряда, и считая канцерогенными, велись поиски её заменителей. Ими оказались хлорбензойная кислота и сложные эфиры оксибензойной кислоты. В конце 30-х годов в качестве консервантов стали применять соли пропионовой кислоты, а после Второй мировой войны -- сорбиновую кислоту и её соли. Широкое распространение сорбиновой кислоты является в значительной мере следствием возникшего в 50-х годах нового подхода к токсикологической оценке пищевых добавок вообще и консервантов в частности. Это -- ненасыщенная жирная кислота, исследована она лучше всех других широко применяемых консервантов, и безопасность её использования не вызывает ни малейшего сомнения

 

В последние 15-20 лет наблюдается сильное стремление к потреблению свежих продуктов питания. В связи с этим промышленность старается сократить путь от производителя к потребителю. В развитых странах для сохранения свежих продуктов широко используют охлаждение (даже во время транспортировки).

 

Современные тенденции развития способов сохранения продуктов питания дают основания полагать, что в недалеком будущем станут применяться «щадящие» способы химического консервирования. Под этим следует понимать применение веществ, которые могут быть получены из растений или микроорганизмов, проявляющих антимикробные свойства. Такие вещества неспециалисты считают менее подозрительными, потому что это природные соединения.

 

Примечательно, что в публикациях, направленных против пищевых добавок, консерванты критикуются меньше всего, так как критикам известно, что в определённых случаях применение консервантов защищает здоровье потребителей. Таким образом, несомненно, что химическое консервирование продуктов питания сохранит свое значение и в будущем.

 

Микробиологическая порча

 

Пищевые продукты, как правило, быстро портятся. Поэтому приходится использовать их немедленно или, если это невозможно, принимать меры для их сохранения, т.е. консервировать.

 

В пищевом продукте могут происходить физические, химические, биохимические и микробиологические процессы, отрицательно влияющие на его качество.

 

Микробиологическая порча пищевых продуктов происходит при наличии определённых условий, необходимых для протекания биологических процессов:

 

Наличие возбудителей порчи. Микробиологическая порча пищевого продукта невозможна, если на его поверхности или внутри него отсутствуют микроорганизмы.

 

* Наличие доступных для микроорганизмов питательных веществ. Если таковые отсутствуют, то микроорганизмы не могут развиваться.

 

* Наличие благоприятных для жизнедеятельности микроорганизмов температуры, активности воды, концентрации кислорода, окислительно-восстановительного потенциала, концентрации ионов водорода (рН). Если эти условия неблагоприятны, микроорганизмы или не будут развиваться, или их развитие будет замедленным.

 

* Достаточно длительное время хранения пищевого продукта. Если пищевой продукт будет использован до того, как начнётся нежелательный рост микроорганизмов, мероприятия против микробиологической порчи излишни.

 

О микробиологической порче можно говорить лишь тогда, когда в результате деятельности микроорганизмов качество пищевого продукта ухудшается.

 

Под порчей пищевого продукта понимают лишь нежелательное изменение его качества. Отсюда следует, что не всякое микробиологическое изменение есть порча. Например, сбраживание виноградного сока дрожжами не является порчей, если целью служит получение вина, и является, если требуется сохранить виноградный сок неизменным. Уксус может образовываться при нежелательном прокисании вина, а может целенаправленно получаться из вина с помощью тех же уксуснокислых бактерий; в первом случае налицо порча, а во втором её нет. Напомним также, что микроорганизмы необходимы для получения таких известных продуктов питания, как хлеб, йогурт и т.д. Иногда ответ на вопрос о том, оценивать ли микробиологическое изменение пищевого продукта как ухудшение его качества или нет, зависит от глубины и направлении этого изменении. Например, процесс созревания сыра может плавно перейти в его порчу, причём точно определить переходный момент зачастую невозможно. Такая неопределённость может иметь юридические последствия, так как во многих странах существуют запреты на поставку в торговлю испорченных продуктов.

 

консервирование пищевой продукт

 

Консервирование

 

Консервирование - это обработка пищевых продуктов для увеличения сроков их хранения. Под консервированием понимается совокупность мер, направленных против различных видов порчи. В более узком смысле под консервированием понимают действия, направленные против микробиологической порчи.

 

Консервирование ставит своей целью создание таких условий, при которых невозможно развитие микроорганизмов и деятельность ферментов, вызывающих порчу пищевых продуктов. Обязательное условие консервирования - сохранение питательной ценности продукта, его качества и безвредности.

 

Качество продовольственных товаров является одним из важнейших факторов эффективной экономической деятельности любого предприятия

 

С развитием цивилизации изменились жизненные привычки и потребности людей, у них появилось желание наслаждаться деликатесами и экзотическими продуктами из дальних стран. Выпускается множество «фирменных» продуктов питания, к сохранности которых предъявляются особенно высокие требования. Во всех этих случаях не обойтись без использования соответствующих приёмов сохранения, т.е. без консервирования.

 

Хотя консервирование (по крайней мере в развитых странах) достигло высокого уровня, всё ещё поразительно много пищевых продуктов теряется в результате порчи. По некоторым оценкам, более 20% произведённых продуктов не достигают стола потребителя, а достаются грызунам, насекомым и микроорганизмам. В менее развитых странах эти потери намного больше.

 

Если раньше продукты питания консервировали исключительно по экономическим причинам, то в последнее время добавился и токсикологический аспект. Например, в 60-х годах обнаружилось, что многие плесневые грибы образуют токсины, которые могут попадать в продукты питания. Если ограничить рост плесневых грибов, например, применяя консерванты, то уменьшается и образование токсинов. Поэтому с точки зрения профилактики заболеваний использование безусловно нетоксичных консервантов менее рискованно, чем отказ от них.

 

Биологические принципы

 

Исходя из биологических принципов, разработанных проф. Я.Я. Никитским, методы консервирования можно разделить на четыре группы:

 

· принцип биоза - поддержание жизненных процессов и использование естественного иммунитета живых организмов (предубойное содержание скота, птицы, содержание живой товарной рыбы, хранение плодов и овощей)

 

· принцип анабиоза - подавление жизнедеятельности микроорганизмов и ферментативных процессов самих продуктов в результате: создания модифицированных и регулируемых газовых сред для хранения свежих плодов и овощей, рыбы - наркоанабиоз; применения пониженных температур выше криоскопической (охлаждение) - психороанабиоз; создания в продукте высокого осмотического давления (консервирование солью, сахаром) - осмоанабиоз; удаление из продукта избытка влаги (сушка) - ксероанабиоз;

 

· принцип ценоанабиоза - изменение микрофлоры продукта в результате различных внешних воздействий (созревание, квашение, брожение);

 

· принцип абиоза - прекращение жизнедеятельности микроорганизмов, ферментативных процессов в результате действия высоких температур (термоабиоза), применения антисептиков и других химических веществ (химабиоз);

 

Методы консервирования

 

В зависимости от технологической сущности методы консервирования делятся на физические, физико-химические, химические, биохимические, комбинированные.

 

Выбор и применение методов консервирования пищевых продуктов определяется их влиянием на исходное сырье и качество получаемого консервированного продукта. Все способы консервирования сводятся к уничтожению микробов и разрушению ферментов либо к созданию неблагоприятных условий для их активности.

 

Физические методы консервирования продуктов

 

Физические методы основаны на применении высоких и низких температур, ультразвука, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, ионизирующих излучений и др.

 

Консервирование низкими температурами заключается в подавлении жизнедеятельности микроорганизмов, снижении активности ферментов, замедлении биохимических процессов.

 

Продовольственные товары являются благоприятной средой для развития микроорганизмов. В зависимости от отношения к температуре микроорганизмы делятся на: термофильные, развивающиеся при 50-70 °С; мезофильные -- при 20--40 °С; психрофильные -- от +10 до --8 "С. К термофилам относятся споровые формы микроорганизмов, споры которых отличаются особой устойчивостью, вследствие чего они могут переносить стерилизацию. К мезофилам относятся многие гнилостные бактерии, вызывающие порчу продовольственных товаров при положительных температурах, а также все патогенные и токсигенные формы бактерий. К консервированию низкими температурами относится охлаждение и замораживание.

 

Охлаждение -- холодильная обработка продуктов и сырья при температуре, близкой к криоскопической, т. е. к температуре замерзания клеточной жидкости, которая обусловлена составом и концентрацией сухих веществ. Различные продовольственные товары имеют разную криоскопическую температуру. Так, для мяса она находится в пределах от 0 до 4 °С, для рыбы -- от -1 до 5 °С; для молока и молочных продуктов -- от 0 до 8 °С; для картофеля -- от 2 до 4 °С; для яблок-- от 1 до -1 °С.

 

Охлаждение пищевых продуктов преследует одну общую цель -- понижение их температуры до заданной конечной, при которой задерживаются биохимические процессы и развитие микроорганизмов. Хранение при низких положительных температурах обеспечивает сохранение продовольственных товаров в доброкачественном состоянии достаточно длительное время. Так, мясо, рыба, птица могут сохраняться в течение одной-двух недель, яйца -- несколько месяцев, а некоторые плоды и овощи -- до нового урожая.

 

Наиболее распространены те промышленные способы охлаждения, которые осуществляются передачей тепла конвекцией, радиацией, теплообменом при фазовом превращении. Охлаждающей средой является воздух, движущийся с различной скоростью. Как правило, охлаждение производится в холодильных камерах, снабженных устройством для распределения охлаждённого воздуха.

 

Для способов охлаждения, в основе которых лежит конвективный и радиационный теплообмен, характерны невысокие потери продуктом влаги при охлаждении. Это охлаждение продуктов в жидких средах, а также упакованных в непроницаемые оболочки. В жидкой среде охлаждают рыбу, птицу, некоторые овощи; в оболочках и упаковках -- колбасные изделия, полуфабрикаты, кулинарные, кондитерские изделия и др.

 

Охлаждение -- наилучший способ сохранения пищевой ценности и органолептических свойств товара, но оно не обеспечивает длительного срока хранения. Так, охлажденное молоко и молочные продукты сохраняются 36--72 ч, мясо -- 15-20 сут, рыба -- от 2 до 15 сут. В то же время некоторые плоды и овощи сохраняются до 5--10 мес.

 

Замораживание -- это процесс понижения температуры продовольственных товаров ниже криоскопической на 10-30°С, сопровождающихся переходом в лед содержащейся в них воды. Замораживание обеспечивает более высокую стойкость при хранении по сравнению с охлаждением, многие замороженные продукты могут храниться до года.

 

Чем ниже температура (от -30 до -35 °С), тем быстрее скорость замораживания, при этом в клетках и в межклеточном пространстве ткани образуются мелкие кристаллы льда и ткани не повреждаются. При медленном замораживании внутри клетки образуются крупные кристаллы льда, которые повреждают ее, и при размораживании происходит потеря клеточного сока.

 

Микроорганизмы в зависимости от реакции на отрицательные температуры делятся на чувствительные, умеренно устойчивые и нечувствительные. Особенно чувствительны к отрицательным температурам вегетативные клетки плесневых грибов и дрожжей. Легко погибают грамотрицательные бактерии, принадлежащие родам Psendomonas, Achromobaeter и сальмонеллы. Устойчивы к низким температурам грамположительные микроорганизмы и споровые формы бактерий.

 

Качество замороженного товара определяется многими факторами: состоянием самого товара, наличием биологически активных веществ, способом, скоростью замораживания, наличием его тары и упаковочного материала и др.

 

Замораживают продовольственные товары в морозильных аппаратах различных типов (камерного, контактного, туннельного и др.). Высокая эффективность достигается при замораживании мелких или измельченных продуктов россыпью на охлаждающих поверхностях или в «кипящем» слое -- методом флюидизации. При этом обеспечивается высокая скорость подаваемого под давлением холодного воздуха, который омывает со всех сторон взвешенные в потоке продукты.

 

К сверхбыстрому относится замораживание в кипящих хладоносителях (жидкий азот, фреон и др.).

 

Консервирование высокими температурами проводят для уничтожения микрофлоры и инактивации ферментов продовольственных товаров. К этим методам относятся пастеризация и стерилизация.

 

Пастеризацию проводят при температуре ниже 100 °С. При этом сохраняются споры микроорганизмов. Различают пастеризацию короткую (при 85-95 °С в течение 0,5-1 мин) и длительную (при температуре 65 °С в течение 25-30 мин). Пастеризацию в основном применяют для обработки продуктов с высокой кислотностью (молоко, соки, компоты, пиво). При значении рН ниже 4,2 уменьшается термоустойчивость многих микроорганизмов.

 

Стерилизация -- это нагревание продовольственных товаров при температуре выше 100 °С. При этом микрофлора полностью уничтожается. Стерилизацию используют при производстве консервов в герметичной металлической или стеклянной таре. Режим стерилизации определяется видом товара, временем и температурой. Режим стерилизации консервов с низкой кислотностью должен быть более жестким, чем консервов с высокой кислотностью. Молочная кислота оказывает более угнетающее действие на микроорганизмы, чем лимонная, а лимонная - более угнетающее, чем уксусная. Наличие жира снижает стерилизующий эффект.

 

Стерилизацию обычно проводят при температуре 100--120 °С в течение 60-120 мин (мясные товары), 40-120 мин (рыбные), 25-60 мин (овощные), 10-20 мин (сгущенное молоко) паром, водой, воздухом, паровоздушной смесью с помощью разнообразного оборудования (ротационного, статического, непрерывно действующего и др.).

 

При стерилизации снижается пищевая ценность товара, его вкусовые свойства в результате гидролиза белков, жиров, углеводов, разрушения витаминов, некоторых аминокислот и пигментов.

 

Перспективно применение высокотемпературной кратковременной стерилизации с одновременным уменьшением длительности процесса. В основном эту обработку применяют для мясных и молочных продуктов при температуре 120-125 ?С в течение 35-45 мин в ротационном режиме. При стерилизации консервов токами сверхвысокой и промышленной частот содержимое банки быстро и равномерно прогревается по всему объему, продолжительность процесса сокращается в 5-7 раз. Это также перспективный способ. СВЧ- стерилизация при температуре 130 ?С обеспечивает сохранение в большей степени аминокислот, более высокие перевариваемость белков и органолептические свойства продукта. Такая обработка основана на взаимодействии электромагнитных полей с частотой колебания 1 млрд Гц и выше с дипольными молекулами различных веществ, в первую очередь воды. Пламенная стерилизация в 4-5 раз сокращает время термической обработки по сравнению с автоклавированием. Нагревание банок достигается при вращении их в пламени горелок со скоростью 0,75 с-1 в течение 10 мин.

 

В связи с внедрением в практику современной системы упаковки продовольственных товаров «вау in box» широкое распространение получило асептическое консервирование. Классический вариант асептического консервирования товаров в системе «вау in box» состоит из трех этапов: стерилизации продукта при температуре 130-150 °С с последующим охлаждением; стерилизации тары радиационной обработкой; фасования стерильного продукта в стерильную тару в асептических условиях. Такая обработка универсальна и применяется для жидких и вязких продуктов (молоко, соки, вина, паста и др.).

 

Консервирование ионизирующими излучениями называют холодной стерилизацией, или пастеризацией, так как стерилизующий эффект достигается без повышения температуры. Для обработки продовольственных товаров используют б-, в-излучение, рентгеновское излучение, поток ускоренных электронов. Ионизирующая радиация основана па ионизации микроорганизмов, в результате чего они погибают. К консервированию ионизирующими излучениями относится радиационная стерилизация (радаппертизация) продуктов длительного хранения и радуризация пастеризующими дозами.

 

Облучение продуктов проводят в инертных газах, вакууме, с применением антиокислителей, в условиях низких температур.

 

Существенным недостатком ионизирующей обработки продуктов является изменение химического состава и органолептических свойств. В промышленности этот метод используется для обработки тары, упаковки, помещений.

 

Консервирование ультразвуком (более 20 кГц). Ультразвуковые волны обладают большой механической энергией, распространяются в твердых, жидких, газообразных средах, вызывают ряд физических, химических и биологических явлений: инактивацию ферментов, витаминов, токсинов, разрушение одноклеточных и многоклеточных организмов. Поэтому этот метод используют для пастеризации молока, в бродильной и безалкогольной промышленности, для стерилизации консервов.

 

Облучение ультрафиолетовыми лучами (УФЛ). Это облучение лучами с длиной волны 60-400 нм. Гибель микрофлоры обусловлена адсорбцией УФЛ нуклеиновыми кислотами и нуклеопротеидами, что вызывает их денатурацию. Особенно чувствительны к УФЛ патогенные микроорганизмы и гнилостные бактерии. Пигментные бактерии, дрожжи и их споры устойчивее к УФЛ. Применение УФЛ ограничено из-за низкой проникающей способности (0,1 мм). Поэтому УФЛ применяют для обработки поверхности мясных туш, крупных рыб, колбасных изделий, а также для дезинфекции тары, оборудования, камер холодильников и складских помещений.

 

Использование обеспложивающих фильтров. Сущность этого метода состоит в механическом отделении товара от возбудителей порчи с использованием фильтров с микроскопическими порами, т. е. процесса ультрафильтрации. Этот способ позволяет максимально сохранить пищевую ценность и органолептические свойства товаров и применяется для обработки молока, пива, соков, вина и других жидких продуктов.

 

Физико-химические методы консервирования продуктов

 

К физико-химическим методам консервирования относят сушку, консервирование солью, сахаром.

 

Сушка - это тепло - и массообменный процесс, в результате которого происходит обезвоживание товара. Влажность большинства продовольственных товаров составляет 40-90%, что обусловливает ограниченный срок их хранения. Способность продуктов к длительному хранению во многом определяется активностью воды, которая имеет термодинамическое значение.

 

При сушке влажных пористых материалов, какими являются большинство продовольственных товаров, в первую очередь удаляется влага смачивания и капиллярная, испаряющаяся с поверхности материала и из капилляров. Это свободная влага, испарение которой подчиняется законам испарения жидкости со свободной поверхности. Затем происходит испарение адсорбционной влаги, для удаления которой требуется больше энергии. Испарение осмотической влаги происходит на протяжении всего процесса сушки, так как в результате испарения всех видов влаги увеличивается осмотическое давление. Испарение влаги из товара завершается по достижении равновесия между процессами, десорбции (сушки) и сорбции (поглощения) влаги товаром.

 

В процессе сушки уменьшаются масса и объем продукта, что способствует экономии тары, складских помещений и транспортных средств, а также увеличению энергетической ценности товара по сравнению с исходным сырьем. Сушеные продукты имеют большой срок хранения. Тем не менее при сушке имеет место ряд нежелательных изменений: окисление липидов и витаминов, ухудшение вкусо-ароматических свойств

 

В настоящее время на предприятиях пищевой промышленности используют различные способы сушки.

 

При конвективной сушке (нагретым воздухом) удаление влаги осуществляется воздухом температурой 80--120 ?С в сушильных установках. Таким способом сушат плоды, овощи, дрожжи и др.

 

Распылительная сушка применяется для обезвоживания жидких продуктов, которые распыляются в сушильной камере, куда подается воздух температурой 140-150 ?С. Продолжительность нахождения продукта в камере 5-30 с, при этом полностью сохраняются белки и витамины. Распылительную сушку применяют при производстве сухих молочных продуктов, яичного белка, фруктовых и овощных порошков и др.

 

Кондуктивная (контактная) сушка осуществляется при непосредственном контакте влажного продукта с нагретой поверхностью. Недостатком этого способа является то, что при контакте с нагретой поверхностью происходит денатурация белков.

 

Одной из разновидностей кондуктивного способа является сублимационная сушка, которая основана на удалении влаги из замороженных продуктов путем возгонки (сублимации) воды, т. е. непосредственного перехода льда в пар, минуя жидкую фазу, в условиях глубокого вакуума. На первой стадии происходит быстрое замораживание продукта до температуры не выше -17 ?С в течение 15-20 мин с удалением 10-15% льда. На второй стадии происходит обезвоживание продуктов в результате нагрева плит, на которых они находятся. При этом продукт теряет до 80% влаги. Продолжительность процесса сублимации 10-20 ч. На третьей стадии происходит тепловая вакуумная сушка, в результате которой удаляется адсорбционно-связанная влага в течение 3-4 ч до остаточной влажности продукта 3-6%.

 

При сублимационной сушке максимально сохраняются химический состав, пищевая ценность, органолептические свойства продукта, а срок хранения продукта может быть увеличен до 3 лет. Сублимационную сушку применяют для обезвоживания продуктов растительного и животного происхождения.

 

Радиационная сушка основывается на переносе тепла от источника энергии путем электромагнитных колебаний через среду, прозрачную для теплового излучения. Облучение как промышленный способ обработки пищевого сырья применяют более чем в 20 странах. Достоинством радиационной обработки является подавление жизнедеятельности многих видов гнилостной микрофлоры и насекомых-вредителей при относительно низких дозах облучения.

 

Оптимизация процесса термообработки продукта связана с использованием инфракрасных лучей (ИКЛ). Особенность обработки продукта ИКЛ -- создание высокого градиента влажности за счет быстрого уменьшения содержания влаги поверхностных слоев. Перспективно использование керамических материалов в качестве преобразователей ИКЛ.

 

Консервирование поваренной солью и сахаром. Метод основан на увеличении концентрации сухих веществ в продукте при повышении осмотического давления, что ведет к плазмолизу, клеток и гибели микроорганизмов. Необходимый эффект достигается при концентрации сахара 60-65%. Аналогичное действие оказывает поваренная соль в концентрации 10-20%.

 

Химические методы консервирования продуктов

 

Для консервирования используют так же различные химические вещества, разрешенные органами здравоохранения - этиловый спирт, уксусную, сернистую, сорбиновую, бензойную, борную кислоты обладающие антимикробным действием.

 

Консервирование этиловым спиртом используется при производстве плодово-ягодных соков-полуфабрикатов. При концентрации этилового спирта 12-16% задерживается развитие, а при 18% подавляется жизнедеятельность микрофлоры. Спиртованные соки (25-30%) применяют в производстве ликеро-водочных изделий.

 

Маринование -- повышение кислотности среды при добавлении уксусной кислоты, которая в концентрации 1,2--1,8% подавляет деятельность микроорганизмов, в первую очередь гнилостных. Обычно маринование комбинируют с другими способами консервирования: квашением, солением, пастеризацией. Маринуют плоды, овощи, грибы, рыбу и др.

 

Консервирование кислотами (антисептиками). Антисептиками называются химические вещества, которые губительно действуют на микроорганизмы. Проникая в живые клетки, эти вещества взаимодействуют с белками протоплазмы, парализуя при этом жизненные функции, что приводит к гибели микроорганизмов.

 

Консервирование продуктов сернистой кислотой, ее солями, сернистым ангидридом называется сульфатацией. Сернистая кислота подавляет жизнедеятельность плесеней и бактерий; более устойчивы дрожжи. Эту кислоту применяют для консервирования плодов, ягод, овощей, их полуфабрикатов. Остаточное содержание сернистого ангидрида в сушеных плодах и овощах не должно превышать 0,01-0,06%; в плодово-ягодном пюре -0,2; в соках -0,12-0,15%.

 

Бензойная кислота (С6Н5СООН) и ее натриевая соль при концентрации 0,05-0,1% при рН 2,5-3 подавляют действие дрожжей и плесеней; бактерии более устойчивы. Количество бензойной кислоты в продукте не должно превышать 70-100 мг/100 г. Используют для консервирования плодоовощной, рыбной продукции.

 

Сорбиновая кислота (С6Н802) и ее соли являются сильными антисептиками и используются для консервирования соков, пюре, маринадов, других продуктов с низким значением рН среды. Эта кислота и сорбаты подавляют жизнедеятельность дрожжей и плесеней, но не действуют на бактерии. Количество этих веществ не одинаково для различных продуктов: от 0,05% - в безалкогольных напитках до 0,5% - в полукопченых колбасах.

 

Консервирование антибиотиками. Так же как и антисептики, антибиотики обладают бактерицидным действием. Антибиотики, используемые в пищевой промышленности, должны легко инактивироваться при тепловой обработке продукта. В настоящее время используют: биомицин (хлортетрациклин), действующий на слизеобразующие микроорганизмы, применяют для обработки мяса и рыбы, а также льда для охлаждения рыбы; нистатин, действующий на дрожжи и грибы, вызывающие плесневение мяса; низин, задерживающий рост стафилококков, стрептококков, клостридий и других патогенных микроорганизмов, используют при производстве молочных и плодоовощных консервов.

 

Консервирование газами. Сущность метода заключается в изменении соотношения кислорода и углекислого газа, в результате чего подавляются жизнедеятельность и развитие микроорганизмов, а также замедляются ферментативные процессы в самих продуктах. Задержка развития плесеней происходит при концентрации СО2 около 20%, при 40-50% СО2 их рост практически прекращается. Бактерии более устойчивы к СО2. Более эффективно использование газовых сред в сочетании с холодильной обработкой пищевых продуктов, причем сроки хранения при этом увеличиваются в 2-3 раза.

 

Различают регулируемые и модифицированные газовые среды. Консервирование газовыми средами широко используют для плодов, овощей, рыбы, мяса, птицы, колбасных изделий.

 

Озонирование -- это обработка продуктов и помещений озоном, обладающим дезинфицирующим и дезодорирующим действием. В качестве сильного окислителя озон прекращает развитие бактерий, плесеней, их спор как на поверхности продукта, так и в воздухе. Для обработки пищевых продуктов (мяса, колбас, сыров) концентрация озона не должна превышать 10 мг/м3. При озонировании холодильных камер, тары и оборудования концентрация озона должна быть высокой - 25-40 мг/м3 в течение 12-48 ч, что позволяет снизить зараженность на 90%.

 

Биохимические методы консервирования продуктов

 

К этим методам относится консервирование продуктов молочной кислотой и этиловым спиртом, которые образуются в результате молочнокислого и спиртового брожения.

 

Брожение -- это метаболический анаэробный процесс, при котором регенерируется АТФ, а продукты расщепления органического субстрата служат одновременно и донором, и акцептором водорода. По определению Л. Пастера, брожение -- это жизнь без воздуха.

 

На молочнокислом брожении основано квашение плодов и овощей. Термин «квашение» обычно используют применительно к капусте, «соленые» - к огурцам и томатам, «моченые» -к яблокам и ягодам.

 

Под действием молочнокислых бактерий углеводы преобразуются в молочную кислоту, которая придает специфический вкус готовому продукту. Молочная кислота в концентрации 0,5% тормозит развитие многих микроорганизмов. По достижении ее концентрации 1-2% действие молочных бактерий прекращается. Одновременно с молочнокислым протекает спиртовое брожение. Концентрация этилового спирта достигает в квашеной капусте и соленых огурцах 0,5-0,7%, в моченых яблоках - 0,8-1,8%.

 

При посоле и квашении используют поваренную соль в количестве 2-3%, которая вызывает плазмолиз растительных клеток, стимулируя процесс брожения, а также подавляюще действует на маслянокислые и другие бактерии.

 

Этиловый спирт образуется в результате спиртового брожения при сбраживании углеводов дрожжами. Спиртовое брожение используется в производстве вина. В виноградном и плодово-ягодном сусле углеводы находятся в доступном для брожения виде, т. е. содержат глюкозу и фруктозу, которые без предварительного гидролиза сбраживаются дрожжами. При содержании спирта в алкогольных напитках 10-20% развитие микроорганизмов подавляется, а при более высоких концентрациях спирта они погибают.

 

Комбинированные методы консервирования продуктов

 

При комбинированных методах используют консервирующее действие нескольких факторов.

 

Копчение -- это способ консервирования соленого полуфабриката веществами неполного сгорания древесины, содержащимися в дыме или коптильных препаратах. Копчение используют для получения мясных копченостей, обработки рыбы, колбасных изделий и другой продукции.

 

В формировании, потребительских свойств копченой продукции наиболее важная роль принадлежит трем группам органических соединений: фенолам, карбонильным соединениям и органическим кислотам. Фенольные соединения (гваякол, метилгваякол, эвгенол и др.) способствуют формированию вкуса и аромата копченостей. Карбонильные соединения (формальдегид, фурфурол, гликолевый альдегид, метилглиоксаль) отчасти усиливают аромат копчености и формируют окраску продукта. Механизм цветообразования представлен рядом неферментативных реакций, подобных реакции Майара (меланоидинообразование). Летучие кислоты играют вспомогательную роль, способствуя в комплексе с фенолами и карбонильными соединениями образованию вкусовых и ароматических свойств товара. Консервирующий эффект обусловливают фенолы и фурфурол.

 

Альдегиды и спирты обладают асептическим действием, способствуют гибели поверхностной микрофлоры.

 

В процессе обработки помимо веществ, придающих эффект копчености, в продукт переходят нежелательные химические вещества, обладающие канцерогенными свойствами. К таким веществам относятся полуциклические ароматические углеводороды (ПАУ) и нитрозамины (НА). ПАУ образуются в дыме.из термических генерируемых радикалов метилена и накапливаются на поверхности продукта при копчении. Концентрация ПАУ в копченых продуктах составляет от 1 до 58 мкг/кг. Уровень бензпирена в копченых рыбопродуктах выше, чем в изделиях из мяса. Особенно велика концентрация бензпирена в рыбе горячего копчения. Кроме бензпирена в копченых продуктах обнаружено 18 ПАУ.

 

Канцерогенным действием обладает свободный формальдегид, допускаемая норма содержания которого в пищевых продуктах составляет 50 мг/кг.

 

Способы копчения подразделяют в зависимости от следующих факторов:

 

температура копчения: холодное (не выше 40 °С), полугорячее (50-80 °С), горячее (80-180 °С); способ применения продуктов разложения древесины: дымовое, бездымное (мокрое) и смешанное.

 

При дымовом копчении полуфабрикат пропитывается веществами, выделяющимися при неполном сгорании древесины, находящимися в состоянии аэрозоля (дым). Бездымное копчение осуществляется продуктами сухой перегонки древесины в виде растворов (коптильная жидкость). Смешанное копчение представляет собой сочетание дымового и бездымного способов, т. е. последовательная обработка полуфабриката продуктами разложения древесины, находящимися в жидком или газообразном состояниях; условия осаждения продуктов неполного сгорания древесины на поверхности полуфабрикатов и проникновения их вглубь: естественное (без применения специальных приемов) и искусственное (использование токов высокой частоты, инфракрасных лучей, электрокопчение), комбинированное (сочетание естественного и искусственного копчения). Электрокопчение (при температуре не выше 100°С) основано на осаждении продуктов неполного сгорания древесины в электрическом поле высокого напряжения постоянного тока. Электрокопчение применяют для получения свинокопченостей, рыбы горячего и холодного копчения, колбасных изделий и др.

 

Вяление - это метод комбинированного воздействия поваренной солью и подсушиванием продукта до частичного удаления влаги, достаточного для подавления микрофлоры. В основном вялят мясные и рыбные продукты. Вяленые продукты наряду с многими другими относятся к продуктам с промежуточной влажностью, так как они находятся в состоянии равновесия с относительной влажностью 60-85%. Влажность таких продуктов 15-40%. Они хорошо сохраняются без дополнительной термической обработки, имеют мягкую консистенцию и пригодны для употребления непосредственно в пищу.

 

Концентрирование - применяется при изготовлении сгущенных молочных консервов, концентрированных соков, томато-продуктов. Этот метод заключается в концентрировании сухих веществ за счет частичного удаления влаги. Кроме того, консервирующее действие оказывают добавление сахара, пастеризация или стерилизация, за счет чего концентрированные продовольственные товары сохраняются при температуре 0-15?С до года и более.

 

Презервирование - представляет собой метод изготовления особого вида консервированных пищевых продуктов -- презервов. Последние представляют собой нестерилизованный продукт, помещенный в герметизированную жестяную тару (банку). Консервирующий эффект в презервах достигается за счет совместного комбинированного действия с другими консервирующими факторами -- солением, маринованием, действием фитонцидов пряностей и др. Таким образом, презервы относятся к продуктам комбинированного консервирования. Презервы являются продуктами ограниченного срока хранения и быстрой реализации. Хранение презервов должно производиться в условиях небольшого охлаждения (6-8°).

 

Консерванты

 

Консерванты относятся к веществам, способствующим увеличению срока годности продуктов.

 

Современные условия жизни диктуют необходимость применения целого ряда химических соединений, способных эффективно предупреждать развитие микробиальной флоры -- главным образом бактерий, плесени, дрожжей, среди которых могут быть как патогенные, так и непатогенные виды.

 

Под консервантами понимают вещества, увеличивающие срок хранения пищевых продуктов и защищающие их от порчи, вызванной микроорганизмами.

 

Химические консерванты должны обеспечивать длительное хранение продуктов, не оказывая какого-либо отрицательного влияния на его органолептические свойства, пищевую ценность и здоровье потребителя. Эффективность действия консерванта зависит от его концентрации, рН, качественного состава микрофлоры. Ни один из известных консервантов не является универсальным для всех продуктов питания. Каждый консервант имеет свой спектр действия.

 

Аскорбиновая кислота. Антимикробное действие консервантов усиливается в присутствии аскорбиновой кислоты. Консерванты могут оказывать бактерицидное (уничтожать, убивать микроорганизмы) или бактериостатическое (останавливать, замедлять рост и размножение микроорганизмов) действие.

 

Одним из основных признаков гигиенического регламентирования химических консервантов является их использование в концентрациях, минимальных для достижения технологического эффекта.

 

Применение антимикробных веществ в более низких дозах может способствовать размножению микроорганизмов. Это необходимо учитывать при разработке санитарных правил и норм для пищевых добавок и их практическом применении.

 

Соединения серы. К широко распространенным консервантам относятся такие соединения серы, как сульфит натрия безводный (Na2S03) или его гидратная форма (Na2S03 7H20), метабисуль-фат (тиосульфат) натрия кислый (Na2S203), или гидросульфит натрия (NaHS03). Они хорошо растворимы в воде и выделяют сернистый ангидрид (S03), которым и обусловлено их антимикробное действие. Сернистый ангидрид и выделяющие его вещества подавляют главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий. В кислой среде этот эффект усиливается. В меньшей степени соединения серы оказывают влияние на анаэробную микрофлору. Сернистый ангидрид обладает высокой восстанавливающей способностью, так как он легко окисляется. Благодаря этим свойствам соединения серы являются сильными ингибиторами дегидрогеназ, предохраняя картофель, овощи и фрукты от неферментативного потемнения. Сернистый ангидрид относительно легко уходит из продукта при нагревании или длительном контакте с воздухом. Вместе с тем он способен разрушать тиамин и биотин и усиливать окислительный распад токоферола (витамина Е). Соединения серы нецелесообразно использовать для консервирования продуктов питания, являющихся источником этих витаминов.

 

Попадая в организм человека, сульфиты превращаются в сульфаты, которые хорошо выводятся с мочой и фекалиями. Вместе с тем большая концентрация соединений серы, например однократное пероральное введение 4 г сульфита натрия, может вызвать токсические явления. Уровень приемлемого суточного потребления (ПСП) сернистого ангидрида, установленный ОКЭПД ФАО/ ВОЗ, составляет 0,7 мг на 1 кг массы тела человека. Ежедневное потребление сульфитированных продуктов питания может привести к превышению допустимой суточной дозы. Так, с одним стаканом сока в организм человека вводится примерно 1,2 мг сернистого ангидрида, 200 г мармелада, зефира или пастилы - 4 мг, 200 мл вина - 40...80 мг.

 

Содержание в пищевых продуктах диоксида серы менее 10 мг на 1 кг (л) не указывается на упаковке (этикетке) продукта.

 

Сорбиновая кислота. Она обладает главным образом фунгицидным действием благодаря способности ингибировать дегидрогеназы и не подавляет рост молочнокислой флоры, поэтому используется обычно в комплексе с другими консервантами, в основном с сернистым ангидридом, бензойной кислотой, нитритом натрия. Широко применяются соли сорбиновой кислоты.

 

Антимикробные свойства сорбиновой кислоты мало зависят от величины рН, поэтому она широко используется при консервировании фруктовых, овощных, яичных, мучных изделий, мясных, рыбных продуктов, маргарина, сыров, вина.

 

Сорбиновая кислота -- вещество малотоксичное, в организме человека она легко метаболизируется с образованием уксусной и в-оксимасляной кислот.

 

Бензойная кислота. Антимикробное действие бензойной кислоты (С7Н602) и ее солей -- бензоатов (C7H505Na и др.) основано на способности подавлять активность ферментов. В частности, при ингибировании каталазы и пероксидазы накапливается пероксид водорода, угнетающий деятельность микробной клетки. Бензойная кислота способна блокировать сукцинатдегидрогеназу и липазу -- ферменты, расщепляющие жиры и крахмал. Она подавляет рост дрожжей и бактерий маслянокислого брожения, слабо действует на бактерии уксуснокислого брожения и совсем незначительно -- на молочнокислую флору и плесени.

 

В качестве консервантов применяют также n-оксибензойную кислоту и ее эфиры (метиловый, этиловый, n-пропиловый,). Однако их консервирующие свойства менее выражены, возможно отрицательное влияние на органолептические свойства продукта.

 

Бензойная кислота практически не накапливается в организме человека. Она входит в состав некоторых плодов и ягод как природное соединение; эфиры n-оксибензойной кислоты -- в состав растительных алкалоидов и пигментов. В небольших концентрациях бензойная кислота образует с гликолом гиппуровую кислоту и полностью выделяется с мочой. В больших концентрациях возможно проявление токсических свойств бензойной кислоты. Допустимая суточная доза составляет 5 мг на 1 кг массы тела человека.

 

Борная кислота. Борная кислота (Н3ВО3) и бораты обладают способностью накапливаться в организме человека, главным образом в мозге и нервных тканях, проявляя высокую токсичность. Они снижают потребление тканями кислорода, синтез аммиака и окисление адреналина. В этой связи в нашей стране эти вещества не применяются.

 

Пероксид водорода. В ряде стран при консервировании молока, предназначенного для изготовления сыров, используется пероксид водорода (Н2О2). В готовом продукте он должен отсутствовать. Каталаза молока его расщепляет.

 

В нашей стране пероксид водорода применяется для обесцвечивания боенской крови. Дополнительно вносят каталазу для удаления остатков пероксида водорода. Каталаза применяется при изготовлении кореньев для различных полуфабрикатов.

 

Гексаметилентетрамин, или уротропин, гексалин. Действующим началом этих соединений является формальдегид (СН2О). В нашей стране гексамин (C6H12N4) разрешен для консервирования икры лососевых рыб и выращивания маточных культур дрожжей. Его содержание в зернистой икре составляет 100 мг на 1 кг продукта. В готовых дрожжах содержание гексалина не допускается.

 

Допустимая суточная доза, установленная ВОЗ, составляет не более 0,15 мг на 1 кг массы тела человека.

 

За рубежом гексаметилентетрамин используется при консервировании колбасных оболочек и холодных маринадов для рыбной продукции.

 

Дифенил, бифенил. Циклические соединения, труднорастворимые в воде, обладают сильными фунгицидными свойствами, препятствующими развитию плесневых и других грибов.

 

Вещество применяется для продления срока хранения цитрусовых путем их погружения на непродолжительное время в 0,5...2%-ный раствор или пропитывания этим раствором оберточной бумаги. В нашей стране эти консерванты не применяются, однако реализация импортируемых цитрусовых плодов с использованием данного консерванта разрешена.

 

Рассматриваемые соединения обладают средней степенью токсичности. При попадании в организм из него выводится около 60 % дифенилов.

 

Допустимая суточная доза согласно рекомендациям ВОЗ составляет для дифенила 0,05 на 1 кг массы тела человека. В разных странах допускается различный уровень остаточного содержания дифенилов в цитрусовых -- 20... 110 мг на 1 кг массы тела человека. Рекомендуется тщательно мыть цитрусовые плоды и вымачивать их корочки, если они используются в питании.

 

В Российской Федерации органические кислоты (муравьиная, пропионовая, салициловая и др.) используются только для консервирования грубых кормов сельскохозяйственных животных.

 

Муравьиная кислота. По своей органической структуре муравьиная кислота (НСООН) относится к жирным кислотам и обладает сильным антимикробным действием. В небольших количествах муравьиная кислота встречается в растительных и животных организмах.

 

При больших концентрациях она оказывает токсическое действие, в пищевых продуктах обладает способностью осаждать пектины, поэтому в целом она ограниченно используется в качестве консерванта.

 

В нашей стране в качестве солезаменителей в диетическом питании применяются соли муравьиной кислоты -- формиаты.

 

Для муравьиной кислоты и ее солей ДСД не должна превышать 0,5 мг на 1 кг массы тела человека.

 

Пропионовая кислота. Так же как и муравьиная, пропионовая кислота (С2Н5СООН) широко распространена в живой природе, являясь промежуточным звеном цикла Кребса, обеспечивающего биологическое окисление белков, жиров и углеводов.

 

В США пропионовая кислота применяется в качестве консерванта при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, предупреждая их плесневение. В ряде европейских стран она добавляется в муку.

 

Соли пропионовой кислоты, в частности пропионат натрия, малотоксичны. Суточная доза последнего в количестве 6 г не вызывает каких-либо отрицательных явлений, в связи с чем ОКЭПД ВОЗ она не установлена.

 

Салициловая кислота. Вещество традиционно используется при домашнем консервировании томатов и фруктовых компотов. В Великобритании соли салициловой кислоты -- салицилаты -- применяются для консервирования пива. Наиболее высокие антимикробные свойства салициловой кислоты проявляются в кислой среде.

 

В настоящее время установлена токсичность салициловой кислоты и ее солей, поэтому использование салициловой кислоты в России в качестве пищевой добавки запрещено.

 

Диэтиловый эфир пироугольной кислоты. Он может подавлять рост дрожжей, молочнокислых бактерий и в меньшей степени плесеней и в отдельных странах используется для консервирования напитков. Вещество обладает запахом фруктов. При концентрации более 150 мг вещества на 1 кг изделия ухудшаются вкусовые качества напитков и проявляются его токсические свойства.

 

68. Сгущенные молочные консервы.

 

К ним причисляют сгущенное молоко и сливки, которые вырабатываются из высококачественного свежего сырья путем выпаривания воды и консервирования сахаром или стерилизацией.

 

В зависимости от вида в сгущенном молоке содержится (%): воды - 26-74, белков - 7-11, жира - 0,5-9,5; . углеводов - 9,5-58,5; минеральных веществ -1,5-1,8; витамины. Энергетическая ценность 100 г сгущенного молока - 135-315 ккал, или 565-1318 кДж. [3; с 42 - 43]

 

Молоко, предназначенное для производства сгущенного молока, должно быть натуральным, доброкачественным кислотностью не выше 20 ОТ, а сливки - не выше 26 ОТ

 

Вкус и запах сгущенных молочных консервов должен быть сладким, сладковато-солоноватым (для стерилизованных), чистым, с выраженным привкусом пастеризованного или топленого (у стерилизованных) молока; у консервов с кофе и какао - хорошо выраженный вкус и аромат натурального кофе или какао. Консистенция при температуре 15-20 оС должна быть однородной, нормально-вязкой, без ощутимых кристаллов молочного сахара. Цвет белый с кремовым оттенком, для молока натурального может быть со слабым синеватым оттенком, допускается легкий буроватый оттенок, с добавлением какао коричневый, кофе - от коричневого до темно-коричневого, равномерный. Кислотность -40-60 от, содержание какао-порошка - не менее 7,5%, экстрактивных веществ натурального кофе - 5%.

 

Сухие молочные продукты.

 

При распылительной сушке предварительно сгущенное молоко с помощью форсунок или дисков распыляют в камере, высушивают воздухом, нагретым до 150 ОС. Молоко, полученное этим способом сушки, отличается высоким качеством и хорошей растворимостью.

 

Молоко цельное сухое содержит (%): воды - 4, белков - 25,5, жира - 25, лактозы - 39,4, минеральных веществ - 6. Энергетическая ценность 100 г сухого молока - 475 ккал, или 1987 кДж. .

 

Молоко цельное сухое, сливки сухие и сливки сухие с сахаром по качеству подразделяют на высший и первый сорта.

 

Цвет молока высшего сорта - белый с легким кремовым оттенком, кремовый - для пленочного. В первом сорте допускаются отдельные пригорелые частички сухого молока.

 

Содержание влаги в сухих молочных продуктах - 4-7%, кислотность - не более 21 от (у сливок высокожирных не более 65 от), содержание жира в сухой простокваше не менее 25%, в сухих сливках - не более 42%. Сухие сливки должны содержать 10% сахара. [10; с 45 - 60]

 

1.2 Классификация и ассортимент молочной консервированной продукции

 

 

Молочные консервы классифицируются по различным признакам, но в основном учитывается принципы консервирования, технология, химический состав и др.

 

По товароведной классификации молочные консервы подразделяются на два основных класса: жидкие и сухие.

 

Жидкие:

 

Каждый из этих классов делят на группы: молочные консервы без пищевых наполнителей (приготовленные на натуральном сырье), с пищевыми наполнителями, молочные консервы детского и диетического питания. В каждой из трёх групп возможна систематизация молочных консервов с учётом их химического состава, технологии, биологических свойств, целевого назначения. Товароведная классификация жидких молочных консервов приведена (в Приложение В на рисунке 1.2.1)

 

Сгущенные молочные консервы без наполнителей. Сгущенные молочные консервы с сахаром представляют собой пищевые продукты, полученные из пастеризованного коровьего цельного или обезжиренного молока, пахты, или молока с добавлением сливок путем выпаривания некоторой части воды [7; с25- 27].

 

Сгущенные молочные консервы с сахаром и пищевыми наполнителями. Сгущенные молочные консервы с сахаром представляют собой пищевые продукты, полученные из пастеризованного коровьего цельного или обезжиренного молока, пахты, или молока с добавлением сливок путем выпаривания некоторой части воды и консервирования его сахарозой (свекловичным или тростниковым сахаром).

 

Для расширения ассортимента и разнообразия вкуса при производстве сгущенных молочных консервов кроме сахара используют пищевые наполнители (кофе, какао натуральное, кофейный напиток и др.).

 

Сухие:

 

Сухие молочные продукты являются молочными консервами, из которых почти полностью удалена влага. Они содержат не более 7% влаги, благодаря чему хорошо сохраняется. Сухие молочные продукты по структуре относятся к сыпучим порошкам. Их вырабатывают из нормализованного цельного или обезжиренного молока, сливок, пахты высушиванием на распылительных и вальцовых сушилках. Массовая доля влаги в сухих продуктах колеблется от 2 до 7%. Структура и размер частиц сухих молочных продуктов зависят от способа сушки. Сухое молоко распылительной сушки состоит из агломерированных частиц. Для плёночного молока, высушенного на вальцовых сушилках, характерна структура в виду измельчённых пленок Товароведная классификация сухих молочных консервов приведена (в Приложение Б на рисунке 1.2.2) [6; с 34- 52].

 

1.3 Технология производства молочной консервированной продукции

 

 

1.3.1 Сгущенных консервов

 

При производстве консервов применяются в основном три принципа консервирования: ксероанабиоз (сушка молока), осмоанабиоз (сгущение молока), абиоз (стерилизация) [6; с 22 ].

 

Сгущенные молочные консервы вырабатывают по традиционной технологии в соответствии с ГОСТом 2903-78 и по различным ТУ [8; с 40].

 

Сгущенное молоко получают из свежего цельного или обезжиренного молока путем выпаривания определенного количества воды и последующего консервирования добавлением сахара или стерилизацией (приложение Г рисунок 1.3.1).

 

При производстве сгущенных молочных консервов используют принципы осмоанабиоза и абиоза. Осмотическое давление в молоке составляет 0,74 МПа и мало отличается от давления внутри бактериальной клетки (около 0,6 МПа). Поэтому микроорганизмы при наличии питательных веществ хорошо развиваются в молоке и вызывают его порчу. Если осмотическое давление среды больше этого давления внутри бактериальной клетки, то протоплазма клетки обезвоживается, в результате происходит плазмолиз клетки, и создаются неблагоприятные для её жизнедеятельности условия.

 

Для консервирования молока повышают осмотическое давление путём увеличения сухих веществ (сгущения) и добавления сахара. В сгущенном молоке с сахаром осмотическое давление достигает 18 МПа.

 

Консервирование сгущенного молока достигается путём его стерилизации.

 

Качество и стойкость молочных консервов во многом зависят от сырья и тепловой обработки. Чем меньше бактерий в молоке, направляемом на сгущение, тем эффективнее методы консервирования. Поэтому основные задачи тепловой обработки: уничтожение первичной микрофлоры молока; разрушение ферментов (особенно липазы бактериального происхождения); придание молоку определённых технологических свойств во избежание запустевания при хранении; обеспечение наименьших изменений физико-химических свойств молока [9; с 35 - 39].

 

Для сгущения нормализованных смесей используют однокорпусные и многокорпусные вакуум-выпарные установки различного типа. Выпаривание влаги из молока происходит при температуре от 75 до 45оС за счёт частичного разрежения воздуха в установках.

 

Благодаря низким температурам выпаривания физико-химические свойства молока существенно не изменяются. При сгущении происходит частичное разрушение жировых шариков, образуются белковые комочки. Для улучшения консистенции продукта и повышения его стойкости применяют гомогенизацию.

 

Качество и стойкость молочных консервов во многом зависят от сырья и тепловой обработки. Чем меньше бактерий в молоке, направляемом на сгущение, тем эффективнее методы консервирования. Поэтому основные задачи тепловой обработки: уничтожение первичной микрофлоры молока; разрушение ферментов (особенно липазы бактериального происхождения); придание молоку определенных технологических свойств во избежание загустевания при хранении; обеспечение наименьших изменений физико-химических свойств молока.

 

Пищевые наполнители (сахарный сироп, кофе, какао и др.) вносят в процессе сгущения и в готовую сгущенную смесь [7; с 21 - 33].

 

Молоко сгущенное стерилизованное. Сгущенные стерилизованные консервы получают из сгущенного цельного или обезжиренного молока или из сливок без сгущения с последующей стерилизацией в таре.

 

Для достижения эффекта стерилизации предварительно подогретую и расфасованную в жестяные банки № 7 сгущенную смесь стерилизуют в гидростатических стерилизаторах при температуре 116--117 °С с выдержкой 15-17 мин.

 

Стерилизованное сгущенное и концентрированное молоко характеризуется сладковато-солоноватым вкусом, свойственным топленому молоку, и кремовым оттенком. Консистенция продукта тягучая, молочный жир распределен равномерно [7; с 33].

 

Наиболее важные технологические операции и факторы, формирующие качество сгущенного молока с сахаром, - это пастеризация и гомогенизация нормализованной смеси; продолжительность и температура сгущения в вакуум-аппарате; условия кристаллизации лактозы в охладителях.

 

При сгущении молока концентрация лактозы увеличивается пропорционально уменьшению влаги. В горячем сгущенном молоке лактоза находится в состоянии насыщения. Быстрое охлаждение сгущенного молока в вакуум-охладителях, внесение в качестве затравки мелкокристаллической лактозы и интенсивное перемешивание способствуют массовому образованию центров кристаллизации. Размер кристаллов лактозы определяет консистенцию продукта. В высококачественном сгущенном молоке с сахаром размер кристаллов лактозы составляет не более 10 мм. При образовании кристаллов размером до 15 мкм консистенция молока становится слабомучнистой, а при 25 мкм возникает порок - песчанистость [6; с 41 - 46].

 

1.3.2 Сухих консервов

 

Технология сухих молочных продуктов состоит из технологической операции, часть из которых является общей для всех видов сухих молочных продуктов (приложение Д рисунок 1.3.2) В зависимости от конкретного вида продукта приемы и параметры технологических операций могут отличаться.

 

Сушка - процесс обезвоживания молочных продуктов путем перевода влаги продукта в пар (тепловая сушка) и путем замораживания влаги и превращения льда в пар, минуя жидкое состояние(сублимационная сушка).

 

Процесс сушки требует затрат тепла, которые расходуются в основном на испарение. Если бы влага в продукте находилась только в свободном состоянии, то затраты энергии на сушку были бы постоянны. В начале сушки удаляется свободная вода, испарение которой требует небольшого расхода тепла. В конце сушки затраты тепла возрастают, так как удаляется связанная вода, энергия связи которой с белковыми веществами велика. В продукте обычно остается химически и адсорбционно- связанная влага. При удалении адсорбционно-связанной влаги изменяются физико-химические свойства продукта, изменяются его гидрофильные свойства.

 

Для сушки молочных консервов широко применяется пленочная (контактная сушка) и распылительная (конвективная) сушка.[13; с 47 - 52]

 

Молоко пленочной (контактной) сушки. Сухое молоко пленочной сушки получают путем высушивания предварительно сгущенного молока на двухвальцовых сушильных установках. Вальцы предоставляют собой полные цилиндры из специального чугуна, поверхность которых тщательно отполирована. Сгущенное молоко наносится тонким слоем 0.2-0.5 мм на горячую поверхность медленно вращающихся вальцов и за один неполный оборот в течении 2-3 с высушивается, образуя тонкую полупрозрачную пленку. Сухое молоко пленочной сушки уступает по качеству сухому молоку распылительной сушки, так как на поверхности вальцов молоко нагревается свыше 100 градусов, что приводит к необратимой тепловой денатурации белков.

 

Молоко распылительной сушки. Распылительные сушильные установки широко применяют для сушки молока, сливок, молочных продуктов детского питания и др. в этих установках сгущенное подогретое молоко за счет мелкого диспергирования частиц быстро обезвоживается в потоке горячего воздуха. Сухое молоко распылительной сушки имеет более высокое качество и лучшую растворимость, чем молоко пленочной сушки, так как при практически мгновенном высушивании исключается местный нагрев продукта и денатурация белка.

 

Молоко сухое быстрорастворимое. Растворимость является одним из главных показателей качества сухих молочных продуктов. Растворимость - это способность продукта к повышенной растворимости компонентов. Быстрорастворимость - скорость растворения, но не полнота. Быстрорастворимое сухое молоко распылительной сушки становится более гидрофильным за счет дополнительных технологических операций. При растворении сухого молока распылительной сушки овальная поверхность сухих частиц быстро увлажняется, а образующая пленка препятствует быстрому смачиванию и растворению порошка.[11; с 37 - 44]

 

1.4 Экспертиза молочной консервированной продукции и требования к качеству

 

 

1.4.1 Сгущенных консервов

 

Качество сгущенных молочных консервов при транспортировании и хранении может меняться по многим причинам. Качество сгущенных молочных консервов во многом определяется составом и свойствами молока, технологическими факторами. Состав и свойства молока разные по сезону. В течение года заметно изменяются дисперсность казеина, соотношения фракций казеина и сывороточных белков, количество и соотношение минеральных веществ, состав липидов и витаминов и др. Указанные свойства воздействуют на качество и стойкость сгущенных молочных консервов. На качество сгущенных молочных консервов влияют такие технологические факторы, как длительное хранение молока при низких температурах, недостаточно высокая эффективность гомогенизации, нарушение режимов охлаждения сгущенного молока.

 

Пороки сгущенных молочных продуктов бывают физические, химические, биохимические и микробиологические.

 

Физические пороки - отстой жира, образование осадка лактозы, мучнистость, песчанистость, выпадение кристаллов сахарозы, расслоение, загустевание, гелеобразование.

 

Химические пороки - потемнение, карамелизация, загустевание, слабый кормовой привкус.

 

Биохимические пороки - появление прогорклого нечистого вкуса. Микробиологические - загустевание, появление плесени, бомбаж, свертывание, образование нечистого вкуса.

 

Физические пороки.

 

Отстой молочного жира, расслоение сгущенных продуктов с сахаром и образование осадка лактозы возникает при жидкой консистенции сгущенного молока с сахаром.

 

Мучнистость, песчанистость приводят к образованию осадка на дне банке и появляются при нарушении режимов охлаждения продукта.

 

Выпадение кристаллов сахарозы на стенках и дне банки происходит при увеличении концентрации сахарозы, снижении влаги или при низких температурах хранения.

 

Загустевание проявляется в образовании пастообразной консистенции, при которой продукт не вытекает из банки.

 

Гелеобразование сгущенного стерилизованного молока является результатом взаимодействия агломерированных частиц белка и потери нормальной текучести продукта.

 

Бомбаж (ложный), хлопающие концы банок, возникает в результате термического сжатия и расширения содержащегося в банках сгущенного молока и приводит к вспучиванию дна и крышки банки [10; с 51 - 69].

 

Химические пороки.

 

Потемнение - в результате реакции меланоидинообразования, при хранении свыше 27 °С изменяются цвет (от выраженного кремового до темно-бурого) и вкус (привкус карамели).

 

Карамелизация появляется при повышении термической обработки во время стерилизации.

 

Загустевание - при нарушении солевого равновесия и повышения СОМО в продукте увеличивается вязкость до полной потери текучести сгущенного молока с сахаром.

 

Кормовой привкус является результатом позднего введения сахарного сиропа, наличия в продукте инвертного сахара более 1%, ощущается в виде постороннего привкуса (привкус сахарного сиропа).

 

Биохимические пороки.

 

Прогоркание сгущенных молочных консервов с сахаром образуется при липолизе молочного жира.

 

Нечистый вкус - результат протеолиза белков в сырье или в сгущенных молочных консервах с образованием комков белка.

 

Микробиологические пороки.

 

Загустевание возникает при вторичном обсеменении (фасовании) продукта микроорганизмами при этом повышаются вязкость и кислотность продукта, возникает затхлый запах.

 

Появление плесени (образование пуговиц) возможно при попадании в продукт шоколадно-коричневой плесени. Этот порок проявляется наличием комков, плоских уплотнений (сгустков) от светло-желтого или кремового до темно-кремового цвета, появлением привкуса карамелизации и легкой кисловатости.

 

Бомбаж - результат заражения продукта дрожжами или гнилостной микрофлорой. Продукт не годен для употребления.

 

Свертывание происходит при развитии спорообразующих бактерий с образованием комочков, сгустков [10; с 68 - 70].

 

1.4.2 Сухих консервов

 

Качество сухих молочных продуктов должно отвечать требованиям действующих ГОСТов или технических условий. Оно контролируется прежде всего по органолептическим показателям: консистенция, вкусу и запаху, цвету. Нормируется содержание тяжелых металлов и общее количество микроорганизмов. На качество и сохраняемость сухих молочных продуктов кроме сырья оказывают влияние условия их производства. Так, если сгущенное молоко перед сушкой гомогенизировано, то сухое цельное молоко содержит в 10 раз меньше молочного жира. Охлаждение сухого продукта в крупной таре - длительный процесс, поэтому при температурах, превышающих точку плавления молочного жира, происходит ухудшения качества за счет интенсивного окисления молочного жира. Повышения температуры хранения сухих молочных продуктов способствует ускорению окисления и образования меланоидинов. Продолжительность хранения сухих молочных продуктов зависит от температуры и влажности воздуха. Для сухих молочных продуктов общим показателем прогнозирования стойкости хранения герметичность тары. При сохранении герметичности тары, исключается увлажнение продукта, обеспечивая его стойкость.[13; с 58]

 

Пороки сухих молочных консервов:

 

Физические пороки:

 

Попадание пригорелых частичекек - в сухие продукты является результатом подгорания молока под действием высоких температур на частицы сухого молока при сушки.

 

Комкования - сухих продуктов, обусловлено фасованием продуктов в неохлажденном помещении.

 

Химические пороки:

 

Прогоркания сухих молочных продуктов. Порок появляется при образовании в сухом молоке альдегидов, кетонов и оксикислот в результате окисления непредельных жирных кислот.

 

Затхлый или не чистый привкус. Возникает при увлажнение сухого молока более 7% и герметичном фасовании неохлажденного сухого молока.[6; с 41]

 

1.5 Фальсификация и сертификация молочной консервированной продукции

 

 

Поскольку фальсификация товаров на российском рынке в последние годы достигла невероятного размаха и подделки производится как на российских предприятиях, так и за рубежом, а контролирующие органы лишь разводят руками, а иногда и способствуют дальнейшему расцвету производства фальсифицированных продуктов, у покупателя не остается другого выхода, как самому становиться экспертом всех пищевых продуктов.

 

Молоко (сливки) цельное, сгущенное с сахаром - изготавливают путем выпаривания части воды в вакуум - выпарных установках различного типа и доведение содержания воды до 26%, может быть с наполнителями - какао, кофе.

 

Молоко (сливки) сгущенные стерилизованные - вырабатывают путем сгущения при температуре более 100 градусов в открытых выпарных установках до содержание воды 25,5%.

 

Молоко сухое - получают путем полного выпаривания воды из молока на пленочных или распылительных сушилках.

 

У нас часто происходит подмена сгущенного молока с сахаром, концентрированным или сгущенным стерилизацией молока. Ведь если в сгущенки с сахаром содержится всего 26% воды, 74% сахара и компонентов молока, то в сгущенным стерилизацией молоке содержится 73% воды и только 27% полезных для организма компонентов. И естественно, производителям выгодно вырабатывать сгущенное стерилизованное молоко и реализовать его под видом «сгущенки с сахаром », которая так нравится многим потребителям.

 

При фальсификации информации о молоке и молочных продуктах довольно часто искажаются или указываются нечто следующие данные:

 

- Наименования товара

 

- Фирма изготовитель товара

 

- Количество товара

 

- Вводимые пищевые добавки

 

К информации фальсификации относится также подделка сертификата качества, таможенных документов, штрихового кода, даты выработки молока и молочных продуктов и др. Выявляется такая фальсификация проведением специальной экспертизы, которая позволяет выявить:

 

- Каким способом изготовлены печатные документы

 

- Имеются ли подчистки, исправления в документе

 

- Является ли штриховой код на товаре поддельным и соответствует ли содержащаяся в нем информация заявленному товару и его производителю и др. [11; с 1- 3]

 

1.6 Упаковка, маркировка и хранение молочной консервированной продукции

 

 

1.6.1 Сгущенных консервов

 

Для фасования сгущенного молока с сахаром используют потребительскую тару (металлические банки для консервов № 7 и 14, алюминиевые тубы) и транспортную тару (деревянные бочки, металлические фляги и др.). В торговую сеть сгущенные молочные консервы поступают расфасованными в потребительскую тару и упакованными в картонные, дощатые или полимерные ящики.

 

Надписи на этикетках и на корпусе банок должны иметь сведения, предусмотренные стандартом. На дне и крышке банок должны быть выштампованы или нанесены несмываемой краской условные обозначения в один или два ряда. При маркировке в один ряд на дне металлической банки последовательно штампуют 5-7 знаков: М -- индекс молочной отрасли; номер завода-изготовителя; ассортиментный номер консервов и номер смены (одной цифрой). На крышке -- последовательно в один ряд штампуют 6 знаков: дата изготовления продукции (две цифры); месяц изготовления (две цифры): год изготовления (две последние цифры года). Маркировочные знаки могут быть нанесены в два ряда.

 

Молочные консервы хранят при положительных температурах 0-10°С, иногда до 20 °С, при относительной влажности воздуха не выше 75%, что способствует сохранению качества в течение длительного времени.

 

Не следует допускать замораживания сгущенных молочных консервов, в частности, сгущенных молочных консервов без сахара ниже -8 °С, сгущенных молочных консервов с сахаром -- ниже -35 °С. При замораживании консервов ухудшаются консистенция, внешний вид и вкус.

 

При хранении сгущенных молочных консервов, особенно при температуре свыше 10 °С, происходит ухудшение органолептических свойств.

 

Гарантированные сроки хранения сгущенного молока (сливок) с сахаром в металлических банках при 0-10 °С составляет 12 мес., в фанерно-штампованных бочках -- 8 мес.; в алюминиевых тубах -- 9 мес., в деревянных бочках -- 1 мес.; сгущенного молока с сахаром и кофе и стерилизованного сгущенного молока при 0-10°С -- 12 мес., сгущенного молока с сахаром и какао при 0-10 °С -- 6 мес.; сгущенных сливок с сахаром и какао и сгущенных стерилизованных сливок при 0-10 °С -- 3 мес. [11; с 41; 42-54].

 

1.6.2 Сухих консервов

 

Сухие молочные консервы упаковывают в четырех - или пятислойные бумажные непропитанные битумом мешки массой нетто до 25кг и ящики из гофрированного картона - до 20кг. Тара обязательно должна иметь вкладыши из полиэтиленовой пленки, пергамента, подпергамента. Фасовка сухого молока производится в картонно-металические банки с полимерным покрытием внутренней поверхности, вставками из фольги или фольги и пергамента массой 250, 500, и 1000 г. Маркировка их аналогична маркировке тары сгущенного молока. Допускается нанесение индекса молочной промышленности отдельно на дне или крышке банки. На нижнем клапане пачки с сухими молочными продуктами указывают номер смены, дату изготовления (день, месяц, год - по два знака). Номер смены проставляют слева от даты изготовления через один интервал. Сухие молочные продукты хранят при относительной влажности воздуха не выше 75% и температура до 20 градусов в герметичной упаковке до 8 мес., в негерметичной - до 3 мес.[7; с 54]

 

2.Экспертиза качества молочной консервированной продукции реализуемых в розничной торговой сети г.Барнаула

 

 

2.1 Анализ маркировки исследуемых образцов молочной консервированной продукции

 

 

2.1.1 Анализ маркировки сгущенных консервов по ГОСТ Р 51074-2003 Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования

 

- наименование продукта (Молоко сгущенное с сахаром)

 

- значение массовой доли жира в процентах (8,5%)

 

- сорт (отсутствует)

 

- наименование и местонахождение изготовителя (Россия, 652240, Кемеровская область, р.п. Тяжинский, ул. Кирова, 13, тел.: (38-449)25-997 )

 

- товарный знак изготовителя (присутствует)

 

- значение массы нетто или объема продукта (МАССА НЕТТО 0,360 кг.)

 

- состав продукта.(нормализованное молоко, сахар)

 

- пищевые добавки, ароматизаторы, биологически активные добавки к пище, ингредиенты продуктов нетрадиционного состава; (нет)

 

- пищевая ценность. (в 100г. Продукта: углеводов не менее 56г, в т.ч. сахарозы не менее 43,5 г; жира не менее 8,5г; белка не менее 7,2 г.)

 

- содержание в готовом продукте молочнокислых бактерий (при наличии), бифидобактерий (при наличии), пробиотических культур (при наличии), дрожжей (при наличии) (КОЕ в 1 г продукта) для продуктов, изготовленных из молока, молочных ингрёдиентов или из сырья сложного состава, при наличии этих требований в документе, в соответствии с которым изготовлен продукт; (отсутствует)

 

- условия хранения; (хранить при температуре от 0 до 10 градусов цельсия и относительной влажности воздуха не выше 85%)

 

- дата изготовления и дата упаковывания; (12.06.09)

 

- срок годности; ( 12 месяцев)

 

- способы и условия приготовления готовых блюд (для молочных полуфабрикатов и концентратов); (продукт предназначен для непосредственного употребления в пищу, изготовление кондитерских изделий, добавляется по вкусу в кипяченную воду, какао, кофе или чай.)

 

- обозначение документа, в соответствии с которым изготовлен и может быть идентифицирован продукт; ( ГОСТ Р 51705,1)

 

- информация о подтверждении соответствия. (есть )[5]

 

2.1.2 Анализ маркировки сухие консервы по ГОСТ Р 51074-2003 Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования

 

- наименование продукта (Молоко сухое)

 

- значение массовой доли жира в процентах (не менее 25%)

 

- сорт (1)

 

- наименование и местонахождение изготовителя (ДонгСо Фудс Корпорейшн 546 Дохва - Донг, Мало-гу, Сеул, Республика Корея )

 

- товарный знак изготовителя (присутствует)

 

- значение массы нетто или объема продукта (МАССА НЕТТО 0,5 кг.)

 

- состав продукта.(нормализованное молоко)

 

- пищевые добавки, ароматизаторы, биологически активные добавки к пище, ингредиенты продуктов нетрадиционного состава; (нет)

 

- пищевая ценность. (в 100г. Продукта: белков 26,25%, молочный сахар 38,5%, минеральных солей 6,5%.)

 

- содержание в готовом продукте молочнокислых бактерий (при наличии), бифидобактерий (при наличии), пробиотических культур (при наличии), дрожжей (при наличии) (КОЕ в 1 г продукта) для продуктов, изготовленных из молока, молочных ингрёдиентов или из сырья сложного состава, при наличии этих требований в документе, в соответствии с которым изготовлен продукт; (отсутствует)

 

- условия хранения; (хранить в сухом и защищенном от прямых солнечных лучей месте)

 

- дата изготовления и дата упаковывания; (05.03.2009)

 

- срок годности; ( 12 месяцев)

 

- способы и условия приготовления готовых блюд (для молочных полуфабрикатов и концентратов); (продукт предназначен для непосредственного употребления в пищу, изготовление кондитерских изделий, добавляется по вкусу в кипяченную воду, какао, кофе или чай.)

 

- обозначение документа, в соответствии с которым изготовлен и может быть идентифицирован продукт; ( ГОСТ 4495 -87)

 

- информация о подтверждении соответствия. (есть ). [5]

 

2.2 Органолептическая и физико-химическая оценка исследуемых образцов молочной консервированной продукции

 

 

2.2.1 Органолептический анализ сгущенных консервов

 

При органолептической оценке сгущенных молочных консервов большое внимание уделяют внешнему виду и состоянию внутренней поверхности потребительской упаковки и транспортной тары. У металлических банок отмечают деформацию корпуса, крышек и донышек, ржавые пятна и дефекты продольных и закаточных швов [3; с 21]. Герметичность металлических банок определяют погружением их в горячую воду (предварительно освободив их от этикеток, промыв теплой водой и протерев. Банки помещают в один ряд в кипящую воду так, чтобы после погружения банок ее температура была не ниже 85 °с. количество воды должно быть не менее чем в 4 раза больше массы брутто банок и слой воды над банками -- не менее 25 мм. Банки держат в горячей воде в течение 5...7 мин в вертикальном положении, установленными на донышки, а затем такое же время -- на крышки. Появление пузырьков воздуха в каком-либо месте банки указывает на ее не герметичность.

 

До вскрытия транспортной тары металлические банки массой нетто 1 кг и более, фляги и бочки переворачивают вверх дном, оставляют в таком положении на 1 сут., а затем перемешивают мешалкой. Продукт в потребительской упаковке вскрывают и перемешивают шпателем в течение 1...2 мин. внутреннюю поверхность металлических банок осматривают после освобождения банок от продукта, промывания их водой и протирания досуха. При осмотре отмечают степень распространения темных пятен и цвета побежалости, наличие и степень распространения ржавых пятен, наличие и размер наплывов припоя внутри банок.

 

Органолептические свойства определяют в неразведенном или в восстановленном виде в зависимости от способа употребления ГОСТ 29245 «консервы молочные методы определения физических и органолептических показателей».

 

Согласно ГОСТ 2903-78 однородность консистенции продукта определяют по средним размерам и распределению кристаллов по группам, а их количество -- подсчетом под микроскопом с применением окуляров-микрометров. Величину кристалла измеряют по длине грани. Все кристаллы делят на 4 группы. По средней величине кристаллов в каждой группе и их количеству вычисляют средний размер кристаллов в сгущенном молоке с сахаром. При определении размеров кристаллов молочного сахара измеряют не менее 100 кристаллов. В зависимости от размеров кристаллов молочного сахара выделяют следующую консистенцию продукта: до 10 мкм -- консистенция, однородная по всей массе; от 11 до 15 -- мучнистая; от 16 до 25 -- песчанистая; более 25 -- хрустящая на зубах [6; с15].

 

В соответствии с НТД все виды сгущенных молочных консервов регламентируются по их органолептическим свойствам.

 

Органолептические показатели ГОСТ 2903 -78 Молоко цельное сгущенное с сахаром

 

Образец №1

 

Таблица 2.2.1.1 Органолептические показатели Молоко сгущенное цельное с сахаром Любинский молочно-консервный завод

 

Наименования показателей

По ГОСТ 2903 -78

Фактически

Заключение о соответствии

 

Вкус

Сладкий, чистый с выраженным вкусом пастеризованного молока, без каких либо посторонних привкусов и запахов. Допускается наличие легкого кормового привкуса

Сладкий, без кормового привкуса

соответствует

 

Консистенция

Однородная во всей массе, без наличия ощущаемых органолептически кристаллов молочного сахара. Допускается мучнистая консистенция и незначительный осадок лактозы на дне банки при хранении

однородная, без наличия ощущаемых органолептически кристаллов молочного сахара

соответствует

 

Цвет

Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе

Белый с кремовым оттенком

соответствует

 

Вывод: Согласно ГОСТ 2903 - 78 Молоко цельное сгущенное с сахаром соответствует по п/п1.3 по всем показателям.

 

Образец № 2

 

Таблица 2.2.1.2 Органолептические показатели Молоко сгущенное с сахаром 8,5 %жирности ОАО «Кузбассконсервмолоко»

 

Наименования показателей

По ГОСТ 2903 -78

Фактически

Заключение о соответствии

 

Вкус

Сладкий, чистый с выраженным вкусом пастеризованного молока, без каких либо посторонних привкусов и запахов. Допускается наличие легкого кормового привкуса

Сладкий, без кормового привкуса

соответствует

 

Консистенция

Однородная во всей массе, без наличия ощущаемых органолептически кристаллов молочного сахара. Допускается мучнистая консистенция и незначительный осадок лактозы на дне банки при хранении

однородная

соответствует

 

Цвет

Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе

Белый с кремовым оттенком

соответствует

 

Вывод: Согласно ГОСТ 2903 - 78 Молоко цельное сгущенное с сахаром соответствует по п/п1.3 по всем показателям.

 

Оценка физико-химические показателей качества сгущенного молока

 

· Определение кислотности сгущенных консервов. Цельное и нежирное с сахаром, стерилизованное сгущенное молоко разводят в 2,5 раза (100 г в мерной колбе на 250 мл), а сгущенные сливки с сахаром -- в 5 раз (50 г в колбе на 250 мл).

 

Количество миллилитров 0,1 н. щелочи, пошедшей для нейтрализации 10 мл разведенного сгущенного молока, умноженное на 25, и сгущенных сливок, умноженное на 50, дает кислотность в градусах Тернера в 100 г неразведенных молочных консервов.

 

В стакан с продуктом приливают постепенно 10 мл горячей воды (60--65°С), тщательно растирая комочки стеклянной палочкой. По получении однородной массы раствор охлаждают и прибавляют еще 20 мл воды (20°С), 3 капли раствора фенолфталеина и титруют как при определении кислотности молока [1;].

 

· Определение влаги в сгущенном молоке с сахаром. Пробу сгущенного молока при установлении готовности варки отбирают непосредственно из вакуум-аппарата. После быстрого перемешивания каплю сгущенного молока наносят на призму рефрактометра РЛ-2. Показания рефрактометра отсчитывают при 20 °С по правой шкале, которая для цельного сгущенного молока соответствует проценту сухого остатка. Для определения процентного содержания влаги полученную цифру вычитают из 100.

 

Если содержание воды в продукте измеряют после его охлаждения, то перед рефрактометрированием кристаллы лактозы переводят в раствор. Около 30 г хорошо перемешанного сгущенного молока помещают в широкую короткую пробирку с резиновой пробкой и вставленным в нее термометром. Закрыв пробирку пробкой так, чтобы термометр был погружен в сгущенное молоко, опускают ее в воду при температуре 75°С до нижнего уровня пробки. Когда температура в сгущенном молоке поднимется до 70°С, выдерживают его при этой температуре 30 мин.

 

Во время нагревания пробирку периодически перевертывают для перемешивания сгущенного молока. Пробки во избежание выскакивания привязывают ниткой к пробирке. По истечении 30 мин пробирки со сгущенным молоком вынимают из горячей воды и помещают в воду температурой 18--19 ° С, где их оставляют в покое, не встряхивая, пока сгущенное молоко не достигнет температуры 20°С (3--5 мин). Далее поступают как при определении готовности варки. Процентное содержание влаги рассчитывают, вычитая полученную цифру из 100. При определении содержания влаги в обезжиренном сгущенном молоке с сахаром рефрактометрическим методом к полученной величине влаги прибавляют 2,5% [6].

 

· Определение жирности. 100 г пробы сгущенного молока с сахаром, кофе и какао со сгущенным молоком, стерилизованного молока или 50 г сгущенных сливок с сахаром, отвешенных в стакан емкостью 250--300 мл, растворяют в воде температурой около 60°С при помешивании стеклянной палочкой до полной однородности раствора. Раствор переливают через воронку в мерную колбу на 250 мл, ополаскивая стакан водой, которую сливают в ту же колбу. Охладив раствор до 20° С, доливают водой (20° С) до метки и, закрыв пробкой, перемешивают. Если на поверхности обнаруживаются капельки жира, то определение проводят, отвешивая неразведенный продукт в жиромер. В жиромер отмеривают 10 мл серной кислоты -- для сгущенных молочных консервов с сахаром плотностью 1,78--1,80 (реактив 40), для сгущенного стерилизованного молока плотностью 1,81--1,82. Пипеткой на 10,77 мл вносят разведенные сгущенные молочные консервы, 1 мл изоамилового спирта и, закрыв жиромер пробкой, энергично встряхивают содержимое жиромера 10--20 сек, перевертывая в процессе встряхивания 2--3 раза.

 

Содержание жира в сгущенном молоке с сахаром, в кофе и какао со сгущенным молоком и сгущенном стерилизованном молоке находят, умножая показание жиромера на коэффициент 2,57, и в сливках на 5,14. Отсчет показания жиромера делают с точностью до половины наименьшего деления жиромера. Между параллельными показаниями жиромера разница не должна превышать 0,05.Сухие молочные продукты (кроме сухого масла). Для сухих молочных продуктов без сахара применяют серную кислоту плотностью 1,81--1,82, с сахаром-- плотностью 1,80--1,81.

 

В жиромер отмеривают 10 мл кислоты. В небольшой стаканчик отвешивают 1,5 г сухих молочных продуктов, приливают 4 мл горячей воды (70--75°С). Тщательно перемешав стеклянной палочкой, однородную массу переносят без потерь в жиромер, ополаскивая стаканчик водой порциями по 3 мл столько раз, чтобы уровень жидкости в жиромере был ниже основания горла на 4-- 6 мм.

 

Дальше определение ведут как при определении в молоке с нагреванием в бане перед каждым центрифугированием и перед отсчетом, применяя двукратное центрифугирование. Вычисляют содержание жира в процентах, умножая показание жиромера на 7,333 или, пользуясь приложением

 

IV. Расхождение в параллельных определениях не должно превышать 0,05 показания жиромера [4].

 

Физико-химические показатели ГОСТ 2903 -78 Молоко цельное сгущенное с сахаром

 

Образец №1

 

Таблица 2.2.1.3 Результаты оценки физико-химических показателей Молоко цельное сгущенное с сахаром Любинский молочно консервный комбинат

 

Наименования показателей

По ГОСТ 2903 -78

Фактически

Заключение о соответствии

 

Кислотность. Т, не более

400Т

соответствует

 

Массовая доля влаги, %, не более

26,5

26%

соответствует

 

Массовая доля жира, %, не менее

8,5

8,5

соответствует

 

Вывод: Согласно ГОСТ 2903 - 78 Молоко цельное сгущенное с сахаром соответствует по п/п1.4по всем показателям.

 

Образец №2

 

Таблица 2.2.1.4 Результаты оценки физико-химических показателей Молоко сгущенное с сахаром 8,5% жирности ОАО «Кузбассконсервмолоко»

 

Наименования показателей

По ГОСТ 2903 -78

Фактически

Заключение о соответствии

 

Кислотность. Т, не более

400Т

соответствует

 

Массовая доля влаги, %, не более

26,5

29,4%/

Не соответствует

 

Массовая доля жира, %, не менее

8,5

соответствует

 

Вывод: Согласно ГОСТ 2903 - 78 Молоко цельное сгущенное с сахаром не соответствует по п/п1.4 по показателям массовой доли влаги.

 

2.2.2 Органолептический анализ сухого молока

 

При органолептическом анализе сухих молочных продуктов уделяют внимание внешнему виду транспортной тары или потребительской упаковки. При осмотре крафт-мешков отмечают наличие рваных мест, нарушение прошивки; у деревянных бочек -- повреждения, поломку, помятости, состояние клепок, обручей и др. (ГОСТ 29245).

 

Органолептические свойства сухих молочных продуктов определяют в неразведенном или в восстановленном виде в зависимости от определяемого свойства и способа употребления в пищу. Для восстановления сухих молочных продуктов берут навеску массой от 9 до 75 г в зависимости от вида продукта и разводят дистиллированной водой аналогично молочным консервам, тщательно растирая комочки. Полученную смесь оставляют на 10...15 мин для набухания белков. Температура анализируемых образцов должна быть 15...20°С. Органолептическую оценку восстановленных молочных продуктов как из сухих, так и из сгущенных молочных консервов проводят аналогично пастеризованным молоку и сливкам.

 

Внешний вид, цвет, структура и консистенция. После вскрытия тары (или упаковки) осматривают поверхность продукта, отмечая наличие или отсутствие уплотненной корочки. Продукт перемешивают и определяют цвет, структуру, консистенцию, наличие уплотненных нерассыпающихся комочков при легком постукивании и посторонних частиц. При перемешивании обращают внимание на наличие или отсутствие уплотнения продукта, признаков слеживания.

 

Для определения цвета сухих молочных продуктов (с размером частиц до 1 мм) образец помещают в чистую сухую емкость на глубину не менее 2 мм и чистым сухим бесцветным стеклом (толщиной около 1 мм) спрессовывают, производя легкие вращательные движения. Для очень тонких порошков давление на образец исключено. Стол для тестирования помещают около окна таким образом, чтобы свет достигал поверхности стола с левой стороны от оценщика и падал в основном под углом 45° к горизонтальной поверхности. Сверху образца, на противоположной стороне от оценщика, размещают навес из черной ткани.

 

Рядом с образцом располагают стандарт. Источник света может быть расположен и выше образца, но при этом угол зрения должен находиться на уровне 45° от горизонтали. В этом случае черную ткань размещают вертикально, рядом с образцом, на противоположной стороне от оценщика (стандарт МОС 11037).

 

Запах, вкус и аромат. Эти свойства анализируют сразу после оценки консистенции. При этом особое внимание обращают на наличие прогорклого и салистого вкусов.

 

Органолептическую оценку молочных консервов (сгущенных и сухих) в заводских лабораториях и для научно-исследовательских работ рекомендуется проводить по 15-балловой шкале.

 

При этом максимальная оценка по каждому органолептическо-му признаку (внешний вид и цвет; запах, вкус и аромат; структура и консистенция), предусмотренному НТД на тот или иной продукт, составляет 5 баллов, что соответствует требованиям НТД; 4 балла --есть слабые отклонения, 3 --выраженные отклонения от требований НТД; 2 и 1 балл -- брак в зависимости от степени выраженности порока. Общая максимальная оценка составляет 15 баллов.

 

Каждый органолептический признак является критерием оценки.

 

Органолептические показатели ГОСТ 4495 - 87 Молоко цельное сухое

 

Таблица 2.2.2.1 Органолептический анализ Молоко сухое «ДонгоСо Фудс Корпорейшин» 1 сорт

 

Наименования показателей

По ГОСТ 4495 - 87

Фактически

Заключение о соответствии

 

Вкус

Свойственный свежему пастеризованному молоку ри распылительной сушке и перепастеризованному (кипяченому) молоку при пленочной сушке, без посторонних привкуов и запахов

Свойственные свежим пастеризованным молоку или сливкам, без посторонних привкуов и запахов.

соответствует

 

Консистенция

Мелкий сухой порошок или порошок, состоящий из агломерированных частиц сухого молока. Допускается незначительное колличество комочков, легко рассыпающихся при механическом воздействии

Мелкий сухой порошок или порошок, состоящий из отдельных агломерированных частиц.

соответствует

 

Цвет

Белый с легким кремовым оттенком для распылительного молока; кремовый для пленочного молока

Белый со слабо-кремовым оттенком

соответствует

 

Вывод: Согласно ГОСТ 4495 - 87 Молоко цельное сухое соответствует по п/п1.6 по всем показателям.

 

Оценка физико-химические показателей качества сухого молока

 

· Определение содержания влаги высушиванием. В сухую чистую бюксу отвешивают 5 г сухого молока, равномерно распределяя его по дну бюксы.

 

Открытыю бюксу с навеской помещают на 25 мин в сушильный шкаф при 125 градусов цельсия. По истечении указанного времени бюксу закрывают крышкой, помещают на 12 - 20 мин в эксикатор, после чего взвешивают на тех же весах.

 

Содержание в сухом молоке массовой доли влаги (x) в процентах определяют по формуле: X=((m1 - m2)*20) / m ; где m1 - масса бюксы с навеской продукта до высушивания, г; m2 - то же , после высушивания, г; m - навеска продукта, г.

 

· Определение кислотности. В коническую колбу на 100 - 150 мл отвешивают 1,25 г сухого молока (1,05 г цельного Смоленского и 0,9 г обезжиренного), затем небольшими порциями приливают 10 мл горячей воды (50 - 65 градусов цельсия), тщательно растирают комочки стеклянной палочкой. Полученный раствор соответствует 10 мл восстановленного продукта. После получения однородной массы раствор охлаждают и приливают еще 20 мл воды (20 градусов цельсия), 3 капли фенолфталеина, содержимое перемешивают и смесь титруют 0,1 н. раствором NaOH до появления слабо-розовой окрвски, не исчезающей в течении 1 мин.

 

Кислотность продукта в градусах Тернера определяют по формуле:

 

X=10*V*K

 

Определение содержание влаги высушиванием. В сухую чичтую бюксу отвешивают 5 г сухого молока, равномерно распределяя его по дну бюксы.

 

Открытую бюксу с навеской помещают на 25 мин в сушильный шкаф при температуре 125 градусов цельсия. По истечении указанного времени бюксу закрывают крышкой, помещают на 15 - 20 мин в эксикатор, после чего взвешивают на тех же весах.

 

Содержание в сухом молоке доли влаги (X) в процентах определяют по формуле

 

X = ((m1 - m2 )*20) / m ;

 

где m1 - масса бюксы с навеской продукта до высушивания, г. m2 - то же, после высушивания, г.; m - навеска продукта, г.

 

Оценка физико-химические показателей ГОСТ 4495 - 87

 

Таблица 2.2.2.2 Результаты оценки физико-химических показателей Молоко сухое «ДонгоСо Фудс Корпорейшин»

 

Наименования показателей

По ГОСТ 4495 - 87

Фактически

Заключение о соответствии

 

Кислотность, оТ. не более

100Т

соответствует

 

массовая доля влаги, %, не более

3,0%/

соответствует

 

Вывод: Согласно ГОСТ 4495 - 87 Молоко цельное сухое соответствует по п/п1.7 по всем показателям.

 

2.3 Проблема качества

 

 

При проведение физико-химического анализа в нашей работе было установлено что Молоко сгущенное с сахаром 8,5% жирности ОАО «Кузбассконсервмолоко» не соответствует ГОСТ 2903 - 78 по показателю массовой доли жира. Это наверное не первые случаи не соответствия. В наше время потребитель полностью доверяет производителю и его рекламе. Да, но надо ли задуматься что реклама о товаре полностью соответствует этому товару по составу, да и состав соответствует ли продукту который находится в банке? На этот вопрос может ответить только эксперт, но и мы рядовые потребители можем немного оградить себя от продукции с добавлением заменителей, красителей и т.д.

 

69. Тема 1. Основные процессы баночного консервирования овощей, плодов, мяса, рыбы

 

1.1 Ассортимент, классификация и оценка качества консервов

 

Ассортимент и классификация баночных консервов по виду сырья, составу продуктов в банке, характеру предварительной обработки, уровню стерилизующего эффекта, назначению, способу подготовки перед употреблением, допустимому сроку хранения. Отличительные особенности различных групп овощных, мясных, рыбных консервов: натуральных, закусочных, обеденных консервированных блюд, для детского питания, томатных, соков и др.

 

Требования к готовой консервированной продукции и оценка качества консервов по составу, свойствам продукта, микробиологическим показателям, состоянию тары.

 

1.2 Консервная тара и требования к ней

 

Преимущества и недостатки металлический, стеклянной, полимерной тары. Специфические особенности изготовления и использования тары из различных материалов.

 

Металлическая тара, сборные и цельные банки. Применение жести горячего и электролитического лужения. Алюминиевая тара. Покрытия для предотвращения коррозии и взаимодействия с содержимым. Герметизация швов. Оборудование для изготовления металлической тары.

 

Стеклянная тара, маркировка, способы укупоривания, их достоинства и недостатки. Закаточные полуавтоматические и автоматические машины.

 

Материалы, применяемые для изготовления полимерной тары: полиэтиленовая, полипропиленовая, целлофановая, сарановые пленки, - и их свойства. Тара из полистирола и поливинилхлорида, комбинированных материалов. Термоусадочные и газоселективнопроницаемые пленки.

 

1.3 Основные процессы баночного консервирования

 

Подготовка металлической и стеклянной тары к фасованию. Мойка тары, применяемые материалы и оборудование.

 

Доставка, приемка, хранение сырья. Доставка овощей, плодов, ягод, мяса, рыбы: тара, режимы, убыль массы при транспортировании. Входной контроль сырья, вспомогательных материалов. Определение массы и оценка качества овощей, плодов, мяса, рыбы. Хранение сырья до переработки: режимы, продолжительность, убыль массы, изменения при хранении.

 

Инспекция и калибровка. Цели, место в технологической схеме, применяемое оборудование.

 

Сортировка и мойка. Особенности организации и применяемое оборудование для сортировки растительного сырья, мяса, рыбы. Мойка сырья, режимы, расход воды, применяемое оборудование для различного сырья.

 

Очистка растительных продуктов: механическая, химическая, паротермическая, огневая. Режимы, отходы при очистке. Харктеристика применяемого оборудования. Удаление плодоножек, семенных камер, косточек.

 

Снятие чешуи с рыбы. Машины барабанного и транспортерного типов. Особенности их использования, производительность. Разделка рыбы на одно- и многооперационных машинах.

 

Удаление пера с тушек птицы на дисковых автоматах. Отделение головы, ног, извлечение внутренностей. Отделение мяса от костей на поточно-механизированных линиях.

 

Измельчение сырья, цели и методы. Размер частиц в зависимости от дальнейшего использования. Машины для измельчения растительного сырья: резальные, дробилки, протирочные. Их устройство и характеристики. Измельчение мяса и применяемое оборудование: волчки, куттера, коллоидные мельницы, эмульситаторы. Их устройство, основные характеристики, режимы обработки.

 

Перемешивание сырья. Цели, применяемое оборудование.

 

1.4 Предварительная тепловая обработка сырья

 

Технологические цели предварительной тепловой обработки сырья. Изменения белков, жиров, углеводов, витаминов при тепловой обработке в зависимости от состава продукта и режимов обработки.

 

Цели и режимы бланширования в зависимости от вида сырья и его дальнейшего использования. Бланширователи ленточные, ковшовые, барабанные, шнековые. Их устройство, достоинства, недостатки, основные характеристики.

 

Цели и режимы обжаривания. Изменения в сырье при обжаривании. Ужарка истинная и видимая. Изменения в масле при обжаривании. Коэффициент сменяемости. Устройство обжарочных печей и их основные характеристики.

 

Варка и уваривание. Цели, режимы, способы осуществления. Варка и уваривание при атмосферном давлении и под вакуумом.

 

Копчение и обжарка. Состав коптильного дыма и взаимодействие компонентов дыма с продуктом. Изменения в продуктах при копчении. Электрокопчение. Режимы горячего и холодного копчения. Коптильные препараты, их получение и использование. Дымогенераторы.

 

1.5 Порционирование, закатка, маркировка и сортировка банок

 

Порядок заполнения и укладки составляющих компонентов в банки. Требования к массе нетто и соотношению составных частей. Порционирование и фасование вручную и механизированно. Автоматическое дозирование компонентов. Контрольное взвешивание, закатка, маркировка банок. Проверка герметичности.

 

1.6 Термическая обработка, упаковка и хранение банок

 

Воздействие высоких температур на микроорганизмы при стерилизации консервов. Понятие о "промышленной стерильности". Стерилизаторы периодического и непрерывного действия, их достоинства и недостатки.

 

Пастеризация консервов. Режимы и продолжительность. Тиндализация. Качество пастеризованных консервов.

 

Сортировка и отбраковка банок. Виды производственного брака: активный подтек, пассивный подтек, "птички", вакуумная деформация. Использование отбракованных консервов.

 

Упаковка банок и маркировка тары. Режимы хранения консервов и допустимая продолжительность. Изменения в консервах при хранении.

 

Брак консервов при хранении: микробиологический, химический, физический бомбаж, коррозия тары. Использование бракованной продукции.

 

70. Растительные масла получают извлечением из растений масличного сырья.

 

К факторам, формирующим качество растительных масел, относят сырье и технологию производства.

 

Сырье

 

Согласно классификации В.Г. Щербакова, масличные растения делят на несколько групп в зависимости от использования.

 

Чисто масличные — эти растения выращиваются с целью получения масла, а другие продукты при этом являются вторичными. Это подсолнечник, сафлор, кунжут, тунг.

 

Прядильно-масличные — это растения, выращиваемые не только для извлечения масла, но и для получения волокна. Это хлопчатник, лен, конопля. Так, до 1860 г. хлопчатник возделывали главным образом для получения волокна, но вот уже более 140 лет семена хлопчатника используют для производства масла.

 

Эфирно-масличные растения — в их семенах наряду с жирными содержатся эфирные масла. Представителем этой группы растений является кориандр. Путем извлечения из него эфирного масла получают техническое жирное масло.

 

Условно выделяют еще две подгруппы растений, пищевая ценность которых обусловлена нелипидной частью. Это белково-масличные культуры — соя и арахис и пряно-масличные растения, представителем которых является горчица.

 

Наряду с семенами масличных растений для извлечения масла используют маслосодержащие части семян немасличных растений — зародыши пшеницы, кукурузы, риса, плодовые косточки и др.

 

Согласно классификации проф. В.В. Белобородова, технологические процессы современного производства растительных масел делятся на: механические — очистка семян, обрушивание семян, отделение от ядер плодовых и семенных оболочек, измельчение ядра и жмыха; диффузионные и диффузионно-тепловые — кондиционирование семян по влажности, жарение мятки, экстракция масла, отгонка растворителя из мисцеллы и шрота; гидромеханические — прессование мезги, отстаивание и фильтрация масла; химические и биохимические процессы — гидролиз и окисление липидов, денатурация белков, образование липидно-белковых комплексов.

 

По технологическому признаку технологические процессы делятся на шесть групп: подготовка к хранению и хранение масличных семян; подготовка семян к извлечению масла; собственно извлечение масла; рафинация полученного масла; розлив; упаковка и маркировка.

 

 

ПОДГОТОВКА К ХРАНЕНИЮ И ХРАНЕНИЕ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН

 

Она включает следующие технологические процессы: очистку семян от примесей, кондиционирование семян по влажности, хранение семян.

 

Очистка семян от примесей. Семенная масса, поступающая на хранение и переработку, представляет собой неоднородную смесь из семян и органических (стебли растений; листья, оболочки семян), минеральных (земля, камни, песок), масличных (частично поврежденные или проросшие семена основной масличной культуры) примесей.

 

Очистку семян от примесей производят на очистительных машинах — сепараторах, аспираторах, камнеотборниках, используя следующие методы:

 

разделение семенной массы по размерам путем просеивания через сита с отверстиями разных размеров и формы. При просеивании получают две фракции: проход (часть, проходящая через отверстия) и сход (часть, оставшаяся на сите);

 

разделение семенной массы по аэродинамическим свойствам путем продувки слоя семян воздухом;

 

разделение металлопримесей и семян по ферромагнитным свойствам.

 

Кондиционирование семян по влажности. Длительному хранению подлежат семена, влажность которых на 2—3% ниже критической. Кроме того, кондиционирование по влажности улучшает технологические свойства семян. Для уменьшения влажности семян применяют метод сушки в промышленных сушилках шахтного, барабанного типов и сушилки с кипящим слоем, а также метод активного вентилирования в специальных хранилищах, оборудованных устройствами для подвода и распределения воздуха по семенной массе.

 

В отличие от других масличных культур семена хлопчатника перед обработкой подвергают увлажнению до 11%.

 

Хранение семян преследует цели сохранения их от порчи для получения при переработке продуктов высокого качества с минимальными потерями; улучшения качества семян для их более эффективной переработки.

 

ПОДГОТОВКА СЕМЯН К ИЗВЛЕЧЕНИЮ МАСЛА

 

Эта подготовка предусматривает очистку семян от примесей, калибрование семян по размерам, кондиционирование семян по влажности, аналогичные соответствующим операциям перед закладкой семян на хранение; обрушивание семян; разделение рушанки на фракции; измельчение ядра.

 

Обрушивание семян и отделение ядра от оболочки. Масличные семена по характеру оболочек делят на две группы — кожурные (подсолнечник, хлопчатник) и бескожурные (лен, рапс, сурепка, кунжут). Кожурные семена перерабатывают после отделения оболочки, бескожурные — без ее отделения. .

 

Обрушивание — разрушение оболочек масличных семян путем механического воздействия осуществляется в семенорушках бичевого типа МРН, обрушивающими элементами которой являются колосники с волнистой поверхностью — деки. Более современная модель — центробежная обрушивающая машина РЗ-МОС. Разрушают оболочки семян хлопчатника на дисковых (АС-900) и ножевых шелушителях. Семена .сои перед отделением оболочки подвергают дроблению на вальцовых станках.

 

В результате обрушивания семян получают рушанку, представляющую собой смесь нескольких фракций: целых семян — целяка, частично необрушенных семян — недоруша, целого ядра, половинок ядра, разрушенного ядра — сечки, масличной пыли и лузги (оболочки подсолнечника, у хлопчатника — шелуха). Установлены нормы содержания целяка, недоруша, сечки и масличной пыли.

 

Разделение рушанки на фракции. Для разделения рушанки используют аспирационные семеновейки Р1-МСТ, электросепараторы СМР-11, для разделения рушанки хлопчатника — пурифайеры, для разделения дробленки сои — сепараторы Граностар воздушно-ситового типа.

 

Рушанку разделяют на ядро и лузгу (шелуху).

 

Отделение оболочек от ядр имеет большое значение. При этом повышается качество масла, так как в него не переходят липиды оболочек, содержащие большое количество сопутствующих веществ; повышается производительность оборудования; уменьшаются потери масла с лузгой за счет замасливания.

 

Измельчение ядра. Целью этой операции является разрушение клеточной структуры ядра для максимального извлечения масла при дальнейших технологических операциях. Для измельчения ядра и семян используют однопарные, двупарные и пятивалковые станки с рифлеными и гладкими поверхностями. В результате получают сыпучую массу мятку. При лепестковом помоле на двупарной плющильной вальцовке и двупарном плющильно-вальцовом станке ФВ-600 получают лепесток — пластинки сплющенного жмыха толщиной менее 1 мм.

 

СОБСТВЕННО ИЗВЛЕЧЕНИЕ МАСЛА

 

Извлечение масла производят двумя способами: прессованием и экстракцией. На основе этих двух способов разработаны следующие технологические схемы производства растительных масел: однократное прессование; двукратное прессование — извлечение масла путем предварительного отжима — форпрессования с последующим окончательным отжимом — экспеллированием; холодное прессование — извлечение масла из сырья без предварительной влаготепловой обработки; форпрессование — экстракция — предварительное обезжиривание масла путем форпрессования с последующим его извлечением путем экстракции бензином; прямая экстракция — экстракция растворителем без предварительного обезжиривания.

 

Влаготепловая обработка мятки — жарение. Для эффективного извлечения масла из мятки проводят влаготепловую обработку при непрерывном и тщательном перемешивании. В производственных условиях процесс влаготепловой обработки состоит из двух этапов:

 

1-й этап — увлажнение мятки и подогрев в аппаратах для предварительной влаготепловой обработки мятки — инактиваторах или про-парочно-увлажнительных шнеках. Мятку нагревают до температуры 80—85 "С с одновременным увлажнением водой или острым паром. При этом происходят избирательное смачивание и уменьшение энергии связи масла с нелипидной частью семян на поверхности мятки. Влажность семян подсолнечника после увлажнения составляет 8—9%.

 

2-й этап — высушивание и нагрев увлажненной мятки в жаровнях различных конструкций. При этом изменяются физические свойства масла — уменьшаются вязкость, плотность и поверхностное натяжение.

 

Материал, получаемый в результате жарения, называется мезгой.

 

Предварительный отжим масла — форпрессование. Прессованием называется отжим масла из сыпучей пористой массы — мезги. В результате прессования извлекается 60—85% масла, т. е. осуществляется предварительное извлечение масла — форпрессование. Для прессования применяют прессы различных конструкций. В зависимости от давления на прессуемый материал и масличности выходящего жмыха шнековые прессы делят на прессы предварительного съема масла — форпрессы и прессы окончательного съема масла — экспеллеры.

 

Шнековый пресс представляет собой ступенчатый цилиндр, внутри которого находится шнековый вал. Стенки цилиндра состоят из стальных пластин, между которыми имеются узкие щели для выхода отжатого материала. В результате форпрессования мезги получают форпрессовое масло (называемое часто прессовое) и форпрессовый жмых. Содержание масла в жмыхе составляет 14—20%. Его направляют на дополнительное извлечение масла. Мезгу направляют на окончательное прессование или для получения лепестка. В промышленности используют форпрессы МП-68, ЕТП-20, ФР, Г-24.

 

Окончательный отжим масла — экспеллирование осуществляется в более жестких условиях, в результате чего содержание масла в жмыхе снижается до 4—7%.

 

Извлечение масла методом экстракции органическими растворителями эффективнее прессового метода, так как содержание масла в проэкстрагированном материале — шроте — менее 1%.

 

В нашей стране в качестве растворителей для извлечения масла из растительного сырья применяют экстракционный бензин марки А и нефрас с температурой кипения 63—75 °С.

 

Экстракция — это диффузионный процесс, движущей силой которого является разность концентраций мцсцеллы — растворов масла в растворителе внутри и снаружи частиц экстрагируемого материала. Растворитель, проникая через мембраны клеток экстрагируемой частицы, диффундирует в масло, а масло из клеток — в растворитель. Под влиянием разности концентраций масло перемещается

 

из частицы во внешнюю среду до момента выравнивания концентраций масла в частице и в растворителе вне ее. В, этот момент экстракция прекращается.

 

Экстракцию масла из масличного сырья проводят двумя способами: погружением и ступенчатым орошением.

 

Экстракция погружением происходит в процессе непрерывного прохождения сырья через непрерывный поток растворителя в условиях противотока, когда растворитель и сырье продвигаются в противоположном направлении относительно друг друга. По способу погружения работают экстракторы НД-1000, НД-1250, «Олье-200». Такой экстрактор состоит из загрузочной колонны, горизонтального цилиндра и экстракционной колонны, внутри которых установлены шнеки.

 

Сырье в виде лепестка или крупки поступает в загрузочную колонну, подхватывается витками шнека, перемещается в низ загрузочной колонны, проходит горизонтальный цилиндр и попадает в экстракционную колонну, где с помощью шнека поднимается в верхнюю ее часть. Одновременно с сырьем в экстрактор подается бензин температурой 55—60 °С. Бензин перемещается навстречу сырью и проходит последовательно экстрактор, горизонтальный цилиндр и загрузочную колонну. Концентрация мисцелы на выходе из экстрактора составляет 15—17%.

 

Обезжиренный остаток сырья — шрот выходит из экстрактора с высоким содержанием растворителя и влаги (25—40%), поэтому его направляют в шнековые или чанные (тостеры) испарители, где из него удаляют бензин.

 

К преимуществам экстракции погружением относятся: высокая скорость экстракции, простота конструкторского решения экстракционных, аппаратов, безопасность их эксплуатации. Недостатками этого способа являются: низкие концентрации конечных мисцелл, высокое содержание примесей в мисцеллах, что осложняет их дальнейшую обработку.

 

Экстракция способом ступенчатого орошения. При этом способе непрерывно перемещается только растворитель, а сырье остается в покое в одной и той же перемещающейся емкости или движущейся ленте. Этот способ обеспечивает получение мисцеллы повышенной концентрации (25-30%), с меньшим количеством примесей. Недостатки этого способа — большая продолжительность экстракции, повышенная взрывоопасность производства.

 

Наша промышленность использует горизонтальные ленточные экстракторы МЭЗ-350, Т1-МЭМ-400, ДС-70, ДС-130, «Луги-100», «Лурги-200», ковшовые экстракторы «Джанациа», корзиночный экстрактор «Окрим». Более современным является карусельный экстрактор «Экстехник» (Германия), работающий по принципу многоступенчатого орошения в режиме затопленного слоя.

 

При экстракции на ленточном экстракторе МЭЗ сырье из бункера подается на движущуюся сетчатую ленту транспортера, проходит под форсунками и оросителями, орошается последовательно мисцеллой

 

и бензином. Экстрактор имеет 8.ступеней с рециркуляцией мисцеллы и соответственно 8 мисцеллосборников.

 

После экстракции мисцелла содержит до 1% примесей, и ее направляют на ротационные дисковые или патронные фильтры для очистки.

 

Дистилляция — это отгонка растворителя из мисцеллы. Наиболее распространены трехступенчатые схемы дистилляции.

 

На первых двух ступенях мисцелла обрабатывается в трубчатых пленочных дистилляторах. На первой происходит упаривание мисцеллы. На второй — мисцелла обрабатывается острым паром при температуре 180—220 °С и давлении 0,3 мПа, что вызывает кипение мисцеллы и образование паров растворителя. Пары растворителя направляются в конденсатор. На третьей ступени высококонцентрированная мисцелла поступает в распылительный вакуумный дистиллятор, где в результате барботации острым паром под давлением 0,3 мПа происходит окончательное удаление следов растворителя. После дистилляции масло направляют на рафинацию.

 

РАФИНАЦИЯ ЖИРОВ

 

Это процесс очистки жиров и масел от сопутствующих примесей. К примесям относятся следующие группы веществ: сопутствующие триглицеридам вещества, переходящие из доброкачественного сырья в масло в процессе извлечения; вещества, образующиеся в результате химических реакций при извлечении и хранении жира; собственно примеси — минеральные примеси, частицы мезги или шрота, остатки растворителя или мыла.

 

Помимо нежелательных примесей из жиров при рафинации удаляются и полезные для организма вещества: жирорастворимые витамины, фосфатиды, незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты.

 

Рафинированные жиры легче подвергаются окислительной порче, так как из них удаляются естественные антиокислители — фосфатиды и токоферолы. Поэтому рафинацию стремятся проводить таким образом, чтобы при максимальном извлечении нежелательных примесей сохранить полезные вещества.

 

Последовательность процессов рафинации и получаемые при этом виды масла представлены на рис. 7.2.

 

Все методы рафинации делятся на: физические — отстаивание, центрифугирование, фильтрация, которые используются для удаления механических частиц и коллоидно-растворенных веществ; химические — сернокислая и щелочная рафинация, гидратация, удаление госсипола, которые применяются для удаления примесей, образующих в маслах истинные или коллоидные растворы с участием удаляемых веществ в химических реакциях; физико-химические — отбеливание, дезодорация, вымораживание, которые используются для удаления примесей, образующих в маслах истинные растворы без химического изменения самих веществ.

 

Физические методы. Механические примеси (частицы мезги и жмыха) не только ухудшают товарный вид жира, но и обусловливают ферментативные, гидролитические, окислительные процессы. Белковые вещества способствуют протеканию реакции Майара (меланоидинообразования) и образованию липопротеидных комплексов. Механические примеси удаляют сразу же после получения масла.

 

Отстаивание — это процесс естественного осаждения частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой среде, под действием силы тяжести. При длительном отстаиваний масла происходит выделение из него части коллоидно-растворенных веществ — фосфоли-пидов, слизей, белков за счет их коагуляции. Масло после отделения осадка становится прозрачным. На промышленных предприятиях для отстаивания применяются механизированные двойные гущеловушки с электромеханическими вибраторами.

 

Центрифугирование — процесс разделения неоднородных систем под действием центробежных сил. В промышленности применяют корзиночные, тарельчатые, трубчатые центрифуги, например, горизонтальную осадительную центрифугу непрерывного действия НОГШ-325, сепаратор Al-МСП. Для разделения тонких систем используют скоростные центрифуги: разделительные — для разделения двух несмешивающихся фаз (вода—жир) и осветляющие — для выделения из жидкостей тонкодисперсных механических примесей.

 

Для разделения суспензий применяют гидроциклоны, действие которых основано на использовании центробежных сил и сил тяжести.

 

Фильтрация — процесс разделения неоднородных систем с помощью пористой перегородки, которая задерживает твердые частицы, а пропускает жидкость и газ. Форпрессовое и экспеллерное масла подвергают фильтрации дважды. Сначала проводят горячую фильтрацию при температуре 50—55 °С для удаления механических примесей и отчасти фосфатидов. Затем — холодную фильтрацию при температуре 20—25 °С для коагуляции мелких частиц фосфатидов.

 

В промышленности используют фильтр-прессы, состоящие из 15—50 вертикально расположенных фильтрующих ячеек, находящихся на одной общей горизонтальной станине. В ячейке находится фильтровальная ткань, которая постепенно забивается осадком, называемым фузом. Фуз используют для получения масла экстракционным способом, фосфатидов, а остаток — в мыловарение.

 

Химические методы. Гидратация — процесс обработки масла водой для осаждения гидрофильных примесей (фосфатидов, фосфопроте-идов). В результате гидратации фосфатиды набухают, теряют растворимость в масле и выпадают в осадок, который отфильтровывают. Для полного удаления фосфопротеидов применяют слабые растворы электролитов, в частности хлорид натрия.

 

В целом гидратация сводится к тому, что масло нагревается до определенной температуры (подсолнечное и арахисовое — до 45—50 °С), смешивается с водой или барботируется острым паром, выдерживается для образования хлопьев с последующим отделением масла от осадка.

 

В промышленности используют паровой, электромагнитный и гидротермический методы гидратации. Применяют оборудование периодического действия, непрерывного действия с тарельчатыми отстойниками и сепараторами «Лурги» и «Вестфалия» (Германия), «Альфа-Лаваль» (Швеция).

 

В результате гидратации получают пищевое масло, пищевой и кормовой фосфатидные концентраты, масло для дальнейшей рафинации.

 

Щелочная рафинация — обработка масла щелочью с целью выведения избыточного количества свободных жирных кислот. В процессе нейтрализации образуются соли жирных кислот — мыла. Мыла нерастворимы в нейтральном жире и образуют осадок — соапсток. Мыло обладает высокой адсорбирующей способностью, благодаря которой из жира удаляются пигменты, белки, слизи, механические примеси. Соапсток удаляется отстаиванием или центрифугированием.

 

Процесс щелочной нейтрализации состоит из следующих операций: обработка фосфорной кислотой для разрушения негидратируемых фосфатидов; нейтрализация щелочью; первая промывка водой температурой 90—95 °С для удаления мыла; вторая промывка водой; обработка лимонной кислотой для удаления следов мыла; сушка в аппаратах под вакуумом.

 

Нейтрализацию проводят непрерывным и периодическими методами.

 

Периодический способ разделения фаз в гравитационном поле с водно-солевой подкладкой основан на растворении мыла в воде или в водном растворе хлорида натрия. При периодическом методе нейтрализацию осуществляют в нейтрализаторе. Это аппарат цилиндрической формы сконическим дном, с паровой рубашкой и грабельной мешалкой для перемешивания жира и щелочи. Щелочь подают сверху через распылители или снизу через змеевики. Через распылители подают также раствор соли и воду.

 

Непрерывные методы:

 

• с применением сепараторов для отделения масла от соапстока под действием центробежных сил;

 

• с разделением фаз в, мыльно-щелочной среде, при котором тонкодиспергированный жир пропускают через раствор щелочи, образующееся мыло растворяется в щелочи, нейтрализованный жир всплывает и отводится из аппарата;

 

• рафинация в мисцелле — рафинация масла, выходящего в виде мисцеллы из экстрактора, без операции дистилляции, устраняется воздействие высоких температур на масло.

 

В результате щелочной рафинации уменьшается содержание свободных жирных кислот5 жиры осветляются, удаляются механические примеси. В маслах, рафинированных щелочью, наличие осадка не допускается.

 

Физико-химические методы. Отбеливание — процесс извлечения из жиров красящих веществ путем их обработки сорбентами. Для отбеливания жиров и масел широко используют отбельные глины — отбельные земли (гумбрин, асканит, бентонин). Они представляют собой нейтральные вещества кристаллического или аморфного строения, содержащие кремниевую кислоту или алюмосиликаты. Для усиления эффекта отбеливания в отбельные глины добавляют активированный уголь. Кроме того, при добавлении к смеси отбельной глины и угля карбонатов никеля и меди выводится сера из рапсового масла. Процесс отбеливания заключается в перемешивании жира с отбельной глиной в течение 20—30 мин в вакуум-отбельных аппаратах. После отбеливания адсорбент отделяют с помощью рамных фильтр-прессов с ручной выгрузкой осадка. Используют также непрерывно действующие линии для отбеливания жиров, оснащенные герметичными саморазгружающимися фильтрами фирм «Де Смет», «Альфа-Лаваль».

 

Дезодорация — процесс отгонки из жира летучих веществ, сообщающих ему вкус и запах: углеводородов, альдегидов, спиртов, низкомолекулярных жирных кислот, эфиров и др. Дезодорацию проводят для получения обезличенного масла, необходимого в маргариновом, майонезном, консервном производствах.

 

Процесс дезодорации основан на разнице температуры испарения ароматических вещестй и самих масел. i

 

В промышленности Используют способы периодического и непрерывного действия дезодорации жира.

 

Периодический способ. Основным методом дезодорации является отгонка вкусоароматических веществ в токе водяного пара — дистилляция. Профильтрованные жиры помещают в специальные аппараты-дезодораторы, добавляют лимонную кислоту для повышения стойкости к окислению. Жир нагревают до 170 °С и под вакуумом с острым паром температурой 250-350 °С отгоняют вкусоаромати-ческие вещества. Производительность дезодораторов периодического действия в среднем 25 т/сут.

 

Непрерывные способы дезодорации жира осуществляются как на отечественных, так и импортных установках.

 

Дезодорация жира на установке фирмы «Де Смет» (Бельгия), включающей дезодоратор пленочно-барботажного типа, осуществляется в два этапа. На первом этапе летучие вещества отгоняются путем контактирования острого пара с тонкой пленкой масла, образующейся за счет стекания Пара по вертикальному пакету пластинок. Окончательная дезодорация производится в кубовой части аппарата путем барботирования масла острым паром под давлением 66,5—266 мПа. Производительность этой установки 80 т/сут. Аналогична этой установке отечественная установка А1-МНД.

 

Дезодорацию жира на установках «Спомаш» (Польша) и «Альфа-Лаваль», включающих дезодораторы барботажного типа в виде вертикальной тарельчатой колонны с высотой слоя масла на тарелке 30—50 см, проводят при температуре 200—230 °С. Дезодораторы имеют узлы улавливания погонов, что позволяет совмещать дезодорацию с отгонкой свободных жирных кислот. Производительность этих установок соответственно 100 и 150 т/сут.

 

Вымораживание — процесс удаления воскообразных веществ, которые переходят в масла из семенных и плодовых оболочек масличных растений. Вымораживание проводят в начале или после рафинации. Сущность процесса вымораживания заключается в охлаждении масла до температуры 10—12 °С и последующей выдержке при этой температуре при медленном перемешивании для образования кристаллов . воска. Затем масло подогревают до 18—20 °С, для снижения вязкости и фильтруют. Профильтрованное масло прозрачное, не мутнеет при охлаждении даже до 5 "С.

 

Особенностью рафинации хлопкового масла является предварительное выведение госсипола антраниловой кислотой. При этом образуется осадок антранилата госсипола, который отделяют от масла, а масло направляют на дальнейшую обработку.

 

Все культуры, которые являются сырьем для маслодобывающей промышленности, можно разделить на две группы:

 

• масличные растения, которые выращивают для получения растительного масла;

 

• растения, которые служат для получения других продуктов, а затем уже из них получают масла.

 

К первой группе относятся подсолнечник, клещевина, рапс и др. Вторая группа включает в себя:

 

• прядильно-масличные растения (хлопчатник, лен, конопля);

 

• белково-масличные растения (соя и арахис);

 

• пряномасличные растения (горчица);

 

• эфиромасличные растения (кориандр);

 

• маслосодержащие отходы (зародыши зерновых культур, виноградные семена, плодовые косточки и др.).

 

В зависимости от содержания жира в ядре все масличные культуры подразделяются на три группы: низкомасличные с содержанием жира 15-35% (соя); среднемасличные с содержанием жира 35-55% (хлопчатник); высокомасличные с содержанием жира 55% и выше (подсолнечник, арахис, лен и др.).

 

По технологическому признаку все процессы производства условно делят на шесть групп:

 

1. Подготовка к хранению и хранение масличных семян.

 

2. Подготовка семян к извлечению масел.

 

3. Собственно извлечение масел.

 

4. Рафинация полученных масел.

5. Розлив масел.

6. Упаковка и маркировка.