Примерами простого сырья может быть соль поваренная, сахар, спирт этиловый, уксус, масло и животные жиры и др.). Однако большинство видов природного органического сырья являются смесями многих компонентов (зерно, плоды и овощи, мясо, молоко, рыба и др.)..
В зависимости от содержания сырья в готовом продукте ее разделяют на основную и вспомогательную. Например, для икры кабачковой основным сырьем будут кабачки, а вспомогательной - масло, томатопродукты, специи, соль поваренная и другие.
Кроме сырья в пищевых производствах широко используют технологические материалы, с помощью которых осуществляется технологический процесс производства, хранения и транспортировки готовой продукции. К ним относятся техническая вода, лед, шпагат, нитки, тароупаковочные материалы, краски, проволока и другое.
Наибольшую ценность для производства пищевых продуктов имеет натуральное сырье растительного и животного происхождения. Преимущественное использование из растительного сырья имеют плоды, ягоды и овощи, зерно, масличные, а из животного - мясо домашних животных и птицы, рыба и мясо морских млекопитающих , молоко, яйца, животные жиры.
Эти виды сырья заметно различаются по своему составу, пищевой и биологической ценностью. Лучшей считается животное сырье. Она по своему химическому составу более приближена к потребностям человеческого организма, лучше усваивается, имеет отличные вкусовые и ароматические качества. Но ресурсы этого сырья ограничены, она имеет высокую стоимость. Переработка ее составляет определенные технические трудности, так как сырье быстро портится.
Растительное сырье менее ценна потому, что ее состав существенно отличается от состава организма человека, она менее удовлетворяет потребности человека, хуже усваивается, но в отличие от животной она дешевле, ее ресурсы более доступны и разнообразны, хранение и переработка ее имеет меньше технических сложностей.
Основные свойства различных видов сырья. Изучение технологических понятий и определений
Плоды, ягоды, овощи и грибы
В разных под отраслях пищеперерабатывающей промышленности используют около 40 видов культурных и дикорастущих плодов и ягод, более 60 видов овощей и более ЗО видов грибов. Отличительной особенностью этих видов сырья является то, что они после уборки продолжают живыми организмами, сложными биологическими объектами, в которых продолжаются биохимические и микробиологические процессы. Поэтому для оптимального хранения и переработки необходимо не только знать их химический состав, физические свойства, а физиологические особенности. В процессе хранения плодоовощного сырья большое значение придается контролю и регулированию таких факторов, как температура, влажность, газовый состав среды, степень зараженности, поврежденности вредителями, целостность и другие.
Большинство видов плодоовощного сырья содержат большое количество влаги, поэтому есть сочными и способными к усыханию. Вши плохо проводят тепло. Этому способствует и большая скважность в насыпном состоянии. Поэтому большие массы сырья, во время хранения в насыпном состоянии в зависимости от условий хранения обладают способностью к самосогревания, повышение интенсивности дыхания, прорастание, порчу. Для предотвращения значительных потерь массы, снижению качества и порче сырья надо использовать специализированные хранилища и строго соблюдать оптимальных режимов хранения, которые являются различными для разных групп сырья.
Плоды и ягоды делят на следующие группы: семенные (яблоки, груши, айва), косточковые (абрикосы, персики, вишни, черешни, сливы, алыча), тропические и субтропические (ананасы, манго, папайя, грейпфруты, апельсины, мандарины, лимоны) ,орехоплодные (фундук, грецкий орех, каштан, миндаль), ягоды (виноград, клубника, облепиха, арония, черная смородина, красная смородина, малина, калина, крыжовник) и дикорастущие (яблоки, груши, кизил, терн, рябина, ежевика, земляника , шиповник, лещина, кедровые орешки и т.д.).
Овощная группа делится на плодовые овощи (томатные, тыквенные, бобовые и семечковые), листовые (капустные, салат, шпинат, щавель, ревень), луковичные (лук, чеснок), корне-и клубнеплоды (картофель, свекла, морковь, сельдерей, пастернак ),пряные и десертные овощи (петрушка, укроп, спаржа, артишоки).
Грибы недавно переделывались только дикорастущие. Однако в последние годы в переработке широко используют грибы, которые выращивают на специальных почвах в промышленных условиях. Наибольшее распространение получили такие виды, как шампиньон вешенка. Из дикорастущих заготавливают и перерабатывают преимущественно белые грибы, польские, подберезовики, маслята, лисички, рыжики, грузди, опята и другие.
Плоды, ягоды и овощи играют важную роль в питании человека. Суточная потребность человека в плодах и ягодах составляет 220 г, а в овощах и картофеле - 715 г. Пищевая ценность плодов и ягод обусловлена преимущественно моно-и дисахаридами, на долю которых приходится около 60% сухих веществ. В овощах углеводы представлены в основном крахмалом и клетчаткой. Питательные функции обусловлены крахмалом. А клетчатка хотя и не усваивается организмом человека, однако играет физиологическую роль как пищевое волокно. Кроме того, она способствует развитию кишечной микрофлоры.
Существенную физиологическую роль играют пектиновые вещества, которые также относятся к пищевым волокнам. Кроме того, они влияют и на технологические свойства сырья (разваренность, желирования, прозрачность соков и др.).
Белков в плодах и овощах (кроме бобовых) содержится мало (1-3%), а поэтому они не влияют на пищевую ценность этого сырья. Бобовые культуры (зеленые горох, фасоль) содержат около 5-8% белка.
Жиры также мало распространены в плодоовощной сырье. Исключение составляют орехоплодные (грецкий орех, арахис) и бобовые (соя).
Биологическая ценность плодов, ягод и овощей весьма значительна. Она обусловлена присутствием многих витаминов (С, группы В, Р, Н и витаминоподобные вещества), макро-и микроэлементов и полифенольных соединений, к которым относятся дубильные вещества, красящие и некоторые другие.
Плодоовощная сырье имеет много направлений использования в пищевой промышленности. Из нее производят консервы, сушеные и замороженные плоды и овощи, соки и напитки, крахмал, а из отходов переработки - красители, пектины, масло, белковые добавки, активированный уголь, пищевые волокна и прочее.
Зерно и масличная сырье
Зерновые культуры является важнейшим сырьевым ресурсом пищевой промышленности, потому что они могут быть источником углеводов, белков, жиров, витаминов и минеральных веществ. В различных видах зерна и семян содержание белков может достигать 30-45% (в пересчете на сухое вещество), крахмала и других углеводов 48-58%, жиров - 40-60%.
Зерновые культуры содержат мало воды (12-15%), поэтому они очень устойчивы в хранении и их транспортировка, хранения и переработка в техническом отношении несложные, экономические и доступны не только крупным промышленным предприятиям, но и малым, приближенным к местам производства зерна. Благодаря этим особенностям и обилии видов зерновые культуры и продукция их первичной переработки служат сырьем для предприятий многих под отраслей пищевой промышленности (мучной, крупяной, крахмалопаточной, хлебовыпечки, макаронной, кондитерской и др.).
Зерновые культуры по химическому составу подразделяют на три группы:
углеводсодержащих (пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, просо, гречиха);
битные (соя, горох зерновой, фасоль, чечевица);
масличные (подсолнечник, лен, соя, рапс, конопля).
Из хлебных злаков в Украине культивируют преимущественно пшеницу, рожь и ячмень, из других зерновых - кукурузы и гречку.
Первое место по площади посева занимает пшеница. Она в зависимости от биологических особенностей бывает мягкой и твердой. Каждая из них по срокам посева может быть озимой и яровой. Наиболее урожайные сорта мягкой озимой пшеницы, поэтому под них засевают наибольшие площади.
По химическому составу и технологическим свойствам мягкие сорта пшеницы используют в хлебопечении, в кондитерской и крахмалопаточной промышленности, а сорта твердой пшеницы используют в макаронном производстве.
Рожь - вторая по значению после пшеницы зерновая культура. Его перерабатывают в муку и используют в хлебопечении. Ржаная мука имеет более ценные белки, большее количество моно-и дисахаридов, а также микроэлементов.
Ячмень - ценная крупяная культура, поэтому значительная часть урожая перерабатывается в различные крупы. Кроме того ячмень является основной культурой для изготовления пивного солода. Именно из ячменного солода варят лучшие сорта отечественного пива.
Кукурузу, гречиху и просо преимущественно перерабатывают на крупу. В значительно меньших количествах они размалываются на муку. Из кукурузы производят также крахмал, глютен (белковый препарат) и масло.
Горох выращивают на зерно и как овощную культуру. Недозрелое зерно является сырьем для популярных овощных консервов «Зеленый горошек». Созревшее сухое зерно используется как крупяную сырье и для производства гороховой муки. Из него получают добавки, которые.
В связи с дефицитом пищевого белка соевые белковые добавки нашли очень широкое применение при производстве самых разнообразных продуктов - от напитков и кондитерских изделий в мясных и молочных. При отсутствии значительных сборов сои отечественная пищевая промышленность заменяет ее горохом, фасолью, чечевицей.
Подсолнечник - основная отечественная масличная культура. Семена лучших сортов подсолнечника имеет высокую масличность (до 50-55%) и высокую урожайность. Отходы масличного производства (шрот, жмых) содержат значительное количество (14-19%) белков, поэтому их используют как сырье для получения белковых добавок. Поджаренное очищенное ядро подсолнечника являются ценным сырьем в кондитерском производстве, хлебопечении и других отраслях.
Лен и коноплю выращивают преимущественно как лубяные культуры, т.е. для получения волокна. Семена этих культур по урожайности и содержанию масла значительно уступает подсолнечника, а потому является вспомогательной масляной сырьем.
В последние годы все большую популярность приобретает новая масличная культура - рапс. Его посевы в используют как кормовую высокоурожайную культуры и как предшественник в севооборотах. И только часть посевов предназначена для сбора семян. Однако рапсовое масло имеет высокие качественные характеристики, является ценным пищевым сырьем, поэтому мировые сборы семян рапса уже опережают подсолнечник, хлопок и сою.
Мясная и рыбная сырье
По объемам использования сырья животного происхождения занимает второе место, уступая растительной. Из этой группы сырья наибольшую ценность и применение имеют мясо, субпродукты, рыба, нерыбные водная сырье, молоко и яйцепродукты. их ценность состоит в том, что они являются единственным источником наиболее полезных для человека полноценных белков и незаменимых аминокислот. Кроме того, сырье животного происхождения являются источником жиров, придают продуктам из нее высокой калорийности и неповторимых вкусоароматических свойств. Это сырье богато макро-и микроэлементами, водо-и жирорастворимыми витаминами, экстрактивными веществами.
Но, как уже отмечалось, животное сырье быстро портится, а потому требует для хранения и переработки специализированных холодильных хранилищ, транспорта и оборудования. В связи с относительно высокой стоимостью и ограниченными ресурсами при ее переработке необходимо обеспечивать рациональное комплексное использование и максимальную экономию. Именно этим объясняется широкое распространение технологий изготовления пищевой продукции, в которой животное сырье частично заменяется растительным сырьем. Это дает возможность, помимо экономии, получить продукты более сбалансированы по химическому составу, пищевой и биологической ценностью, поскольку животное сырье почти не содержит углеводов.
Выходная животное сырье (мясо, рыба, яйца) также является сложным биологическим объектом, которому присущи определенные физиологические особенности. Так, в свежем мясе, рыбе и яйцах на первом этапе хранения происходят сложные биохимические процессы созревания (автолиза), которые изменяют технологические и потребительские свойства. Эти особенности необходимо учитывать при организации хранения и переработки. Как и при хранении сочной плодоовощной продукции, важной задачей технологов является выбор и обеспечения оптимальных условий, а именно: температуры, относительной влажности воздуха хранилищ, интенсивности вентиляции, санитарного режима. Животная сырье содержит много влаги, которая испаряется при неблагоприятных режимах. Потери массы и снижения качества могут быть весьма ощутимыми.
Мясо является комплексом мышечной, жировой, соединительной, хрящевой и костной тканей в их естественной комбинации. Химический состав, пищевая ценность и технологические свойства мяса зависят от очень многих факторов: вида, породы, пола, возраста, упитанности животных, от анатомического и морфологического строения, от срока и условий хранения и т.п.. В зависимости от степени упитанности и анатомического строения мясо делят на категории и сорта. Разделение на категории и сорта зависит также от вида и возраста убойных животных.
Для производства пищевых продуктов используют мясо, мясные субпродукты, кровь и кишечные полуфабрикаты крупного и мелкого рогатого скота, свиней, лошадей, а также мясо кроликов, нутрий и диких животных (лосей, косуль, зайцев и дикой птицы). Наибольший удельный вес занимает мясо крупного рогатого скота, свиней и домашней птицы. Мясо является сырьем для производства колбасных изделий, мясокопченостей, мясных полуфабрикатов, консервов. Значительная часть мяса после хранения реализуется без переработки в охлажденном. то замороженном состоянии.
Мясные субпродукты - это преимущественно внутренние и некоторые пешие органы животных, удаляемых при первичной переработки мясных туш. Они делятся на группы (мякотный, мясокостные, мясо слизистые) и категории в зависимости под их строения и пищевой ценности. их широко использовании, при производстве ливерных колбас, консервов и как заменители доли мяса в мясных и других продуктах. В последние пи годы много внимания уделяется рациональному использованию субпродуктов. Это дает возможность сэкономить затраты на ассортимент и обогатить продукты пищевыми волокнами животного происхождения (коллагеном, эластином, оссеин). С этой же целью широко используется и кровь животных (преимущественно крупного рогатого скота и свиней).
При производстве колбасных изделий применяют натуральную оболочку. Ее изготавливают из комплектов кишок крупного рогатого скота, свиней и овец - путем определенной обработки и консервирования. Из отходов кожевенного сырья получают модифицированную натуральную оболочку, которая имеет значительные преимущества над кишечной оболочкой, поэтому сейчас получила широкого потребления.
Для изготовления некоторых видов мясных консервов сырьем послуговують колбасные (сосиски, сардельки) и другие изделия (ветчина, фарш).
Рыба и другая водная сырье значительно уступает мясному сырью по объемам производства и использования, однако по химическому составу, пищевой, биологической ценностью и калорийностью почти равна ей, а по экономическим показателям - превышает.
Мировые запасы рыбы оцениваются примерно от 800 до 1000 млн тонн, а с учетом фито-и зоопланктона - до 2-3 млрд. тонн. Не нарушая биологического равновесия, можно ежегодно получать от 300 до 500 млн. т рыбы. Сейчас мировой улов рыбы составляет в среднем 120-150 млн. т ежегодно. То биоресурсы Мирового океана используются лишь частично. К тому же надо добавить эти запасы самовосстанавливающиеся.