Производственный процесс получения картофельного крахмала состоит из следующих технологических стадий:
мойка и взвешивание,
тонкое измельчение картофеля,
выделение крахмала из кашки,
отделение и промывка мезги,
рафинирование крахмального молока,
промывание крахмала.
При длительном хранении крахмал обезвоживают и высушивают. Сырой крахмал содержит 40–52% влаги, в том числе 12–15% свободной.
Производство сухого крахмала состоит из следующих стадий:
механическое удаление избыточной влаги,
сушка,
прессование,
упаковывание.
1. Картофель, поступающий на переработку, пропускают через очистительные машины для удаления механических примесей, земли и других загрязнений.
2. После чего клубни по гидротранспортерам поступают на мойку, на ленточные или роликовые транспортеры,
3. а затем на инспекцию с целью отбраковки нестандартных, гнилых и поврежденных клубней.
4.Очистка картофеля от кожуры, глазков и дефектов — один из наиболее трудоемких процессов. Способ очистки имеет важное значение в экономике производства, так как при переработке отходы сырья могут достигать 50 %. Очищают клубни различными способами: механическим, паровым, щелочным, щелочно–паровым и др. Наиболее широко распространены механический и паровой способы очистки картофеля.
+Гидротермическая обработка — это бланширование и варка картофеля. Тепловая обработка вызывает глубокие изменения в структуре тканей клубня.
Однако при гидротермической обработке происходят и нежелательные изменения: потеря питательных веществ, особенно витаминов, и частичное разрушение картофельных клеток. Целостность клеток обусловливает получение рассыпчатой консистенции готовой восстановленной продукции. Различают паровую и водяную варку, однократную и двукратную с промежуточным охлаждением (бланширование, охлаждение и варка).
5.Однократная варка в большей степени способствует сохранению пищевой ценности продукта. Однако для получения рассыпчатого картофельного пюре в большинстве стран применяют двукратную варку с промежуточным охлаждением. Набухший крахмал приобретает плотную структуру и способствует сохранению целостности клеток и уменьшению синего оттенка (обусловленного наличием свободного крахмала). Бланшируют в воде, а варят, используя насыщенный водяной пар без избыточного давления, на варочных аппаратах шнекового типа. На некоторых предприятиях для картофеля с темнеющей мякотью применяют сульфити- рование 0,1 %-м раствором бисульфита натрия (концентрация дана на активное вещество — S02) в течение 1…2 мин. Сваренный картофель направляют в шнековые картофелемялки для получения пюре и далее на сушку.
6.Сушка оказывает наибольшее влияние на качество готовых картофелепродуктов. При производстве продукции температурный режим должен гарантировать сохранение цвета, вкуса и не допускать необратимых процессов, снижающих восстанавливаемость продукта. Существующие технологии предусматривают различные способы сушки: контактный на одновальцовых и двухвальцовых сушилках; конвективный на ленточных, пневматических, распылительных сушилках и в кипящем слое.
7.Агломерированное картофельное пюре.
+Агломерация — увеличение размеров частиц, однородных по форме и размерам, с относительно высокой прочностью. Преимущества агломерированных продуктов: хорошая восстанавливаемость, сыпучесть, облегчение дозировки
Для производства хрустящего картофеля требуется отборный (без повреждённых или нестандартной формы клубней) картофель отборных сортов.
Изготовление хрустящего картофеля включает следующие основные операции: мойку и сортировку сырого картофеля, очистку, резку клубней, отмывку нарезанного картофеля от крахмала, очистку сточных вод, бланширование, сушку, обжаривание, введение соли и специй.
Основная операция при изготовлении хрустящего картофеля - обжаривание (обезвоживание). При погружении картофеля в масло, имеющее температуру значительно выше 100оС, содержащаяся в нём вода превращается в пар, который расширяясь разрыхляет картофель, придавая ему пористую структуру и "хрустящие" свойства.
Чипсы изготавливаются из натурального картофеля или сухого полуфабриката с добавлением значительного (до 60-70 %) количества крахмала (картофельного или кукурузного).
Чипсы картофельные представляют собой формованные пластины прямоугольной (100 х 40 х 2 мм) или кубической (квадратной: 40 х 40 мм) формы или фигурные изделия. Чипсы картофельные являются продуктом, полностью подготовленным к употреблению в пищу в качестве сухого завтрака, гарнира к различным блюдам или закуски к напиткам. Основное сырьё для производства картофельных чипсов - сухое картофельное пюре в виде хлопьев, крупки, гранул или их смеси (полуфабриката). Технологическая схема производства картофельных чипсов этого вида включает в себя следующие операции: смешивание сырья с крахмалом и специями, формование чипсов, подсушивание, обжаривание, охлаждение, упаковывание. Сырой картофель в качестве сырья также может использоваться. При этом выполняются следующие основные операции: мойка картофеля, очистка, варка, протирание, сушка, смешивание с крахмалом и специями, формование, подсушивание, обжаривание, охлаждение, упаковывание.
Для получения качественного продукта гарнирный картофель замораживают в скороморозильных аппаратах при температуре −35 * −40°С в течение 6-12 мин до температуры в центре продукта −15°С. В последующем температура по всей массе выравнивается, и продукт хранится при −18°С в течение 6 мес.
Картофельные крекеры представляют собой продукт, изготовленный из смеси картофельного пюре или порошкообразного сушеного картофеля, крахмала, соли, пищевых и вкусовых добавок, подвергнутый формованию, клейстеризации, резке и сушке до влажности 10-12 %.
Для производства картофельных крекеров картофель моют до полного удаления загрязнений, калибруют по размерам (при использовании механического и пароводотермического способа очистки), инспектируют, очищают от кожуры и глазков механическим, паровым или пароводотермическим способом, дочищают вручную, режут на кружки толщиной 10-12 мм, промывают от свободного крахмала, сульфитируют для предотвращения потемнения в 0,1 %-ном растворе бисульфата натрия, инспектируют, удаляя непригодные для производства дефектные пластины. Варку картофеля до полной готовности осуществляют паром при температуре 98-100°С в течение 25-30 мин. Сваренный картофель измельчают в пюре на протирочной машине, волчке или грануляторе.
Подготовку других компонентов осуществляют следующим образом. Сушеный картофель, а также сухое картофельное пюре в виде гранул, хлопьев или крупки измельчают в картофельную муку на молотковой дробилке или размольном устройстве другого типа, просеивают через сита с размерами отверстий 0,5-0,8 мм и подвергают магнитной сепарации.
Порошкообразные компоненты: крахмал, яичный порошок, сухое обезжиренное молоко, сахар, поваренную соль - просеивают через сита и подвергают магнитной сепарации.
Свежие лук и чеснок очищают от покрывных частей, удаляют корневую мочку и поврежденные места, промывают в холодной чистой воде и измельчают до пюреобразного состояния на волчке с диаметром отверстий перфорированной решетки 2-3 мм.
Ванилин растворяют в горячей воде до образования 5%-ного раствора. Пюреобразные наполнители добавляют в смеситель вместе с картофельным пюре, а порошкообразные наполнители - вместе с крахмалом.
Смешивание компонентов производят в смесителе, фаршемешалке, тестомесильной машине или других устройствах до получения однородной массы. Продолжительность перемешивания определяют опытным путем для каждого вида смесителя.
Для получения смеси компонентов с применением картофельного пюре в смеситель сначала загружают картофельное пюре, а затем при непрерывном перемешивании в 2-3 приема добавляют крахмал, наполнители, соль.
При использовании картофельной муки в смеситель сначала загружают картофельную муку и воду и перемешивают в течение 3-4 мин, а затем при непрерывном перемешивании в 2-3 приема добавляют крахмал и остальные компоненты.
Полученную смесь компонентов формуют в виде жгутов диаметром 30-35 мм или жгутов диаметром 2,5-3,5 мм на шприц-машине или формователе. Формование можно осуществлять также на макаронном прессе под давлением 5,5-6,5 МПа через щелевидную матрицу с отверстиями размером 8X0,5 мм.
Сформованные жгуты в виде лент диаметром 30-35 мм режут на куски (колбаски) длиной 30-40 см, а жгуты диаметром 2,3-3,5 мм - на соломку длиной 15-20 мм. Колбаски укладывают на перфорированные противни из некорродируемого металла с полуцилиндрическими углублениями в днище. Противни устанавливают на этажерки и направляют на варку, осуществляемую в автоклаве при давлении 0,12-0,15 МПа в течение 15-20 мин с последующим кратковременным охлаждением водой или холодным воздухом. Варку колбасок производят до полной клейстеризации содержащегося в продукте крахмала.
Соломку и сформованную ленту бланшируют в непрерывнодействующем бланширователе паром при температуре 95-100°С в течение 2-5 мин до полной клейстеризации крахмала.
Сваренные колбаски на противнях передают на выдержку (созревание), которую производят на стеллажах в специальном помещении в течение не менее 16 ч при температуре воздуха не выше 20 °С и относительной влажности 80-85% до приобретения колбасками твердой, пригодной для резки консистенции.
Бланшированную ленту продукта подсушивают в непрерывнодействующей конвективной или конвективно-радиационной сушилке при температуре воздуха 80-120°С, скорости воздушного потока до 2 м/с и плотности инфракрасного лучистого потока до 1 Вт/см2 в течение 15-30 мин. После подсушивания в продукте остается 25-30 % влаги, он приобретает прочную эластичную структуру, пригодную для резки.
Выдержанные (созревшие) колбаски извлекают из противней и режут на резательных машинах различных типов на крупные пластинки толщиной 0,8-1,2 мм.
Подсушенную ленту продукта режут на продольные узкие полоски, а затем на пластинки квадратной или прямоугольной формы. Сформованные на прессе ленты разрезают на пластинки длиной 30-40 мм.
Сушку продукта в виде пластинок круглой, квадратной или прямоугольной формы, а также соломки производят на паровых транспортерных сушилках разных типов при температуре 30-95 °С, скорости воздуха 0,5-1 м/с, продолжительности 0,5-2 ч до влажности 10-12%. Высушенный полуфабрикат просеивают и инспектируют.
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.
Сернистая кислота обладает антисептическим действием, т. е.подавляет развитие гнилостных микроорганизмов, плесеней и отчасти дрожжей, а также блокирует окислительно-восстановительные процессы. На подобном блокировании основано отбеливающее действие консерванта со связыванием антоцианов, обусловливающих цвет плодов и ягод.Консервирующий эффект сернистой кислоты зависит от кислотности сырья. В кислой среде степень диссоциации сернистой кислоты снижается, и как раз недиссоциированная форма ее обладает наибольшим антисептическим действием. Поэтому сульфитируют кислое сырье — плоды и ягоды, из кислого сульфитированного продукта сернистый ангидрид при нагревании легко улетучивается. В пресных овощах после десульфитации нагреванием в продукте остается повышенное количество сернистого ангидрида(выше нормы).Наиболее часто практикуют мокрую сульфитацию плодовоягодных пюре, т. е. используют растворы сернистой кислоты или хорошо растворимого сульфата натрия.Конечная концентрация рабочего раствора сернистого ангидрида в продукте должна составлять 0,12...0,20 %. Нормирование рабочего раствора регламентируется технологическими инструкциями.Для сульфитации можно использовать газообразный сернистый ан-гидрид из баллонов, подавая его в емкости с сырьем из расчета 1,5...2,0 г/кг. Через 12...24ч в емкости доливают холодную воду.При сульфитации пюре концентрацию сернистого ангидрида увеличивают до'0,4 %.При сульфитации плодов и ягод нужно соблюдать технику безопасности — обеспечивать герметичность помещений, надежность газопроводов. Работать следует в специальной одежде и противогазах.
Сорбиновая кислота и ее соли подавляют развитие дрожжей, плесеней и многих бактерий, за исключением молочно- и уксуснокислых, на которые они практически не оказывают воздействия. Антисептическое действие в большей степени проявляется в кислой среде.
Сорбиновую кислоту и ее соли как консервант применяют при производстве соков плодовых и ягодных натуральных, с сахаром, с мякотью, концентрированных, осветленных и неосветленных, плодово-ягодных экстрактов, джемов, варенья, плодов и ягод, дробленых и протертых с сахаром, соусов фруктовых, повидла, томатной пасты, томатных соусов, квашеной капусты, соленых огурцов и томатов; полуфабрикатов пюре, соков и для производства компотов и овощных салатов.
Применение сорбиновой кислоты позволяет значительно снизить температуру и время нагрева продукции, использовать для фасовки тару, не выдерживающую обработку высокими температурами (тетрапаки, ламистерная упаковка) при горячем розливе. При длительном нагревании сорбиновая кислота может частично улетучиваться, поэтому ее добавляют в конце варки перед фасовкой. При консервировании сырья с низкой кислотностью в продукт можно добавлять лимонную или яблочную кислоту.
Особую ценность этот консервант представляет при производстве протертых или дробленых непастеризованных плодов и ягод с сахаром.
В условиях высокой активной кислотности среды (pH 2,5—3,5) и общей кислотности не менее 0,4% бензойная кислота и ее натриевая соль являются сильными антисептиками. Бензойная кислота подавляет жизнедеятельность микроорганизмов в концентрации 0,05%, а бензойнокислый натрий — 0,07—0,1%. Особенно сильно эти антисептики действуют на дрожжи и плесени, в меньшей степени — на бактерии. Наличие в продукте значительного количества белковых веществ снижает консервирующее действие бензойной кислоты и ее натриевой соли.
Бензойная кислота и бензойнокислый натрий в концентрациях, применяемых для консервирования, не оказывают отрицательного влияния на организм человека. Попадая в почки, бензойная кислота реагирует с глицином, образуя гиппуровую кислоту, которая безвредна и удаляется с мочой из организма.
Бензойная кислота представляет собой бесцветные кристаллы, имеющие форму листочков или иголок, плотность ее 1,266 г/см3 (при температуре 15°С). Температура плавления бензойной кислоты 122,4° С.
Бензойная кислота хорошо растворима в спирте и эфире, но плохо растворяется в воде. При 17,5° С она образует 0,21%-ный водный раствор. Поэтому для консервирования вместо бензойной кислоты используют сравнительно хорошо растворимую натриевую соль ее.
Для получения бензойнокислого натрия бензойную кислоту смешивают с питьевой содой и осторожно растворяют в горячей воде.
Растворимость бензойнокислого натрия в воде при 25°С составляет 61, а при 100°С — 77%.
Для консервирования готовят водный 5%-ный раствор бензойнокислого натрия и добавляют его к подготовленному сырью. Этим антисептиком консервируют высококислотные плоды и ягоды, а также изготовленное из них пюре (вишня, яблоки, земляника, малина).
Во избежание разбавления пюре консервант лучше растворять не в воде, а в плодовом соке. Бензойнокислый натрий не является летучим веществом, поэтому пюре перед добавлением консерванта не охлаждают. Поскольку данный антисептик отбеливающими свойствами не обладает, консервированное им пюре получается более темным, чем при сульфитации.
Бензойнокислый натрий уже в концентрации 0,04% может придать продукту привкус, что, в частности, отмечалось в яблочном соке и консервированных соленых огурцах.