Пастеризациязаключается в нагревании продукта до температуры ниже 100°С: выше 67 °С в течение 30–40 мин (длительная пастеризация) и до 85–90 °С в течение 1–1,5 мин (кратковременная пастеризация).
При пастеризации погибают вегетативные формы микробов, но споры некоторых из них остаются, поэтому пастеризованные продукты долго не хранятся. Пастеризуют молоко, сливки, джем, соки, пиво.
Стерилизация – тепловая обработка герметически закрытого продукта при температуре 113–120 °С в течение определенного времени. Режим стерилизации зависит от рН продукта, его консистенции, вида и объема тары. Кислые продукты стерилизуются при более низких температурах (105 °С). При этом все микробы и их споры погибают. Стерилизованные продукты могут храниться длительное время, однако пищевая ценность их снижается, так как при стерилизации частично гидролизуются и денатурируют белки, разрушаются витамины.
Ультравысокотемпературно-обработанный продукт (УВТ-обработанный продукт)-продукт, например, молоко, подвергнутый термообработке при температуре выше 135 °С с выдержкой до 10 с.
Перспективным методом сохранения качества продукта является асептическая стерилизация – горячий розлив в стерилизованную тару жидких и пюреобразных продуктов, нагретых до температуры 130–150 °С с последующим их быстрым охлаждением до 30–40 °С.
При консервировании токами сверхвысокой частоты (СВЧ) продукт в герметичной таре помещается в электромагнитное поле переменного тока. Время консервирования сокращается в 20 раз.
Ультрафиолетовые лучи используют для обработки внешних поверхностей камер холодильников, мясных туш, колбас.
При применении обеспложивающих фильтров микроорганизмы фильтруемых продуктов (соки, пиво) задерживаются на поверхности фильтров. Продукты сохраняют естественный вкус, цвет и аромат.
С помощью ионизирующих излучений радиоактивных изотопов кобальт-60 и цезий-137 уничтожают плодовых мух и долгоносиков в импортном винограде и апельсинах.
Уже накоплен большой опыт применения озона при хранении картофеля, моркови, капусты, лука и фруктов (винограда и яблок) за рубежом. Применяется озонирование воздуха хранилищ, холодильных камер.
Физико-химические методы консервирования. Консервирование солью и сахаром основано на том, что большинство микроорганизмов не развивается в продуктах при повышенной концентрации соли и сахара, увеличивающих осмотическое давление. Осмос – это медленное проникновение растворителя (вода микробов) в раствор (сахара и соли) через тонкую перегородку, разделяющую их.
Соленые продукты хорошо сохраняются, при солении появляются специфические вкус и аромат, изменяется структура продукта, однако при солении из продукта вместе с водой частично удаляются растворимые белки, витамины и другие вещества. Поваренной солью консервируют в основном рыбу, рассольные сыры и грибы. Для консервирования применяют соль в концентрации 4–14 %.
Консервирование сахаром применяют при производстве варенья, джема, повидла, сгущенного молока, мармелада, цукатов и других продуктов. Концентрация сахара при этом должна быть не менее 60–65 %. Для лучшей сохраняемости продукты с концентрацией сахара менее 65 % дополнительно пастеризуют в герметично закрытой емкости.
Сушка — способ основан на удалении части воды из продукта, в результате чего повышается концентрация сухих веществ, возникает высокое осмотическое давление. Продукты сушат до содержания влаги 4–25 %.
Сушат плоды, овощи, грибы, молоко, яйца, рыбу.
Различают сушку естественную (в тени или под лучами солнца) и искусственную (с помощью горячего воздуха с температурой свыше 120 °С в специальных сушилках). Жидкие продукты сушат в распылительных сушилках.
Современными способами являются обезвоживание инфракрасными лучами и сублимационная сушка. Например, сублимационная сушка – это сушка замороженных продуктов в вакууме, при которой наблюдается переход льда замороженного продукта в пар, минуя стадию воды.
Комбинированные методы консервирования. Вяление – медленная сушка подсоленных продуктов. Копчение — обработка дымом в сочетании с солением. Различают копчение горячее, которое протекает при температуре дыма 70–140 °С, и холодное – при 40 °С. Для копчения применяют также коптильную жидкость и электрокопчение. Коптят мясо, рыбу.
Биохимические методы – основаны на свойстве кислот и спирта, образующихся в продуктах, задерживать развитие большинства микроорганизмов. При квашении молочная кислота (до 0,7–0,9 %) образуется в результате молочно-кислого брожения сахаров, содержащихся в заквашиваемых плодах и овощах. Для улучшения вкуса и активации плазмолиза клеток и перехода сахара (сока) в рассол при квашении вносят 2–5 % поваренной соли. При мочении яблок накапливается до 1,5 % спирта. Этиловый спирт накапливается в винах в результате дрожжевой деятельности.
Химические методы консервирования основаны на добавлении к продуктам различных антисептиков, например, кислот (уксусной, серной, сорбиновой, бензойной), спирта, уротропина, низинав соответствии с установленными нормами. При мариновании в продукт добавляют уксусную кислоту в количестве 0,6–1,5 %, сахар, соль, пряности. Как правило, продукты предварительно бланшируют. Эффект консервирования обеспечивается бактерицидными свойствами уксусной кислоты.
Спирт добавляют в ликеро-водочные изделия (10–45 %), обрабатывают хлеб, предназначенный для длительного хранения. Спирт замедляет действие микроорганизмов.
Консервирование сернистой кислотой, ее солями и диоксидом серы называется сульфитацией. Например, диоксидом серы обрабатывают плоды и ягоды, в т.ч. перед сушкой. Сульфитированное сырье является полуфабрикатом и используется для переработки после десульфитации. При хранении свежего винограда применяют метабисульфат калия.
Бензойно-кислый натрий (0,05–0,1 %) применяют для консервирования кислых соков. Сорбиновая кислота в концентрации 0,1 % подавляет действие микроорганизмов сильнее, чем бензойная и сернистая, не изменяя органолептические свойства продуктов. Успешно применяется в сочетании с сахаром для консервирования плодово-ягодных пюре.
Инспекцией называется осмотр сырья с отбраковкой непригодной (битые, заплесневелые, неправильной формы, зеленые и т. п.) к переработке его части. Инспекцию иногда выделяют в самостоятельный технологический процесс, а чаще совмещают с сортировкой плодов по качеству.
Эти операции проводят иногда на столах, а в большинстве случаев выполняют вручную на полотне ленточных или роликовых транспортеров, по которым движется сырье в один слой, так как при многослойной загрузке верхние плоды закрывают нижние и их трудно осмотреть. Работающие размещаются с обеих сторон транспортера через каждые 0,8—1,2 м, отбирают негодные экземпляры и сбрасывают их в специальные сборники (карманы) для отходов. Доброкачественное сырье остается на ленте транспортера и после ополаскивания из душа передается на дальнейшую переработку.
Нормальные условия работы обеспечиваются при скорости движения ленты 0,08—0,1 м/с, равномерной загрузке ленты сырьем в один слой и хорошей освещенности помещения. При большой скорости движения транспортера трудно контролировать качество сырья и правильно сортировать его.
Инспекционный ленточный транспортер состоит из каркаса и прорезиненной ленты шириной 0,6—0,8 мм, натянутой между двумя барабанами. По сторонам транспортера имеются спуски для удаления отходов. Отходы собираются в приямках и перемещаются гидравлическими, скребковыми, шнековыми, ковшовыми транспортерами или насосами в сборники для утилизации или для вывозки за пределы цеха. Иногда вместо прорезиненной ленты применяют металлическую сетку. На таком транспортере вода не задерживается, что создает определенные удобства при работе. После сортировки сырье промывается водой из душа.
Для сортировки и инспекции овощей и плодов применяют также роликовые транспортеры. Рабочее полотно такого транспортера состоит из медленновращающихся роликов. Благодаря этому плоды и овощи поворачиваются во время продвижения, что помогает их осмотреть со всех сторон.
Качество сортировки и инспекции систематически контролируется лаборантами и мастерами.
Все загрязнения на поверхности сырья (почва, песок, пыль, экскременты насекомых или птиц, прилипшие части растений и т. п.) должны быть удалены. Вместе с загрязнениями удаляется до 90-95% микроорганизмов. Это гарантирует высокое качество консервов и обеспечивает надежную сохранность их на длительный период.
Моют сырье обычно после инспекции и калибровки. Если калибровать мокрые плоды или овощи, то они увлажнят инспекционно-сортировочное оборудование, а это будет способствовать повышению обсемененности микрофлорой сырья.
Однако многие виды сырья поступают на переработку весьма загрязненными почвой или пылью, вследствие чего обнаружить дефекты затруднительно. Такое сырье целесообразно вначале мыть, а потом инспектировать. Так поступают, например, с томатами. Нельзя ограничиваться только первичной мойкой сырья. При чистке и резке плоды и овощи неизбежно загрязняются вновь и поэтому после чистки и резки их необходимо мыть снова. Моют сырье дополнительно и в том случае, если к подготовленному сырью прикасались руками и тем самым могли увеличить обсемененность его микрофлорой. Такое сырье необходимо ополаскивать под душем. В некоторых случаях мойка требуется не для удаления загрязнений, а по условиям улучшения технологии, например для удаления крахмала с резаного картофеля или с бланшированных макарон и т. п.
Системы моечных машин разнообразны, одни из них в достаточной мере универсальны (элеваторные, вентиляторные, душевые), другие специализированы на обработке определенного вида сырья (лопастные для картофеля и корнеплодов, ягодные, флотационные для зеленого горошка, сахарной кукурузы и т. п.).
Очень загрязненные картофель и корнеплоды хорошо отмываются на лопастной моечной машине,
Зеленый горошек моют во флотационной моечной машине, в которой отделяются легковесные и раздробленные зерна и легкие примеси. Тяжелые примеси оседают на дно. Бобы фасоли моют в вентиляторных или встряхивающих машинах; початки кукурузы — в ротационной конусной моечной машине, в барабан которой подают воду под давлением 200...300 кПа. Томаты, баклажаны, кабачки, перец моют последовательно в элеваторной и вентиляторной моечных машинах и инспектируют на транспортере. Свеклу моют последовательно в барабанной и вибрационной моечных машинах, а при сильном загрязнении предварительно обрабатывают в лопастной моечной машине. Зелень (шпинат, салат и др.) моют под душем при давлении воды в водопроводе 200...300 кПа. Косточковые плоды моют в вентиляторных или моечно-встряхивающих машинах, семечковые — последовательно в роторных и вентиляторных машинах, ягоды — под душем.
Процесс разделения сырья на однородные по размерам партии называют калиброванием. Например, зеленый горошек калибруют либо по размерам, либо по плотности в зависимости от сорта. Оба способа позволяют разделить зерна по содержанию крахмала, которое должно быть минимальным. Томаты сортируют по размерам и степени зрелости. Калибрование, предусматривающее сортирование сырья по размерам, позволяет механизировать операции по очистке, резке, фаршированию овощей, регулировать режимы стерилизации, сократить отходы сырья при чистке и резке, улучшить качество готовой продукции. На консервных заводах используют различные типы калибровочных машин: тросовые, валковые, дисковые, шнековые и др. Барабанные калиброватели применяют для плодов и овощей круглой формы (зеленый горошек, картофель и др.); тросовые - для слив, вишен, абрикосов, моркови, огурцов; вали-коленточные - для яблок, томатов, лука и огурцов.
Степени зрелости различают: биологическую (физиологическую), техническую, съемную (уборочную), потребительскую.
Созревание плодов томатов различают по цвету и состоянию семенной камеры для пяти фаз созревания, следующим образом:
1. Зеленая степень зрелости: поверхность плода полностью зеленая;
2. Молочная степень зрелости: плоды со светло-зеленым беловатым оттенком окраски поверхности с твёрдой кожурой;
3. Бурая степень зрелости: плоды плотные, с глянцевым блеском, с частично или полностью бурыми разливами на поверхности плода, с признаками розовой окраски у его вершины;
4. Розовая степень зрелости: плоды плотные, со светло-розовой или ярко-оранжевой окраской, поверхность плода до 50% может быть желтовато-бурой окраски;
5. Красная степень зрелости: плоды плотные, полной биологической зрелости с розоватой или оранжевой окраской.
Плоды и овощи очищают разными способами в зависимости от их физиологических особенностей и целей переработки. Зеленый горошек очищают от примесей на зерновом сепараторе с системой сит, совершающих колебательное движение. Корнеплоды и клубнеплоды очищают от кожицы механическим способом, используя машины с терочной поверхностью; термическим, при котором оказывается комбинированное воздействие паром и температурой (0,3...0,5 МПа, 140...180 °С) и удаляется слой кожицы 1...2 мм в моечно-очистительных машинах; химическим, воздействуя на поверхностный слой раствором горячей щелочи (соответственно 8...12%-й раствор, 90...95 °С, 5...6 мин). Плоды семечковых очищают от кожицы на специальных машинах с вращающимися стержнем и ножами. Можно проводить очистку плодов химическим способом (2...10%~й раствор щелочи, 100 °С, 1...6 мин), обжигом (343...371 °С, 12...16 с), паром
(10 с при давлении 1 МПа) с последующим удалением кожицы струей воды, инфракрасными лучами. При очистке удаляются несъедобные части плодов и овощей (кожура, плодоножки, косточки, семечки, семенные гнезда и т. д.).
Сырье измельчают при производстве многих видов консервов. Степень измельчения определяет в дальнейшем интенсивность других технологических операций, качество продукта и др.
Так, тонкое измельчение плодов позволяет увеличить выход сока при прессовании, однако наличие большого количества мелких частиц затрудняет отделение сока от мякоти.
Тип дробильной машины зависит от вида сырья, структуры его тканей и цели измельчения. Плоды твердой структуры, например яблоки, можно измельчить до кашицеобразного состояния на быстроходных ножевых дробилках и до состояния, позволяющего пропускать измельченный продукт через сито, на молотковых дробилках. Желательно, чтобы дробильные машины позволяли получить сырье с заданным гранулометрическим составом. Например, на молотковой дробилке типа 1-63 гранулометрический состав мезги следующий: частицы размером от 1 до 3 мм — 20 %, от 3 до 5 мм — 30, от 9 до 12 мм — 10 %. Диаметр отверстий сита 12 мм.
При дроблении плодов с мягкой тканью на дробилках с ситами, имеющими отверстия малого диаметра, в мезге повышается содержание очень мелких частиц. Извлечение сока из такой мезги затруднено, так как при прессовании отсутствует дренажная система.
При дроблении винограда важно добиться не только увеличения выхода сока, но и получить сок высокого качества. Увеличение в соке мокрых взвесей приводит к тому, что во вкусе и аромате присутствуют окисленные тона. Эти явления наблюдаются при использовании ударно-центробежных дробилок.
Измельчение плодов и овощей на кусочки определенного размера и формы производится на резательных машинах. Сырье может быть нарезано в виде брусков, кубиков, кружков, прямоугольников и т. д.
Некоторые виды плодов и овощей требуют удаления косточек, плодоножек, семян. Эти операции также осуществляются на специальных машинах., Вручную производят процесс доочистки.