книги из ГПНТБ / Ильченко, С. Г. Технология и технохимический контроль консервирования учебник

Для очистки растительного сырья от кожицы применяют хи­ мические методы обработки, используя преимущественно горя­ чий (90—95° С) раствор каустической соды. Концентрация ще­ лочного раствора для обработки большинства видов сырья ко­ леблется от 1,0 до 3,0%, но для томатов и айвы составляет 15— 20%. После выдержки в течение 0,5—2,0 мин (и до 5 мин) в ще­ лочи протопектин, скрепляющий клетки кожицы между собой

имякотью, разрушается и кожица легко смывается водой. Для освобождения растительного сырья от кожицы можно

подвергнуть его обжигу горячим воздухом, смешанным с газо­ образными продуктами сгорания. Температура смеси 400— 500° С. Продолжительность обжига (для томатов) 6—8 сек. При такой высокой температуре кожица сгорает и удаляется во вре­ мя последующей промывки водой; находящаяся под кожицей ткань сырья не повреждается.

Термическая обработка сырья

Многие виды сырья перед расфасовкой в банки подвергают предварительной тепловой обработке: бланшированию, обжари­ ванию и увариванию. При изготовлении рыбных консервов в ка­ честве предварительной тепловой обработки продукта инст'да применяют вяление или копчение.

Б л а н ш и р о в а н и е . Бланшированием называется обработ­ ка сырья в горячей воде, в водных растворах солей или кислот либо острым (барботирующим) паром. В переводе на русский язык бланширование означает отбеливание. Однако в зависи­ мости от вида сырья и изготовляемой продукции этой операцией могут быть достигнуты чрезвычайно разнообразные цели:

1) прекращение биохимических процессов вследствие разру­ шения ферментной системы сырья нагреванием;

2) изменение объема сырья. Бланширование сырья (мяса, рыбы), содержащего много белковых веществ, которые при на­ гревании коагулируют и уплотняются, приводит к уменьшению его объема. Также сказывается удаление воздуха, содержащего­ ся в межклеточных пространствах тканей растительного сырья. Уменьшение объема способствует более плотной укладке про­ дукта в банки. Если сырье (например, сухие бобовые культуры) богато крахмалом, который впитывает влагу, то объем его после

3)изменение массы сырья. При бланшировании масса сырья может уменьшаться вследствие экстрагирования водой содержа­ щихся в -нем растворимых веществ или увеличиваться, например, при набухании;

4)повышение проницаемости протоплазмы клеток расти­

40

тельного сырья, так как при нагревании свертываются белки протоплазмы. Это облегчает извлечение клеточного сока (полу­ чение плодово-ягодных соков) или пропитывание плодов сахар­ ным сиропом (производство варенья);

5)изменение консистенции сырья — оно размягчается вслед­ ствие химических и физико-химических преобразований, проис­ ходящих в тканях при бланшировании. В некоторых случаях растительные ткани теряют свойственную им хрупкость;

6)удаление воздуха, содержащегося в растительной ткани, затрудняющего некоторые производственные операции (увари­ вание, стерилизацию и др.);

7)выщелачивание красящих веществ и отбеливание сырья;

8)удаление летучих или легкораспадающихся веществ, при­ дающих продукту неприятный запах, например сернистых сое­ динений, которыми богаты капуста, шпинат, кожица кур;

9)удаление веществ, придающих неприятный (горьковатый) привкус некоторым видам растительного сырья (из спаржи, баклажанов);

10)разрушение веществ, связывающих отдельные клетки ткани между собой, что облегчает измельчение сырья и умень­ шает отходы производства (например, при протирании томатов);

11)клейстеризация крахмала, вследствие чего снижаются потери экстрактивных веществ (при консервировании кукурузы).

При бланшировании в воде теряется больше ценных экстрак­ тивных веществ сырья (сахаров, белков, кислот, солей, витами­ нов), чем при обработке паром.

Поэтому сырье лучше обрабатывать паром, за исключением тех случаев, когда применение воды для бланширования вызы­ вается особой необходимостью. Например, горох для набухания крахмала и белков нужно бланшировать обязательно в воде.

Для бланширования сырья в воде используют скребковые или ковшовые бланширователи, оборудованные барботерами. В случае бланширования в растворах во избежание их разбав­ ления конденсатом эти же аппараты снабжают глухими змее­ виками. При небольшом объеме производства для бланширова­ ния применяют двутельньге котлы. Обработку паром осуществ­ ляют в ленточных шпарителях или шпарочных камерах.

сервов применяется обжаривание. Овощи и рыбу обжаривают в растительном (чаще всего подсолнечном) рафинированном мас­ ле, а мясо — в животном жире.

При обжаривании сырье несколько размягчается и приоб­ ретает специфический вкус и аромат, изменяется его внешний вид, удаляется часть влаги, впитывается масло и повышается

41

калорийность продукта. Температура масла при обжаривании высокая (120— 150° С), в связи с чем погибают микроорганиз­ мы, находящиеся на поверхности сырья, и инактивируются фер­

менты.

Для обжаривания в растительном масле используют паро­ масляную печь, представляющую собой стальную ванну, обору­ дованную греющей камерой. Ванну заполняют маслом и нагре­ вают его паром давлением 784—980 кПа (8—10 ат). Паро-мас­ ляные печи бывают механизированные и немеханизированные. В первых сетчатые корзины загружаются при помощи дозатора определенным количеством сырья, проносятся транспортером через ванну с горячим маслом и по выходе из печи опрокиды­ ваются, при этом обжаренный продукт выгружается. В немеха­ низированных печах корзины с сырьем вручную погружают в ванну с -маслом и через определенный промежуток времени вы­ гружают из ванны.

При обжаривании в масле накапливаются обугленные мел­ кие кусочки овощей, рыбы и пр. Они ускоряют порчу масла и придают продукту неприятный вкус и цвет. Для предотвращения этого в нижней части ванны создают так называемую водяную подушку. Проточная вода, постоянно меняясь, уносит взвеси. Вода не должна достигать греющей камеры, а температура верхних слоев ее — превышать 60° С.

У в а р и в а н и е . Уваривают (выпаривают влагу) для повы­ шения концентрации продукты жидкой консистенции (томатную массу, плодовые соки, молоко). Эти продукты представляют со­ бой водные растворы сахаров, белков, кислот, солей и других химических веществ. Некоторые из них содержат нераствори­ мые вещества (клетчатку) во взвешенном состоянии. При ува­ ривании продукт доводят до температуры кипения. Вода при этом испаряется, процентное содержание растворенных веществ увеличивается, а продукт уменьшается в объеме.

Уваривание нередко совмещают с процессом растворения до­ бавляемых к продукту веществ. Например, при варке повидла одновременно с выпариванием влаги из протертой фруктовой массы происходит растворение в ней сахара.

Уваривание производится при атмосферном давлении или под вакуумом. Уваривание при атмосферном давлении сопро­ вождается уничтожением содержащихся в продукте микроорга­ низмов. Температура кипения раствора зависит, как известно, от его концентрации и вида растворенных веществ. При атмос­ ферном давлении пищевые продукты закипают при температуре от 100,1 до 104° С, причем с увеличением концентрации продук­ та повышается температура его кипения.

Длительное нагревание при температуре около 100° С может вызвать нежелательные изменения ценного химического состава плодов и овощей — сахаров, витаминов, красящих веществ. При уваривании под разрежением температура кипения понижается.

42

Чем глубже вакуум, тем ниже температура кипения. В промыш­ ленных установках продукт уваривают при остаточном давле­ нии 7 15 кПа (вакуум 710—650 мм рт. ст.) температура его кипения при этом составляет 40—55° С. Уваривание под разре­ жением происходит в отсутствии воздуха, что также положи­ тельно влияет на качество уваренной массы, потому что кисло­ род воздуха вызывает окис­

мокровоздушным или суховоздушным насосом 3. Мокровоздуш­ ный насос отсасывает из конденсатора воздух и воду, а суховоз­ душный — только воздух и применяется в тех случаях, когда отвод воды из конденсатора осуществляется самотеком (баро­ метрический конденсатор).

В вакуум-выпарных установках некоторых систем соковый пар частично используется для обогрева аппаратов, благодаря чему достигается значительная экономия тепла (вакуум-аппара­ ты, оборудованные инжектором; многокорпусные вакуум-выпар- ные установки).

вкусовых качеств. Процесс проводят в две стадии, сначала при сравнительно низких температурах (50—65°С), а затем при по­ вышенных (до 85—115° С). Для вяления используют печи, обра­

сервов (шпроты) рыбу для придания специфического вкуса и цвета, а также для подсушивания коптят. Ее нанизывают на прутья и обрабатывают в коптильных камерах дымом, получае­ мым в результате неполного сгорания древесины при ограничен­ ном доступе воздуха.

43

Расфасовка продукции в тару

Тару перед расфасовкой продукции подвергают санитарной обработке для удаления механических загрязнений и уничтоже­ ния микроорганизмов и во избежание повторного обсеменения немедленно заполняют продуктом.

Жестяные банки обрабатывают горячей водой и паром. В ма­ шинах разных конструкций банки передвигаются через камеру по наклонному лотку или при помощи звездочек. Камера разде­ лена на две части. В первую из них по пути движения банок подается горячая вода, во вторую — барботирующий пар.

Мойку и шпарку крупных жестяных банок иногда осуществ­ ляют шприцеванием.

Стеклянную тару отмачивают в теплой (50—60° С) воде или

иобрабатывают паром.

Вкачестве моющих веществ (детергентов) применяют смесь растворов 2,5—3%-ного каустической соды, 1,5—2 %-ного силика­ та натрия (жидкого стекла) и 1 —1,5%-ного тринатрийфосфата. Хорошее качество мойки тары обеспечивается при применении смеси 2,5—3%-ного раствора синтетических поверхностно-актив­ ных веществ П-16 и ОП-Ю, взятых в соотношении 30 и 70%.

Поверхностно-активное вещество П-16 представляет собой зеленовато-бурую жидкость, которую выпускают в виде 30%-но- го водного раствора. По химическому составу это смесь натрие­ вых солей продуктов сульфирования тетраизопропилдифенилметана. Особенно активно вещество П-16 действует в присутст­ вии ОП-Ю— жидкости светло-коричневого цвета, являющейся продуктом обработки смеси алкилфенолов окиси этилена.

Горячая смесь веществ П-16 и ОП-Ю используется для рас­ пылительной мойки стеклянной тары, бывшей в употреблении (возвратная тара). Дезинфекция такой тары осуществляется раствором активного хлора, который приготовляют из хлорной извести, смешивая ее с небольшим количеством воды. Получен­ ную густую массу молочного цвета добавляют к воде, размеши­ вают и оставляют на сутки. Хлорная известь реагирует с водой:

Са0С12+ Н 20 -* С а (0 Н )2+С 12.

Са(ОН )2 осаждается, а отстоявшийся раствор хлора — про­ зрачную зеленоватую жидкость — используют для получения рабочего раствора, содержащего активного хлора не менее 100 мг/л. В таком растворе тару замачивают 10 мин и допол­ нительно промывают. Хорошими дезинфицирующими свойства­ ми обладает также хлорамин, тетрамон АХ (ацетилпиридннийхлорид) или тетрамон АБ (ацетилпиридинийбромид) в виде 0,5—1%-ных растворов.

44

рузы, спаржевая фасоль, сало-бобовые, расфасовывают с по­ мощью двухкомпонентных наполнителей, которые заполняют банки продуктом и заливкой в определенных количествах. При производстве натуральных рыбных консервов используют наби­ вочные машины, автоматически заполняющие банки сырьем. Имеются также автоматы для заполнения жестяных банок мясом (при производстве консервов «Тушеное мясо»), наполнители для плодов и др.

Однако рыбу, консервируемую в томате или в масле, некото­ рые виды продуктов из мяса, овощей и плодов расфасовывают вручную.

Эксгаустирование (вакуумирование)

Под эксгаустированием понимают удаление воздуха из за­ полненной продуктом тары перед герметической укупоркой.

Воздух содержится в межклеточных ходах ткани сырья. При расфасовке продукта он остается в незаполненном пространст­ ве банки. Подсос воздуха возможен при перекачивании насосом жидких и пюреобразных продуктов (соки, сиропы, соусы, про­ тертая плодовая масса). С понижением температуры продукта содержание в нем воздуха увеличивается.

Остающийся в банке воздух отрицательно влияет на продукт и тару в процессе стерилизации, а также при хранении готовых консервов. Кислород воздуха окисляет различные ценные орга­ нические вещества, входящие в состав пищевых продуктов. Осо­ бенно сильно отражается его присутствие на витаминах, которые при окислении разрушаются и теряют активность.

От наличия в банке кислорода воздуха, особенно при слабо­ кислой среде продукта, зависит интенсивность коррозии жестя­ ной тары. Как известно, при погружении двух металлов в ра­ створ электролита возникает электрический ток (образуется местный гальванический элемент). Вследствие пористости жесть консервных банок имеет точки оголения стали, поэтому с про­ дуктом соприкасается не только олово, но и железо. В резуль­ тате возникает разность потенциалов, что вызывает коррозию жести. Один из металлов становится анодом и переходит в ра­ створ, вытесняя из него водород, который выделяется на ка­ тоде. Железо в ряду напряжений стоит выше олова, поэтому в начале коррозии железо становится анодом и в результате электролиза переходит в продукт. Однако в процессе коррозии происходит перенапряжение олова, направление тока меняется и в консервах накапливается в основном олово, а не железо.

Накапливающийся на катоде водород постепенно образует защитную пленку, приводящую к поляризации элемента и пре­ кращению коррозии. Однако находящийся в банке кислород, реагируя с водородом, уменьшает образующуюся пленку и спо­ собствует продолжению коррозии.

46

Наличие в банках с консервами воздуха нежелательно также и потому, что он способствует развитию отдельных аэробных микроорганизмов, не погибших при стерилизации консервов, ко­ торые, начав действовать, подготовляют почву для развития анаэробных бактерий. Следовательно, создавая благоприятные условия для развития микроорганизмов, воздух снижает стой­ кость консервов при хранении.

Если в банке присутствует воздух, то в процессе стерилиза­ ции в ней создается высокое давление. Как известно, давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждого газа в отдельности. При стерилизации снаружи на банку давит водя­ ной пар. Когда температура в банке приближается к темпера­ туре стерилизации, то внутри нее создается такое же давление водяного пара, к которому добавляется давление оставшегося в банке воздуха. Кроме того, при нагревании происходит рас­ ширение продукта. В результате в банке создается давление 196—392 кПа (2—4 ат), которое может вызвать деформацию же­ стяной тары и срыв крышек у стеклянной.

Давление в банках с консервами во время стерилизации за­ висит от степени расширения содержимого: чем она больше, тем выше давление. Большое значение имеет температура стерили­ зации, а также температура консервов при закатке банок. Чем больше разность этих температур, тем значительней расширяют­ ся продукт и находящиеся в банке газы. Поэтому с повышением температуры стерилизации и уменьшением начальной темпера­ туры продукта давление в банках увеличивается.

Материал, объем и размеры (соотношение между высотой и диаметром) тары тоже существенно влияют на давление при стерилизации. Жесть и стекло при нагревании расширяются не­ значительно и практически не оказывают влияния на давление. Однако при стерилизации концы жестяной тары за счет внутрен­ него давления вздуваются и объем банки увеличивается. Крыш­ ки же стеклянной тары вздуваются очень незначительно, поэтому в аналогичных условиях давление в жестяных банках при сте­ рилизации меньше, чем в стеклянных. Удельное увеличение объема за счет вздутия концов у крупных банок меньше, сле­ довательно, давление в них выше, чем в мелких.

Влияние степени заполнения тары на давление при стерили­ зации в стеклянных и жестяных банках сказывается по-разному. Объем стеклянной банки увеличивается при стерилизации мень­ ше, чем объем находящегося в банке продукта, поэтому с умень­ шением степени наполнения стеклянной тары давление при сте­ рилизации уменьшается. В жестяной таре в зависимости от начальной и конечной температуры продукта объем банки может увеличиваться и меньше и больше, чем объем продукта. В пер­ вом случае давление при стерилизации с уменьшением степени заполнения банки уменьшается, во втором—увеличивается.

47

Давление в банке при стерилизации можно уменьшить уда­ лением из нее воздуха (эксгаустированием). Различают тепло­ вое и механическое эксгаустирование. Иногда комбинируют оба метода. Для теплового эксгаустирования незакрытые банки с продуктом пропускают в течение 8—10 мин через аппарат-эксга­ устер, где они обрабатываются барботирующим паром.

Эксгаустер представляет собой закрытую камеру, оборудо­ ванную барботерами, в которой банки проходят по зигзагообраз­ ному пути. Этот аппарат не обеспечивает достаточного подогре­ ва продукта и применяется преимущественно на заводах, изго­ товляющих рыбные консервы в собственном соку в жестяной таре.

Хорошие результаты дает эксгаустирование тары с продук­ том нагревания инфракрасными лучами (ИК). Источником из­ лучения могут быть кварцевые лампы накаливания ИК-Ю00.

Разновидность теплового эксгаустирования — заполнение банок с продуктом предварительно подогретым соусом (рассо­ лом или сиропом). Продукты, представляющие собой однород­ ную массу (томатная паста, дробленая кукуруза, овощная икра), перед расфасовкой подогревают до требуемой температуры, что заменяет тепловое эксгаустирование.

Механическое эксгаустирование заключается в закатывании жестяных или стеклянных банок под вакуумом, величина кото­ рого зависит от вида продукта и его температуры. Так как в ряде случаев расфасовывают горячие продукты (температурой 70—80° С), то слишком глубокий вакуум при закатке может вызвать их закипание и потери. Чтобы этого не допустить, пре­ дельную величину вакуума при закатке устанавливают для1

1 Если давление выражено в кПа, то вместо 1 в обе формулы следует подставить 98 кПа.

48

каждого вида консервов в отдельности. Остаточное давление колеблется от 68 до 42 кПа, доходя в отдельных случаях до 15 кПа (соответственно вакуум 250; 450 и 650 мм рт. ст.).

Укупорка и мойка банок

После расфасовки тару с продуктом закатывают (см. § 2 — «Тара для консервов») и промывают для удаления жира и дру­ гих загрязнений. На непромытых жестяных банках жир при сте­ рилизации разлагается; при этом выделяются свободные жир­ ные кислоты. Соединяясь с солями металлов — железа, кальция, магния, поступающими в автоклав с водой или с влажным па­ ром, кислоты образуют нерастворимые мыла, прочно пристаю­ щие к поверхности жести.

Банки моют 0,5—1,0%-ным раствором щелочи, к которому добавляют иногда жидкое калийное мыло. Более концентриро­ ванные растворы щелочи применять нельзя, потому что они мо­ гут вызвать растворение полуды жести. Для ускорения омыле­ ния жира раствор следует подогреть до 70—80° С. После щелоч­ ного раствора банки промывают водой. Эффективными средст­ вами являются тринатрийфосфат, а также синтетические моющие и смачивающие вещества.

Если консервы жира не содержат (натуральные овощные, компоты и пр.), то банки промывают только горячей водой, опо­ ласкивая их под душем.

В моечных машинах банки погружают в ванну с моющей жидкостью, оборудованную транспортером для передвижения и выгрузки банок и глухим змеевиком для подогрева щелочного раствора либо барботером для подогрева воды.

Закатанные банки проверяют на герметичность. Жестяные банки с холодным продуктом (тушеное мясо) погружают на 1— 1,5 мин в воду, нагретую до 80—85° С. При этом содержимое банки расширяется, давление в ней увеличивается, и в случае негерметичности из банки начинают выходить пузырьки воздуха. Ванна для проверки герметичности внутри выкрашена белой краской, на фоне которой легче заметить пузырьки воздуха. Во­ ду в ванне нельзя доводить до кипения, так как пузырьки пара не дадут возможности установить, выделяется ли из банки

воздух.

В приборе В. 3. Жадана, предназначенном для контроля гер­ метичности тары, жестяная банка или горловина стеклянной бутылки помещаются в камеру, в которой создается давление. Если при закатке герметичность не достигнута, то воздух прохо­ дит внутрь тары. У жестяных банок при этом вздуваются кон­ цы, находящиеся вне камеры. В стеклянной таре (помещенной в патроне горлом вниз) видны пузырьки воздуха, проходящие через продукт, например через бутылку с фруктовым соком.

В промышленности обычно практикуется выборочный конт­ роль герметичности закаточного шва.

49