Современное состояние отрасли. Учебное пособие

Промышленное использование получил метод - СВЧ размораживания, не имеющий других недостатков, кроме необходимости использования дорогостоящего оборудования. Этот недостаток ликвидируется за счет малого срока окупаемости, который при размораживании блочного мяса составляет от0,5 до 1,0 г только за счет сокращения потерь мясного сока, вытекающего при обычном размораживании, кроме того, отмечается увеличение сохранности водосвязывающей способности, белков и микроэлементов. Только с помощью СВЧ-размораживания можно получить размороженное мясное сырье, практически не отличающееся от охлажденного по пищевым и органолептиче-

ским показателям. Такое сырье можно использовать не только для фаршевых, но и для цельнокусковых мясных кулинарных изделий. Основными преимуществами способа СВЧ-разморажи- вания являются высокая скорость и равномерность нагрева по всему объему мясного сырья, что обусловлено электрофизическими свойствами водных растворов именно в СВЧ-диапазоне частот. Для стандартных толщин мясных блоков на частоте 915 МГц при размораживании от - 18 до - 2 ºС в промышленных установках неравномерность температурного поля блока составляет всего 2-3 ºС по объему. При этом время размораживания составляет 5-8 мин в зависимости от состава мясного сырья. Существующие установки обеспечивают производительность1,5– 6,0 т блочного мяса в час.

СВЧ-нагрев (размораживание) относится к диэлектрическим видам нагрева. Значения диэлектрических характеристик мороженого мяса на порядок меньше диэлектрических характеристик мяса охлажденного, поэтому мороженое мясо более прозрачно для СВЧ-энергии. Глубина, на которой выделяется, экспоненциально затухая, половина вошедшей в блок мяса СВЧэнергии (глубина проникновения), для частоты 915 МГц при температуре - 18 ºС составляет порядка8-10 см. При подводе

121

СВЧ-энергии к блоку с двух сторон в нем практически равномерно поднимается температура при толщине блока в 20-25 см, но по мере повышения температуры блока меняются и диэлектрические характеристики мяса (больше влаги, меньше льда) и поверхностные слои блока начинают греться несколько быстрее центральных. Полностью размороженные слои(криоскопическая точка для мышечной ткани мяса составляет в среднем - 1,05 ºС) поглощают большую часть энергии, и центральным слоям ее достается все меньше и меньше. Поэтому, чтобы избежать перегревов поверхности, процесс СВЧ-размораживания блоков мяса обычно прекращают, когда среднеобъемная температура достигает - 2 ºС.

В производственных условиях при обычном СВЧ-разморажива- нии для этих целей следует всячески избегать отепления поверхности блоков мяса до начала СВЧ-размораживания.

Самым эффективным является размораживание блоков мяса СВЧ-энергией при дополнительном домораживании поверхности блоков перед началом процесса СВЧ-размораживания или с домораживанием блоков перед началом и в процессе СВЧразмораживания, таким способом можно добиться равномерного полного СВЧ-размораживания блоков мяса до температур0-1 ºС. Режим СВЧ-размораживания с домораживанием является щадящим в плане сохранности качества мяса. Наблюдаемое же незна-

чительное снижение качества относительно исходных свойств охлажденного сырья происходит уже не при СВЧ-разморажива- нии, а при скоростном замораживании. В процессе скоростного замораживания поверхностные слои мяса в блоке действительно замораживаются с высокой скоростью, но центральные слои из-за инерционности процессов теплопередачи промерзают недостаточно быстро и частично ухудшают свои качественные показатели. Поверхностные слои при скоростном замораживании также могут частично ухудшать качественные показатели из-за микрорастрескиваний, сопровождающих высокоскоростное замораживание. Однако в целом процесс «скоростное замораживание, низкотемпературное хранение и СВЧ-размораживание с домораживанием поверхности» (рис. 12) настолько эффективен, что при

122

определенных условиях позволяет консервировать и восстанавливать жизнеспособность отдельных биообъектов и некоторых органов млекопитающих, а поэтому максимально интересен для консервации и сохранения свойств исходного мясного сырья.

На предприятиях индустрии питания СВЧ применяется в целях стерилизации молочных продуктов, соков, других жидких сред. При применении СВЧ достигается одновременный и равномерный нагрев каждой молекулы пищевого продукта, полное уничтожение загрязняющих его микроорганизмов при максимальном сохранении содержания протеинов и витаминов, вкусовых и органолептических характеристик. Итоговый продукт не содержит консервантов, готов к употреблению, может храниться при комнатной температуре в течение, как минимум, 9 - 12 мес. с момента обработки. Данная технология позволяет составлять самые разнообразные рецепты первых и вторых блюд из всех видов мяса, рыбы, овощей, круп; десертов из фруктов, выпечки.

Рис. 12. Термограмма процессов СВЧразмораживания мяса в блоке, подвергнутом домораживанию с поверхности парами хладогента с температурой - 70 оС в течение 5 мин: 1 - температура поверхностных слоев блока; 2 - температура в центральных слоях блока

123

Процесс производства СВЧ-стерилизованных блюд состо-

ит из трех этапов.

1. Предварительная подготовка и упаковка продуктовосуществляется в специальном цехекухне, оснащенном мойками, измельчителями, мешалками, сепараторами, дозаторами, холодильными камерами и прочим оборудованием. Ряд ингредиентов, таких, как рис, горох, фасоль, требуют предварительного замачивания. Состав кухонного оборудования зависит от разработанной рецептуры и применяемых первичных продуктов. Продуктовые полуфабрикаты смешиваются вручную либо механическими дозаторами и загружаются в пластиковые лотки-кюветы, размещённые на транспортере. Обычно используются три моди-

фикации кювет: 163х120х30 мм, 205х140х30мм и 290х215х30 мм;

иногда применяются также круглые кюветы диаметром240 мм, Максимальный вес одной упаковочной кюветы- в пределах 100 г. При необходимости возможна и раздельная укладка ингредиентов - мяса или рыбы, гарнира, приправ, соусов - в соответствующий секции кюветы. Ручной труд необходим в тех случаях, когда ингредиенты должны располагаться в кювете особым образом, например, при изготовлении итальянской лазаньи или российского расстегая, когда тестовые коржи и наполнители укладываются последовательно слоями. Вес каждого блюда колеблется в зависимости от рецепта в пределах230-350 г, но в больших кюветах может достигать килограмма и более. После заполнения кювет происходит их запечатывание. Возможны два варианта комплектации упаковочного цеха: порционно - упаковочной машиной (в этом случае машина загружается заранее изготовленными пластмассовыми лотками) и термоштамповочной упаковочной машиной (с функцией термоштамповки лотков). В том и в другом вариантах заполненные кюветы передвигаются транспортером до участка термосварки, где происходит приваривание прозрачной пленки по периметру лотка. Одновременно из кюве-

124

ты откачивается кислород и закачивается инертный газ. Здесь же происходит маркировка продукции. Все операции по подготовке и упаковке продуктов контролирует соответствующая электронная аппаратура.

2. Стерилизация упакованного продукта осуществляется в специальном туннеле под воздействием микроволнового излучения, аналогичного используемому в домашних СВЧ-печах. Процесс идет при непрерывном движении конвейерной ленты и -со стоит из 4 фаз.

В первой фазе происходит предварительный разогрев продукта до температуры + 60…+ 70 оС. Во второй фазе осуществляется собственно доведение продукта до готовности и его стерилизация при температуре + 121…+ 125 оС и давлении в 1,5 бара. В третьей фазе продукт выдерживается при температуре + 121… + 125 оС и давлении в3,5 бара при постоянном обдуве горячим воздухом. Четвертая фаза предусматривает плавное понижение температуры до + 20 оС под холодной водой. После стерилизации продукт оформляется в специальную упаковку с нанесённым на ней иллюстративным и информационным материалом и укладывается в картонные ящики, которые ставятся на паллеты и поступают на склад готовой продукции. Склад представляет собой стеллажи, где при комнатной температуре упаковка хранится до поступления в торговую сеть либо оптовым заказчикам. Все фазы процесса стерилизации контролируются с пульта управления, на который выведены данные о мощности генераторов, состоянии магнетронов и волноводов, уровне давления и температурных режимах, скорости движения конвейера и пр. Для визуального контроля используются специальные люки в стенках туннеля, оснащенные системами безопасности на случай аварийного открытия машины. Каждая фаза имеет длительность 5 мин и, поскольку процесс СВЧ-обработки непрерывный, то каждые 5 мин на выходе из стерилизационного туннеля образуется140 кювет готового продукта.

125

3. Контроль качества - осуществляется двумя различными способами: анализами в лабораторных условиях или карантином готового продукта на складе в течение 15 дней с момента изготовления. Если продукт по каким-либо причинам оказался не стерильным, за это время происходит вздутие запечатанной кюветы. Исследования показали, что СВЧ-стерилизация выгодно отличается от обычных методов консервации продуктов как в части сохранения полезных веществ, так и по внешним, вкусовым и органолептическим качествам конечного продукта. Исследованиями также доказано, что и после 9 мес хранения СВЧстерилизованного продукта в комнатных условиях он, в сравнении со свежеприготовленным продуктом, не потерял вкусовых или органолептических качеств. Микробиологи подтверждают полное разрушение бактериальной флоры продукта при избранном режиме СВЧ-стерилизации, причем эффект устойчиво сохраняется в течение всего девятимесячного периода хранения. Органолептические характеристики продуктов, прошедших различную консервационную СВЧ-обработку остаются на высоком уровне.

На современном этапе развития индустрии питания в мире по технологии СВЧ-стерилизации кулинарных блюд работают более 20 производственных линий. Лидируют США, где построены 2 мощных пищевых завода, а также Англия, Германия, Франция, Иран, Египет, Тунис, Объединенные Арабские Эмираты, Таиланд, Саудовская Аравия, Италия, Япония.

Впоследнее время широкое распространение получила

система автоматов fast-food, установленных на улицах, в помещениях офисов, общественных зданиях и т..дВ автомат встроена малогабаритная СВЧ-печка, поэтому потребитель может при желании разогреть упаковку перед едой. Египет закупил не-

сколько линий для организации питания своеймии. ар СВЧ-стерилизованные продукты могут найти широкое применение в самых разных сегментах российского потребительского рынка.

126

1.В системе розничной торговли в супермаркетах и продовольственных магазинах в качестве альтернативы сублимированным продуктам и продуктам шоковой заморозки, консервам, различным супам и лапшам быстрого приготовления.

2.В системе fast-food как конкурент широко распространенным и не отличающимся высокими санитарно-гигиеничес- кими стандартами киоскам шаурмы, кур-гриль и аналогичным объектам.

3.В сети доставки готовых обедов в различные офисы и учреждения; на стройках, особенно удаленных от мест общественного питания и с малочисленным персоналом, не позволяющим организовать столовую по месту работы.

4.В школах и детских садах. Одно предприятие смогло бы полностью удовлетворить потребность в готовых завтраках и обедах учреждений дошкольного воспитания, общеобразовательных школ крупного городского района.

5.В организации питания авиапассажиров. Поскольку сей-

час горячие блюда на борту самолетов разогреваются в СВЧпечах, никаких принципиальных изменений в конструкцию авиакухонь вводить не придется. Аналогичным образом можно организовать питание в поездах дальнего следования и на междугородных автобусных маршрутах.

6. В системе МЧС как оптимальный продукт для снабжения лиц, пострадавших от стихийных бедствий или вооруженных конфликтов.

Возможности оборудования позволяют учесть любые - за просы потенциальных потребителей СВЧ-стерилизованной продукции, обусловленные расовыми, религиозными и прочими аспектами. Продукты СВЧ-стерилизации можно разогревать всеми доступными способами: в горячей воде, в духовке, на сковороде, на открытом огне, а также употреблять и без разогрева.

127

7.В системе снабжения армии и военизированных частей. Очевидно, что СВЧ-стерилизованные продукты найдут в войсках самое широкое применение. Прямоугольные кассеты упаковок занимают минимум места, поэтому незаменимы в тесных пространствах подводных лодок, кораблей, самолетов, в ранцах пехоты, в пайках частей специального назначения. Применяемая упаковка весьма прочна и обеспечит надежную сохранность -са мой деликатной высококалорийной пищи, требующейся современному солдату.

8.В системе снабжения отдалённых производств, особенно нефтегазовой и добывающей отраслей промышленности, использующих вахтовый метод труда персонала.

9.В комплектовании рациона спортсменов, спортивных туристов, альпинистов, естествоиспытателей, путешественников и пр.; в рационе лиц, поддерживающих диету либо вынужденных использовать специальное питание.

Разработан и активно продвигается на рынке широкий ассортимент блюд: это традиционные для итальянской кухни пасты, лазаньи, супы, равиоли, различные мясные деликатесы. Специально разработана «детская» серия в ярких упаковках и со вложенными внутрь сувенирами - сюрпризами. Отдельно предлагаются полуфабрикаты для приготовления салатов, гарниров, первых и вторых блюд, а также десерты (фруктовые салаты, муссы, суфле, пироги, круассаны, фаготтини, в том числе на основе заменителей сахара). Для спортсменов разработаны рецепты с повышенным содержанием протеина, специальными пищевыми добавками, восстановительными и витаминными комплексами.

Микроволновое оборудование широко применяется для быстрой сушки и бестемпературного консервирования овощей, фруктов, зелени, мяса, рыбы, зерна и других продуктов, а также для получения натуральных пищевых красителей, в фармакологии с помощью микроволнового оборудования сушатся лекарст-

128

венные растения. Уникальность этого метода состоит в том, что при воздействии СВЧ-излучения разогревается одновременно весь продукт, а не только его поверхность, поэтому при сушке микроволновым методом происходит не только удаление влаги из продукта, но и выравнивается влажность по всему объему. Простота использования микроволнового оборудования позволяет существенно сократить и удешевить технологический процесс сушки, что, в свою очередь, снижает себестоимость готового

продукта. Другое немаловажное преимущество этого метода сушки – низкая температура и небольшое количество времени для получения обезвоженного продукта. Это ценное свойство микроволновой сушки эффективно используется при обработке продуктов, позволяя сохранять максимальное количество витаминов и других полезных веществ. Кроме того, продукты, высушенные в СВЧ-печах, дольше сохраняются, т. к. при интенсивном воздействии СВЧ-поля полностью уничтожается любая микрофлора - то есть, одновременно с сушкой происходит стерилизация продукта. Экологическая чистота метода микроволновой сушки обусловлена тем, что источником питания СВЧ-печи является электричество - самый чистый вид энергии: технологический процесс микроволновой сушки полностью исключает попадание в атмосферу вредных выбросов.

Сегодня микроволновые технологии широко применяются в производстве широкого ассортимента пищевых продуктов: это детское, диетическое и спортивное питание; продукты быстрого приготовления; пищевые концентраты, соусы, приправы и специи. Натуральные сушеные ингредиенты, приготовленные методом микроволновой сушки, используются для обогащения продуктов витаминами и микро- и макроэлементами, придания им более интенсивного цвета, вкуса и аромата, без применения химических добавок и красителей. Кроме того, микроволновая технология сушки позволяет увеличивать срок хранения высушен-

129

ных продуктов до1 года и более без применения консервантов. Продукты, высушенные под воздействием интенсивного СВЧполя, не требуют особых условий хранения(холодильного оборудования и т. д.), что значительно сокращает расходы на хранение и транспортировку.

9. ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ИНДУСТРИИ ПИТАНИЯ

Ультразвук - звуковые волны, имеющие частоту выше вос-

́

принимаемых человеческим ухом, обычно, под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 Гц.

В индустрии питания, так же как и в фармацевтической промышленности, применение ультразвука открывает новые возможности для совершенствования рецептур и технологий.

Ультразвуковые процессоры применяются для реализации разнообразных процессов, таких, как:

-разрушение клеток (растительных и животных тканей, микроорганизмов);

-экстрагирование (извлечение водо-, спирто- и жирорастворимых веществ из разнообразного сырья растительного и животного происхождения);

-активация (ускорение) ферментных реакций в гетерогенных пищевых системах (при сбраживании теста);

-ускорение ферментации (при мариновании мяса);

-смешение;

-гомогенизация;

-диспергирование сухих порошков в жидких средах;

-эмульгирование масла/жира в жидких средах;

-распыление;

-контроль качества продукции;

-дезактивация ферментов;

-микробная и нактивация (консервирование);

-кристаллизация;

-обработка мяса;

-стимулирование жизнедеятельности живых клеток.

130