Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Абразивная обработка картофеля и овощей с дискретным энергоподводом. Монография
.pdf
щейся в сыром картофеле, а конечное содержание влаги в чипсах и палочках
составляет 2-4%, то есть происходит настоящий процесс сушки.
Производственный процесс складывается из двух термических стадий.
Сначала картофель, нарезанный на столбики размером 10-10-70 мм, после кратковременной обработки горячей водой обжаривают в горячем животном жире
или растительном масле. Этот полуфабрикат направляют потребителю свежеобжаренными или предварительно замороженными. Перед подачей к столу
картофель необходимо снова обжарить.
Критериями качества картофеля-фри являются цвет, запах, вкус, текстура
корочки и содержание жира. Предварительно обжаренный картофель во фритюре должен содержать не более 7% жира. При последующем обжаривании
картофель впитывает такое же количество жира.
Чипсы – картофель нарезанный ломтиками или кружочками толщиной
1.2-1.4 мм, который обжаривают в кипящем масле до конечного содержания
влаги 2-3%. Критериями качества этого продукта являются цвет, текстура, вкус
и содержание масла. Цвет должен быть золотисто-желтым. Вкус зависит в первую очередь от применяемого сорта картофеля, вида и качества применяемого
для обжаривания масла. Чипсы, приготовленные промышленным способом, содержат 35-42% жира.
Картофельные палочки имеют те же критерии качества и тот же способ
приготовления, что и чипсы. Единственным отличием является то, что картофель нарезают столбиками длиной 40-55 мм и шириной 5 мм.
Сушеные картофелепродукты известны давно, промышленная сушка начала осуществляться с 19 века. Наибольшее распространение этот способ получил с 50-ых годов 20 века. Сушеный картофель или непосредственно поступает
в продажу, или размалывается в картофельную крупку и продается в виде муки
для клецок. Из муки для клецок приготовляют три продукта: клецки вареные,
полуготовые и сырые. Вареные клецки приготовляют преимущественно из пюре, полуготовые – из молотого сушеного столового картофеля, сырые – из кар-
11
тофельной кашки. Ко всем видам клецок в качестве связующего материала добавляют 25% крахмала. Общими критериями качества клецок являются хорошая водосвязывающая способность и формуемость, невысокая максимальная
потеря при уваривании.
Картофель — клубнеплодное травянистое растение из семейства пасленовых. Это широко распространенная культура, что обусловлено разнообразием химического состава ее клубней, способностью давать высокие урожаи в
различных почвенно-климатических условиях, хорошей лежкостью клубней,
разносторонним использованием и высокими пищевыми достоинствами. Именно клубень является продуктивной частью. Насчитывается около 200 культурных и диких видов картофеля.
Размножается картофель клубнями и семенами, при этом в производственных условиях картофель размножают только клубнями.
Место прикрепления клубня к столону называется пуповиной, а противоположный конец — вершиной, на которой обычно больше глазков.
Молодые клубни (рис. 1) снаружи покрыты тонкой и легко отстающей
кожицей — эпидермисом, являющимся однослойной первичной покровной
тканью. По мере, созревания клубней эпидермис заменяется перидермой, т. - е.
прочной вторичной покровной тканью — кожицей. Покровные.ткани предохраняют клубень от механических повреждений, проникновения микроорганизмов и потери влаги.
Глазки могут располагаться в клубне на глубине до 2 мм и более в зависимости от сорта картофеля. Глубина залегания глазков влияет на количество
отходов при очистке картофеля. Глазки (почки) занимают около 0,2% массы
всей запасающей ткани.
Под кожицей находится слой коры, являющийся составной частью мякоти; но состоящий из паренхимных клеток, более плотных, чем клетки других
тканей мякоти. Далее расположено кольцо сосудистых пучков. Затем идет слой
камбия, за счет которого происходит рост клубней в толщину, и собственно па-
12
ренхимная ткань, или сердцевина (мякоть), которая делится на внешнюю, богатую крахмалом, и внутреннюю (центральную) звездообразную, более водянистую. Сердцевина клубня состоит из крупных паренхимных клеток, в которых
накапливаются питательные вещества.
По форме клубни бывают почкообразными, круглыми, удлиненными,
овальными в зависимости от сорта картофеля и условий возделывания. Цвет
кожицы белый, розовый и сине-фиолетовый, а мякоти — от белого до кремовожелтого.
Рис. 1.1 Строение клубня картофеля
Для переработки картофеля и производства картофелепродуктов важное
значение имеют химический состав и морфологические особенности клубней.
Так, с повышением содержания сухих веществ и крахмала в свежем картофеле,
естественно, будет увеличиваться выход продукции, что, в свою очередь, положительно скажется на технико-экономических показателях производства.
В свежем картофеле, из которого вырабатываются сухое пюре или хрустящий картофель, содержание редуцирующих сахаров не должно превышать
0,4—0,6%, поскольку редуцирующие сахара, взаимодействуя с аминокислотами, образуют темноокрашенные соединения, ухудшающие внешний вид и вкус
продукта.
В переработку не допускаются клубни позеленевшие и содержащие более
20 мг% соланина, так как в таких количествах это вещество считается вредным
для организма.
13
Наиболее пригодны для переработки клубни округлой формы с минимальным числам глазков и неглубоким их залеганием.
Химический состав клубней зависит от сорта, условий выращивания
(климатических, погодных, типа почвы, применяемых удобрений, агротехники
возделывания), зрелости клубней, сроков и условий хранения и др.. В среднем
картофель содержит (в %): воды 75; крахмала 18,2; азотистых веществ (сырой
протеин) 2; сахаров 1,5; клетчатки 1; жиров 0,1; титруемых кислот 0,2; веществ
фенольной природы 0,1; пектиновых веществ 0,6; прочих органических соединений 1,6; минеральных веществ 1,1.
Сухих веществ в клубне содержится в среднем 25%, причем больше всего
их в зоне сосудистых пучков, от которой их количество уменьшается к периферии и внутренней сердцевине. Ориентировочно различают сорта картофеля с
высоким содержанием сухих веществ (более 25%), средним (22—25%) и низким (менее 22%). К р а х м а л составляет 70—80% всех сухих веществ клубня;
находится он в клетках в виде слоистых крахмальных зерен размером от 1 до
100 мим, но чаще 20—40 мкм. Содержание крахмала зависит от скороспелости
сортов: оно выше у позднеспелых.
В процессе хранения количество крахмала в клубнях уменьшается в результате гидролитического распада его до сахаров. В большей мере снижается
содержание крахмала при низкой температуре (1—2°С).
С а х а р а в картофеле представлены глюкозой (около 65% к общему сахару), фруктозой (5%) и сахарозой (30%), в незначительном количестве встречается мальтоза, обычно при прорастании картофеля.
В зрелом картофеле Сахаров немного (0,5—1,5%), но они могут накапливаться (до 6% и более) или исчезать полностью, что наблюдается при длительном хранении. Решающим фактором при этом является температура. Биологической основой изменения содержания сахаров служит различная скорость одновременно протекающих в клубнях трех основных процессов углеводного обмена: осахаривания крахмала, синтеза крахмала из сахаров и окислительного
14
распада сахаров при дыхании. При температуре 6—9°С и выше сахар в картофеле отсутствует или его очень мало, что обычно наблюдается в первые месяцы
хранения. В дальнейшем по мере снижения температуры количество Сахаров
возрастает, а при температуре, близкой к 0, оно может достичь 3—5% и более.
Таким образом, накопление сахара можно регулировать, изменяя температуру
хранения. Повышение содержания сахаров более чем на 1,5—2% отрицательно
оказывается на качестве картофеля (при варке он темнеет, приобретает сладкий
вкус и др.).
С ы р о й к л е т ч а т к и в клубне содержится около 1%, примерно столько
же и гемицеллюлоз, главным образом пентозанов, составляющих вместе с
клетчаткой основную массу клеточных стенок. Наибольшее количество клетчатки и пентозанов находится в перидерме, значительно меньше их в коре и
еще меньше в зоне сосудистых пучков и сердцевине.
Крахмал В клубне распределяется аналогично распределению сухого вещества.
С а х а р а в картофеле представлены глюкозой (около 65% к общему сахару), фруктозой (5%) и сахарозой (30%), в незначительном количестве встречается мальтоза, обычно при прорастании картофеля. Наряду со свободными
сахарами в картофеле имеются фосфорные эфиры Сахаров (глкжозо-11 фосфат, фруктозо-6-фосфат и др.). Часть Сахаров в связанном состоянии находится в составе гликозидов и нуклеопротендов (галактоза, рамноза, рибоза,
глюкоза).
В зрелом картофеле Сахаров немного (0,5—1,5%), но они могут накапливаться (до 6% и более) или исчезать полностью/что' наблюдается при длительном хранении. Решающим фактором при этом является температура. Биологической основой изменения содержания сахаров служит различная скорость одновременно протекающих в клубнях трех основных процессов углеводного обмена: осахаривания крахмала, синтеза крахмала из Сахаров и окислительного
распада Сахаров при дыхании. Эти! процессы регулируются соответствующими
15
ферментными системами. Установлено, что при температуре 10°С в 1 кг клубней образуется 35,8 мг сахара и столько же расходуется, при 6°С — соответственно 33,6 и 29,3, при 3°С — 32,6 и 23,6 и при 0°С — 32 и 4 мг. В| связи с этим
при температуре 6—9°С и выше сахар в картофеле отсутствует или его очень
мало, что обычно наблюдается в первые месяцы хранения. В дальнейшем но
мере снижения температуры количество Сахаров возрастает, а при температуре, близкой к 0, оно может достичь 3—5% и более. При этом наиболее активно
сахар накапливается в первые дни понижения температуры. По достижении определенного уровня содержание Сахаров остается постоянным. С повышением
температуры количество Сахаров вновь уменьшается. Таким образом, накопление сахара можно регулировать, изменяя температуру хранения. Накопление
Сахаров в клубнях во время хранения значительно зависит и от сорта картофеля.
Повышение содержания Сахаров более чем на 1,5—2% отрицательно оказывается на качестве картофеля (при варке он темнеет за счет образования меланоидинов, приобретает сладкий вкус и др.).
Сахар в клубне распределяется так же, как сухие вещества и крахмал.
С ы р о й к л е т ч а т к и в клубне содержится около 1%, примерно столько
же и гемицеллюлоз, главным образом пентозанов, составляющих вместе с
клетчаткой основную массу клеточных стенок. Значительных различий в содержании этих веществ в верхушке и основании не наблюдается. Наибольшее
количество клетчатки и пентозанов находится в перидерме, значительно меньше их в коре и еще меньше в зоне сосудистых пучков и сердцевине.
Энергетическая ценность картофеля составляет 347 кДж на 100 г продукта и рассчитывается в основном по содержанию углеводов, так как жир и белок
находятся в нем в незначительных количествах.
В картофеле содержится в среднем от 11,4 до 20,8% крахмала, 2% (на сырую массу) общего азота, от 0,4 до 1,9% (на сырую массу) минеральных ве-
16
Пищевые вещества
Дневная норма
потребления
Удовлетворение потребности при дневном потреблении картофеля 300 г. %
Белок
100 г
4,5
Жиры
100 г
0,2
Углеводы
400 г
11,2
Калий
400 мг
60,0
Кальций
1 г
4,5
Фосфор
1,5 г
9,0
Железо
10 мг
30,0
Витамин А
1,5 мг
2,0
Витамин В1
1,6 мг
18,8
Витамин В2
1,7 мг
4,7
Витамин РР
15 мг
10,0
Витамин С
70 мг
50,6
ществ (12). Картофель является основным источником пищевого железа, а из
микроэлементов богат медью и марганцем.
Содержание витамина С в сыром картофеле в первый месяц после уборки
колеблется от 17 до 25 мг% в зависимости от сорта и условий выращивания. В
период зимнего хранения оно снижается и к весне составляет всего 5 – 8 мг%
(14). Однако вследствие того, что картофель является одним из основных продуктов питания, он служит важным источником витамина С. Белок картофеля
содержит некоторые незаменимые аминокислоты и превосходит многие другие
растительные белки по пищевой ценности.
При ежедневном потреблении картофеля человек в определенной мере
удовлетворяет потребность организма в важнейших питательных веществах. В
таблице приведены данные о потребности человека в различных пищевых веществах и степени удовлетворения этой потребности за счет картофеля.
Таблица 1.2.
Характеристика пищевой ценности картофеля
17
В связи с тем, что перед употреблением в пищу, а тем более при переработке в полуфабрикаты, картофель должен проходить несколько стадий обработки, чрезвычайно важной задачей является разработка соответствующего
оборудования, позволяющего обеспечить максимальное использование сырья.
1.2. Физико-механические принципы используемые для очистки
картофеля
Очистка картофеля одна из наиболее трудоемких операций при его переработке. Из общих затрат труда на выработку 1 т сушеного картофеля на очистку приходится около 60%. Очистка пищевого сырья — это процесс удаления несъедобных (косточки и плодоножки овощей и плодов, кожа животных, перо птицы
и т.д.) и малоценных в пищевом отношении (кожица) частей продуктов животного и растительного происхождения.
Для очистки пищевого сырья растительного и животного происхождения
применяются следующие способы очистки: физический (паровой), пароводотерми-
ческий, механический, химический, комбинированный и обжиг воздухом.
Физический (паровой) способ очистки. Сущность парового способа очистки овощей и картофеля заключается в кратковременной обработке (картофеля в
течение 60...70 с, моркови в течение 40... 50 с, свеклы в течение 90 сит. д.) паром
под давлением 0,30...0,50 МПа и температуре 140... 180 °С для проваривания поверхностного слоя ткани с последующим резким снижением давления.
В результате обработки паром кожица и тонкий поверхностный слой мякоти (1...2 мм) сырья прогреваются, под действием перепада давления кожица
вспучивается, лопается и легко отделяется от мякоти. Затем овощи поступают в
моечно-очистительную машину, где в результате трения клубней между собой и
гидравлического действия струй воды под давлением 0,2 МПа кожица смывается
и удаляется. Содержание потерь и отходов зависит от глубины гидротермической
обработки и степени размягчения подкожного слоя. Отходы при паровом способе
18
очистки составляют, %: для свеклы — 9... 11, картофеля — 15... 2 5, моркови —
10... 12.
Паровой способ очистки сырья имеет следующие преимущества по сравнению с другими способами очистки:
овощи любых форм и размеров хорошо очищаются, что устраняет необхо-
димость их зрительного калибрования;
обработанные овощи имеют сырую мякоть, что особенно важно при даль-
нейшем измельчении на резательных машинах;
минимальные потери вследствие малой глубины обработки подкожного
слоя овощей;
минимальные изменения качества по цвету, вкусу и консистенции; сведение к минимуму возможных механических повреждений.
Пароводотермический способ очистки предусматривает гидротермическую обработку (водой и паром) овощей и картофеля. В результате гидротермической обработки ослабляются связи между клетками кожицы и мякоти и
создаются условия для механического отделения кожицы.
Пароводотермическая обработка сырья состоит из следующих стадий:
—тепловая обработка сырья паром в четыре этапа: 1) нагревание, 2)
бланширование, 3) предварительная и 4) окончательная доводка;
—водяная обработка осуществляется частично в автоклаве за счет образующегося конденсата и в основном в термостате в течение 5... 15 мин в зависимости от вида и размеров сырья и моечно-очистительной машины;
—механическая обработка проводится в моечно-очистительной машине
за счет трения клубней между собой;
—охлаждение под душем после обработки в моечно-очистительной машине.
Пароводотермическая обработка сырья приводит к физико-химическим и
структурно-механическим изменениям сырья. При этом происходит размягчение ткани.
19
Режимы пароводотермической обработки овощей и картофеля устанавливают в зависимости от размеров сырья. Для улучшения и ускорения очистки
моркови применяют комбинированную обработку с добавлением в термостат
щелочного раствора в виде гашеной извести из расчета 750 г Са(ОН)2 на 100 л
воды (0,75 %).
Содержание отходов и потерь зависит от сорта сырья, его размеров, качества, продолжительности хранения и составляет в среднем, %: при обработке
картофеля — 30...40, моркови — 22...25, свеклы — 20...25.
Большие потери и отходы при пароводотермическом способе обработки
являются его основным недостатком.
Химический способ очистки заключается в том, что овощи, картофель
обрабатывают нагретыми растворами щелочей, преимущественно растворами
едкого натра (каустической соды), реже — едкого кали или негашеной извести.
Сырье, предназначенное для очистки, загружают в кипящий щелочной
раствор. В процессе обработки протопектин кожуры подвергается расщеплению, связь кожицы с клетками мякоти нарушается и она легко отделяется и
смывается водой в щеточных, роторных или барабанных моечных машинах в
течение 2...4 мин водой под давлением 0,6...0,8 МПа.
Продолжительность обработки сырья щелочным раствором зависит от
температуры раствора и его концентрации, а также от сорта сырья и времени
(сезона) переработки.
Для уменьшения расхода щелочи и моечной воды и для обеспечения наиболее тесного контакта щелочного раствора с поверхностью овощей и облегчения последующей отмывки щелочи в рабочий раствор добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Применение ПАВ, понижающего поверхностное
натяжение щелочного раствора, позволяет уменьшить концентрацию щелочного раствора в два раза и сократить отходы сырья при очистке на 10...45 %.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]