Общие технологические приемы, используемые при консервировании плодов и овощей

Плоды и овощи, поступающие на консервирование, проходят следующие подготовительные стадии: мойку, инспекцию, сортирование и калибрование, очистку и измельчение, предварительную тепловую обработку. Последовательность проведения указанных стадий может меняться. Так, если поступает очень загрязненное сырье, например, свекла, морковь и др., его сначала моют, а затем инспектируют и сортируют. Плоды, поступающие для производства компотов, сначала сортируют и калибруют, а затем направляют на мойку.

Мойка сырья. Мойка сырья играет важную роль, так как в процессе мойки с поверхности сырья удаляются остатки земли, следы ядохимикатов, снижается обсемененность сырья микроорганизмами. В зависимости от вида сырья используют различные типы моечных машин. Например, 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, а затем 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 под давлением воды в водопроводе200-300 кПа, ягоды - под душем.

Вода, применяемая при производстве консервов, должна удовлетворять всем требованиям ГОСТа, предъявляемым к питьевой воде. Она должна быть прозрачной, бесцветной, обладать приятным вкусом, не иметь запаха. Вода не должна содержать болезнетворных микробов, общее количество бактерий в 1см³ воды не должно превышать 100. Титр кишечной палочки (коли-титр) должен быть не менее 300. В воде не должно быть токсичных для человека веществ, в том числе аммиака и сероводорода. Большое значение для технологических целей имеет показатель жесткости воды. Общая жесткость воды должна быть не более 7 мг·экв/л,

Инспекция, сортирование и калибрование. Большое влияние на получение высококачественных консервов оказывает однородность сырья по размерам, цвету и степени зрелости. От этого зависит выбор технологического режима обработки сырья и качество готовой продукции.

Процесс, при котором отбирают гнилые, битые плоды и посторонние примеси, называется инспекцией. Инспекция - важный технологический процесс, в результате которого удаляется сырье, легко подвергаемое порче и ухудшающее качество готовой продукции. Инспекцию проводят на ленточных транспортерах, движущихся со скоростью 0,05-0,1 м/с, и сочетают с сортированием, в процессе которого плоды разделяют на фракции по цвету и степени зрелости. 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.

Очистка и измельчение сырья. Плоды и овощи очищают, удаляя несъедобные части - плодоножки плодов, чашелистики ягод, гребни винограда, кожицу с некоторых видов сырья, семенные камеры и т.д. Очистка - одна из самых трудоемких операций. Ее осуществляют разными способами в зависимости от физиологических особенностей сырья и целей переработки. Так, 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, или термическим, при котором на сырье оказывают комбинированное воздействие паром (0,3-0,5 МПа) и температурой (140-180⁰С), в результате которого в моечно-очистительных машинах удаляется слой кожицы толщиной 1-2 мм. В некоторых случаях на поверхностный слой плодов и овощей наносят раствор горячей каустической соды различной концентрации. В результате химического воздействия происходит гидролиз протопектина, который находится под кожицей плода, образуется растворимый пектин. Под воздействием щелочи пектин омыляется с образованием натриевых солей пектиновых кислот и метанола, происходит дальнейшая деградация полимеров галактуроновых кислот. Аналогичные процессы идут и в клетках самой кожицы. В результате она отделяется от мякоти плодов и смывается под струями воды. При производстве многих видов консервов сырье приходится измельчать. Степень измельчения определяет в дальнейшем интенсивность других технологических операций и качество продукта. Так, тонкое измельчение плодов позволяет увеличить выход сока при прессовании, но наличие большого количества мелких частиц затрудняет его отделение от мякоти. Плоды и овощи измельчают по-разному. Корнеплоды и картофель режут на брусочки и кубики, кабачки и баклажаны - на кусочки или кружочки, капусту шинкуют и т.д. Эти операции выполняют на специальных машинах, у которых ножи располагаются в одной плоскости (шинковальные) либо в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (для резки на брусочки). Для измельчения сырья в пюреобразную массу используют дробилки, дисковые гомогенизаторы, протирочные машины и т.д. Косточки, плодоножки и семена удаляют на специальных машинах, вручную производят только процесс дочистки.

Предварительная тепловая обработка сырья. После мойки, очистки, измельчения или резки сырье, как правило, подвергают бланшированию - кратковременной тепловой обработке паром, водой или водными растворами солей, сахара или органических кислот.

Цель бланширования - инактивировать ферменты растительных тканей, в первую очередь окислительно-восстановительного комплекса, снизить обсемененность продукта микроорганизмами, удалить частично воздух из тканей сырья, а также вещества, придающие ему нежелательный вкус или запах. Бланширование способствует сохранению цвета продукта, улучшает его консистенцию и вкус, повышает проницаемость клеток тканей плодов и овощей, что облегчает последующее извлечение сока или пропитывание их сахарным сиропом. Для предотвращения потерь растворимых в воде ценных компонентов сырье чаще всего бланшируют паром. Для предотвращения потемнения тканей семечковые плоды (яблоки, груши) бланшируют в воде, подкисленной лимонной кислотой (0,1-0,2%-й раствор), что позволяет не только ускорить инактивацию ферментов, но и предотвратить окисление фенольных соединений за счет действия кислорода воздуха. Для предупреждения разваривания плодов, особенно кислых, их рекомендуется бланшировать в 35%-м растворе сахарозы при температуре 80-90⁰С в течение 4-5 мин.

Тепловые аппараты, предназначенные для предварительной обработки сырья, в зависимости от способа и цели нагревания продукта классифицируют на бланширователи, шпарители и подогреватели. Аппараты каждой из этих групп подразделяют на аппараты периодического и непрерывного действия. Они работают при атмосферном давлении, вакууме и избыточном давлении, могут быть снабжены нагревательной камерой и барботерами.

Для сладкого перца, зеленого горошка, капусты, картофеля, яблок используют водяные и паровые ленточные бланширователи, для других видов сырья - ковшовые, барабанные, шнековые и карусельные бланширователи.

В отдельных технологических схемах для разрушения структуры тканей и облегчения протирания продукта плодоовощное сырье предварительно разваривают в кипящей воде или паром. Процесс разваривания применяют при производстве фруктового или овощного пюре, соков с мякотью, повидла, консервов для детского или диетического питания. Для этих целей используют шнековые и шахтные шпарители (открытые и закрытые) или установки непрерывного действия. Продолжительность разваривания 15-25 мин при температуре 100-110⁰С в зависимости от вида сырья, сорта, степени зрелости, размеров и т.д. В консервном производстве часто используют подогрев жидких и пюреобразных продуктов. Так, в производстве томатного сока и пюре подогрев помогает размягчить ткани, легче удалить кожицу и семена, снизить отходы за счет перехода части протопектина в растворимый пектин. Предварительный подогрев способствует удалению воздуха из тканей, предотвращая тем самым образование пены в дальнейших операциях, инактивирует ферменты, удаляет часть микрофлоры, обеспечивает более быстрое закипание продукта в выпарных аппаратах. В зависимости от вида продукта и цели подогрев проводят при 85-125⁰С в течение различного времени. Для продуктов с низким значением рН, расфасованных в стерильную тару, подогрев может заменять процесс стерилизации. При производстве закусочных консервов, некоторых полуфабрикатов для общественного питания и др. предусмотрены процессы обжаривания овощей или пассерование. Обжаривание придает овощам специфический вкус и золотистый цвет, повышает их калорийность. Масса сырья при этом уменьшается на 30-50%, овощи впитывают от 4 до 27% масла (к массе обжариваемого продукта) в зависимости от их вида. Температура масла при обжаривании 120- 150⁰С. Продолжительность обжаривания зависит от вида и размера продукта, количества удаляемой влаги, температуры, массы, поверхности нагрева. Продолжительность обжаривания овощей в паромасляных печах составляет от 5 до 20 мин.

Пассерование овощей - это легкое непродолжительное обжаривание при температуре 120-140°С. Потери массы при пассеровании не должны превышать 30%. Обжаривание и пассерование проводят в растительном масле или животном жире. При пассеровании в продукте происходят различные процессы: выделение и удаление влаги, денатурация белка, клейстеризация крахмала, карамелизация сахаров и т.д., от которых зависят качество продукта, его цвет, вкус и аромат и т.д. Для обжаривания используют паромасляные печи, в которых в качестве теплоносителя используют насыщенный водяной пар.

Протирание, гомогенизация, деаэрация. При получении концентрированных томатопродуктов, соков с мякотью, продуктов детского питания для получения тонкоизмельченной однородной массы и отделения кожицы и семян дробленое и подогретое сырье протирают на протирочных машинах. Подогрев продукта до 75-90⁰С позволяет перевести частично нерастворимый протопектин в растворимый, инактивировать ферменты и подавить жизнедеятельность микроорганизмов. Для протирания последовательно включают 2-3 протирочные машины, которые состоят из барабанов с ситами и бичей. В некоторых случаях для улучшения качества пюреобразной продукции и предотвращения ее расслаивания проводят гомогенизацию, превращающую продукт в тонкодисперсную массу с размером частиц 20-30 мкм. Чтобы избежать изменения цвета и потерь ценных компонентов в результате действия окислительно-восстановительных ферментов, из продукта удаляют воздух (деаэрация). Деаэратор представляет собой вертикальный цилиндр, внутри которого находится второй цилиндр, изготовленный из перфорированных листов. Сок разбрызгивается форсунками в виде мелких капель, внутри цилиндра создается вакуум, происходит интенсивное удаление кислорода.

Концентрирование жидких и пюреобразных продуктов. При производстве повидла, джема, концентратов соков и других продуктов с целью концентрирования сухих веществ из продукта удаляют влагу. Это дает возможность сократить объем жидких полуфабрикатов или получить готовый консервированный продукт. При этом увеличивается плотность продукта, возрастает его вязкость, идет гидролиз сложных органических веществ и реакция меланои-динообразования. Меняются цвет, вкус, аромат продукта. Выпаривание ведут в выпарном аппарате или многокорпусной установке под вакуумом при температуре кипения продукта 75-80⁰С. Соки можно концентрировать вымораживанием (криоконцентрирование) при температуре -10– -12⁰С. При этом вода выкристаллизовывается в виде чистого льда и удаляется, остается лишь концентрированный раствор. Этот способ позволяет концентрировать до 40-55% сухих веществ, сохраняя качество продукта. Установки по вымораживанию влаги состоят из кристаллизатора, в котором происходит образование кристаллов льда, и центрифуг для отделения концентрата сока от кристаллов льда. К современным способам концентрирования можно отнести также способ обратного осмоса, основанный на способности специальных селективных мембран пропускать только воду, задерживая сухие вещества, имеющие небольшую молекулярную массу. Если мембраны пропускают молекулы сравнительно большого размера, процесс называется ультрафильтрацией. Обратный осмос проводят при высоком давлении, которое для соков с содержанием сухих веществ 10-12% равно 1,4-1,6 МПа, а для яблочного концентрата, содержащего 40% сухих веществ, - 9 МПа.