Технология переработки овощей

Красноярский Государственный Аграрный Университет

Кафедра плодоовощеводства и защиты растений

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Технология переработки овощей

Выполнила: студентка агрономического

факультета гр. А-53

Головина Н.П.

Проверил: доцент, к. с.-х. н.

Сергоманов С.В.

Красноярск 2002

Содержание

Введение

1. Обзор литературы

2. Основные свойства пищевых продуктов

2.1 Физические свойства

2.2 Структурно-механические свойства

2.3 Оптические свойства

2.4 Теплофизические свойства

2.5 Сорбционные свойства

2.6 Вкусовые свойства

3. История консервирования

4. Принципы и методы консервирования пищевых продуктов

5. Консервирование квашением, солением и спиртованием

5.1 Квашение

5.2 Соление

5.3 Спиртование

5.4 Консервирование биологической обработкой среды

5.5 Молочнокислое брожение

5.6 Спиртовое брожение

5.7 Уксусное брожение

5.8 Консервирование снижением влажности

5.9 Сушка

5.10 Сгущение

5.11 Консервирование добавлением сахара

5.12 Вымораживание

5.13 Консервирование снижением температуры

5.14 Охлаждение

5.15 Замораживание

6. Способы консервирования, применяемые в домашнем хозяйстве.

6.1 Способы консервирования, применяемые в домашнем хозяйстве

6.2 Предупредительные меры против инфекции

6.3 Подавление активности микробов стерилизацией

6.4 Консервирование химической обработкой среды

6.5 Двуокись серы (SO2)

6.6 Бензойная кислота (C6H5COOH)

6.7 Муравьиная кислота (HCOOH)

6.8 Сорбиновая кислота (C6H8O2)

6.9 Салициловая кислота (C7H6O3)

7. Технологии квашения овощей

8. Свеклосахарное производство

8.1 Характеристика сырья

8.2 Химический состав сахарной свеклы

8.3 Переработка свеклы и получение диффузионного сока

8.4 Очистка диффузионного сока и получение сиропа

8.5 Получение кристаллического сахара и переработка оттеков

8.6 Трехпродуктовая схема кристаллизации сахарозы

8.7 Двухпродуктовая схема кристаллизации сахарозы

9. Производство картофельного крахмала

10. Сушка фруктов и овощей

10.1 Сушка на солнце

10.2 Сушка в духовке

10.3 Сушка на радиаторах центрального отопления

10.4 Сушка в домашней сушилке

10.5 Подготовка плодов к сушке

10.6 Температура сушки

10.7 Хранение сушеных фруктов и овощей

10.8 Подготовка сушеных плодов к использованию

11. Замораживание

12. Оборудование для переработки и хранения овощей

12.1 Линия по переработке томатов

12.2 Оборудование для переработки овощей

12.3 Оборудование для упаковки и хранения

12.4 Холодильное оборудование

13. Рецепты заготовки и переработки овощей для хранения

13.1 Капуста

13.2 Белокочанная квашеная

13.3 Белокочанная капуста квашеная, пастеризованная

13.4 Белокочанная капуста, квашенная в банках

13.5 Белокочанная квашеная капуста «трехдневка»

13.6 Огурцы

13.7 Огурцы, соленные в большой посуде

13.8 Огурцы, соленные в стеклянных банках

13.9 Огурцы соленые стерилизованные

13.10 Огурцы соленые пряные

13.11 Сухой засол огурцов

13.12 Огурцы свежепросоленные

13.13 Огурцы консервированные

13.14 Помидоры

13.15 Помидоры соленые

13.16 Помидоры маринованные

13.17 Помидоры, маринованные с огурцами

13.18 Томатный сок

13.19 Помидоры очищенные в томатном соке

13.20 Помидоры натуральные

13.21 Помидоры «любительские»

13.22 Икра из отбракованных спелых помидоров

13.23 Икра из мелких зеленых помидоров

13.24 Салат из зеленых помидоров консервированный

13.25 Помидоры зеленые маринованные

13.26 Кетчуп

13.27 Кетчуп с базиликом и сельдереем

13.28 Помидоры в желе

13.29 Приправа из помидоров с чесноком

13.30 Аджика

13.31 Приправа к борщу

13.32 Суповая заправка

13.33 Баклaжаны

13.34 Баклажаны соленые

13.35 Баклажаны консервированные

13.36 Баклажаны жареные

13.37 Баклажаны фаршированные в маринаде

13.38 Баклажаны в томатном соусе

13.39 Баклажанная закуска

13.40 Баклажаны сотэ

13.41 Баклажаны с чесноком

13.42 Баклажанная икра

13.43 Кабачки

13.44 Кабачки консервированные

13.45 Кабачки консервированные по-украински

13.46 Кабачки жареные

13.47 Кабачок, фаршированный мясом и рисом

13.48 Кабачок, фаршированный овощами

13.49 Кабачки, тушенные с котлетным фаршем

13.50 Кабачки с творогом

13.51 Кабачки, запеченные с сыром в духовке

13.52 Кабачки во фритюре

13.53 Кабачки, запеченные с помидорами

13.54 Кабачки, тушенные в бульоне

13.55 Кабачковая икра

13.56 Икра кабачковая из отваренных кабачков

Список литературы

Введение

Несмотря на то, что наше население уже много лет не испытывает недос- татка в продуктах, нельзя сказать, что все проблемы питания решены. Ког- да-то гласность показала, что с достатком продуктов для всего населения, некоторые сами для себя решали все проблемы, что оказалось слишком упро- щенным. Наоборот, появились новые проблемы, о существовании которых в предыдущие несколько десятилетий не могли и предполагать. И в то же вре- мя обнаружились изъяны и ошибки в питании отдельных лиц и групп населе- ния, хотя большинство не было на дефиците, т.е. на неуместно низком уровне потребления питательных веществ. Не менее часто встречаются слу- чаи чрезмерного потребления, т.е. здесь речь идет о слишком высокой энергетической дозе или чрезмерном потреблении жиров. Обе эти ошибки очень типичны для современных пищевых потребностей в нашей стране. К недостаткам нашего питания относится и низкое потребление фруктов и овощей. Врачебные рекомендации, основанные на рекомендуемых нормах пита- ния, пересчитанные в рекомендуемые порции продуктов, отличаются от действительных, т. е. от того среднего уровня потребления, что на протя- жении ряда лет указывался, например, в статистических сводках при подс- чете общего баланса или при изучении уровня жизни отдельных групп насе- ления. В соответствии с заложенной моделью рекомендуемых норм питания, каж- дому человеку за год надо съесть примерно 103 кг овощей, в пересчете на свежие продукты. Действительно свежих овощей надо съесть примерно 70 кг. Рекомендуемый уровень потребления фруктов и изделий из них составляет около 70 кг, пересчете на свежие фрукты. В свежем виде надо каждому съесть 49 кг фруктов за год и в том числе 16 кг цитрусовых плодов. Овощи и фрукты представляют собой основную группу продуктов, необхо- димую составную часть питания в каждой возрастной группе от младенца до старика. А в рассказах некоторых дилетантов часто ставится знак ра- венства между фруктами и овощами с одной стороны и витамином C с другой стороны. В действительности, однако, в них содержится не только этот ви- тамин, но обе упомянутые группы являются его известнейшим источником, потому что вместе с картофелем составляют 97 % принятого сегодня рациона питания. Фрукты и овощи дают человеку очень много важных веществ и ка- жется, что в этом направлении достижения наших знаний, наконец, сходят- ся. Свидетельством того является недавнее открытие о значении волокон, т.е. не перевариваемых полисахаридов и лигнина. Фрукты и овощи представляют собой низкокалорийные продукты, что, од- нако, при нашем способе питания является достоинством. Наше население очень часто нарушает рекомендуемые энергетические порции. Лицам, которым нужно следить за массой своего тела, которым надо "сбросить" несколько килограммов своего тела, рекомендуется включать в свой рацион фрукты и овощи, за исключением некоторых сортов и с исключением из рациона большого количества сахара и жира. При диетическом лечении ожирения и атеросклероза иногда применяют так называемый фруктовый или овощной день, когда больные целый день ничего не едят, кроме фруктов и овощей. Это приводит к тому, что за такой день тело сбросит нежелательный про- дукт обмена веществ, набранный в предшествующее время. По содержанию жиров, польза от овощей и фруктов довольно низкая. При нашей чрезмерной потребности в жирах, включение в рацион фруктов и ово- щей означает снижение такой высокой потребности. При выгоде низкого со- держания жиров мы сами готовим овощные блюда с большой добавкой жира, особенно жареные. Овощи и фрукты являются богатым источником калия, жизненно необходи- мым в каждый период жизни. Обогатить стол фруктами и овощами означает сдвинуть соотношение натрия и калия в пользу калия. С медицинской точки зрения это часто целесообразно, а иногда и необходимо. Припомним здесь некоторые болезни сердца и сосудов, когда рекомендуется как раз повысить прием калия. Натрий принимают всегда со значительным избытком, т.е. нам- ного больше, чем тело способно потребить. При этом известно, что избыток поваренной соли повышает кровяное давление у населения, которое часто потребляет овощные консервы с солью, что приводит к кровоизлиянию в мозг и к смерти. Овощи и фрукты, конечно содержат и ряд других, так называемых со- путствующих элементов, которые содержатся в незначительных количествах, однако потребление их просто необходимо. Если сравнить по важности все множество фруктов и овощей, то обнаружится, минеральных веществ больше содержится в овощах. При этом надо помнить, что содержание минеральных веществ при консервировании сильно не меняется, в отличие от витаминов, чувствительных к нагреву. Рассматривая овощи и фрукты с точки зрения содержащихся в них витами- нов, мы должны на первое место поставить витамин C, о котором написано и сказано столько, что, возможно, бесполезно упоминать даже основные поня- тия. Возможно, о нем стоить добавить, что в наших географических широтах не всегда этот витамин имеется в достатке, особенно в конце зимы и вес- ной, когда очень ценен каждый его миллиграмм. В консервах, конечно, пер- воначальное содержание этого витамина понижено, однако, когда свежих сортов мало, консервированные фрукты и овощи дают значительную добавку к рекомендуемому рациону. Значительно и содержание каротина - провитамина А, особенно в некото- рых овощах, а не только в моркови. Овощи и фрукты содержат и ряд других витаминов, их доля в общем содержании общепринятого рациона обычно до- вольно значительна. Только в последние несколько лет стали публиковаться труды о влиянии на здоровье так называемых волокон, содержащихся как во фруктах, так и в овощах. К волокнам относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин и лигнин. Кроме последнего из названных веществ, указанные полисахариды в организ- ме не перевариваются. При недостатке этих веществ в пище человека стано- вится предрасположенным к ряду болезней, таких, как запор, грыжа, добро- качественные и злокачественные опухоли толстой кишки, болезни желудка, возможна ишемическая болезнь сердца, которая в народе известна как ин- фаркт сердца. Знаете ли вы, что на последнюю названную болезнь овощи и фрукты благоприятно влияют двумя способами - оказывают воздействие на метаболизм витамина С и снижают влияние метаболизма жиров вместе с хо- лестерином, воздействием волокон, в основном пектина. В значении овощей и фруктов в питании современного человека никто не сомневается, что подтверждается многими документами. В нашей географи- ческой полосе есть богатый выбор свежих овощей и фруктов, ограниченный в одну часть года, и как раз в это время находят должное применение произ- веденные консервы. Без них бы наше потребление овощей и фруктов было бы значительно сниженным, и действительно, без консервов мы бы не смогли достичь планового уровня жизни. Действительно важно, что в домашнем кон- сервировании применяются плоды домашнего происхождения, часто выращенные на малых загородных дачах с великой заботой и энтузиазмом. Правильное и гигиенически безопасное консервирование оказывает значительную помощь и в улучшении жизни нашего общества.

1. Обзор литературы

Переработка овощей, плодов в местах производства - важнейший путь сохранения пищевых ресурсов. Трисвятский Л.А. (1991) в своей книге «Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов» говорит о важной роли переработки в повышении экономической эффективности производственной деятельности хозяйств в результате более полной и рациональной реализации ценной продукции. Он чётко указывает способы переработки овощей и разделяет их на следующие группы: биохимические - квашение, соление, мочение, производство вин; химические - консервирование веществами антисептического действия (сернистая кислота) и маринование; физические - термостерилизация, сушка, замораживание; механические - производство крахмала из картофеля и т. д.

Переработанная продукция должна по качеству отвечать требованиям государственного нормирования и санитарным нормам. При переработке любых видов сырья обязательно выполняют все правила ведения технологического процесса и обеспечивают должный технохимический и микробиологический контроль (Орлов, 1989).

Качество продуктов, вырабатываемых из овощного сырья зависит от многих условий. По мнению Е.П. Широкова (1989) это: качество и сортовые особенности сырья, соблюдение технологических операций по подготовке сырья к переработке, рецептура, вид тары, в которую помещают продукт, её состояние и качество подготовки.

И.Л. Волкинд (1989) утверждает, что кроме вышеперечисленных факторов огромное значение имеют и сортовые особенности культур. Только определённые сорта пригодны для выработки продуктов высокого качества. Так, квашеную капусту хорошего качества получают только из кочанов позднеспелых и некоторых среднеспелых сортов. Очень ярко выражено влияние сорта на качество солёных огурцов, мочёных яблок и т. д.. Разработаны и утверждены технологические требования к сортам: горошка овощного, огурцов, томатов, фасоли, лука. Это способствует улучшению качества сырья для переработки.

Н.В. Сабуров и М.В. Антонов в своей книге «Хранение и переработка плодов и овощей» (1958) раскрывают нам основные технологические операции подготовки сырья к переработке - мойка, очистка, измельчение, бланширование и др..

Не менее важным фактором является качество других видов сырья, вводимых для выработки продукции. Во всех солёноквашеных продуктах большую роль играет качество поваренной соли, в подслащённых - сахарного песка. Соль должна отвечать требованиям стандарта. Непригодна соль йодированная, особенно для квашения капусты (Ульянов, 1995).

Вкусовые качества и аромат солёноквашеных продуктов, консервов зависят, по мнению В.С. Дьяченко (1987), от состава введённых компонентов. Поэтому, учитывая запросы потребителей, большинство овощной продукции вырабатывают на основе разработанных рецептур и технологических инструкций.

В.В. Момот (1988) более подробно раскрывает технологию квашения капусты, соления огурцов и томатов. Выделяет основные технологические требования, предназначенные для соления и маринования, а так же показатели качества: размер, форма, поверхность, цвет, консистенция, вкус и т. д..

Д.П. Белоусов и др. (1984) подробно излагают такие процессы, как сушка, замораживание, производство сахара и крахмала. Эти вопросы мы конкретно рассмотрим в нашей курсовой работе.

2. Основные свойства пищевых продуктов

2.1 Физические свойства

Форма для плодов и овощей считается показателем ботанического вида и сорта; для хлебобулочных, кондитерских изделий, сычужных сыров характеризует качество сырья и правильность проведения технологических процессов.

Масса единицы продукции (абсолютная масса) определяется при оценке качества многих пищевых продуктов. Для хлебопекарных и кондитерских изделий массу ограничивают требованиями стандартов; для семян злаков и сырого кофе определяют массу 1000 зерен, для орехов массу 100 штук.

Плотность - масса единицы объема, выраженная в кг/м 53 0 или г/см 53 0. Для жидких продуктов определяют относительную плотность, которую находят делением массы продукта при температуре 20 градусов на массу воды при той же температуре. Плотность характеризует химический состав продукта и степень его разбавления.

Натура (объемная или насыпная масса) продукта определяется как отношение его массы к занимаемому им объему вместе с порами и пустотами, выражается в кг/м 53 0. Объемную массу необходимо учитывать при определении вместимости тары, складских помещений, транспортных средств.

2.2 Структурно-механические свойства

Характеризуют сопротивляемость пищевых продуктов механическому воздействию, зависят от химического состава и строения продуктов.

Прочность - способность продукта сопротивляться механическому разрушению; определяется для установления качества сахара-рафинада, сухарей, макаронных изделий.

Твердость - свойство тела препятствовать проникновению в него другого (более твердого тела); определяется для зерна, сахара, овощей, плодов.

Упругость - способность тела мгновенно восстанавливать форму после приложения внешней силы (надавливания).

Эластичность - способность тела восстанавливать форму через некоторое время после надавливания.

Пластичность - способность продукта к необратимым деформациям (характеризует качество карамельной массы, теста).

Релаксация - свойство продуктов твердо-жидкой структуры, характеризующее время перехода упругих деформаций в пластические при постоянной нагрузке. Это свойство имеет большое значение при перевозке хлеба и хлебобулочных изделий, плодов, овощей, кондитерских товаров.

Ползучесть - свойство постепенного нарастания пластической деформации без увеличения нагрузки, особенно нагретого тела; характерно для повидла, мармелада, мороженого, сливочного масла, маргарина.

Вязкость - характеризует внутреннее трение, образующееся при относительном движении соседних слоев сиропов, патоки, меда, майонеза. Она зависит от сил сцепления между частицами и молекулами вещества, температуры продукта.

Липкость (адгезия) - способность продуктов проявлять в различной мере силы взаимодействия с другим продуктом или поверхностью тары, оборудования. Свойствами липкости обладают тесто, ирис, сыр, вареная колбаса, сливочное масло, хлебный мякиш, которые при разрезании прилипают к поверхности ножа, крошатся или ломаются.

Для характеристики структурно-механических свойств пищевых продуктов применяют термин "консистенция" - свойства продукта, обнаруженные при осязании или разжевывании.

2.3 Оптические свойства

Оптические свойства продуктов определяются визуально или при помощи приборов.

Прозрачность - способность продуктов пропускать свет (растворы сахара, рафинированные растительные масла, пиво).

Цвет - обусловлен естественными красящими веществами (пигментами) или добавлением искусственных красителей. Должен соответствовать виду и сорту продукта, может изменяться в процессе хранения и переработки.

Коэффициент преломления - способность продуктов и их растворов преломлять свет, характеризует качество и концентрацию продукта (сахарных растворов, растительных масел).

Оптическая активность - способность вращать плоскость поляризации поляризованного луча света.

2.4 Теплофизические свойства

Эти свойства проявляются при действии на пищевые продукты тепловой энергии. Знание теплофизических характеристик необходимо для обеспечения правильности протекания процессов варки, выпечки, стерилизации, пастеризации, замораживания, размораживания и хранения продуктов.

Теплоемкость - количество тепла, поглощенное телом при нагревании на 1 градус. Теплоемкость, рассчитанная на 1 кг продукта, называется удельной и выражается в Дж/(кг 5 о 0С). Низкой теплоемкостью отличаются продукты с большой массовой долей жира, высокой - продукты, имеющие большую влажность.

Коэффициент теплопроводности -количество тепловой энергии, которая протекает за единицу времени через 1 м 52 0 поверхности продукта на толщину 1 м при разнице температур 1 градус. Вода и продукты с большим влагосодержанием отличаются высокой теплопроводностью, способны быстро нагреваться и охлаждаться; жиросодержащие, пористые и сыпучие продукты обладают низкой теплопроводностью, что может вызвать их порчу.

Температура плавления жиров несколько выше температуры застывания. Эти характеристики зависят от состава и качества жиров.

Температура застывания должна учитываться при охлаждении, замораживании и хранении продуктов. Хранение при температуре ниже точки замерзания продуктов отрицательно сказывается на их качестве (для молока, напитков).

2.5 Сорбционные свойства

Сорбция - процесс поглощения из окружающей среды паров или газов. Увлажнение продуктов происходит в том случае, если давление водяных паров в воздухе превышает давление водяных паров на поверхности продуктов в результате испарения из них части свободной влаги. Продукты поглощают влагу в этом случае как за счет адсорбции (образование тонкого слоя на их поверхности) и абсорбции (путем объемного поглощения гидрофильными веществами), так и в результате капиллярной конденсации (при наличии микро- и макрокапилляров. Поглощение продуктом паров или газов с образованием химических соединений называется хемосорбцией.

Гигроскопичность - способность продуктов сорбировать влагу из окружающей среды. Поглощать влагу могут сухие и относительно-сухие продукты (мука, крупы, зерно, сахара, сухое молоко и другие), а также богатые белком, крахмалом, фруктозой, инвертным сахаром. Продукты, богатые жиром, или содержащие очень много влаги, не поглощают ее. Когда давление водяных паров на поверхности продукта больше, чем давление водяных паров в воздухе, происходит десорбция. Сорбция и десорбция влаги продуктом осуществляются до приобретения им равновесной влажности, когда давление водяного пара в воздухе и на поверхности продукта становятся равными. Поглощение продуктом влаги зависит от его химического состава, структуры, а также температуры, давления и относительной влажности воздуха. Относительная влажность воздуха есть отношение абсолютного количества влаги в воздухе к количеству воды при наибольшем насыщении при данной температуре, выражается в процентах, измеряется гигрометром или психрометром.

2.6 Вкусовые свойства

Согласно учению И.П.Павлова вкусовые возбуждения начинаются во вкусовых почках, заложенных в слизистой оболочке языка и ротовой полости, затем по нервным волокнам передаются в участок коры головного мозга, где возникает ощущение вкуса. Основная масса вкусовых почек (всего около 9000) сосредоточена на вкусовых сосочках на кончике языка, его боковой поверхности и в задней половине. Вкусовые ощущения бывают простыми (кислое, сладкое, соленое, горькое) и сложными, получаемыми при опробывании большинства продуктов. Минимальное количество вещества в растворе, необходимое для возбуждения вкусовых ощущений, называется порогом ощущения. Вкус продукта устанавливают при определенной температуре, указанной в стандарте, или при 15-20 градусах. За эталоны вкуса принимаются продукты: соленого - поваренная соль; горького - кофеин; кислого - винная кислота; сладкого - сахароза. Под запахом понимают любые ощущения, воспринимаемые органами обоняния. Органом обоняния служит слизистая оболочка в области верхних дыхательных путей, выстланная обонятельным эпителием. Обонятельные раздражения по нервам передаются в обонятельный центр мозга. Пахучие вещества при дыхательном движении воздуха растворяются в жидкости, покрывающей эпителий, вызывая возбуждение обонятельных клеток. Для лучшего восприятия запаха нужно создать определенные условия, благоприятствующие испарению летучего вещества, увеличить поверхность продукта, повысить температуру. Различают запахи: приятный (гвоздики, мускатного ореха); плодовый (лимона, апельсина); гнилостный (сероводорода, меркаптанов); горелый (жженого кофе, подгорелого хлеба); прогорклый. На интенсивность восприятия запаха и вкуса влияют температура, концентрация, степень измельчения продукта, продолжительность воздействия, индивидуальные особенности дегустатора.

3. История консервирования

Природное действие проходит возле нас двумя главными, основными группами. Одна включает цепь процессов, где простые органические вещества и элементы, такие как, например, кислород, азот, углекислый газ и вода, возникают для того, чтобы с помощью энергии создавать органические соединения. В другой группе происходит прямо противоположные процессы. Сложные вещества стремятся разными способами освободиться от энергии и разложиться. Итак, в природе идет многообразный круговорот попеременного освобождения и связывания вещества и энергии.

Изо всех этих сложных процессов для нашего внимания можно выделить простую и относительно узкую группу тех, при которых возникают растительные продукты, которые составляют питание людей. Эти продукты, конечно, участвуют в выше указанном круговороте, подчиняясь природным процессам синтеза и распада.

Человек, поэтому всегда вносил их в течение продолжительного времени в рацион своего питания. Цивилизация и прогресс принесли принципиальное решение этой проблемы. Современный способ жизни вынудил развивать направление хранения продуктов длительное время не только в свежем состоянии, а и в такой форме, которая наиболее сохранит их естественное состояние. Консервированием считается каждое умышленное мероприятие, которое придает сырью форму, пригодную для длительного хранения, и позволяет сохранить его природные свойства.

Слово "консервирование" произошло от латинского слова conserve, которое означает "сохранение". Научные основы современных методов консервирования были даны еще в 19 веке, когда кроме видимых виновников разложения продуктов, таких, как плесень и грибки, были обнаружены и невидимые формы микроорганизмов, бактерии и дрожжевые грибки. Это открытие сделал знаменитый французский химик Луи Пастер (1822 - 1895), который подробно изучил, прежде всего, дрожжевые и патогенные микробы и одновременно заложил научную основу умерщвления их зародышей. В честь него был назван пастеризацией способ частичной стерилизации веществ повышенной температурой, прежде всего, жидких. Пастер имел предшественников в специальности практического консервирования продуктов, им был парижский повар Николас Апперт (умер в 1840). В 1804 году он попробовал консервировать продукты в жестяных банках кипячением и свой способ описал и показал в Париже в 1810 году (L`art de conserver toutes les substances animales et vegetales, Paris 1810, первое немецкое издание вышло в Праге в 1844 году). Жестяную банку наполняли продуктами, предназначенными для консервирования, нагревали водяным паром или в горячей воде. Через малое отверстие на верху банки уходил избыточный воздух, а поле его выхода это отверстие запаивали. Герметично заполненную банку затем кипятили в горячей воде, при этом, чтобы температура могла подниматься до 135 0C, добавляли различные соли и тем самым достигали требуемой степени стерилизации.

Дальнейшая эволюция принесло не только знание причин разложения, но и дальнейших биохимических изменений, объяснила значение продуктового метаболизма (обмена веществ), как исходных веществ, так и потребности метаболизма человека, для которого вполне хватает основных питательных веществ, таких как сахариды, липиды и белки и биокатализаторов, прежде всего, витаминов, ферментов, веществ роста, пигментов и антибиотиков. Это дало возможность научной специальности консервирования продуктов, которая рациональным способом обеспечивает долговременное хранение трудно сохраняемых продуктов, прежде всего, фруктов и овощей, для круглогодичного употребления и в такой форме, которая лучше всего сохраняет их первоначальный вид.

Из этого наброска вытекает важность консервирования, его значение социальное, государственное и гигиеническое, как с точки зрения производителя, так и потребителя.

4. Принципы и методы консервирования пищевых продуктов

Фрукты, предназначенные для консервирования, должны быть здоровыми, неповрежденными вредителями, соответствовать технологической зрелости, которая отличается для разных фруктов и целей обработки. Для компотов плоды должны иметь соответствующую окраску и вкус, плотную мякоть, которая не разваривается. Для выработки фруктовых соков и сгущенных продуктов можно использовать и плоды с видимыми дефектами и деформациями, зрелые или перезрелые. Степень зрелости оценивают с одной стороны субъективно по органическим свойствам фруктов (вкус, запах, окраска, консистенция), с другой стороны объективно - лабораторными исследованиями. Как основной и наипростейший анализ, требуется провести прямое измерение рефрактометром количества сухого вещества в соке плода (% Rf), что дает содержание растворенных веществ в воде, преимущественно сахара, и определяет титры некоторых кислот в пересчете на лимонную кислоту. В обычной домашней практике консервирования руководствуются указаниями в рецептах, которые дают обычно количества сахара и кислоты в компоте. Фрукты обрабатывают обычно свежими, как можно скорее после уборки. Если их необходимо некоторое время хранить, то их надо убрать в сухое, лучше прохладное и затененное место, лучше всего в холодильник.

С технологической точки зрения, если фрукты достаточно кислые, а так же при их консервировании пастеризацией, т.е. нагревом до 100 0C, они не требуют подкисления.

Овощи, предназначенные для консервирования, должны быть здоровыми, по возможности свежими, большей частью хорошо вызревшими. Только горошек, фасоль и огурцы собирают незрелыми, в оптимальной технологической зрелости.

С технологической точки зрения, овощи обычно не кислые, и при консервировании их необходимо приготавливать в подкисленной заливке и затем нагревать до температуры 100 0C. Неподкисленные овощи, т.е. в соленой заливке, необходимо консервировать стерилизацией, т.е. нагреванием свыше 100 0C, что трудно провести в домашних условиях.

Сырье перед уборкой нельзя поливать или обрабатывать защитными химиическими веществами, нельзя вносить подкормку или удобрения. Тем самым предотвращается заражение болезнетворными микробами и вредными веществами. В последнее время появилась опасность высокого содержания свинца во фруктах, собираемых с деревьев в непосредственной близости от автострад с сильным автомобильным движением. Последние исследования показали, что содержание свинца через несколько метров от дороги быстро падает.

Первой фазой обработки фруктов и овощей является мойка, которая удаляет с плодов пыль, глину, песок и другие нечистоты. Тем самым сильно снижается число микроорганизмом. При мойке необходимо окончательно удалить, прежде всего, засохшие ткани, в которых бы могли остаться споры микроорганизмов и после стерилизации дополнительно способствовать порче готовых консервов. Если небольшая степень загрязнения плодов, то их можно слегка намочить и ополоснуть или вымыть под душем из чистой питьевой воды. Завершается мойка сырья сортировкой по качеству, преимущественно по размерам.

Сортировку можно сочетать с обрыванием плодоножек или дальнейшими операциями, такими как удаление косточек, очистка и резка. Обрывание плодоножек проводится вручную, лишь крыжовник, предназначенный для переработки на компоты, если он достаточно твердый, можно очистить на карборундовом очистителе, входящем в комплект некоторых типов кухонных комбайнов. При этом если выгодно, можно снять кожистую оболочку, чтобы плоды в сиропе не сморщились. Очистка плодов производиться преимущественно вручную, причем эту операцию можно связать с удалением ядра, удалением косточек или резкой плодов. Для очистки можно с выгодой использовать профильные ножи, преимущественно ручные очистительные машинки (для груш, яблок). Очистительные устройства сильно деформируют плоды. В устройстве должен быть остро наточенный и правильно отрегулированный чистящий нож, чтобы не было слишком больших отходов. И затем следует плоды вручную дочистить. Некоторые разновидности персика можно хорошо очистить кратким погружением в кипящую воду, кожура от плодов отторгается образующимся под ней паром, и после вынимания из воды она легко снимается рукой. Под горячей кожурой плод остается практически холодным. Химическую очистку применяют обычно для овощей и некоторых фруктов. Очистка происходит в горячем растворе (50-100 0C) щелочи натрия или калия при концентрации 1- 20 % в течение 1 - 20 минут. В результате очистки нарушается и освобождается кожура, которая сразу же удаляется сильной струей холодной воды. Избыток щелочи нейтрализуют раствором лимонной кислоты. Горячая щелочь сильно едкая и практически ее нельзя использовать без достаточной профессиональной подготовки. Для механической обработки овощей использовать скребки для картофеля, которыми бывают оснащены некоторые типы кухонных комбайнов.

Очищенными, с удаленными косточками или разрезанными плодами быстро наполняют приготовленные банки и заливают сиропом. При необходимости можно ускорить темпы операций, особенно для светлых фруктов, чтобы воспрепятствовать гниению, особенно окислению витамина C на воздухе. Для предотвращения этого плоды погружают в следующие растворы: 0,2 - 0,5 % раствор лимонной кислоты, 2 % раствор поваренной соли, растворы сахара разной концентрации до 30 %, возможно подкисленные лимонной кислотой до 0,5 %. Если же нет никакого из растворов, достаточно замочить в холодной воде.

Некоторые фрукты и, прежде всего, овощи необходимо перед дальнейшим использованием подвергнуть тепловой обработке - бланшировать. Кратковременной варкой или ошпариванием (бланшированием) достигается с одной стороны частичное удаление воздуха из сырья, а с другой стороны подавляется активность присутствующих ферментов и тем самым подавляются нежелательные биохимические реакции, ведущие к снижению качества продуктов. Подавление активности ферментов имеет значение для тех продуктов, которые консервируют теплом. Бланширование сохраняет консистенцию и объем плодов, что применяется для перца и корнеплодов, устраняет запах некоторых корнеплодов и приводит к подавлению активности микроорганизмов. Недостатком бланширования является потеря растворимых в воде питательных веществ. Потери можно снизить бланшированием в паре и моментальной укладкой горячего сырья в банку. При использовании горячей заливки можно наоборот существенным образом снизить время пастеризации.

Протирание проводится как холодных (например, малина, черника, клубника, смородина), так и теплых, предварительно разваренных фруктов и овощей. В продаже есть ряд протирочных устройств как ручных, так и приставок к домашним комбайнам. Еще стоит обратить внимание на чистоту этих протирок, которые часто бывают заражены микробами от обрабатываемого сырья. Протирание, из-за неизбежного взаимодействия сырья с воздухом, приводит к неизбежному окислению, что требует ускоренной работы, а в случае необходимости стабилизации добавкой сахара или кислоты.

Разваривание необходимо производить быстро при наивысших температурах, чтобы не произошло снижение качества сырья. Наиболее чувствительные сорта необходимо после разваривания охладить. Наиболее выгодно производить разваривание паром, что приводит к разбавлению вещества водой на 10%. На рынке были в продаже алюминиевые разварочные комплекты из ГДР с приспособлением для отвода освобождающегося сока.

Сгущение фруктовых пюре производят в домашних условиях в открытой посуде при нормальном давлении при температуре близкой к кипению. Более высокий нагрев не выгоден, потому что приводит к изменению органолептических свойств. В промышленных условиях это происходит при низких температурах и при пониженном давлении - в автоклавах. При сгущении пюре необходимо постоянно перемешивать, чтобы оно не пригорало. Добавляемые вещества, такие как сахар и желеобразующие вещества, примешивают при достаточном сгущении пюре, чтобы они зря не разрушались долгим нагреванием. После короткого кипячения пюре заполняют чистые банки. Стеклянные банки необходимо сначала прогреть, чтобы из-за высокой разницы температур они не потрескались. Для практики стоит запомнить, что человеческая рука выносит нагрев до 60 - 70 0C. Стеклянные банки разных типов не должны трескаться при разности температур 30 - 50 0C (банки должны выдерживать стерилизацию). Стеклянные банки при заполнении горячим пюре должны быть так прогреты, чтобы их можно было держать в руке.

Прессованием получают, прежде всего, фруктовые соки. Прессуют или целые фрукты, или чаще всего предварительно измельченные. Измельчение можно произвести в домашних условиях на ручной терке, или на кухонном комбайне. Для измельчения винограда достаточно простой давилки. Прессование проводят на прессовочных ручных мельницах или на приставках к кухонному комбайну или на малых домашних прессах. Выход сока при прессовании достигает около 70 %. В некоторых случаях выгодно другими способами повысить выход. Производят выдержку сырья в течение 2 - 12 часов, сбраживание сырья в течение 1 - 6 дней или проводят пектолиз сырья. Самым простым является разрыхление и умеренное увлажнение прессованного сырья и новое прессование. Выход в некоторых случаях превышает 10 %. Этим способом пользуются преимущественно при производстве фруктовых вин. Дальнейшая работа с выжатым соком, пока он не забродил, должна быть очень быстрой вследствие высокой активности микробиологических и биохимических процессов.

Приготовление заливки для компота и овощей производят по существующим рецептам. Самым простым способом является растворение всех составных частей в чистой питьевой воде в холодной или теплой. Перед заполнением тары заливку следует перемешать. Еще необходимо помнить, что в холодной воде растворяется самое большое около 60 % сахара, в горячей воде 90 0C около 80 % сахара. При охлаждении избыточный сахар опять кристаллизуется. Поэтому при малом количестве продуктов заливку следует приготовить отдельно, разлить по банкам, заполненным продуктами, просыпать необходимым количеством отвешенного сахара и других добавок и банки долить водой. Засыпка сахара на дно пустых банок перед заполнением фруктами является менее пригодной, из-за того, что это может привести к его спеканию при быстро проведенной пастеризации.

Консервацию продуктов кислых или в кислой заливке пастеризацией нагревом иногда рекомендуют для отдельных простых видов продуктов и проводят по общепринятым правилам инактивации микробов стерилизацией, приведенным в первой главе. Закрытые заполненные банки можно устанавливать как в холодную, так и в теплую воду. Разница температур между банками и водой не должна превышать 30 - 50 0C. Установка банок в теплую воду сокращает общее время стерилизации. Правильно проведенная закупорка создает клапан, который в банках Омния позволяет проникать воздуху из банок наружу, но препятствует проникновению воздуха и воды снаружи внутрь. Если произойдет всасывание, то после пастеризации в банке не будет разряжения и крышка на банке не будет держаться. Причиной этого может быть бракованная банка, крышка или уплотнение. Тогда можно - это выгодно - погрузить хорошо закрытые банки полностью под воду и таким образом можно прокипятить два слоя банок один над другим. Если кастрюля, в которой проводится пастеризация, подогревается прямо через дно, то необходимо под слой банок подложить железную или деревянную решетку, слой ткани или бумаги (смятые газеты). По окончании нагревания и остывания банки можно охладить следующим образом: целиком погруженные банки в горячей воде сначала сбрызнуть сверху холодной водой, после полного охлаждения воды в кастрюле их можно интенсивно охладить текущей водой. По другому способу можно вынуть горячие банки из воды и оставить спокойно остывать. Охлаждение прямо в кастрюле слишком медленное, что снижает пищевую ценность и органолептические свойства продуктов (потеря витаминов, излишне мягкая консистенция).

Пастеризацию можно проводить и сухим теплом, например, нагревом в духовом шкафу. В этом случае необходимо подложить под банки негорючий материал (например, асбест).

Консервные банки Twist-off и жестяные банки не могут после закрывания выпустить лишний воздух, поэтому их необходимо наполнять как можно больше - прежде всего, стеклянные - теплым или горячим продуктом.

Отдельным случаем пастеризации является так называемая пастеризация вне банок. В горячие банки накладывают горячее содержимое и сразу же закрывают горячими крышками. Перед закрытием хорошо бы пустить под крышку пар, чем непосредственно достигается плотное закрывание. Закрытые банки переворачивают, ставят на крышки и оставляют охлаждаться. При этом не проводят никакого особенного нагрева. Пастеризация содержимого должна быть проведена осторожным нагревом перед заполнением, пастеризация банок и крышек достигается их подогревом и дополнительным нагревом от горячего содержимого. Предпосылкой успеха является, кроме тщательной чистоты, и минимальное время между заполнением банок и закрыванием крышек. Достоинством этого способа является сокращенное время нагрева и, следовательно, лучшее качество продукта. Его нельзя, конечно, применять без достаточных теоретических и практических знаний.

Консервацию некислых продуктов можно проводить двумя способами: стерилизацией, т.е. нагревом свыше 100 0C, часто при избыточном давлении в автоклавах; прерванной пастеризацией, т.е. двойным нагревом до 100 0C, повторенным через 24 часа. С точки зрения потребности в специальном оборудовании в первом случае и хорошем теоретическом знании микробиологии в другом случае нельзя в домашних условиях заручиться безопасности и надежностью приведенных способов.

Хорошо закрепленные металлические крышки на банках является гарантией долгой сохранности стеклянных консервов. Еще они позволяют определить качество консервов по тому, что при легком постукивании ногтем пальца, карандашом, деревянной палочкой по середине крышки раздается звонкий хлопок. Чем выше тон, тем больше при той же толщине и диаметре крышки в банке избыточное давление. Крышка без избыточного давления, находящаяся без избыточного давления, находящаяся на горловине банки при деформации издает замкнутый, глухой или дребезжащий звук. Такая крышка не обеспечивает дальнейшей пригодности продукта.

Недостаточные пастеризационные или стерилизационные мероприятия чаще всего проявляется через несколько дней (3 - 5) по нагреву испорченного продукта (бомбаж). Он сопровождается появлением в банке цепочек газовых пузырьков, которые создают избыточное давление в банке и срывают крышку. Металлические крышки на банках могут создавать и тихий звук. Герметично закрытые банки можно легко открыть рукой. Жестяные банки раздуваются и округляются, возникает опасность открывания банок в замке или на спае и разбрызгивания содержимого.

Консервы после выраженного бомбажа следует обмыть чистой водой, чтобы устранить остатки прилипших приправ и заливки. Отдельные засохшие остатки сахарного сиропа при попадании в консервы во влажной среде могут вызвать прорастание плесени, плесень может прорасти и под уплотнительным кольцом. Чистые и сухие консервы следует хранить, если возможно, в прохладном и сухом месте. Стеклянные банки следует хранить в темном месте, от этого улучшается качество содержимого.

5. Консервирование квашением, солением и спиртованием

Угнетение развития микроорганизмов достигается добавкой значительного количества химически чистых веществ, которые бывают обычно составными частями продуктов, и поэтому не считаются чужеродными веществами.

5.1 Квашение

Речь идет о консервировании кислотами, содержащимися в большом количестве во фруктах или получающимися при обычном биологическом процессе - квашении. Сюда можно отнести кислоту лимонную, виноградную, яблочную и молочную. С практической точки зрения чаще всего применяют слабое окисление до концентрации 1,5 % кислот при производстве компота и овощей в кислой заливке. Также готовят продукты при консервировании нагревом до температуры 100 0C, т.е. пастеризации. Далее, иногда используют комбинации молочной и уксусной кислот в соотношении 2:1 с концентрацией 2 % при консервировании молочным брожением.

В сущности консервированные изделия в переносимых вкусовых концентрациях дает только уксусная кислота, и то если в количестве не более 4-6 %. В настоящее время этот способ почти не употребляется.

5.2 Соление

Консервирующее действие поваренной соли (NaCl) проявляется при концентрациях не менее 10 %, некоторые микроорганизмы переносят концентрацию до 30 %. На практике применяют более низкие концентрации соли в комбинации с квашением при консервировании овощей. Соль, как самостоятельный консервант, применяют только при сохранении овощей в соли. Пошинкованные и порезанные овощи пересыпают солью. Аналогично растирают чеснок с солью. Готовая продукция должна содержать до 20 % соли и храниться в сухом прохладном месте.

5.3 Спиртование

Этанол (этиловый спирт C2H5OH) останавливает при концентрации 15 % деятельность микроорганизмов. На практике это применяют при приготовлении фруктов в спирте. Используют чистый, не денатурированный спирт не менее 60 %, подслащенный для улучшения вкуса 5 % сахара (сахар не оказывает консервирующего действия). Применяющиеся фрукты должны быть свежими, неповрежденными и не перезревшими, иначе в спирте они будут размягчаться и разлагаться.

5.4 Консервирование биологической обработкой среды

Консервирующее действие достигается обработкой среды биологическим путем и выгодным использованием деятельности некоторых микроорганизмов. Возникающие консервирующие вещества затем в высоких концентрациях заглушают и действие своих создателей.

5.5 Молочнокислое брожение

Действие молочнокислых бактерий приводит к превращению некоторых сахаридов в молочную кислоту или в некоторые другие, менее желательные вещества (преимущественно, кислоты: уксусную, масляную, этанол, CO2). Этот способ является классическим при консервации овощей. Обычно кислые фрукты не подвергают молочнокислому или спиртовому брожению, потому что они содержат мало сахаристых и белковых веществ, необходимых для брожения.

Для хорошего прохождения молочнокислого брожения требуется соблюдать некоторые правила. Хорошо очищенные овощи в целом виде (например, огурцы) или в нарезанном (шинкованная капуста) укладывают в чистую посуду. Овощи в посуде хорошо прижимают, чтобы выходил воздух, при этом высвобождается клеточный сок. Если сока мало, то можно добавить 1,5 % раствор поваренной соли. Всю поверхность заливают рассолом (содержание соли 1,7-2 % на весь объем посуды). Содержимое требуется закладывать таким образом, чтобы все постоянно находилось ниже уровня рассола. Наполненные емкости под действием окружающей температуры через несколько дней заквасятся под действием микрофлоры, которая при нормальных условиях присутствует на овощах. Если овощи перед закваской подвергали тепловой обработке (бланширование), то необходимо добавить молочнокислой закваски. Лучше всего воспользоваться чистой культурой закваски по инструкции изготовителя. При необходимости можно добавит и кислой сыворотки. В любом случае должна применяться закваска в свежем соке. При квашении удаляют с поверхности посуды, по мере необходимости, возникающую плесень и при необходимости доливают рассол (1,5 % поваренной соли), так, чтобы овощи были постоянно затопленными. Этим устраняется доступ воздуха к содержимому и нежелательный переход молочнокислого брожения на масляное, размягчение плодов и последующее гнилостное разложение.

Время брожения значительно зависит от температуры, при которой оно происходит. При температурах около 20 0C брожение проходит за 4-8 дней, в более холодный предзимний сезон при температурах около 15 0C за 3-4 недели. Низкие температуры способствуют увеличению времени квашения, что при длительном хранении продуктов выгоднее.

Для заквашенных овощей необходимо создать еще условия хранения. Складирование должно быть при температурах 0-10 oC, чтобы овощи не замерзли. С их верха необходимо снимать плесень, овощи должны быть затоплены. По мере необходимости можно доливать 1,5-2 % раствор поваренной соли, возможно слабое подкисление уксусом. В последнее время применяют для длительного консервирования стерилизацию квашением продуктов в герметических банках, преимущественно стеклянных.

5.6 Спиртовое брожение

Действие дрожжевых грибков рода Saccharomyces приводит к разложению некоторых, так называемых прямосбраживаемых моносахаридов на этанол и углекислый газ CO2. Этот способ является классическим при производстве фруктовых и виноградных вин и при производстве самогона. Следующим по важности после консервирования фруктов считается производство вин. При этом сначала из фруктов получают сок, сусло, которое в исходном состоянии или после соответствующей обработки (разбавление, подслащивание) сбраживают. Оптимальной первоначальной концентрацией сахара является 8 - 20 %, самое большее 30 %. Кроме сахара для брожения бывают нужны и минеральные питательные вещества. Для этого рекомендуют разбавленные соки улучшать раствором солей азота и фосфора. Оптимальная кислотность сусла составляет 0,3 - 0,8 %, в пересчете на лимонную кислоту. Оптимальная температура брожения 15 - 20 oC. Сусло обычно начинает брожение из-за микрофлоры, присутствующей на фруктах. Также можно использовать закваску, приготовленную из чистых культур дрожжей, согласно указаниям производителя.

Из 100 г сахарозы теоретически получается 53 г спирта, т.е. 67 объемных процентов, что составляет неполных 50 г. Можно запомнить, что конечное количество этанола составляет половину исходного количества сахара. Сусло в течение 2 - 3 дней забраживает, после чего бродит в теплом месте около 6 - 8 дней. Если процесс идет в малых, замкнутых объемах, необходимо осторожно выпускать освобождающийся CO2. Брожение останавливается или при сбраживании всего сахара, или при достижении концентрации этанола примерно 15 %. Лишь только вино достаточно очистится - дрожжевые грибки осядут на дно - его необходимо слить. Если осадок в вине передержать свыше 5 дней - это сильно снизит его качество.

5.7 Уксусное брожение

Действие уксусных бактерий приводит к превращению этанола в уксусную кислоту (СН3СООН). Это обстоятельство используется при производстве уксуса. Примерно 10 % раствор этанола с 1 - 2 % уксусной кислотой при постоянном интенсивном продувании воздухом при температуре 30 0C сбраживается в уксус. Выход составляет 90 %.

5.8 Консервирование снижением влажности

Снижением подвижности воды в продуктах при нежелательных процессах можно создать среду, непригодную для вегетации микробов. Отнимание воды проводят или высушиванием или повышением содержания необходимых веществ: сгущением, подслащиванием. Микроорганизмы при этом способе консервации большей частью сохраняются. При хранении продуктов, приготовленных таким образом, надо следить, чтобы влажность, прежде всего, поверхности продуктов, которые не бывают достаточно герметично закрыты, равнялась влажности окружающей атмосферы. При обычных температурах хранения 20 0C критическая относительная влажность воздуха приблизительно для бактерий составляет 95 %, для плесени - 75 %, для осмофильных дрожжей - 60 %.

5.9 Сушка

Сушка - это приведение воды из продуктов в газообразное состояние. Выпарить необходимо 80 - 90 % первоначального содержания воды. Высушивание можно проводить на солнце или свежем воздухе, в наших климатически условиях в различных сушильных устройствах. На процесс сушки влияют, прежде всего, температура и скорость движения воздуха в сушильном устройстве. В начале сушки выгоднее поддерживать высокую температуру и скорость движения воздуха, к концу сушки влияние движения воздуха практически отсутствует. Для скорости сушки имеет значение содержание водяных паров в воздухе. Чем температура воздуха выше, тем при данных условиях воздух суше, и он примет больше водяных паров при сушке продуктов. Напротив, излишне высокая температура и низкая влажность отводимого воздуха снижает экономичность системы. Во время сушки всегда происходят измене-ния органолептических и биохимических свойств продукта. Сушка является необратимым процессом, нельзя обратной добавкой воды получить продукты в исходной форме. Способность к набуханию является одним из показателей качества сушки. Кроме изменения окраски - побурения - при сушке происходит и изменение вкуса. В дальнейшем происходит снижение содержания витаминов. Поэтому выгодно некоторые продукты, преимущественно делимые овощи, перед сушкой слегка отварить и тем самым снизить активность присутствующих ферментов.