На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Особенности технологии получения продуктов сублимированной сушки, оценка химического состава и пищевой ценности, физические и кулинарные, специфические свойства. Технология получения сублимированных плодов и овощей, мяса и рыбы, их польза для организма.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Кулинария. Добавлен: 13.04.2010. Сдан: 2010. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


57
Курсовая работа
на тему: «Товароведение и оценка качества товаров быстрого приготовления»
Введение

На современном этапе развития науки и техники одной из основных задач является всемерное совершенствование производства и, в частности, создание новых прогрессивных методов обработки материалов и продуктов, обеспечивающих высокие качественные и экономические показатели.
Применительно к консервированию продуктов, предназначенных для длительного хранения, актуальной задачей является изыскание новых способов обезвоживания. Сублимационная сушка - один из таких методов. Высокое качество продуктов сублимационной сушки общепризнано. Сублимационная сушка наглядно продемонстрировала важность регулирования процессов, протекающих в самом материале при его обработке, и подтвердила, что наиболее правильный путь совершенствования технологии - от свойств материала к выбору методов и режимов процесса и на этой основе к созданию рациональных конструкций аппаратов. Это означает, что процессы, протекающие в самом материале, являются главным фактором, определяющим выбор метода и режима сушки, и только с учетом этих факторов можно создавать рациональные конструкции сушильных установок.
Общая теория процесса сушки дает возможность регулировать процессы перемещения влаги в материале. При сублимационной сушке влага мигрирует внутри материала в виде пара, в то время как при других известных (например, конвективных) методах сушки влага в основном перемещается в виде жидкости. Перенос влаги в виде жидкости иногда необходим. Например, при сушке зерна целесообразно минеральные вещества, растворенные в жидкости, перенести к зародышу, который находится вблизи поверхности зерна. При сушке чая экстрактивные вещества также необходимо вынести на поверхность чаинок с тем, чтобы чай быстро заваривался. Но когда требуется сохранить в продукте ферменты, витамины и различные ценные экстрактивные вещества, должны быть созданы условия, при которых влага перемещается внутри материала в виде пара. Такие условия создаются в процессе сушки сублимацией, когда влага в материале замерзает при температуре ниже тройной точки (для чистой воды ниже 0° Си давлении 4,5 мм. РТ. Ст.). В дальнейшем происходит возгонка льда, т.е. влага (лед) из твердой фазы переходит в пар, минуя жидкое агрегатное состояние. Механизм переноса влаги в виде пара (сублимация) и обусловливает высокие качественные показатели высушенного продукта, в частности, продукт, высушенный методом сублимации, сохраняет цвет, запах, вкус и имеет минимальную усадку.
Существенный недостаток обычных методов сушки - неравномерная усадка (большая на поверхности и меньшая внутри материала), в результате которой в материале развиваются опасные напряжения сдвига - он Часто коробится и даже разрушается. При сублимационной сушке усадка меньше, чем при других методах сушки, и поэтому оводнение материала, имеющего пористую структуру, происходит быстро - в течение 5 - 15 мин в зависимости от вида сырья.
Следовательно, консервирование пищевых продуктов методом сублимации позволяет сохранить их питательную ценность.
Однако описанный механизм перемещения влаги усложняет теплопередачу в процессе сушки, так как внутрь материала необходимо подводить энергию большой интенсивности, но при условии предотвращения размораживания материала.
Энергетические затраты на сублимационную сушку сравнительно с атмосферной конвективной сушкой несколько ниже. В то же время начальные капиталовложения выше, что объясняется высокой стоимостью оборудования для сублимационной сушки.
Эксплуатационные расходы как в первом, так и во втором случае определяются масштабами производства, уровнем механизации и автоматизации всех производственных процессов, начиная с подготовки сырья и кончая упаковкой готовой продукции.
К основным преимуществам метода сублимационной сушки, делающим его промышленное применение весьма перспективным, относятся следующие:
· биологические и физико-химические изменения в продукте минимальны, так как процесс протекает при низких температурах;
· уменьшение массы продуктов. Масса продуктов, высушенных сублимацией, составляет в среднем lU-Vs от первоначальной (в зависимости от вида материала), причем достигаемая конечная влажность продукта может быть значительно ниже, чем при других методах сушки;
· продукты сублимационной сушки могут длительное время храниться в соответствующей упаковке при положительной температуре, т.е. исключается необходимость холодильного хранения. Это важно не только для специальных контингентов, но и для населения, в частности для сети общественного питания;
· упрощение системы реализации продуктов. Сроки реализации скоропортящихся продуктов, высушенных методом сублимации, увеличиваются; их можно продавать в магазинах, не обеспеченных холодильными установками, широко используя автоматы.
В ряде стран в течение последних лет организован выпуск оборудования для сублимационной сушки и налажено промышленное производство продуктов, высушенных методом сублимации, в том числе: мяса, рыбы, яиц, картофеля, моркови, гороха, цветной капусты, свеклы, фруктов, ягод, фруктово-ягодных соков, блюд и др.
1. Химический состав. Пищевая ценность и свойства пищевых продуктов

1.1 Химический состав и пищевая ценность продуктов сублимированной сушки

Питательная ценность пищевых продуктов ускоренной сублимационной сушки еще недостаточно изучена. Однако уже сейчас можно показать, какое влияние оказывает этот процесс на питательные компоненты пищевых продуктов, которые часто высушивают сублимацией, т.е. мяса, рыбы, картофеля, а также некоторых других овощей и фруктов. Питательная ценность (в%) некоторых пищевых продуктов, высушенных сублимацией приведена в табл. 1.
Таблица 1
Питательное вещество
Мясо в тушах
Рыба с
белым мясом (свежая и переработанная)
Картофель
Зеленые овощи
Свекла и другие овощи
Фрукты
Белки
14
2
5
2
3
1
Кальций
1
-
2
2
2
2
Железо
14
1
9
3
5
4
Витамин А
1
0
0
4
15
6
Тиамин
8
-
14
4
3
4
Рибофлавин
8
1
8
2
2
2
Никотиновая кислота
20
1
14
1
2
3
Витамин С
0
0
33
14
5
36
Из таблицы видно, что мясо в тушах содержит значительное количество белков, железа и никотиновой кислоты, меньше - тиамина и рибофлавина, картофель богат тиамином, никотиновой кислотой, витамином С и в меньшей степени железом и рибофлавином; в зеленых овощах много витамина С; в корнеплодах и других овощах (например, моркови) - витамина А в виде р-каротина, а во фруктах - витамина С.
Рассмотрим, как влияет процесс ускоренной сублимационной сушки и прежде всего тепло, свет, воздух и вода на отдельные питательные компоненты: белок, железо, тиамин, никотиновую кислоту и витамины А и С пищевых продуктов.
· Белки. Тепло оказывает на белки комплексное воздействие. При температуре сушки мяса (80 °С) питательная ценность белков не изменялась или изменялась очень незначительно; при повышении температуры до 90 °С белок разрушался с выделением свободного аммиака и сероводорода. Миллер и Роулф показали, что ускоренная сублимационная сушка не влияет на питательную ценность белков в сырой говядине, свинине, баранине и треске. Такой результат объяснялся характером тепловой обработки, так как температура продукта в течение всего процесса не превышала 75° С Тиамин (витамин В,). Тиамин растворим в воде и неустойчив к тепловому воздействию, поэтому в результате ускоренной сублимационной сушки потери его могут составить 30%, что эквивалентно потере витамина при обычной варке. Если пищевые продукты, особенно овощи, в процессе обезвоживания обрабатывают сульфитом, то основное количество тиамина обычно разрушается при расщеплении молекулы.
· Никотиновая кислота и рибофлавин. Эти витамины также растворимы в воде, но довольно устойчивы к теплу и окислению, причем никотиновая кислота более устойчива, чем рибофлавин. Последний неустойчив к свету, теплу и окислению, действующим одновременно. Сульфит не действует на никотиновую кислоту и рибофлавин; потери их в процессе обезвоживания незначительны.
· Витамин А и р-каротин. Витамин А и каротин нерастворимы в воде. Они относительно устойчивы к теплу в отсутствие, кислорода. Свет также ускоряет окисление. зависят от присутствия воздуха; принято считать, что р-каротин сохранился, если сохранилась естественная окраска продукта.
· Витамин С. Этот витамин растворяется в воде и легко разрушается под действием тепла и окислением, но становится довольно устойчивым, если овощи обрабатывали сульфитом.
В результате воздушной сушки сульфнтированных овощей около 20% витамина С утрачивается при выщелачивании, 9% - под действием окисления и 11% - во время сушки, т.е. в обезвоженном продукте остается только около 60%- В результате ускоренной сублимационной сушки в продукте остается 80-90% витамина С. Количество витамина С, остающееся в продукте после хранения, зависит от продолжительности и температуры хранения, содержания влаги в продукте и присутствия кислорода. Вообще, если окраска и вкус сохраняются, то сохраняется; и витамин С.
Сохранение питательной ценности пищевых продуктов
В табл. 2 приведены сравнительные данные о влиянии трех видов обработки - обезвоживания, консервирования и замораживания - на питательную ценность овощей. Опыты с зеленым горошком показали, что питательная ценность замороженного и сублимированного горошка была одинаковой и выше, чем консервированного. Установлено, что потери аскорбиновой кислоты при варке высушенного сублимацией горошка несколько больше, чем замороженного; потери аскорбиновой кислоты во время хранения сублимированного горошка несколько больше, чем замороженного. Потерю сублимированным продуктом аскорбиновой кислоты можно предотвратить поддержанием влажности помещения в пределах 2,5% и хранением горошка (влажностью ниже 4%) в атмосфере азота.
Таблица 2
Стадия процесса
Воздушная сушка
Замораживание
Консервирование
Подготовка (очистка и бланшировка)
Одинаковые потери растворимых питательных веществ

Обработка
Хорошо сохраняется большинство питательных веществ. Около половины содержания витамина С утрачивается. Полная потеря тиамина, если используется сульфит
Потери питательных веществ не установлены.
Около 2/з растворимых в воде питательных веществ сохраняется в твердом веществе содержимого банок
Хранение
Витамины А и С и тиамин могут быть частично разрушены если условия хранения неудовлетворительны
Питательные вещества хорошо сохраняются, если условия хранения удовлетворительны
Мясо и рыба
Как правило, в сыром мясе и сырой рыбе, высушенных методом ускоренной сублимационной сушки, питательные вещества хорошо сохраняются. В табл. 3 приведены результаты определения процентного содержания питательных веществ мяса и рыбы, высушенных сублимацией. Установлено, что в неблагоприятных условиях хранения при высокой температуре содержание белков в продукте остается очень высоким, даже если он становится несъедобным в результате других изменений. Потери витаминов комплекса В зависят от продолжительности и температуры хранения. Пантотеновая кислота, витамин В12 и пиридоксин довольно устойчивы, а тиамин более устойчив в продуктах ускоренной сублимационной сушки, чем в продуктах воздушной сушки. Обычно устанавливали потери рибофлавина и иногда никотиновой кислоты
Таблица 3
Питательное вещество
Говядина
Свинина
Баранина (молодая)
Треска
Белки
100
100
100
100
Тиамины
79
91
68
Рибофлавин
99
100
71
100
Никотиновая кислота
85
96
88
100
Пантотеновая кислота
92
64
89
90
Витамин В12
98
40
82
100
Пиридоксин
73
73
Есть основания предполагать, что общие потери питательных веществ при обработке и варке восстановленных продуктов ускоренной сублимационной сушки будут примерно такими же, как и соответствующих свежих продуктов. Вероятно также, что питательная ценность пищевых продуктов, сваренных перед обезвоживанием и потребляемых сразу после восстановления, будет одинаковой. Однако эти выводы необходимо проверить экспериментально.
Фрукты и овощи
Ш
Овощи. В вареной капусте воздушной сушки содержится столько же витамина С, сколько в такой же порции вареной свежей капусты. При очень низком конечном содержании влаги, достигаемом в результате сублимационной сушки, потребность в сульфите для сохранения витамина С и предотвращения покоричневения во время хранения значительно меньше, чем при воздушной сушке. Поэтому сульфит не используется для большинства овощей ускоренной сублимационной сушки, но применяется в сниженных концентрациях при переработке обычной и брюссельской капусты для интенсификации их зеленой окраски. Сульфит разрушает тиамин, и если он не используется, то потери тиамина будут ниже.
В ходе экспериментов для определения питательной ценности горошка ускоренной сублимационной сушки установлено, что потери тиамина от бланшировки паром невелики, потери витамина С после бланшировки паром колеблются от 8 до 20%. Установлено, что горошек, подлежащий сублимационной сушке, должен быть пригоден для замораживания и убран на определенной стадии зрелости. После варки восстановленного горошка содержание тиамина и витамина С было несколько ниже, чем в вареном свежем горошке того же сорта.
Опыты по хранению горошка ускоренной сублимационной сушки показали, что содержание аскорбиновой кислоты в горошке, упакованном в атмосфере азота, постепенно снижается при температуре 18-22 °С. При упаковке на воздухе в банки или пакеты и хранении при указанной температуре горошек быстро теряет аскорбиновую кислоту. Горошек ускоренной сублимационной сушки хранится при температуре 37° С значительно дольше (в пересчете на содержание в нем аскорбиновой кислоты), чем горошек воздушной сушки, предположительно из-за большего содержания влаги в последнем Влажность горошка воздушной и ускоренной сублимационной сушки при температуре 37 и 18 °С составляла соответственно 6,1 и 2,7%. При 18 °С горошек воздушной сушки также портится быстрее, чем продукт ускоренной сублимационной сушки. Следует отметить, что продолжительность бланшировки горошка воздушной сушки составила всего 1,5 мин против 5 мин для горошка ускоренной сублимационной сушки. В процессе хранения горошка воздушной сушки могут происходить энзиматические реакции.
Горошек ускоренной сублимационной сушки расфасовывали в банки в атмосфере азота, а также в пакеты на воздухе и сравнивали результаты хранения по содержанию аскорбиновой кислоты. Пакеты изготовляли из многослойного материала, включающего гидрохлорид каучука толщиной 0,038 мм и ацетилцеллюлозу толщиной 0,025 мм. Банки и пакеты хранили при температуре 18° С и относительной влажности 60%.
Увеличение влажности и потери аскорбиновой кислоты у горошка, упакованного в пакеты, больше, чем у горошка, упакованного в атмосфере азота в банки.
Ш Морковь. Питательная ценность моркови велика из-за содержащегося в ней 6-каротина; витамина С в ней мало. Потери общих каротиноидов у бланшированных паром кубиков моркови во время обезвоживания очень невелики, а во время варки их вообще нет. Если каротиноиды не разрушаются окислением, то потери В-каротина во время хранения невелики. Таким образом, содержание (З-каротина в вареной восстановленной моркови такое же, как и в вареной свежей моркови.
Ш Картофель. Картофельные чипсы и кубики подвергали ускоренной сублимационной сушке, но не определяли в них содержание тиамина и аскорбиновой кислоты. Поскольку в процессе обработки сульфит не используется, некоторое количество тиамина будет сохраняться.
Ш Фрукты и ягоды. Бланширование паром приводит к более высоким потерям аскорбиновой кислоты, чем другие способы предварительной обработки, очевидно из-за потери сока. В черной смородине сохраняется от 80 до 100% начального содержания аскорбиновой кислоты, если ягоды заморожены в интенсивном потоке воздуха или сульфитированы, 70-100%, если они высушены сырыми, и 60-80% - после бланширования паром. Потери аскорбиновой кислоты у малины несколько выше, чем у черной смородины
При хранении обезвоженных фруктов на воздухе содержание аскорбиновой кислоты в них снижается. Высушенные яблочные и лимонные дольки, хранившиеся на воздухе при температуре 18 и 37° С, теряли аскорбиновую кислоту быстрее, чем при хранении в атмосфере азота. При 18° С средние потери аскорбиновой кислоты составляли 74% при хранении на воздухе против 57% при хранении в атмосфере азота, а при -5° С потери в атмосфере воздуха и азота были невелики. Смеси фруктов и ягод с сахаром, в которые добавляли аскорбиновую кислоту, лучше сохранялись как на воздухе, так и в атмосфере азота.
Имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют о том, что для чувствительных к теплу продуктов высушивание при низких температурах, применяемых в ускоренной сублимационной сушке, имеет преимущества. Большое значение имеют условия хранения, так как воздух', влага и тепло отрицательно влияют на качество высушенного продукта. В настоящее время идеальные условия хранения еще не найдены. Если питательные вещества не утрачиваются во время хранения, то питательная ценность вареных высушенных пищевых продуктов (за исключением содержания тиамина, когда используется сульфит и вареных свежих продуктов одинакова.
1.2 Физические свойства продуктов сублимированной сушки

Физические свойства пищевых продуктов, высушенных сублимацией, резко отличаются от свойств материалов воздушной сушки. В процессе воздушной сушки кубика моркови усадка его происходит довольно неравномерно. Высушенный кубик имеет вогнутые стороны и блестящие поверхности, он очень твердый, но хрупкий и ломается с образованием ровного края. При погружении в воду его верхний слой медленно поглощает влагу и набухает, а вода постепенно проникает в нижележащие слои. Кубики с размером стороны '/4 дюйма восстанавливаются в горячей воде за 1-2 ч. Если начать варить морковь до того, как она полностью восстановится, в результате получится продукт с пористой 'поверхностью и жесткой резиноподобной сердцевиной. Во время сублимационной сушки происходит незначительная усадка (или вообще не происходит) и форма кусочка хорошо сохраняется.
Под воздушной сушкой понимают сушку в обычных сушилках с использованием горячего воздуха.
Применяют прямоугольную форму и первоначальные размеры. Они имеют тусклую блеклую поверхность и скорее рассыпчатые, чем хрупкие; при измельчении превращаются в порошок. Помещенные в воду кубики поглощают жидкость почти мгновенно, и если вода нагрета, то они полностью восстанавливаются в течение 3-5 мин. При восстановлении сублимированных овощей поглощается примерно такое же количество воды, как и при восстановлении продуктов воздушной сушки. После восстановления морковь снова приобретает присущую ей яркую окраску.
Можно сказать, что сублимированные пищевые продукты имеют относительно большой объем (мало отличаются от исходных продуктов), сильно пористые (именно эта пористость обусловливает блеклую окраску и быструю регидратацию) и могут быть быстро подготовлены для употребления в пищу.
1.3 Кулинарные свойства продуктов сублимированной сушки

Сублимированные пищевые продукты (рыбные и мясные стеки и целые пильчатые или обычные креветки, половинки персиков или абрикосов, картофельные чипсы и др.) можно выпускать значительно более крупными порциями, чем другие обезвоженные продукты. Ароматические и вкусовые свойства сублимированных продуктов выражены лучше, чем у пищевых продуктов воздушной сушки, что не всегда можно сказать об их консистенции. В то время как многие сублимированные овощи и фрукты по консистенции не отличаются от свежих, некоторые из них - слишком мягкие (кашеобразные), а мясо и рыба отличаются некоторой сухостью и восстанавливают свои свойства, если их варят в достаточном количестве воды, а не жарят. Однако даже с учетом этих особенностей блюда, приготовленные из продуктов, высушенных сублимацией, трудно отличить от обыкновенных не подвергшихся обработке.
1.4 Специфические свойства

Следует увязывать с особенностями процесса сушки. При этом скорость замораживания является решающим фактором. Хотя полностью влияние скорости замораживания на качество готового продукта еще не изучено, можно сказать, что в результате медленного замораживания, например мяса, получается продукт, который восстанавливается несколько быстрее, но не является полностью удовлетворительным в других отношениях.
Обычно продукт замораживают с максимально высокой скоростью.
Влияние способа сушки на свойства продукта. При сушке горячим воздухом, как и при любом другом методе сушки, при котором происходит испарение из жидкой фазы, усадка неизбежна. Поверхность пищевого продукта можно рассматривать как поперечное сечение большого числа мельчайших капилляров, содержащих воду. В каждом капилляре мениск водной поверхности имеет некоторый радиус кривизны, прямо пропорциональный диаметру поры, при этом чем меньше пора, тем меньше радиус кривизны. Если радиус кривизны точно соответствует диаметру поры, это может привести к значительному поверхностному натяжению. Кроме того, стенки капилляров увлажняются водой, в результате чего образуются прочные связи, которые нелегко разорвать.
Если испарение происходит вовремя обезвоживания, молекулы воды покидают поверхность мениска и кривизна его при этом усиливается. Соотношение радиуса кривизны мениска и диаметра поры нарушается и для восстановления его больше воды поднимается вдоль капилляров из расположенных ниже тканей. Равновесие может быть также восстановлено уменьшением диаметра поры. В начале цикла сушки в продукте содержится очень много влаги и замещение происходит быстро, но по мере того, как содержание ее в ткани снижается, равновесие все чаще восстанавливается в результате уменьшения диаметра пор, так что в конце сушки в ткани остается очень мало влаги, а диаметр пор фактически сводится к нулю. В процессе сушки из жидкой фазы стенки клетки сближаются по мере того, как снижается объем воды в ней.
При сублимационной сушке характер явлений значительно отличается от описанных. Вода в порах превращается в кристаллы льда, которые не имеют менисков и не смачивают стенок, а сублимируются с открытых поверхностей, оставляя стенки пор нетронутыми. В конце концов пространство в порах заполняется воздухом или другим газом, окружающим продукт.
Сублимированные пищевые продукты отличаются от продуктов, высушенных другими способами, не только физическими свойствами. Когда продукты высушиваются из жидкой фазы, существует возможность миграции растворенных веществ, но долгое время не было известно точно, каким образом они мигрируют. Распределение растворенных веществ. При сублимационной сушке растворенные вещества лишены возможностей перемещаться. В готовом продукте они должны занимать то же место, которые они занимали в момент замораживания, и распределяться в высушенном продукте так же, как в исходном. Сохранение вкуса и аромата продукта. Как при воздушной, так и при сублимационной сушке аромат продуктов изменяется в результате потерь летучих веществ. Безусловно, сублимированные пищевые продукты обладают лучшими ароматическими и вкусовыми свойствами, чем продукты воздушной сушки, вероятно, потому что у них отсутствуют посторонние неприятные запахи, вызываемые тепловым разрушением
Большое влияние на ароматические и вкусовые свойства готового продукта оказывает характер предварительной обработки. Перед сушкой горячим воздухом почти все овощи необходимо сульфитировать.
Выше уже отмечалось, что пищевые продукты, высушенные сублимацией, обычно имеют более низкую влажность, чем такие же продукты воздушной сушки. Поскольку при воздушной сушке пищевые продукты дают усадку, постепенно становится все труднее удалять из них влагу, и в промышленных условиях конечная влажность таких продуктов, как правило, составляет 5-7%. При сублимационной сушке продукты обычно не извлекают из сушилки до тех пор, пока не испарится весь лед. Содержание влаги на этой стадии чрезвычайно низкое. При измерении обычным лабораторным способом влажность обычно бывает ниже 2%. Пищевые продукты с такой влажностью намного: устойчивее к тепловому повреждению во время хранения, а овощи хранятся в тепле примерно в четыре раза дольше, чем при влажности 5%. Сублимированный продукт влажностью 2% ниже в соответствующей упаковке должен храниться по крайней мере два года в любой части земного шара.
Для предотвращения впитывания влаги высушенный необходимо упаковывать в газонепроницаемую тару. Это объясняется тем, что сублимированные пищевые продукты поглощают влагу намного быстрее, чем продукты воздушной сушки. Увеличенная поверхность сублимированных продуктов способствует также быстрому окислению тех компонентов, которые могут окисляться атмосферным кислородом.
В заключении необходимо сделать несколько замечаний о питательных свойствах продуктов. Обезвоженные пищевые продукты полностью сохраняют калорийность исходного сырья. В продуктах воздушной сушки, так же как и в сублимированных продуктах, содержание витаминов остается высоким, хотя в промышленных условиях оно выше у сублимированных продуктов.
2. Технология производства

2.1 Сублимационная сушка плодов и овощей

В овощах и фруктах содержится от 75 до 95% воды. Содержание сухих веществ может колебаться в широких пределах в зависимости от сорта, времени года, преобладающих климатических условий, а также обработки, которой овощи подвергались в процессе выращивания и хранения. По сведениям, полученным автором, содержание сухих веществ в капусте колеблется от 6,5 до 15% в зависимости от сорта и количества.
В процессе обезвоживания содержание сухих веществ является более важным фактором, чем масса обрабатываемого материала. Однако в большинстве случаев селекционеры стремятся вывести болезнеустойчивые сорта овощей и фруктов с максимальной массой и хорошим товарным видом, в то время как наиболее важным для сушки характеристикам, а именно содержанию сухих веществ и стойкости ароматических и вкусовых свойств, не уделяется должного внимания.
Фрукты или овощи, подлежащие сублимационной сушке, необходимо тщательно отбирать; морковь, например, должна иметь тупой нижний конец (облегчающий механическую обработку) и красную сердцевину (придающую готовому продукту приятный внешний вид и свидетельствующую о высоком содержании витаминов); ока также должна обладать хорошим ароматом и вкусом. Брюссельская капуста должна быть плотной и твердой, темного цвета, одинаковой по размеру и не очень крупной.
В общих чертах и в очень упрощенном изложении, овощи и фрукты представляют собой скопление клеток, внутри которых находится жидкость. Если кусочек такого материала подвергнуть действию достаточно низкой температуры, то стенки клеток образуют каркас с заключенным в него льдом, в котором распределены вещества, растворимые в воде, и коллоидные вещества, содержащиеся в соке (например, сахара и белки). Если этот лед удалить, не нарушая структуры и не влияя на вещества, входящие в состав материала, то в результате получается продукт намного легче исходного, но такой же формы и размера, сохранивший все питательные свойства, соли, сахара и т.п., но без воды, т.е. сублимированный продукт.
Хранение материала, подлежащего сушке. Одни овощи (например, горох) являются скоропортящимися, поэтому их следует перерабатывать как можно быстрее после уборки урожая; другие можно хранить от нескольких часов (например, брюссельская капуста) до нескольких месяцев (например, картофель). Желательно, чтобы на предприятии был небольшой запас сырья, который обеспечивал бы его работу в случае перерыва в поставках и гарантировал непрерывность производства. Этот минимальный запас может выражаться количеством сырья, потребляемым за один час, одну смену, день или неделю в зависимости от вида овощей, обеспеченности транспортом, времени года, преобладающих климатических условий и т.п.
Сырые овощи поступают на предприятие обычно насыпью или в мешках и сетчатой таре на 100 или 50 фунтов. Поступающее сырье хранят так, чтобы его можно было потреблять в порядке поступления. Высота насыпи не должна превышать примерно 1,5 м во избежание повреждения нижних слоев. Платформы или поддоны, на которые помещаются десять или двадцать мешков, очень удобны, так как они позволяют быстро и легко перемещать сырье; поступающие овощи выгружают непосредственно на платформы и оставляют на них до поступления в производство. Платформы и поддоны не следует применять для увеличения высоты насыпи, если не предусмотрены меры, предотвращающие повреждение или разрушение сырья в нижних слоях, например, с помощью ящичных поддонов.
Транспортировать корнеплоды от склада до завода удобнее всего гидротранспортером; это дает два преимущества: ликвидируется пыль и овощи частично освобождаются от налипшей земли. Сырье, поступающее в Мешках, для отделения сухим способом земли, соломы и других примесей, можно высыпать на устройство типа наклонного сита.
При хранении овощей большое значение имеют температура и влажность. Склад должен быть холодным, сухим, с хорошей вентиляцией; температур, близких к точке замерзания или ниже, следует избегать. При хранении картофеля необходимо поддерживать температуру выше 5° С, в противном случае увеличение содержания редуцирующих Сахаров может вызвать ухудшение окраски и сократить возможный срок хранения сушеного продукта. Склад сырых овощей должен быть изолирован от подготовительного цеха, чтобы свести к минимуму загрязнение продукта переносимыми воздухом частицами земли.
Ш Подготовка овощей к сушке. Подготовка овощей к сублимационной сушке включает следующие операции: предварительную мойку, очистку кожуры, зачистку, резку, мойку нарезанного сырья и инактивацию ферментов. Кроме того, для получения сублимированных овощей высокого качества необходим тщательный контроль на всех стадиях с удалением недоброкачественного сырья.
Ш Предварительная мойка. Для очистки корнеплодов от прилипшей к ним земли и других загрязнений применяют ротационную мойку, в которой овощи перекатываются под сильными струями воды. В большинстве случаев земля смывается, но некоторые виды тяжелой глины удалить не удается и овощи, выращиваемые на таких почвах, не рекомендуется использовать для сушки. Сочетать предварительную мойку со снятием кожуры не рекомендуется, так как производительность оборудования при этом снижается.
Ш Очистка кожуры. Перед обработкой корнеплодов с них необходимо удалить кожуру. При снятии кожуры толстым слоем потери продукта могут быть очень велики, как это видно из табл. 4, в которой приведены данные, рассчитанные для картофеля (форма его принята шарообразной).
Таблица 4
Диаметр картофеля, мм
Доля снятого слоя в общем объеме неочищенного материала, %
толщина снимаемого слоя, мм

1.6
3,2
50,8
17,6
33,0
63,5
14,3
27,1
76,2
12,0
23,0
Существует несколько методов снятия кожуры. Удаление кожуры вручную обходится дорого, поэтому разработаны машины, которые могут очищать картофель и другие овощи ножами с небольшими зазорами для снятия очень тонкого слоя кожуры.
Однако чаще для очистки используют абразивные машины периодического и непрерывного действия. Периодически действующая машина для очистки состоит из металлического вертикального цилиндра, закрытого с обоих концов. Сверху имеется загрузочное отверстие, а на дне - радиально расположенные «бугорки». Цилиндр может приводиться в движение механически. Все внутренние поверхности покрыты абразивом, таким, как карборунд.
Машины непрерывного действия обычно состоят из нескольких отделений, дно которых образуют группы вращающихся вокруг горизонтальной оси роликов, расположенных близко один к другому и покрытых абразивом. В некоторых машинах ролики установлены так, что при вращении они также совершают возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Овощи непрерывно поступают в первое отделение и по очереди проходят через все отделения, причем продолжительность прохождения регулируется так, чтобы овощи, выходящие из машины, были достаточно очищены. Недостатком абразивных машин является то, что они не могут удалять кожуру с углублений в овощах; в таких случаях необходимо вручную проводить зачистку.
Химическая очистка погружением корнеплодов в горячие каустические растворы (например, в кипящий 2%-ный или 7%-ный раствор NaOH при температуре 66° С) с последующим удалением размягченных поверхностных слоев водяными струями под высоким давлением эффективна для снятия кожуры со всех поверхностей. Но при этом методе необходимо тщательно контролировать концентрацию щелочи, температуру и продолжительность погружения, чтобы предупредить большие потери продукта.
Высокотемпературные методы обработки с использованием кипящего рассола, пара высокого давления или пламени эффективны для удаления кожуры, но при очистке картофеля их недостаток состоит в том, что на участке подведения тепла возникает окрашенный слой в результате образования меланоидиновых пигментов под действием ферментов. Это изменение окраски можно свести к минимуму, опуская очищенный картофель сразу же по выходе из мойки в 0,1%-ный раствор сернистокислого натрия.
Ш Зачистка. В процессе зачистки из овощей вручную удаляют участки, поврежденные насекомыми, картофельные «глазки», наружные листья, кочерыжки капусты и т.п. Зачищать корнеплоды лучше всего коротким острым ножом или ножом для снятия кожуры с картофеля. Обычно эта операция производится на ленточном конвейере с одним или двумя продольными барьерами. Незачищенные овощи проходят по конвейеру перед работницами, которые берут корнеплоды, зачищают их и кладут на ленту конвейера по другую сторону барьера. Варианты этой системы включают поворотные столы с концентрическими барьерами, специальные конвейерные ленты и т.п. Перед зачисткой овощи могут проходить ручную или автоматическую (с помощью электронных устройств) сортировку для отделения сырья, не нуждающегося в зачистке.
Зачистка листообразных овощей требует больших затрат ручного труда. Капуста обычно поступает «а предприятие с большим количеством наружных листьев, которые предохраняют ее от повреждения. Для того чтобы их отделить, капусту разрезают поперек основания под прямым углом к кочерыге, так чтобы отпали все остающиеся у основания стебля и наружные листья. После этого кочан поворачивают основанием вверх и полностью разрезают параллельно кочерыге, несколько сбоку от нее. Кочерыгу (которая должна целиком находиться в одной части вилка) затем вырезают двумя нарезами в виде буквы V. Лучше всего пользоваться кухонным ножом с острым лезвием длиной около 25 см и шириной 3,8 см. При обработке других листообразных овощей зачистка необходима для удаления поврежденных частей, грубых листьев и излишков стебля.
Ш Резка. Сушка целых овощей, кроме брюссельской капусты, представляет значительные трудности, исключение составляют мелкая морковь и лук для маринования. Корнеплоды режут на ломтики, полосы или кубики, а листообразные овощи шинкуют. Одинаковая толщина кусочков имеет большое значение для равномерной сушки; чем кусочек меньше, тем быстрее он высушивается и тем хуже качество высушенного продукта. Кусочки овощей для сублимационной сушки могут иметь толщину до 13 мм (против максимальной 4,8 мм при воздушной сушке) без значительного увеличения продолжительности процесса.
Имеется много типов промышленного оборудования для механической резки овощей. При использовании таких машин важно прежде всего, чтобы ножи были очень острыми и чтобы посторонние предметы (камни, куски дерева и пр.) не могли попасть в режущий механизм. Машины для резки не следует изготовлять из обычных сталей, поскольку они вызывают изменение окраски большинства овощей.
Ш Мойка нарезанного сырья. Нарезанные листообразные овощи обычно моют в ротационной барабанной мойке, но для шпината и гороха требуется специальная флотационная мойка. Не содержащие крахмал корнеплоды после резки обычно не моют. Картофель после резки покрывается зернами крахмала из разрушенных клеток и для получения высококачественного продукта во время мойки их обязательно следует удалять. Для этого применяется барабанная мойка с большим количеством воды; овощи моются одновременно распылением и погружением.
Горячие овощи, выходящие из бланширователя, необходимо охлаждать. Охлаждение потоком отфильтрованного воздуха дает удовлетворительные результаты; охлаждение в воде считается наиболее нежелательным, поскольку оно ведет к сильному выщелачиванию, потере вкуса и аромата и, возможно, бактериальному загрязнению.
Ш Сублимационная сушка овощей. Большинство бланшированных овощей можно замораживать прямым испарением влаги с их поверхностей. Поскольку скрытая теплота парообразования отводится от продукта, температура его падает при условии, что снижение давления происходит достаточно быстро.
Установлено, что для полного замораживания овощей типа моркови с высоким содержанием Сахаров необходимы даже более низкие температуры (порядка -33° С).
Обработка полностью замороженного продукта заключается в испарении чистого льда, а не в замораживании клеточного сока, напоминающего сахарный сироп. В этом случае допускаются более высокие температуры - в пределах примерно -7° С (что соответствует давлению около 2 мм рт. ст.).
Продолжительность сушки овощей зависит от толщины слоя и размера кусочка; в различных системах она колеблется от 6 до 18 ч. При замораживании овощей непосредственным испарением в сушильных камерах противни необходимо обрабатывать специальным составом (воском, силиконовым покрытием, растительным маслом и т.п.) для свободного отделения от них сухого продукта.
Фрукты для сушки, так же как и овощи, необходимо тщательно отбирать. Они должны иметь высокое содержание сухих веществ, хорошую окраску и полноценный вкус и аромат. Яблоки и груши следует очищать от кожуры и извлекать из них сердцевину, а косточковые плоды - расщеплять и вынимать косточки. Эти операции могут быть выполнены вручную или машинами. Затем фрукты нарезают на дольки или кубики и подвергают сульфитации сернистым ангидридом или погружением в 1%-ный раствор сернистокислого натрия. Иногда фрукты перед сушкой погружают в лимонную или аскорбиновую кислоту либо быстро ошпаривают паром (30 - 60 сек). Мягкие фрукты и ягоды, такие, как землянику, малину, смородину, моют, тампонируют и отщипывают веточки вручную или механически; для некоторых ягод надрезание кожицы ускоряет сушку. Надрезание кожицы особенно важно при переработке черной смородины. Кожица черной смородины очень плохо пропускает влагу и водяные пары, поэтому и восстановить ягоды после сушки добавлением воды очень трудно. Успешный метод переработки черной смородины состоит в замораживании ягод до твердого состояния в скороморозилке с интенсивным потоком воздуха и в последующем быстром пропускании их через абразивную машину типа картофелечистки, где их кожица становится тоньше или истирается.
Сублимационная сушка фруктов и плодовой мякоти. Обычно считают, что успешная сублимационная сушка нарезанных плодов требует предварительного замораживания их в скороморозилке с интенсивным потоком воздуха, поскольку скорость выхода водяных паров недостаточна для замораживания испарением. В действительности, если температура в камере не поддерживается «а низком уровне, то скорость удаления водяных паров будет недостаточна для предотвращения повышения температуры, а следовательно, таяния и высушивания из жидкой фазы. Однако при этом скорость сушки снижается.
Мягкие ягоды, например земляника и малина, в результате сублимационной сушки хотя и сохраняют отличную окраску, но консистенция их заметно ухудшается.
Сублимационная сушка представляет собой наиболее удобный способ обезвоживания плодовой мякоти (пульпы) и пюре, для которых характерна высокая скорость выделения паров. Наиболее эффективно сушка этих продуктов происходит в вакуумной полочной сушилке, приспособленной для работы при низких значениях давления и температуры. Вакуумные барабанные и непрерывно действующие ленточные сушилки могут также дать отличные результаты, если их модифицировать для работы при низких значениях температуры и давления.
2.2 Сублимационная сушка мяса и рыбы

На сублимационную сушку рыбы и мяса большое влияние оказывают следующие факторы: анатомическая структура мышечной ткани, неустойчивый характер белкового геля саркоплазмы - основного компонента мышечной ткани, и гетерогенность мяса, обусловленная наличием жировой ткани и тощей мышцы.
Анатомическая структура мышечной ткани. В мясе сокращающимся элементом мышцы является длинное цилиндрическое волокно, состоящее из пучка фибрилл. Волокно покрыто сарколеммой, а отдельные волокна разделены чрезвычайно тонкой соединительной тканью - эндомидием. Первичные пучки волокон связаны более крупными участками соединительной ткани - перемизием, а вся мышца окружена большим слоем соединительной ткани - эпимизием.
Мышца рыбы состоит из таких же мышечных волокон, но они проходят параллельно и, соприкасаясь друг с другом, образуют миомеры; последние отделены один от другого тонкими листами соединительной ткани - миокомматами, которые расположены примерно под прямым углом к мышечным волокнам. Миокоммата быстро разрушается при варке, поэтому вареная рыба распадается на хлопья, которые состоят из мышечных волокон. Соединительная ткань мяса более устойчива к разрушению при варке.
Соединительная ткань в сырой рыбе и сыром мясе плотная и прочная и сохраняется после сублимационной сушки. Миокоммату можно обнаружить в высушенной сублимацией сырой треске в виде тонких плотных ороговевших пленок, которые препятствуют прохождению газов. Прослойки из соединительной ткани значительно снижают проницаемость высушенной сублимацией ткани, но благодаря их ориентации этот эффект проявляется только в одном направлении. Снижение проницаемости сублимированной ткани можно проиллюстрировать на примере сублимационной сушки кубиков сырого мяса с размером грани приблизительно 1,5 см; при этом мясо нарезают так, чтобы всё мышечные волокна проходили параллельно одной поверхности. При высушивании кубиков, волокна которых расположены под прямым углом к нагревательным пластинам, фронт льда отступает вдоль волокон и остается параллельным источнику тепла. Если волокна параллельны нагревательным пластинам, то водяные пары не могут свободно выходить и используемое тепло подводится через замороженный центральный, сердечник к плоскостям б, с которых происходит сублимация. Фронт льда и в этом случае отступает вдоль мышечных волоконк но в направлении, перпендикулярном источнику тепла.
Сублимационная сушка сырого трескового филе и сырых тресковых стеков (тресковое филе представляет собой мышцу резанную с одной стороны рыбы, а стек - поперечную секцию) протекает аналогично. Когда филе помещают на противни для сублимационной сушки, мышечные волокна располагаются более или менее параллельно нагревательной поверхности, а водяные пары с трудом проходят из замороженной ткани в направлении поперек волокон. Миокомматы закрывают концы волокон и тормозят выход водяных паров вдоль них, в результате чего сушка происходит чрезвычайно медленно. Попытки ускорить сублимационную сушку увеличением подачи тепла приводят к оттаиванию ткани. Следовательно, скорость сушки зависит от проницаемости высушенной сублимацией ткани.
В тресковых стеках мышечные волокна почти всегда перпендикулярны потоку подводимого тепла, выход водяных паров в этом же направлении обеспечивает быструю сублимацию. Отступающий фронт льда вначале образует зубчатый край, причем миокомматы закрывают волокна вблизи центра стека.
Это обстоятельство не оказывает влияния на последующую сублимационную сушку, поскольку в сухой ткани в направлении мышечных волокон образуются продольные канальцы, по которым водяные пары проходят от поверхности испарения к наружной поверхности сухого слоя. Высокая скорость сушки тресковых стеков, вероятно, и объясняется наличием таких канальцев.
Для сублимационной сушки ткань должна быть прежде всего заморожена. Замораживание может изменить структуру или разрушить ткань, поэтому живые организмы и клетки следует замораживать особенно осторожно.
Отвод тепла, выделяющегося во время замораживания пищевых продуктов в скороморозилке с интенсивным потоком воздуха или в пластинчатой установке, ведет к образованию однофазной поверхности, которая разделяет твердую и жидкую фазы, причем в процессе замораживания разграничительная линия постепенно перемещается в глубь материала. При ускоренном охлаждении разделительная поверхность не образуется, но преобразование фаз начинается с появления многочисленных мелких ядер, которые растут и образуют ледяные кристаллы. Средний размер кристалла льда зависит от числа образующихся ядер, которое в свою очередь зависит от скорости охлаждения.
Быстрое охлаждение может быть осуществлено испарением в камере сублимационной сушки. Например, 12,76 кг вареной пикши, распределенной на площади 1 м2, охлаждали испарением от 25 до-2° С за 1 мин. Затем продукт замораживали при температуре от -2 до -3° С в течение 2 мин и при -20° С - в течение 0,5 мин. Поскольку - вареная рыба содержала 78,2% влаги, общее первоначальное! количество влаги составляло 9980 кг. Из них 2100 г. (21%) улетучивались в результате испарения, во время охлаждения. Для того чтобы охладить и заморозить воду от 25 до -20° С, потребовалось бы испарять по 0,195 г. на каждый грамм охлажденной воды, т.е. потери составили бы 16,3%. Большие потери при испарительном охлаждении, объясняются тем, что ткань поглощает тепло из окружающей среды, это интенсифицирует процесс испарения и способствует охлаждению белкового компонента рыбы (в приведенных расчетах не учитывается).
Испарительное охлаждение можно применять для любой ткани с большой поверхностью испарения, из которой вода может свободно перемещаться к поверхности. Например, испарительным охлаждением можно замораживать вареное мясо или рыбу, приготовленные в виде фарша или нарезанные тонкими ломтиками. Замораживание испарением сырых стеков приводит к образованию сухого поверхностного слоя, который затрудняет последующую сублимационную сушку. В таких случаях рекомендуют опрыскивать мясо водой, но и эта мера не обеспечивает необходимой интенсивности испарения для замораживания находящейся под водой ткани. Сохранить воду можно, например, с помощью геля альгината, но вызванное этим ускоренное замораживание ведет к образованию в ткани небольших кристаллов льда. При сублимации эти кристаллы оставляю и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.