close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

206.Теоретические основы технологии переработки продукции растениеводства

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство сельского хозяйства РФ
ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
Ю. А. Ромадина
А. В. Волкова
Теоретические основы технологии
переработки продукции растениеводства
Учебное пособие
Самара 2012
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 664 (075)
ББК 36.81я7
Р-69
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. кафедры технологии производства
и экспертизы продуктов из растительного сырья
ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная
академия»
А. П. Журавлев;
д-р с.-х. наук, проф. кафедры биологии, химии, технологии хранения
и переработки продукции растениеводства ФГБОУ ВПО «Ульяновская
государственная сельскохозяйственная академия»
В. А. Исайчев
Ромадина, Ю. А.
Р-69 Теоретические основы технологии
переработки продукции
растениеводства : учебное пособие / Ю. А. Ромадина,
А. В. Волкова. – Самара : РИЦ СГСХА, 2012. – 307 с.
ISBN 978-5-88575-292-3
В настоящем пособии содержатся сведения о зерне и плодоовощном сырье как объектах переработки. Подробно рассмотрены
технологии переработки продукции растениеводства: помола зерна в муку, производства круп разных видов, производства комбикормов, переработки плодоовощного сырья.
Данное учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
© Ромадина Ю. А., Волкова А. В., 2012
© ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, 2012
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие…………………………………………………………
1. ТЕХНОЛОГИЯ МУКОМОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ………….
1.1. Краткие сведения о зерне как объекте переработки в муку.
Продукты мукомольного производства……………………………….
1.2. Подготовка зерна к помолу……………………………………..
1.3. Основные операции размола в муку. Теоретические основы
измельчения, технологическая оценка процесса.
Сортирование продуктов измельчения. Принципы построения
технологического процесса (драной, размольные процессы)………..
1.4. Ассортимент и качество продукции. Виды помолов…………
2. ТЕХНОЛОГИЯ КРУПЯНОГО ПРОИЗВОДСТВА ………………...
2.1. Характеристика крупяного сырья и ассортимент круп……….
2.2. Структурная схема технологического процесса………………
2.3. Подготовка зерна к переработке……………………………….
2.4. Калибрование и шелушение зерна.
Сортирование продуктов шелушения…………………………………
2.5. Шлифование и полирование крупы……………………………
2.6. Частные технологии производства круп………………………
3. ПРОИЗВОДСТВО КОМБИКОРМОВ………………………………
3.1. Значение комбикормов…………………………………………
3.2. Краткая характеристика продукции
комбикормовой промышленности…………………………………….
3.3. Сырье для выработки комбикормов…………………………...
3.4. Рецепты комбикормов…………………………………………..
3.5. Технология производства комбикормов……………………….
3.6. Комбикормовые заводы и цехи………………………………...
3.7. Контроль качества сырья и комбикормов……………………..
3.8. Хранение комбикормов…………………………………………
4. ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛОДООВОЩНОЙ
ПРОДУКЦИИ КАК ОБЪЕКТА ПЕРЕРАБОТКИ…………………….
4.1. Химический состав плодоовощной продукции……………….
4.2 Технологические особенности плодоовощного сырья
и факторы, влияющие на качество переработанных………………....
4.3. Микробиологическая обсемененность плодоовощного
сырья продуктов………………………………………………………..
5. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ КОНСЕРВИРОВА НИЯ
ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ…………………………………...
5.1. Принципы консервирования по Я. Я. Никитинскому ………..
5.2. Методы консервирования плодоовощного сырья…………….
5.3. Биохимические и химические изменения
3
5
6
6
9
25
42
61
61
63
63
71
82
83
101
101
102
104
109
112
133
140
144
148
148
153
159
165
165
167
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
плодоовощного сырья при консервировании…………………………
5.4. Пищевые добавки при производстве плодоовощной
консервированной продукции………………………………………….
6. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ
ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ ………….
6.1. Основные технологические операции по подготовке сырья
к переработке……………………………………………………………
6.2. Основные технологические операции
при переработке плодоовощной продукции…………………………..
6.3 Упаковка, маркировка и хранение консервированной
плодоовощной продукции. Виды брака консервов…………………...
7. ВИДЫ ТАРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМ ЫЕ ПРИ КОНСЕРВИРОВАНИИ
И УЧЕТ ГОТОВОЙ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ ……………
7.1. Виды тары, используемые при консервировании
плодоовощной продукции……………………………………………..
7.2. Учет готовой продукции……………………………………….
8. ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ
КОНСЕРВИРОВАННОЙ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ……..
8.1. Технология производства овощных натуральных консервов..
8.2. Технология производства маринадов………………………….
8.3. Технология производства овощных закусочных консервов…
8.4. Технология производства компотов и продуктов, уваренных
с сахаром………………………………………………………………...
8.5. Технология производства соков……………………………….
8.6. Технология производства концентрированных
томатопродуктов………………………………………………………..
8.7. Технология производства продуктов для детского
и диетического питания………………………………………………..
8.8. Консервирование химическим способом ……………………..
8.9. Сушка плодов и овощей………………………………………..
8.10. Консервирование плодоовощного сырья замораживанием …
8.11. Микробиологические способы консервирования
плодоовощного сырья…………………………………………………..
8.12. Технологии переработки картофеля, производства
крахмала и крахмалопродуктов………………………………………..
8.13. Расчет норм расхода сырья при переработке плодов
и овощей…………………………………………………………………
8.14. Использование отходов консервного производства…………
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА………………………………
АЛФАВИТНО-ПРЕДМ ЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ…………………….
4
174
180
182
182
188
213
232
232
240
243
243
245
251
252
257
265
269
272
276
280
283
288
299
301
305
306
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРЕДИСЛОВИЕ
Перерабатывающая промышленность занимает важное место
в структуре агропромышленного комплекса страны. Основное сырье, используемое в различных отраслях пищевой промышленности, – это сельскохозяйственная продукция, переработку которой
осуществляют около 25 тысяч крупных и средних по мощности
предприятий. Кроме того существует огромное количество мелких, фермерских хозяйств, осуществляющих переработку продукции растениеводства, основным направлением развития которых
является переход от прерывных технологических процессов к непрерывным (поточным), внедрение ресурсосберегающих, безотходных и малоотходных экологически чистых технологий.
Цель пособия – помочь студентам освоить технологии переработки продукции растениеводства.
В настоящем пособии рассматриваются технологии производства продукции растениеводства разных видов. В первой главе
даются краткие сведения о зерне как объекте переработки, и подробно рассматривается технология помола зерна в муку. Во втором разделе приводится ассортимент круп, описываются порядок
проведения и технологическая значимость отдельных операций
при производстве круп, приводятся технологии производства круп
разных видов. В третьем разделе пособия рассмотрена технология
производства комбикормов. Разделы с четвертого по восьмой посвящены технологии переработки плодоовощного сырья.
Пособие поможет студентам получить и закрепить знания по
технологии переработки зерна и плодоовощного сырья и сформировать профессиональные компетенции:
- готовность оценивать качество сельскохозяйственной продукции и определять способ ее переработки;
- готовность реализовывать технологии переработки продукции
растениеводства;
- способность к анализу и планированию технологических процессов на предприятиях по переработке продукции растениеводства как объектов управления.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. ТЕХНОЛОГИЯ МУКОМОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
1.1. Краткие сведения о зерне как объекте переработки
в муку. Продукты мукомольного производства
Зерно хлебных и крупяных культур имеет сложное строение и
микроструктуру своих анатомических частей, а внешне – оригинальную форму для каждой группы культур.
Анатомические особенности зерна в значительной мере определяют систему организации его переработки в муку и крупу. Соотношение масс анатомических частей непосредственно влияет на
потенциальный выход готовой продукции. Глубоко проникающая
внутрь эндосперма бороздка зерна у настоящих хлебов существенно усложняет процесс сортового помола, затрудняет задачу избирательного измельчения эндосперма. Определенную роль играет
также конфигурация клеток алейронового слоя и другие особенности анатомии зерна.
Именно особенности строения зерна в значительной степени
определяют основные принципы технологии муки. Задача избирательного измельчения эндосперма зерна при производстве сортовой муки решается однозначно, если точно известно взаимное расположение анатомических частей зерна, их взаимосвязь, особенности их тонкого строения – микроструктуры и структурномеханических свойств. Структура и свойства материалов всегда
взаимосвязаны. Поэтому подробное изучение структуры зерна
и его анатомических частей представляет собой первостепенную
важность для грамотного построения технологии муки, организации и ведения сортового помола с высоким технологическим эффектом.
На всех этапах работы с зерном при организации и ведении
технологических процессов нужно помнить, что зерно является
живым организмом. В подходящих условиях при достаточном
наличии влаги и тепла оно прорастает, развивается в новое растение. Все процессы, происходящие в живых организмах, присущи
и нормальному зерну: дыхание, обмен с окружающей средой, распад одних и синтез других веществ. Эти процессы регулируются
ферментной системой, их интенсивность зависит от влажности
зерна и температуры.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основным сырьем для производства муки является зерно
пшеницы и ржи: около 80% муки вырабатывают из пшеницы
и около 8% – изо ржи.
Обойная мука представляет собой практически полностью
размолотое до заданной крупности зерно. Сортовая мука состоит
в основном из измельченного до определенной крупности эндосперма с некоторым включением оболочек. Чем ниже сорт муки,
тем больше в ней оболочечных частиц. Основная часть оболочек
отделяется от муки в виде отрубей. Пшеничную и ржаную обойную, а также ржаную сортовую муку используют только для производства хлеба; пшеничную сортовую муку – для производства
макаронных и кондитерских изделий. При сортовых помолах пшеницы может быть получена манная крупа.
Согласно ГОСТ Р 52189-2003 «Мука пшеничная. Общие технические условия» пшеничную муку в зависимости от ее целевого
использования подразделяют на пшеничную хлебопекарную
и пшеничную общего назначения.
Пшеничную хлебопекарную муку в зависимости от белизны
или массовой доли золы, массовой доли сырой клейковины, а также крупности помола подразделяют на сорта: экстра, высший,
крупчатка, первый, второй и обойная. Пшеничную муку общего
назначения в зависимости от белизны или массовой доли золы,
массовой доли сырой клейковины, а также крупности помола подразделяют на типы: М 45-23, М 55-23, МК 55-23, М 75-23,
МК 75-23, М 100-25, М 125-20, М 145-23. Буква «М» обозначает
муку из мягкой пшеницы, буквы «МК» – муку из мягкой пшеницы
крупного помола. Первые цифры обозначают наибольшую массовую долю золы в муке в пересчете на сухое вещество в процентах,
умноженное на 100, а вторые – наименьшую массовую долю сырой клейковины в муке в процентах. Пшеничная мука может быть
обогащена витаминами или минеральными веществами, или хлебопекарными улучшителями, в том числе сухой клейковиной.
К наименованию такой муки соответственно добавляют: «витаминизированная», «обогащенная минеральными веществами»,
«обогащенная витаминно-минеральной смесью», «обогащенная
сухой клейковиной».
Муку из мягкой и твердой пшеницы для выработки макаронных изделий, согласно ГОСТ Р 53048-2008 «Мука из мягкой пшеницы для макаронных изделий. Технические условия», а также
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ГОСТ 52668-2006 «Мука из твердой пшеницы для макаронных
изделий. Технические условия», в зависимости от качества подразделяют на сорта: высший первый и второй.
Мука, вырабатываемая из зерна ржи в соответствии с ГОСТ Р
52809-2007 «Мука ржаная хлебопекарная. Технические условия»
в зависимости от значений регламентируемых показателей качества классифицируется на товарные сорта: сеяная, обдирная,
обойная и особая.
Может вырабатываться также мука ржано-пшеничная и пшенично-ржаная обойная хлебопекарная, получаемая в результате
размола смеси зерна в следующих соотношениях: ржи – 60%,
пшеницы – 40%, для ржано-пшеничного помола; пшеницы – 70%,
ржи – 30%, для пшенично ржаного помола (допускается отклонение не более ± 5%). На товарные сорта такая мука, согласно
ГОСТ 12183-66, не подразделяется.
Зерно таких культур, как ячмень, рис, овес, гречиха, кукуруза
и др., также может быть переработано в муку, но ее количество
в общем балансе незначительно. Так, например, ГОСТ 53495-2009
регламентируются требования к качеству муки для продуктов детского питания, вырабатываемых из рисовой, овсяной и гречневой
круп.
Зерно, предназначенное для производства муки, оценивают по
влажности, засоренности, свежести, мукомольным и хлебопекарным свойствам. Под мукомольными свойствами зерна понимают
количество и качество муки, полученной при его размоле, т. е. они
характеризуют, насколько полно могут быть разделены эндосперм
и оболочки.
Мукомольные свойства зерна можно определить путем опытной переработки его на предприятии или на лабораторной мельничной установке. Однако есть косвенные показатели (тип зерна,
натура, стекловидность, крупность, зольность и т. д.), по которым
можно судить об этих свойствах. Чем выше натура, крупность и
стекловидность зерна, тем лучше его мукомольные свойства.
Один из важнейших показателей качества муки – зольность,
косвенно свидетельствующая о содержании в ней оболочек. Выход
и зольность муки зависят от содержания и зольности эндосперма.
Обычно в зерне пшеницы содержится 77-85% эндосперма (мучнистого ядра) зольностью 0,4-0,5%. Зольность оболочек (включая
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
алейроновый слой) составляет 7,5-9,5%, поэтому даже небольшое
их количество в муке значительно влияет на ее зольность.
Обычно зольность зерна изменяется от 1,6 до 2,0%, и чем она
ниже, тем лучше качество вырабатываемой муки.
Хлебопекарные свойства муки определяют по выходу и качеству хлеба. Для пшеничной муки они зависят от количества и качества клейковины, которые в партиях перерабатываемого зерна
варьируют в широком диапазоне от 18 до 28% и более с качеством
не ниже II группы. Поэтому на мельницах составляют помольные
партии зерна с заданной характеристикой клейковины.
Хлебопекарные свойства ржаной муки определяются состоянием углеводно-амилазного комплекса.
Свойства муки, предназначенной для макаронных изделий,
должны обеспечить получение плотного, упругого, вязкого теста.
Такое тесто получают из твердой пшеницы с большим количеством упругой клейковины с хорошей растяжимостью.
1.2. Подготовка зерна к помолу
Основные этапы переработки зерна: подготовка зерна к размолу, размол зерна в муку, хранение и упаковка муки в тару.
Для получения кондиционной муки необходима тщательная
подготовка зерна, которая включает следующие основные операции: формирование помольных партий, очистку зерна от примесей, очистку поверхности зерна сухим или влажным способами,
гидротермическую обработку зерна.
Формирование помольных партий проводят для поддержания стабильности технологического процесса переработки зерна в
течение длительного времени и получения муки с заданными хлебопекарными свойствами. Смешивая разнокачественное зерно,
например сильную и слабую пшеницу, зерно со слабой и крепкой
клейковиной, с различной стекловидностью, зольностью и т. д., не
только получают муку со стабильными свойствами, но и добиваются рационального и эффективного использования сырья.
Формирование партий позволяет не только использовать для
переработки зерно пониженного качества, из которого самостоятельно невозможно выработать кондиционную муку, но и сопровождается эффектом смесительной ценности, приводящим к улучшению хлебопекарных свойств. Переработка высококачественного
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
зерна без добавления партий пониженного качества приводит
к нерациональному использованию сырья и получению муки со
значительными колебаниями хлебопекарных свойств. Оптимальное соотношение отдельных компонентов в помольной партии
устанавливают пробными лабораторными помолами смесей с различным соотношением компонентов и последующей оценкой их
хлебопекарных свойств.
Формируют партии либо на элеваторах, либо непосредственно в подготовительных отделениях мукомольных заводов. На
крупных предприятиях партии формируют достаточными для бесперебойной работы в течение не менее чем 10 сут. Для небольших
предприятий продолжительность переработки составленной смеси
может быть значительно больше.
Очистка зерна от примесей. Содержащиеся в зерновой массе
примеси ухудшают качество вырабатываемой муки, могут быть
причиной поломки рабочих органов машин, поэтому при подготовке зерна к помолу необходимо удалить основное количество
примесей, используя их отличия от зерна в физических свойствах.
Примеси от зерна могут отличаться: размерами (крупные
и мелкие), одним размером – длиной (короткие и длинные), аэродинамическими свойствами (легкие), плотностью (минеральные),
поведением в магнитном поле (металломагнитные), формой, состоянием поверхности и т. д.
Выделяют крупные и мелкие примеси в машинах, рабочими
органами которых являются сита или решета. Чаще всего применяют штампованные сита с круглыми или продолговатыми отверстиями. Определяющим размером частиц при сортировании зерна
на ситах с круглыми отверстиями является их ширина, на ситах с
продолговатыми отверстиями – толщина. Для отделения крупных
и мелких примесей в основном используют ситовые или комбинированные воздушно-ситовые сепараторы (рис. 1.1).
Зерно по ситам движется за счет их колебаний (возвратнопоступательных или круговых поступательных) и наклона в сторону движения продукта, в результате чего происходит самосортирование – более мелкие частицы опускаются в нижние слои
и проходят через отверстия, образуя проходовую фракцию, или
проход, а более крупные удаляются с сита, образуя сходовую
фракцию, или сход.
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Размер и форму отверстий сит выбирают в зависимости от
размеров зерна основной культуры и примесей.
Легкие примеси выделяют в воздушных сепараторах потоком
воздуха, движущегося со скоростью, достаточной для уноса легких примесей и недостаточной для уноса зерна.
Рис. 1.1. Технологическая схема воздушно-ситового сепаратора
А1-БИС-100:
1 – приемный патрубок; 2 – верхнее сито; 3 – крышки ситового корпуса;
4 – патрубок аспирации ситового корпуса; 5 – лоток вывода сходовой фракции
верхнего сита; 6 – подвижная стенка пневмосепарирующего канала;
7 – вертикальный пневмосепарирущий канал; 8 – вибропитатель с вибролотком;
9 – лоток вывода фракции нижнего сита; 10 – нижнее сито; 11 – колебатель
ситового корпуса; 12 – электродвигатель; I – исходное зерно;
II – очищенное зерно; III – воздух на очистку
Короткие и длинные примеси выделяют на триерах, называемых при выделении коротких примесей куколеотборниками, длинных – овсюгоотборниками. Рабочий орган цилиндрического триера – цилиндрический барабан, на внутренней поверхности которого выштампованы ячеи (рис. 1.2). В триерах-куколеотборниках
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
диаметр ячей меньше длины зерна, в овсюгоотборниках – больше.
При работе триера короткие частицы целиком размещаются в ячеях и при вращении барабана поднимаются выше кромки приемного лотка, попадают в него и выводятся шнеком. Более длинные
частицы либо не захватываются ячеями, либо, попадая в них одним концом, вываливаются из них раньше, не достигнув кромки
лотка, остаются на цилиндрической поверхности, постепенно продвигаются вдоль триера и выводятся из него.
Рис. 1.2. Принципиальная схема цилиндрического триера:
1 – ячеистый цилиндр; 2 – лоток; 3 – шнек для вывода короткой фракции;
I – длинная фракция; II – короткая фракция
Рис. 1.3. Технологическая схема камнеотделительной машины РЗ -БКТ:
1 – приемное устройство; 2 – распределитель; 3 – дека;
I – исходное зерно; II – очищенное зерно; III – минеральные примеси;
IV – воздух с легкими примесями
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Размер ячей триера зависит от размеров зерна, например, для
выделения коротких примесей из пшеницы ячеи имеют размер
4-5 мм, а длинных – 8-10 мм.
Наряду с цилиндрическими триерами широко применяют
дисковые, рабочими органами которых являются ячеистые диски,
расположенные на горизонтальном валу.
Минеральные примеси выделяют по их плотности, которая
примерно в 2 раза больше, чем у зерна. Для их разделения используют несколько типов камнеотделителей, наиболее совершенный
из них – вибропневматический (рис. 1.3).
Рабочий орган такого камнеотделителя – вибрирующая воздухопроницаемая дека, при определенном угле наклона которой,
амплитуде, частоте и направленности колебаний при отсутствии
воздушного потока обеспечивается движение смеси вверх в результате воздействия рабочей поверхности.
При подаче воздуха более легкое зерно отрывается от опорной поверхности, переходит в псевдоожиженное состояние и стекает с деки вниз. Более тяжелые минеральные примеси не теряют
связи с опорной поверхностью и продолжают перемещаться вверх.
Регулируют эффективность процесса отделения примесей,
изменяя угол наклона, амплитуду колебаний деки, скорость воздушного потока. Для повышения эффективности очистки зерна от
примесей и разделения зерновой массы на фракции по плотности
применяют новую машину – концентратор, принцип действия которого основан на просеивании зерна на плоском наклонном сите
в восходящем потоке воздуха (рис. 1.4). В ситовом корпусе последовательно установлены два сита: первое с диаметром отверстий
2 мм предназначено для предварительного расслоения смеси и
просеивания мелких примесей, второе – с диаметром отверстий
8-9 мм. Зерно на ситах под влиянием вибраций и восходящего потока воздуха самосортируется, при этом вначале просеивается
находящаяся в нижних слоях потока тяжелая фракция зерна и
только потом – легкая. Низконатурные примеси (овсюг, частицы
колосьев и т. д.) выделяются сходом с последнего сита. В легкую
фракцию попадает легковесное, щуплое, проросшее зерно.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.4. Технологическая схема концентратора А1-БЗК-9:
1 – приемный патрубок; 2 – ситовой корпус; 3 – слой зерна;
4 – аспирационная камера; 5 – сито с отверстиями диаметром 9 мм;
6 – клапан регулирования расхода воздуха в отдельной секции;
7 – клапан регулирования соотношения тяжелой и легкой фракций;
8 – сито с отверстиями диаметром 2 мм; 9 – колебатель;
I – исходное зерно; II – сходовая фракция (отходы);
III – проходовая фракция; IV – тяжелая фракция зерна; V – легкая фракция зерна;
VI – воздух
Металломагнитные примеси выделяют с помощью статических магнитов, реже – электромагнитов. Обязательно устанавливают магнитные сепараторы перед машинами ударно-истирающего действия (обоечные, щеточные машины), машинами для измельчения зерна, а также на контроле готовой продукции. В качестве примера приведена схема сепаратора У1-БММ для контроля
муки (рис. 1.5). Мука, проходя около магнитных полюсов, освобождается от магнитных примесей, которые притягиваются
и удерживаются магнитами. Металломагнитные примеси
из магнитных сепараторов удаляют периодически. Иногда применяют сепараторы с непрерывной очисткой магнитов.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.5. Технологическая схема магнитного сепаратора У1-БММ:
1 – приемный патрубок; 2 и 6 – распределительный и выпускной конусы;
3 и 5 – магниты; 4 – диамагнитный диск; 7 – направляющие козырьки;
I и II – исходная и очищенная мука; III – металломагнитные примеси
Эффективность очистки зерна от примесей. Для получения
высококачественной муки содержание примесей в зерне, поступающем на мукомольное предприятие, ограничивают. Кроме того,
необходимо учитывать рекомендации по качеству зерна, которое
должно быть достигнуто в результате очистки в подготовительном
отделении мельницы (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Предельно допустимое содержание примесей в зерне, %, не более
Примеси
I. Сорная
в том числе:
Куколь
вредная:
Горчак, вязель
Фузариозные
зерна
II. Зерновая
в том числе
проросшие зерна
При поступлении на очистку
После очистки
для макаронных для хлебопекар- для макаронных для хлебопекарпомолов
ных помолов
помолов
ных помолов
2,0
2,0
0,3
0,4
0,2
0,04
0,2
0,04
0,05
0,05
0,04
0,1
0,05
0,04
1,0
1,0
0,6
0,3
4,0
5,0
-
-
2
3
-
-
Очистка поверхности зерна сухим и влажным способами.
На поверхности зерен, особенно в бородке и бороздке, всегда
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
имеются не удаленная в зерноочистительных машинах пыль и
прилипшая грязь, от которых необходимо по возможности избавиться.
Сухим способом очищают зерно в основном в обоечных,
реже – в щеточных машинах. В обоечных машинах зерно обрабатывают бичами, которые подхватывают его и отбрасывают к рабочей поверхности, выполненной из стального листа, абразивного
материала или специальной металлотканой сетки. Обоечные машины со стальной поверхностью («мягкие» обоечные машины)
воздействуют на зерно наиболее мягко; с абразивной поверхностью (наждачные) – наиболее интенсивно; обоечные машины
с металлической сеткой по интенсивности воздействия занимают
промежуточное положение. Конструкции обоечных машин разнообразны, но их воздействие на зерно практически одинаково.
В последнее время наиболее широко применяют обоечные
машины с цилиндром из металлической сетки, установленным горизонтально или вертикально. Принципиальная схема обоечной
машины показана на рисунке 1.6. Зерно, попадая в пространство
между бичевым ротором и стальной сеткой, подвергается интенсивному трению о сетку, бичи и другие зерна. Часть отделившейся
пыли, грязи проходит через сетку и выводится из машины. Очищенное зерно выводится из машины через выпускное отверстие в
конце ситового цилиндра.
Интенсивность обработки поверхности зерна зависит от скорости вращения ротора, состояния поверхности и бичей, нагрузки
на оборудование и т. д. Для обработки пшеницы рекомендуют
окружную скорость бичей 11-15 м/с; ржи – 15-18 м/с. С увеличение скорости бичей возрастает интенсивность обработки, что приводит, однако, к дополнительному дроблению зерна. Повышение
нагрузки, наоборот, снижает интенсивность очистки поверхности
зерна и т. д. Повышению эффективности очистки поверхности
зерна способствует его частичное шелушение с удалением части
плодовых оболочек.
Для более мягкой очистки и частичного извлечения пыли и
грязи из бороздки применяют щеточные машины, в которых зерно
обрабатывается щетками вращающегося щеточного барабана и
неподвижными щетками щеточной деки.
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.6. Технологическая схема вертикальной обоечной машины
РЗ-БМО-6:
1 – корпус; 2 – сетчатый цилиндр; 3 – диск; 4 – пружина; 5 – приемный патрубок;
6 – загрузочная воронка; 7 – нижний конус; 8 – питающее устройство;
9 – розетка; 10 – ротор; 11 – бич; 12 – дверь; I – отходы (продукты шелушения);
II – очищенное зерно; III – поступление зерна
Эффективность работы обоечных и щеточных машин оценивают по снижению зольности зерна, которое должно составлять
0,01-0,03%, а в наждачных обоечных машинах – 0,03-0,05%, при
этом в последних допускается увеличение количества битых зерен
до 2%, в остальных машинах – до 1%.
Влажным способом поверхность зерна очищают в моечных
машинах и машинах мокрого шелушения. Наиболее эффективна
очистка зерна в моечных машинах. В них удаляется пыль и грязь
не только с поверхности зерна, но и из бороздки, кроме того, выделяются минеральные и легкие примеси.
Моечная машина состоит из моечной ванны и отжимной колонки (рис. 1.7). В моечной ванне двумя шнеками создается поток
воды по направлению к отжимной колонке. Скорость потока такова, что при прохождении зерна через моечную ванну оно не опускается на дно, а передается в отжимную колонку, где удаляется
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
избыток воды. Тяжелые примеси оседают на дно ванны и выводятся из нее двумя другими шнеками. Вертикальная отжимная колонка представляет собой цилиндрическое сито, внутри которого
вращается ротор со специальными лопастями, перемещающими
зерно вверх вдоль ситового цилиндра. Лишняя влага отделяется от
зерна за счет возникающих центробежных сил и, пройдя через отверстия ситового цилиндра, стекает по его внешней стороне вниз.
Зерно, достигнув верхнего уровня ситового цилиндра, через специальные отверстия выводится из машины.
Применение моечной машины дает хороший технологический эффект, однако большой расход питьевой воды — до 2 л на
1 кг зерна и необходимость строительства дорогостоящих очистных сооружений значительно ограничивают их использование при
подготовке зерна.
Несколько менее эффективными, но требующими почти
в 10 раз меньшего расхода воды, являются машины мокрого шелушения (рис. 1.8). Эти машины представляют собой, по сути, отжимную колонку с небольшой моечной ванной в ее нижней части.
Рис. 1.7. Технологическая схема моечной машины Ж9-БМА:
1 – приемная воронка; 2 – задвижка; 3 – шаровое основание;
4 – ось; 5 – приемный ковш; 6 и 7 – верхние и нижние шнеки;
8 – инжекторная труба; 9 – вывод легких примесей; 10 – ситовой цилиндр;
11 – бичевой ротор; I – исходное зерно; II –легкие примеси; III – вода;
IV – воздух V – минеральные примеси; VI – очищенное зерно
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.8. Технологическая схема машины А1-БМШ:
I – исходное зерно; II – вода; III – обработанное зерно; IV – отходы
(мокрые продукты шелушения); V – отработанная вода; VI – вода для очистки
поверхности сит
Зерно, попавшее в воду, практически тут же подхватывается
бичами и транспортируется в верхнюю часть колонки. При этом
избыток воды отделяется.
В отжимных колонках моечных машин, в машинах мокрого
шелушения происходят не только очистка поверхности зерна за
счет трения, но и частичное его шелушение.
Эффективность влажной обработки поверхности зерна оценивают по тем же показателям, что и машин сухой очистки. Снижение зольности зерна в результате обработки должно составлять
0,02-0,05% при увеличении количества битых зерен не более чем
на 1%. При влажном способе очистки возможна переработка головневого зерна.
Гидротермическая обработки зерна. Технология производства сортовой муки основана на избирательном измельчении эндосперма и оболочек зерна. Оболочки, обладая большим сопротивлением измельчению, дробятся в меньшей степени, чем эндосперм, и чем больше разница их прочностных свойств, тем эффективнее последующее разделение. У сухого зерна различие в прочностных свойствах эндосперма и оболочек меньше, чем у влажного, поэтому перед размолом его необходимо увлажнять. Увлажнение является основой так называемой гидротермической
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обработки зерна, т. е. обработки водой и теплом. Существует несколько способов обработки: холодное, горячее и скоростное кондиционирование. Наиболее распространено холодное кондиционирование как наиболее простое и достаточно эффективное.
Технологическая схема холодного кондиционирования приведена на рисунке 1.9. Она включает всего две операции: увлажнение зерна и его отволаживание (отлежку) в бункерах.
Рис. 1.9. Технологическая схема холодного кондиционирования:
1 – моечная машина (машина мокрого шелушения, шнек интенсивного
увлажнения); 2 – аппарат для увлажнения зерна; 3 – бункера для отволаживания;
4 – дозатор; 5 – смеситель; 6 – бункер для отволаживания перед I драной
системой (1 др. с.); I – зерно, направляемое на ГТО; II – зерно после основного
увлажнения и отволаживания (одно- или двухэтапного); III – зерно после
доувлажнения и отволаживания, направляемое в размольное отделение мельницы
(на I др. с.)
После увлажнения влага постепенно проникает в зерно. Вначале она сосредоточена в оболочках. Проникая в эндосперм, влага
способствует его разупрочнению, образуя в нем закритические
напряжения вследствие градиента влажности и неравномерного
набухания биополимеров. Так как влажность наружных и внутренних слоев эндосперма различна, набухают они неравномерно,
что вызывает напряженное состояние материала. Кроме того,
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
крахмал и белки в клетках эндосперма каждого слоя набухают
также неравномерно. В результате при достижении критических
значений напряжений в эндосперме начинается образование микротрещин. Трещины являются капиллярами, по которым влага
проникает внутрь зерновки с расклинивающим эффектом. Таким
образом, происходят предразрушение и разупрочнение эндосперма. Для завершения этого процесса требуется время – от нескольких часов до суток и более.
По-иному изменяются свойства оболочек. С повышением
влажности они пластифицируются, снижается их хрупкость. Это
происходит вследствие набухания полисахаридов – гемицеллюлоз,
клетчатки и лигнина.
Таким образом, холодное кондиционирование способствует
усилению дифференциации структурно-механических свойств
оболочек и эндосперма, что облегчает проведение сортового помола и снижает дробимость оболочек.
Параметры холодного кондиционирования – влажность зерна
после увлажнения и продолжительность отволаживания. Холодное
кондиционирование наиболее эффективно при переработке зерна с
влажностью до 1%. После проведения гидротермической обработки влажность зерна возрастает до 14,0-16,5% в зависимости от его
типа и стекловидности. Повышение исходной влажности приводит
к уменьшению увлажнения зерна в процессе кондиционирования и
соответствующему снижению эффекта. При переработке зерна с
высокой исходной влажностью иногда вообще отказываются от
проведения гидротермической обработки, что отрицательно сказывается на результатах помола. Оптимальная влажность зерна
после кондиционирования определяется его структурно-механическими свойствами. Чем выше стекловидность, тем больше требуется увлажнение зерна, поэтому зерно по стекловидности делят
на три группы – до 40%, от 40 до 60 и более 60%. Рекомендуемые
режимы кондиционирования зерна средней группы стекловидности приведены в таблице 1.2.
При переработке партий зерна со стекловидностью менее 40%
или более 60% его конечную влажность соответственно снижают
или увеличивают от указанного значения на 0,5% при одновременном сокращении или увеличении длительности отволаживания
примерно в 1,5 раза. На длительность отволаживания зерна влияет
его исходная влажность. Чем суше зерно, тем больше требуется
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воды для увлажнения и тем продолжительнее период отволаживания. Для зерна с влажностью менее 12% увлажнение и отволаживание зерна рекомендуют проводить в два этапа, при этом количество добавляемой воды и длительность отволаживания на первом
и втором этапах соотносятся как 3:1. Двухэтапное увлажнение и
отволаживание зерна применяют в первую очередь при переработке высокостекловидного зерна.
Таблица 1.2
Ориентировочные режимы холодного кондиционирования
пшеницы стекловидностью от 40 до 60%
(при сортовых хлебопекарных помолах)*
Тип
зерна
I
III
IV
Рекомендуемая влажность зерна
на I драной системе
15,0-15,5
14,5-15,0
15,5-16,0
Продолжительность
отволаживания, ч
6-12
6-10
10-16
Примечание. Параметры холодного кондиционирования при пер еработке пшеницы в макаронную муку и при переработке ржи указаны
в соответствующих разделах.
Непосредственно перед измельчением зерно дополнительно
увлажняют на 0,3-0,5% с доведением его влажности до рекомендуемой правилами. Продолжительность отволаживания на заключительном этапе кондиционирования 20-30 мин. За столь небольшое
время влага не успевает проникнуть в эндосперм, остается в оболочках, что способствует еще большей их пластификации.
Увлажняют зерно в моечных машинах, машинах мокрого шелушения и в специальных увлажнительных аппаратах. Последние
представляют собой разновидности винтовых конвейеров – шнеков, в которых зерно перемешивается с водой и транспортируется
к выходу. В некоторые аппараты вода подается в распыленном
состоянии, что способствует более равномерному увлажнению
зерна; применение высокооборотных шнеков позволяет вводить в
зерно до 5% влаги.
Помимо холодного кондиционирования известен способ обработки паром – скоростное кондиционирование. Этот способ позволяет оказывать более интенсивное воздействие на зерно, а в отдельных случаях и улучшать хлебопекарные свойства вырабатываемой муки. Скоростное кондиционирование приводит к сокращению продолжительности обработки зерна, а, следовательно, и
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
емкости бункеров для отволаживания, однако в связи с большей
сложностью и необходимостью автоматизации аппаратов на практике его применяют редко и в данном разделе не рассматривают.
Кондиционирование зерна при подготовке его к помолу приводит к повышению выхода и качества сортовой муки. Без кондиционирования муку высшего сорта получить практически невозможно.
При проведении обойных помолов гидротермическая обработка зерна не требуется, поскольку измельчаются все части зерна,
в том числе и оболочки.
Схема подготовки зерна к помолу. Технологическая схема
подготовки зерна пшеницы к сортовому помолу включает все рассмотренные выше операции (рис. 1.10).
Рис. 1.10. Технологическая схема подготовки зерна к помолу:
1 – бункера для неочищенного зерна; 2 – дозатор; 3 – смеситель;
4 – автоматические весы; 5 – подогреватель зерна; 6 – воздушно-ситовой
сепаратор; 7 – магнитный сепаратор; 8 – камнеотделительная машина;
9 – триер-куколеотборник; 10 – триер-овсюгоотборник; 11 – обоечная машина;
12 – аспиратор; 13 – увлажнительная машина; 14 – бункера для отволаживания;
15 – энтолейтор; 16 – бункер для отволаживания зерна перед I др. с.; I – исходное
зерно; II – подготовленное зерно, направляемое в размольное отделение
мельницы (на I др. с.)
Бункера для неочищенного зерна должны иметь вместимость,
достаточную для непрерывной работы предприятия в течение
30-50 ч. Они необходимы для формирования помольных партий и
стабильной работы мельницы. При работе в зимнее время зерно
обрабатывают в специальных аппаратах-подогревателях, где
прогревают его до температуры, близкой к комнатной. Для учета
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
количества зерна, подаваемого на переработку, устанавливают автоматические весы.
Подготовку зерна начинают с выделения основной массы
примесей в воздушно-ситовых сепараторах, камнеотделителях
и триерах куколе- и овсюгоотборниках. Следующий этап – очистка
поверхности зерна. Одна из типовых схем предусматривает обработку поверхности зерна в обоечных машинах, после которой
применяют какой-либо воздушный сепаратор для выделения свободных оболочек и пыли.
При влажном способе подготовки зерно обрабатывают в машинах мокрого шелушения, что одновременно является началом
гидротермической обработки. Если достигнутое при этом увлажнение недостаточно, зерно дополнительно обрабатывают в увлажнительных машинах.
После увлажнения зерно направляют в бункера для отволаживания, причем схема предусматривает возможность направления всего зерна или его части на повторное увлажнение и отволаживание.
Рис. 1.11. Технологическая схема контроля отходов и кормовых
зернопродуктов:
1 – бурат; 2 – дуоаспиратор; 3 – весы; I – очищенное зерно; II – кормовые
зернопродукты; III – отходы (относы); IV – отходы
Прошедшее необходимую гидротермическую обработку зерно
обрабатывают в обоечных или щеточных машинах, легкие примеси удаляют в воздушных сепараторах. В последнее время для уничтожения скрытой зараженности зерна вредителями хлебных запа-
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сов используют машины ударного действия – энтолейторы. Завершает процесс подготовки зерна к помолу дополнительное
увлажнение и отволаживание непосредственно перед размолом.
На предприятиях производительностью свыше 150 т/сут рекомендуют осуществлять подготовку зерна, включая гидротермическую обработку двумя потоками. Раздельная подготовка зерна,
отличающегося по типовому составу и стекловидности, позволяет
применять оптимальные режимы кондиционирования, по завершении которого зерно смешивают и направляют на последующую
переработку совместно.
Широко применяют «сухой» способ подготовки зерна, включающий увлажнение зерна в машинах интенсивного шелушения.
В этом случае в технологическую схему после камнеотделителя
включают новую машину – концентратор. Выделенную на нем
тяжелую фракцию, в которой сосредоточены короткие примеси,
обрабатывают в триерах-куколеотборниках, а легкую подвергают
интенсивной обработке в обоечных машинах.
Контроль зерновых отходов и побочных продуктов. Полученные отходы и побочные продукты могут содержать довольно
большое количество полноценного зерна, которое должно быть
выделено в процессе контроля этих продуктов. Для этого применяют бураты и воздушные сепараторы.
Контролируют также сточные воды с моечных машин или машин
мокрого шелушения. Из воды на специальных сепараторахфильтрах выделяют отходы, обезвоживают их в прессах и окончательно высушивают.
1.3. Основные операции размола в муку. Теоретические
основы измельчения, технологическая оценка процесса.
Сортирование продуктов измельчения.
Принципы построения технологического процесса
(драной, размольные процессы)
Основные операции производства муки: измельчение зерна и
промежуточных продуктов, сортирование продуктов измельчения
по крупности – просеивание, сортирование продуктов измельчения по добротности, т. е. по содержанию в них эндосперма.
Измельчение. Одна из важнейших операций при производстве муки. Различают простое и избирательное измельчение.
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При простом измельчении стремятся весь продукт измельчить
одинаково до определенной крупности, при избирательном – преимущественно наименее прочные его части. Это дает в дальнейшем возможность разделить составные части материала по размерам.
В мукомольной промышленности простое измельчение применяют при производстве обойной муки, когда необходимо измельчить и эндосперм, и оболочки до одинаковой крупности. При
производстве сортовой муки осуществляют избирательное измельчение, т. е. стремятся измельчить эндосперм, сохранив оболочки в виде крупных частиц, с тем, чтобы в дальнейшем разделить эти компоненты смеси просеиванием. Полученные при этом
мелкие фракции продукта содержат меньше оболочек. На этом основана технология производства сортовой муки. Существуют разные способы измельчения: ударом, ударом и истиранием, срезом,
сжатием, сжатием и сдвигом и т. д.
При производстве обойной муки можно применять любой
способ измельчения, при котором эффективно измельчаются эндосперм и оболочки.
При выработке сортовой муки нужно использовать те способы, которые позволяют измельчать эндосперм зерна при максимальном сохранении оболочек. Таким способом является измельчение сжатием и сдвигом. Наилучшие результаты получают при
использовании вальцовых станков.
Эффективность измельчения. Оценивают степенью измельчения:
1 =D/d,
где D и d – средние размеры частиц до и после измельчения, мм.
Так как определить средний размер частиц достаточно сложно, в мукомольной промышленности результаты измельчения оценивают так называемым извлечением (И), которое представляет
собой количество фракции в процентах, полученной проходом через сито с определенным размером отверстий.
При использовании нескольких систем измельчения возникает
необходимость оценить извлечение продуктов на данной системе
по отношению к первой системе:
Ип = ИG,
где G – нагрузка на данную систему по отношению к первой, %.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Общее извлечение по нескольким последовательно расположенным системам:
Иоб = И1 + И2 +… +Ип ,
где И1 ,И2,ИП — извлечение на соответствующих системах по отношению к первой системе.
Измельчение в вальцовых станках. Рабочие органы вальцовых
станков – чугунные вальцы с упрочненным верхним слоем, диаметр которых обычно равен 250 мм, а длина – 800-1000 мм. Однако существуют станки с вальцами других размеров, например длиной 400 мм и диаметром 185 мм, соответственно 600 и 250 мм, 600
и 300 мм и т. д.
Вальцы в станке располагают либо по горизонтали, либо по
диагонали. В каждой паре вальцы вращаются навстречу друг другу
с разными скоростями, продукт, поступающий в рабочий зазор,
подвергается деформациям сжатия, сдвига и измельчается.
Применяют два типа вальцов – с рифленой и микрошероховатой поверхностью. Рифленые вальцы на своей поверхности имеют
нарезанные рифли (рис. 1.12), которые характеризуются профилем, плотностью нарезки и уклоном. Профиль рифлей на технологических схемах выражают углами острия и спинки рифлей,
например < 300 /600 . Плотность нарезки выражают числом рифлей
Р на 1 см длины окружности вальца, обычно она составляет от 3-4
до 10-12 рифлей на 1 см. Чем выше плотность нарезки, тем мельче
рифли.
сп
Рис. 1.12. Профиль рифлей вальцов:
ос – грань острия; сп – грань спинки; р – полочка; t – шаг; – угол острия;
– угол спинки; – угол заострения; – угол резания; h – высота рифли
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рифли нарезают с некоторым уклоном к образующей вальца.
Уклон У принято выражать в процентах. Обычно он изменяется в
пределах от 2-4 до 8-10%, но может быть и больше.
Так как вальцы работают только парой, важное значение имеет взаимное расположение рифлей быстро- и медленновращающихся вальцов. Существует четыре варианта взаимного расположения рифлей (рис. 1.13). Наиболее часто применяют расположения «острие по острию» (ос/ос) и «спинка по спинке» (сп/сп).
Работу вальцов характеризуют кинематическими параметрами – скоростью вальцов и отношением скоростей. Скорость V
быстровращающегося вальца обычно составляет 4-6 м/с; отношение скоростей К – 1,25-2,5 (до 3,0).
Рис. 1.13. Взаимное расположение рифлей вальцов:
1 – «острие по острию»; 2 – «спинка по острию»; 3 – «острие по спинке»;
4 – спинка по спинке
Каждый из перечисленных факторов влияет на степень и характер измельчения. Его интенсивность возрастает с увеличением
плотности нарезки, поэтому для крупных продуктов применяют
вальцы с небольшой плотностью нарезки, а для мелких – с высокой. С увеличением уклона возрастает количество мелких фракций
в продуктах измельчения. Очень важное значение имеет взаимное
расположение рифлей. При расположении рифлей «острие по
острию» получают больше крупных фракций и меньше мелких, в
том числе муки. Однако при таком расположении оболочки измельчаются наиболее интенсивно. Поэтому при сортовых хлебопекарных помолах обычно рифли располагают «спинка по спинке», при обойных – «острие по острию».
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Большое влияние на степень и характер измельчения оказывает отношение скоростей вальцов. С увеличением отношения скоростей возрастает степень измельчения, но за счет большего влияния деформации среза повышается дробимость оболочек.
Степень измельчения продуктов в станке обычно регулируют
изменением межвальцового зазора. Его значение зависит от
характеристик измельчаемого и получаемого продуктов, в первую
очередь от их крупности, ассортимента вырабатываемой муки. Зазор изменяют в диапазоне от 1 мм до значения, близкого к нулю.
В реальных условиях значение межвальцового зазора не определяют, а режим измельчения устанавливают в соответствии с рекомендуемым извлечением.
Рифленые вальцы используют для размола зерна и промежуточных продуктов, для последних также применяют вальцы с микрошероховатой поверхностью, которую получают в результате
абразивной обработкой шлифованных вальцов либо за счет применения вальцов с соответствующей структурой металла.
Чаще всего такие вальцы используют для размола самых мелких промежуточных продуктов в муку. Отношение скоростей
вальцов принимают 1,25:1.
Наиболее распространены вальцовые станки ЗМ, БВ и
А1-БЗН. Рассмотрим работу вальцового станка на примере станка
А1-БЗН (рис. 1.14).
Рис. 1.14. Технологическая схема вальцового станка А1-БЗН:
1 – щетки-очистители; 2 – мелющие вальцы; 3 – механизм подачи продукта;
4 – чувствительный элемент сигнализатора уровня; 5 – приемная труба;
6 – шторки-датчики; 7– заслонка; 8 – ножи-очистители; 9 – выпускной конус;
I, II исходное и измельченное зерно
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Станок состоит из двух автономно работающих секций, разделенных перегородкой. Продукт поступает через приемную трубу
и равномерно распределяется питающим механизмом по всей
длине мелющих вальцов, вращающихся навстречу друг другу с
различными скоростями, попадает в рабочую зону и измельчается.
Вальцовый станок имеет специальное привольно-отвальное
устройство, которое автоматически регулирует положение мелющих вальцов и работу питающего механизма в зависимости от поступления продукта. Вальцы находятся в рабочем положении, т. е.
в приваленном состоянии, только при наличии продукта в приемном патрубке. При отсутствии продукта питающий механизм отключается и срабатывает устройство автоматического отвала
вальцов. С поступлением продукта на станок вальцы приваливаются и продолжают работу.
Значительное преимущество данного станка – наличие водяного охлаждения вальцов, что позволяет поддерживать постоянную температуру поверхности вальцов и предохраняет продукты
измельчения от перегрева и чрезмерного усыхания. Рабочая поверхность вальцов очищается при помощи специальных щеток или
ножей.
Сортирование продуктов измельче ния. После измельчения
зерна или промежуточных продуктов получают смесь частиц различной крупности. Самые мелкие частицы представляют собой
готовую муку, которая должна быть выделена и направлена в соответствующий сорт. Остальные фракции различаются между собой не только по крупности, но и по качеству, т. е. по содержанию
эндосперма и оболочек.
Поэтому продукты измельчения разделяют на несколько
фракций, каждую из которых направляют на те или иные технологические процессы.
Сортируют продукты по крупности в просеивающих машинах, чаще всего в рассевах.
Прежде чем рассмотреть этот процесс, необходимо ознакомиться с рабочими органами этих машин – ситами, а также классификацией промежуточных продуктов.
Для сортирования применяют разнообразные тканые сита,
размер отверстий которых изменяется от 2,5 до 0,1 мм. Тканые
сита изготавливают из металлической проволоки, шелковых, капроновых или полиамидных нитей. Отверстия в ситах квадратные
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и лишь в самых мелких ситах слегка продолговатые. Каждое сито
имеет свой размер, который прямо или косвенно связан с размером
отверстий.
Так, металлотканые сита имеют номер, представляющий собой номер отверстия в миллиметрах. Шелковые сита бывают двух
типов: облегченные (мучные) и утяжеленные (крупочные). Номер
первых сит представляет собой число нитей или отверстий на 1 см
ширины сита, а вторых – на 1 дм ширины сита. Номер капроновых
или полиамидных сит указывает число нитей на 1 см.
При необходимости сравнения размеров отверстий различных
сит или разных номеров однотипного сита следует пользоваться
специальными таблицами, а при их отсутствии размер отверстия
можно определить (точно или приблизительно) по номеру.
Размер отверстий металлотканых, а также полиамидных сит
можно определить точно, если номер записан полностью. Так,
полный номер полиамидного сита 24,7 ПЧ-150 или 24,7 ПА-150
означает, что сито имеет 24,7 нитки на 1 см (10 мм), а толщина нитей 150 мкм (0,15 мм). Размер отверстия Ь=10/24,7-0,15=0,255 мм
или 255 мкм.
Для капроновых или шелковых мучных сит, когда неизвестна
толщина нитей, размер отверстия можно вычислить приблизительно по формулам, мм:
для номера сита < 20 Ь = (10/N) 0,75;
для номера сита > 20 Ь = (10/N) 0,65.
Для шелкового крупочного сита формулы будут теми же,
только в числителе вместо 10 необходимо подставить 100, а ограничение в применении той или иной формулы – 200.
Классификация продуктов измельчения. При сортовых
помолах пшеницы зерно измельчают постепенно на нескольких
системах вальцовых станков, поэтому наряду с мукой получают
так называемые сходовые и промежуточные продукты.
Сходовые продукты являются самыми крупными и предназначены для последующего измельчения и получения промежуточных продуктов. Последние делят на крупки – крупные, средние
и мелкие, а также на дунсты – жесткие и мягкие. Промежуточные
продукты после соответствующей обработки размалывают в муку.
Ниже приведены некоторые сведения о продуктах измельчения
(табл. 1.3).
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Данная классификация условна, поэтому диапазон размеров
промежуточных продуктов может быть несколько расширен, сужен или смещен. Промежуточные продукты характеризуются не
только крупностью, но и качеством, т. е. соотношением эндосперма и оболочек. Об относительном содержании эндосперма и оболочек можно судить по зольности продукта.
Таблица 1.3
Классификация продуктов измельчения по крупности
при использовании различных сит
Продукт
Верхний сход
Второй сход
Крупная крупка
Средняя крупка
М елкая крупка
Жесткий дунcт
М ягкий дунcт
М ука
Примерные
размеры, мкм
Более 2500-1600
(2500-1600) 1000
1000-560
560-450
450-330
330-250
250-200
М енее 200
Номера сит*
металлотканых
синтетических
Более 2,5-1,6
–
1,6/1,0
–
1,0/056
7/13
056/045
13/17
045/0,341
17/23
0,341/0,248
23/29
–
29/35
–
35/-
Примечание. В числителе – номер сита, проходом через которое выделяют данный продукт; в знаменателе – номер сита, сходом с которого
выделяют продукт.
Продукты первого качества, получаемые из внутренних слоев
зерна и содержащие относительно много эндосперма, имеют следующую зольность, %: крупные крупки – 1,2-1,7, средние – 0,91,4, мелкие – 0,7-1,0, жесткий дунcт – 0,7-0,9, мягкий – 0,6-0,7. При
большем содержании оболочек и соответственно зольности круподунстовых продуктов их называют продуктами второго качества.
Если количество оболочек становится значительным, продукты
уже нельзя назвать промежуточными, они будут сходовыми или
оболочечными.
Просеивание в рассевах. Основной машиной для просеивания промежуточных продуктов является рассев, рабочие органы
которого – набор горизонтально установленных ситовых рамок.
Число ситовых рамок в рассевах разных марок составляет от 14 до
22. Большое число рамок позволяет увеличить просеивающую поверхность и разделять продукты на четыре-пять фракций.
Рассевы могут быть пакетными и шкафными. В пакетном рассеве каждая ситовая рамка является одновременно частью ситового корпуса (пакета), который представляет собой набор ситовых
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рамок. Недостаток таких рассевов – сложность обслуживания и
ремонта сит и других деталей ситовых рамок. Например, если требуется отремонтировать одну из нижних рамок, приходится предварительно снять все вышележащие достаточно тяжелые рамки.
В шкафных рассевах рамки отделены от корпуса, открыв
дверь шкафа, можно вынуть и отремонтировать любую рамку, не
трогая другие.
В последнее время промышленность выпускает только шкафные рассевы, хотя в эксплуатации находится достаточно много
пакетных рассевов. Шкафные рассевы марки ЗРШ-М имеют один
или два ситовых корпуса. Однокорпусный рассев имеет четыре
секции, каждая из которых может работать самостоятельно. Двухкорпусный рассев имеет шесть секций по три в каждом корпусе.
Более современные рассевы марки БРБ имеют два корпуса,
состоящие из двух или трех секций. Площадь сит рассевов
13,5-28,0 м 2 . Привод обеспечивает круговое поступательное движение рассева, которое характеризуют амплитудой и частотой колебаний. При определенных параметрах колебаний возникающие
инерционные силы превышают силы трения и начинается перемещение продукта по ситу, происходит его самосортирование и просеивание проходовых фракций. Оптимальные параметры рассевов:
частота колебаний – 220-240 мин-1 , радиус – 35-50 мм.
В корпусах рассева имеются каналы, позволяющие передавать продукты с одних сит на другие, выводить полученные фракции. Каждая ситовая рамка имеет под ситом специальные очистители – пластины из полимерных материалов или хлопчатобумажных ремней (бельтинг) для очистки от застрявших в отверстиях
сит частиц.
Ситовой корпус рассева имеет ту или иную технологическую
схему, которая представляет собой порядок движения продукта по
ситам. Различные технологические схемы применяют, исходя из
крупности продуктов. Если продукт крупный, то на фракции его
делят в основном сходами сит с постепенно уменьшающимися
размерами отверстий. Применяют также комбинированные схемы.
Поскольку количество выделенных фракций меньше, чем число
сит в рассеве, каждую фракцию получают с нескольких объединенных в группу сит. Продукты движутся по ситам в группе либо
параллельно, либо последовательно.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Благодаря специальным днищам, расположенным под каждым ситом, проходовые продукты не поступают на нижележащие
сита и, объединяясь, по каналам в корпусе рассева направляются
на другую группу сит или выводятся из рассева.
Разберем одну из технологических схем рассева ЗРШ-М
(рис. 1.15). В рассеве со схемой №1 имеется четыре группы сит
(по четыре в группе). Продукт поступает на сита верхней группы
четырьмя параллельными потоками благодаря распределительному устройству при приеме. Сходы со всех четырех сит объединяются и по каналам выводятся из машины (1-й сход). Проходы всех
сит также объединяются на сборном днище и двумя параллельными потоками поступают на два верхних сита II группы, сходовые
продукты с которых попадают на два следующих сита и затем выводятся из машины (2-й сход).
Рис. 1.15. Технологическая схема рассева ЗРШ-М
Проходовые фракции сит II группы объединяются на сборном
дне и двумя потоками поступают на два верхних сита третьей
группы. Далее сходовые продукты движутся так же, как и по II
группе сит. Однако дальнейший путь сходовых продуктов иной:
они не выводятся из рассева, а поступают одним потоком на верхнее сито IV группы. Проход сит III группы выводится из машины
(1-й проход).
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В IV группе сходовые продукты движутся последовательно по
всем четырем ситам. Сход выводится с последнего сита (3-й сход);
проходы всех сит также выводятся из машины (2-й проход).
Как видно из схемы, на сита I группы продукты направляют
четырьмя потоками, на сита II и III групп – двумя, на сита IV
группы – одним. Это объясняется разным количеством поступающего на сита продукта. Больше всего его поступает на сита IV
группы, поэтому для снижения толщины слоя продукт направляют
на все четыре сита параллельно. На следующие группы сит поступает значительно меньше продукта, поэтому для поддержания эффективности просеивания и увеличения нагрузки на просеивающую поверхность на II-IV группы сит продукт направляют двумя
или одним потоком, что приводит к увеличению в 2-4 раза пути
движения частиц по ситам и улучшает процесс сортирования.
Приведенная на рисунке схема рассева №1 предназначена для
сортирования сравнительно крупных продуктов, так как большинство фракций отделяется сходом.
При разработке технологических схем размола зерна в муку
или при их анализе важно уметь правильно расстанавливать сита
в рассевах для выделения необходимых продуктов. Все продукты
первичного размола зерна можно по крупности разделить на восемь фракций. Однако при рассеве можно выделить не более пяти
продуктов, поэтому следует либо объединить отдельные фракции,
либо предусмотреть формирование в два этапа, т. е. получить несколько индивидуальных фракций и одну объединенную, подлежащую последующему сортированию на рассеве.
Рассмотрим правила расстановки сит в рассеве на примере
сортирования крупных продуктов размола. В этом случае используют схему №1, позволяющую получить 3 схода и 2 прохода. При
сортировании можно выделить следующие фракции:
I – верхний сход (сходом металлотканого сита №1,6);
II – второй сход (проходом сита №1,6 и сходом №1,0);
III – крупная крупка (проходом сита №1,0 и сходом №056);
IV – средняя крупка (проходом сита №056 и сходом №045);
V – смесь мелкой крупки, дунстов и муки (проходом сита №045).
При расстановке сит и анализе правильности их расстановки
необходимо соблюдать следующие правила.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) С каждой группы сит (кроме последней) можно получить
только один продукт – либо сход, либо проход. С последней группы сит получают два продукта – сход и проход.
2) Самое редкое сито устанавливают в той группе, с которой получают первый по порядку сход, следующее по крупности сито –
для выделения второго схода и т. д. Самое частое (мелкое) сито
устанавливают в той группе сит, где получают первый по порядку
проход и т. д.
В технологических схемах переработки зерна схемы рассевов
изображают значительно проще. Схемы рассевов ЗРШ-М, включая
ранее рассмотренную схему №1, приведены на рисунке 1.16.
Первая цифра в каждой строке означает число сит в группе,
вторая – номер сита. Иногда вместо номера записывают размер
отверстия сита в микрометрах.
Рис. 1.16. Упрощенные изображения схем рассева ЗРШ-М
Каждую из технологических схем используют на соответствующих системах технологического процесса переработки зерна
в муку.
Эффективность работы рассевов. Оценивают обычно двумя
показателями – коэффициентом извлечения и и коэффициентом
недосева н:
и = Q'пр / Qпр ; н = ( Qпр – Q'пр ) Qпр ,
'
где Q пр – количество проходовой фракции, выделенной в рассеве, %; Qпр – содержание проходовой фракции в исходном продукте, %.
Так как не всегда удобно или возможно определить содержание проходовой фракции в продуктах, поступающих на сита той
или иной группы, на практике используют более простой метод
контроля работы сит, заключающийся в отборе пробы сходового
продукта с сита и его контрольном просеивании в лабораторном
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рассеве на таком же сите. Количество продукта, просеянного через
сито, представляет собой недосев.
Эффективность просеивания в рассеве зависит от правильного
выбора параметров колебаний, нагрузки, хорошей очистки сит от
застрявших в отверстиях частиц, механического состояния сит
(натяжения, износа, наличия прорывов и т. д.).
Обогащение промежуточных продуктов. Каждый из промежуточных продуктов – крупки и жесткий дунст – имеет в своем
составе частицы различной добротности. Наряду с частицами чистого эндосперма эти продукты содержат сростки эндосперма с
оболочками, встречаются также частицы, состоящие почти из одних оболочек. Поэтому прежде чем направить круподунстовые
продукты на измельчение, их предварительно обогащают для получения крупок и дунстов высокого качества.
Для разделения продуктов на фракции по добротности используют ситовеечные машины (рис. 1.17), принцип их действия
основан на просеивании частиц на ситах в восходящем потоке воздуха.
Рабочий орган ситовеечной машины – плоское сито, совершающее возвратно-поступательное движение. Продукт перемещается по ситам, при этом он разрыхляется и самосортируется.
Наиболее мелкие и тяжелые частицы, состоящие преимущественно из эндосперма, опускаются в нижний слой, приходят в соприкосновение с ситовой поверхностью; менее добротные частицы
всплывают.
Ситовой корпус состоит из нескольких последовательно установленных ситовых рамок, сита в которых постепенно разрежаются. Поэтому через первые рамки просеивается самый мелкий и чистый продукт, через последующие – более крупные и менее добротные фракции. Сходом с сит удаляются наиболее легкие и плоские частицы с высоким содержанием оболочек, не сумевшие преодолеть сопротивление воздушного потока и просеяться.
В ситовейках применяют капроновые или полиамидные сита,
причем размер отверстий сит несколько больший по сравнению с
ситами рассева, с которых получен продукт. Такое разрежение сит
необходимо проводить в связи с затруднением процесса просеивания в восходящем потоке воздуха.
Разница в размерах отверстий (или номерах) сит ситовеечных
машин и рассевов зависит от крупности обогащаемого продукта:
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чем мельче продукт, тем больше разница. Так, при обогащении
продуктов первого качества сита разрежают: для крупной крупки –
на 1-2 номера, средней – на 2-3, мелкой – на 3-4 и жесткого
дунста – на 4-5 номеров.
Рис. 1.17. Технологическая схема ситовеечной машины А1-БСО:
I – поступление продукта; II – воздух
Например, средняя крупка получена проходом и сходом капроновых сит №13 и 17, тогда в ситовейке, имеющей четыре
ситовые рамки, устанавливают сита в порядке, указанном на рисунке 1.18, а.
С целью повышения эффективности процесса обогащения,
т. е. более полного разделения фракций по добротности, применяют ситовеечные машины с двумя и тремя ярусами сит. Например,
на трехъярусных ситовеечных машинах промежуточные продукты
трижды последовательно обогащаются на ситах и могут быть
разделены на три схода и несколько проходовых фракций. Самый
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
низкокачественный продукт с высоким содержанием оболочек получают сходом с верхнего яруса сита, а со среднего и нижнего –
сростки с меньшим содержанием оболочек. Наиболее качественные круподунстовые продукты. Выделяют проходом первых сит
нижнего яруса. Как правило, ситовый корпус ситовеек состоит из
двух самостоятельно работающих секций.
Рис. 1.18. Схема расстановки сит в ситовеечных машинах:
а – одноярусной, б – трехъярусной
Расстановка сит в трехъярусных ситовейках более сложная, но
не будет принципиальной ошибкой принять такой порядок: на
первой рамке нижнего яруса устанавливают сито с номером,
меньшим на соответствующее число номеров по сравнению с ситом рассева, с которого получен продукт. Затем на первых рамках
вышерасположенных ярусов устанавливают сита смежных меньших номеров. После того, как будут определены номера сит на
первых рамках, устанавливают сита смежных меньших номеров на
последующие ситовых рамках каждого яруса. Пример такой расстановки показан на рисунке 1.18, б.
Эффективность работы ситовеек. Определяют выходом
обогащенного продукта В и относительным снижением зольности
такого продукта Z, %.
Чем крупнее исходный продукт, тем больше в нем содержится
оболочек и ниже выход обогащенных крупок и дунстов при
большем снижении зольности (табл. 1.4). При обогащении продук-
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тов второго качества, имеющих более высокое содержание оболочек, данная закономерность выражена в еще большей степени.
Таблица 1.4
Эффективность работы ситовеечных машин
Обогащенный продукт
первого качества
второго качества
Продукт
относительное
относительное
выход,
выход,
снижение
снижение
%
%
зольности, %
зольности, %
Крупная крупка
75-80
30-40
25-35
60-70
Средняя и мелкая крупки 85-90
15-20
40-50
30-40
Жесткий дунcт
90-95
10-15
70-80
20-30
Для эффективной работы ситовеечных машин необходимы:
оптимальные нагрузка и воздушный режим; правильный подбор,
натяжение и очистка сит.
Прежде чем рассматривать технологические схемы переработки зерна в муку, ознакомимся с таким понятием, как «система
технологического процесса», или просто «система».
Под системой понимают отдельную машину или совокупность машин, выполняющих какую-либо определенную операцию.
Как правило, вальцовый станок выполняет функцию системы не
самостоятельно, а вместе с просеивающей машиной (рассевом или
другой машиной), на которой просеивают полученные продукты
размола. Рассев и ситовейка могут самостоятельно выполнять роль
системы. Каждая система в технологической схеме должна иметь
техническую характеристику, примеры которой показаны на рисунке 1.19, кроме того, указывают число машин (или секций машины) и направление движение продуктов.
Сортовые помолы пшеницы. Технология сортовых помолов
пшеницы позволяет вырабатывать муку одного, двух и трех сортов. Технологические схемы сортовых помолов отличаются разной
сложностью, причем, чем больше стремятся получить муки высоких сортов, тем более развита технологическая схема.
Первый этап технологии – драной процесс – предназначен для
получения промежуточных продуктов и вымола отрубей, т. е. выделения остатков эндосперма из оболочечных частиц.
В драном процессе в результате измельчения и просеивания
зернопродуктов получают 3 или 4 группы фракций: сходовые про-
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дукты (одна-две фракции), промежуточные продукты (одна-две
фракции) и муку. Сходовые продукты направляют на следующую
систему процесса, сходом с последней системы получают драные
отруби. Промежуточные продукты направляют на размол или, если выделяют две группы фракций, одну группу – на размол, а другую – на обогащение.
Как правило, на первых двух-трех системах получают все виды промежуточных продуктов, включая крупную крупку. На последующих системах, обрабатывающих сходовые продукты с высоким содержанием оболочек, невозможно получить крупные
фракции промежуточных продуктов хорошего качества, поэтому
на данных системах выделяют сначала мелкие крупки и дунст, а
затем только дунст.
Помимо промежуточных продуктов в драном процессе получают и муку. Качество всех продуктов, получаемых с последних
систем, низкое.
Следующий этап – процесс обогащения промежуточных продуктов. Обогащению подвергают все промежуточные продукты
либо некоторые из них. В последнем случае обычно обрабатывают
самые крупные фракции – крупные крупки, средние и т. д., так как
они содержат наибольшее количество оболочечных частиц. Более
мелкие фракции – дунст, мелкую крупку, содержащие сравнительно мало оболочек, обогащают не всегда.
В результате обогащения получают продукты разного качества. Фракции с малым содержанием оболочек направляют на размол, часть из них может быть выделена в виде манной крупы, оболочечные продукты возвращают на последние драные системы.
Некоторые фракции обогащенных продуктов имеют в своем
составе много сростков, состоящих из эндосперма и оболочек.
Большую часть этих оболочек отделяют в шлифовочном процессе, сущность которого заключается в осторожном размоле крупок при относительно большом зазоре между вальцами. При шлифовании продукта разрушают в первую очередь эндосперм – как
более хрупкий, оболочки измельчаются мало и, являясь самой
крупной фракцией продуктов размола, могут быть легко выделены
на ситах. Кроме того, получают небольшое количество муки и
промежуточные продукты, направляемые на размол или на повторное обогащение.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таким образом, промежуточные продукты, полученные в драном процессе, обогащают и подвергают шлифованию, что позволяет отделить значительную часть оболочек.
Размольный процесс – заключительный этап производства
муки. На системах размола измельчают относительно чистые круподунстовые продукты. Целью этого процесса является получение
наибольшего количества муки с минимальным содержанием оболочек.
1.4. Ассортимент и качество продукции. Виды помолов
Качество вырабатываемой муки оценивают по многим показателям. Мука должна иметь ограничение по влажности – не более
15% – и содержанию металломагнитной примеси – не более 3 мг
на 1 кг; иметь нормальные вкус и запах при отсутствии зараженности вредителями хлебных запасов и хруста при разжевывании.
Сорт муки определяют по зольности (белизне), крупности, количеству клейковины (для пшеничной муки), цвету.
Вид помола характеризуют выходами муки, побочных продуктов и отходов. При хлебопекарных помолах пшеницы общий
выход сортовой муки, в том числе высшего и первого сортов, составляет 73-78%. При односортном помоле с получением муки
второго сорта ее выход возрастает до 85%. Кроме муки получают
0,7% отходов III категории, 19,1% отрубей (при 85% помоле –
только 12,1%), остальное составляет кормовая мучка (если общий
выход муки менее 78%).
Помолы делят на трех-, двух- и односортные. Выход муки отдельных сортов зависит от оснащенности предприятия, качества
зерна, конъюнктуры рынка и т. д. Обычно при снижении выхода
муки высоких сортов повышается общий выход муки.
При проведении макаронных помолов общий выход муки достигает 75%, в том числе высшего сорта – до 60%.
При помоле пшеницы в обойную муку ее выход составляет
96%, отрубей – 1,0, отходов III категории – 0,7, I и II категории –
5,0, усушка – 0,3%.
При помолах ржи получают или 87% обдирной муки, или 63
сеяной, или 15% сеяной и 65% обдирной; отходы III категории и
усушка составляют 1 %, I и II категории – 2,4%, остальное – отруби.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ржаную обойную муку вырабатывают с выходом 95%, при
этом получают 2% отрубей, остальные продукты имеют тот же
выход, что и при производстве пшеничной обойной муки. Пшеницу и рожь размалывают как в обойную, так и в сортовую муку, поэтому такие процессы называют обойными и сортовыми помолами.
При производстве обойной муки зерно размалывают практически полностью, поэтому задачей процесса является его измельчение до необходимой крупности.
При сортовых помолах необходимо не только измельчить
зерно до необходимой крупности, но и отделить в большей или
меньшей степени оболочки в виде отрубей. В этом случае процесс
значительно сложнее, связан не только с получением муки на каждой системе размола, но и с образованием промежуточных продуктов, которые после соответствующей обработки размалывают в
муку с малым содержанием оболочек.
Помолы пшеницы и ржи в обойную муку. Обойная мука из
пшеницы и ржи представляет собой практически цельносмолотое
зерно. Ее получают проходом через металлотканое сито №067.
Технология производства обойной муки заключается в измельчении зерна, отсеивании муки и последующем размоле сходовых продуктов до почти полного их измельчения в муку.
Технологическая схема размола зерна в обойную муку включает три-четыре системы, называемые драными, состоящими из
вальцовых станков и рассевов (рис. 1.19). Основная задача каждой
системы – максимальное извлечение муки, содержащей как частицы эндосперма, так и оболочек. Поэтому рифли на вальцах нарезают с большим уклоном и устанавливают в положение «острие по
острию».
Иногда применяют следующий технологический прием: продукты после вальцового станка направляют на бичевые машины, в
которых их разделяют на две примерно равные фракции. Крупные
продукты (сход с бичевых машин) направляют на следующую
драную систему, а более мелкие (проход) – на рассев; при этом
нагрузка на рассев существенно снижается, процесс сортирования
сокращается.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.19. Технологическая схема помола зерна в обойную муку
Так как в продуктах измельчения преобладает мука, для их
просеивания используют рассевы с технологической схемой №3
или 4, причем последняя является модификацией схемы №3. Все
сита в рассевах предназначены для отсеивания муки, при этом
обычно применяют металлотканые сетки как более прочные и долговечные. Так как на первых системах происходит измельчение в
основном эндосперма в относительно мелкие частицы, сосредоточивающиеся в результате самосортирования в нижних слоях продукта, для их лучшего просеивания первые сита несколько разрежают, нижерасположенные сита применяют более частые. На последующих системах, обрабатывающих более отрубянистые продукты, сита сгущают. При обойном помоле практически все зерно
должно быть измельчено в муку. Отбор оболочек в виде отрубей
(до 1% при помолах пшеницы и до 2% – ржи) обусловлен главным
образом нецелесообразностью затрат энергии на их измельчение,
причем с отрубями выделяют не только оболочки основного зерна,
но и трудноизмельчаемые пленки овса, овсюга, ячменя и т. д.
Мука, получаемая с разных систем, неодинакова по качеству:
от первой системы к последней содержание оболочек в муке увеличивается.
Все полученные потоки муки объединяют в один и направляют на просеивание в контрольный рассев, в котором выделяются
крупные частицы, случайно попавшие в муку в результате
подсора, повреждения сит на отдельных системах, а также допол-
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нительное смешивание и выравнивание состава муки. Контрольное просеивание муки обычно называют «контроль муки».
Режим работы вальцовых станков определяют по показателю
извлечения муки на каждой системе, т. е. по количеству прохода
через сито №067. Работу систем считают нормальной, если на I
драной системе извлекается не менее 40-50% муки, на II – 50-70%.
Режим работы остальных систем должен обеспечить полное измельчение продуктов в муку.
Технологическая схема переработки зерна пшеницы в сортовую муку с общим выходом 75-78%. Достаточно развитая и сложная схема. Она, как правило, включает 4-6 драных, 5-6 сортировочных, до 10-12 ситовеечных, 3-4 шлифовочных и до 10-12 размольных систем. Драной процесс включает 4 драные и 4 сортировочные системы, машины для обработки и просеивания оболочечных продуктов. Особенность данной схемы – разделение III и IV
драных систем на так называемые крупные и мелкие. Такой технологический прием позволяет обрабатывать на станках сходовые
продукты различной крупности при оптимальных значениях
межвальцового зазора и в результате получать круподунстовые
продукты и муку более высокого качества.
Рассмотрим типовую схему переработки зерна в муку.
Техническая характеристика каждой системы приведена на
схеме (рис. 1.20). Вальцы станков рифленые, плотность нарезки от
первой системы к последней возрастает, расположение рифлей –
«спинка по спинке», уклон рифлей 6%, отношение скоростей
вальцов 2,5:1. Для первых систем драного процесса применяют
схему рассева № 1. При просеивании с I драной системы (I др.)
получают объединенные сходовые продукты (верхний и второй
сходы), крупную, среднюю крупку и смесь мелкой крупки, дунстов и муки, которую направляют для дополнительного разделения на сортировочную систему №1. Сходовые продукты направляют на вальцовый станок II драной системы, крупную и среднюю
крупки – на самостоятельные ситовеечные системы.
На II драной системе получают те же продукты. Верхний сход
направляют на III драную систему крупную (др. с. кр), второй
сход – на III драную систему мелкую (др. с. м), крупную и среднюю крупки – на ситовейки (ВЗ и В4). Смесь мелких продуктов
II драной системы незначительно отличается по качеству
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
от аналогичных продуктов I драной системы, поэтому ее также
направляют на сортировочную систему №1 (сорт 1).
Рис. 1.20. Схема процессов многосортного 78% помола пшеницы:
а – драного
С сортировочной системы получают мелкую крупку, жесткий
и мягкий дунсты, муку. Первые два продукта обогащают в ситовейках, мягкий дунст направляют на размольную систему (2 р. с).
На III драной системе крупную крупку уже не получают: отсеивают два сходовых продукта, среднюю крупку, муку, а также смесь
мелкой крупки, дунстов и оставшейся муки. Среднюю крупку,
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
имеющую худшее качество по сравнению с аналогичным продуктом с I и II драных систем, относят к продуктам второго качества и
направляют на обогащение отдельным потоком. Смесь продуктов
с рассевов направляют на сортировочную систему №2.
Верхние сходы с III драной крупной и III драной мелкой систем различаются по крупности и содержанию оболочек. Верхний
сход с крупной системы, содержащий минимум эндосперма, обрабатывают сначала в бичевой машине №1, а затем направляют в
вальцовый станок IV драной системы, туда же поступает верхний
сход с III драной системы. Вторые сходы как с крупной, так и с
мелкой драных систем обрабатывают в вальцовом станке IV драной системы.
Мелкую крупку и жесткий дунст с сортировочной системы
№2 обогащают в ситовейках, мягкий дунст направляют на размольную систему; IV драная система, также разделенная на крупную и мелкую, выполняет функцию вымола оболочечных продуктов. Для их просеивания используют схему рассева №2. Полученные крупные оболочечные продукты обрабатывают в бичевых
машинах. Проходы сит бичевых машин, содержащие частицы
оставшегося эндосперма вместе с оболочками, направляют либо на
сортировочную систему, либо в центрифугах для отсеивания муки.
Сходом с бичевых машин получают отруби.
Мелкие продукты, выделенные с последних драных и сортировочных систем, содержат сравнительно много оболочек, поэтому их направляют на последние размольные системы.
Для обеспечения нужного выхода и хорошего качества промежуточных продуктов, получаемых в драном процессе, важно соблюдать оптимальные режимы измельчения зерна (табл. 1.5).
Таблица 1.5
Рекомендуемые режимы измельчения (извлечение продукта)
в драном процессе
Система
I драная
II драная
III драная
Всего
№ контрольного
сита
1
1
08
–
Извлечение продукта, % к массе поступающего
на данную систему
на I драную систему
25-35
25-35
50-60
35-45
35-45
10-13
–
78-80
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Обогащению подвергают различные промежуточные продукты – от крупной крупки до жесткого дунста, а в отдельных случаях
и мягкого дунста. В результате обогащения продуктов в трехъярусных ситовейках выделяют три сходовых и до четырех проходовых фракций, различающихся по качеству.
Самые добротные фракции, выделенные при обогащении продуктов первого качества, направляют на первые размольные системы.
Крупные сходовые продукты (с сит верхнего и среднего ярусов), получаемые при обогащении крупных и средних крупок и
содержащие наибольшее количество оболочек, обрабатывают на
III-IV драных системах мелких. Сходовые продукты, получаемые
при обработке мелких крупок и дунстов, содержат меньшее количество оболочек, и их направляют на специально выделенную для
обработки сходовых продуктов размольную систему.
Продукты промежуточного качества (сходы с сит нижнего
яруса ситовеек, проходы последних сит) представляют собой
сростки эндосперма с оболочками, и их обрабатывают на шлифовочных системах.
В процессе обогащения крупных или средних крупок первого
качества может быть выделена отдельным потоком фракция с минимальным содержанием оболочек, которая представляет собой
манную крупу. В случае использования двухъярусных ситовеек
последнюю получают из тех же продуктов после повторного контрольного обогащения.
Шлифованный процесс – это продолжение процесса обогащения промежуточных продуктов. В схемах сортовых помолов
применяют от одной до пяти шлифовочных систем. В рассматриваемой схеме всего две шлифовочные системы: первая предназначена для продуктов, получаемых при обогащении крупных и средних крупок, вторая – мелких крупок и дунстов.
Для первых систем процесса рекомендуют применять схему
рассева №1, для последних – №3. Получаемые при этом верхние
сходы представляют собой продукты с максимальным содержанием оболочек, и их направляют на четвертую размольную систему,
предназначенную для сходовых продуктов; второй и нижний сходы рассева 1-й шлифовочной системы – соответственно на ситовейку для обогащения средних крупок и на 2-ю шлифовочную систему.
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Режим работы шлифовочных систем определяют извлечением
муки через шелковое сито №38 или капроновое №43. На 1-й шлифовочной системе извлечение составляет 20-25%, на 2-й – 30-40%.
Если в схеме применяют четыре системы, то извлечение должно
быть меньшим – 10-20%.
На шлифовочных системах используют вальцы с микрошероховатой поверхностью. В случае применения нарезных вальцов
плотность нарезки рифлей зависит от крупности обрабатываемого
продукта и составляет 8,5-11,5 рифлей на 1 см, уклон рифлей –
6-10 %, отношение скоростей – 2,5-1,5.
Развитый шлифовочный процесс обычно применяют при недостаточной эффективности и ограниченности процесса обогащения. При тщательном разделении в ситовеечных машинах продуктов по добротности число шлифовочных систем может быть ограничено одной-двумя. Таким образом, шлифовочный процесс дополняет процесс обогащения продуктов в ситовейках и может при
отсутствии или недостатке последних в какой-то мере выполнять
их функции.
Размольный процесс предназначен для измельчения обогащенных круподунстовых продуктов в сортовую муку. Он включает до 11-12 размольных систем, хотя их число может быть существенно сокращено для предприятий с небольшой производительностью. Большое число систем связано с целесообразностью измельчения близких по качеству крупок и дунстов на отдельных
размольных системах, что позволяет получить дифференцированные по зольности и белизне потоки муки. При этом на первые системы направляют продукты первого качества, а на последующие
–
с большим содержанием оболочек.
На размольных системах рекомендуют применять вальцы
с микрошероховатой поверхностью, в меньшей степени измельчающими оболочки по сравнению с рифлеными вальцами. В то же
время эффективность размола продуктов на вальцах с микрошероховатой поверхностью ниже, кроме того, возможно образование
сплющенных частиц эндосперма, отсеивающихся в рассеве вместе
с крупными оболочечными частицами, что ведет к снижению выхода муки высокого качества. Поэтому после вальцов с микрошероховатой поверхностью рекомендуют устанавливать дополнительные измельчающие машины – энтолейторы или деташеры.
Энтолейторы устанавливают после вальцовых станков первых
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
размольных систем, так как на эти системы поступает продукт с
малым содержанием оболочек и машины ударного действия не
могут существенно ухудшить качество муки. На последующих
системах, обрабатывающих продукты с большим содержанием
оболочек, применяют для дополнительного измельчения машины
более щадящего действия – деташеры.
Можно на размольных системах применять и нарезные вальцы с плотностью нарезки 10-12 рифлей на 1 см, расположением
рифлей «спинка по спинке», отношением скоростей вальцов 1,52,0:1. После нарезных вальцов применения энтолейторов и деташеров не требуется, однако качество получаемой муки несколько
хуже.
В рассевах размольных систем используют в основном схему
№3, при этом выделяют три продукта – сход и два прохода. Сходовые продукты с нескольких систем объединяют и направляют на
специально выделенные 4 и 7 размольные системы (рис. 1.21, г),
проходы нижних сит рассевов направляют на следующие системы,
остальные продукты – мука.
Качество муки от первых систем к последним постепенно
снижается, поскольку на каждую последующую систему поступает
продукт с более высоким содержанием оболочек. Сходовые продукты с двух-трех последних систем вследствие низкого содержания эндосперма размалывать нецелесообразно, их направляют
в размольные отруби.
Режим работы размольных систем определяют извлечением
муки, количество которой в продуктах размола при просеивании
на контрольном шелковом сите №43 или капроновом №49 для
первых размольных систем должно составлять не менее 50-70%,
а для средних и заключительных систем – соответственно не менее
30-40 и 10-30% при просеивании на шелковом сите №38 или капроновом №43.
Формирование сортов муки: практически на всех системах
драного, шлифовочного и размольного процессов получают муку
в широком диапазоне качества. Имеются потоки муки, качество
которой существенно выше требований, предъявляемых к муке
высшего сорта, а также потоки с худшим качеством по сравнению
с мукой второго сорта и т. д.
Из большого числа потоков составляют разные сорта муки.
При формировании только одного сорта муки, например высшего,
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
все потоки объединяют в один общий поток и направляют на контрольный рассев, где происходит смешивание муки и отделение
случайно попавших в нее крупных частиц.
При получении нескольких сортов каждый сорт формируют
из разных потоков. Обычно в высший сорт направляют муку с
первых размольных систем, со II-III драных, иногда со шлифовочных, в первый сорт – со средних размольных систем, шлифовочных, I драной. С последних драных и размольных систем формируют муку второго сорта. Муку-крупчатку можно получить из
дунстов, полученных при размоле обогащенных крупок первого
качества, а также из обогащенных дунстов I-II драных систем.
Муку каждого сорта контролируют в рассевах и передают в
цех готовой продукции. В зависимости от оснащенности предприятия, качества зерна, конъюнктуры при реализации такой схемы
можно получить до 72-75% муки высшего сорта.
Другие помолы пшеницы. Если на предприятии невозможно
реализовать развитую схему технологического процесса, применяют сокращенную схему размола зерна.
Помолы по сокращенным технологическим схемам. При их
проведении сокращают в основном процессы обогащения, шлифовочный и размольный. Драной процесс не имеет принципиальных
отличий от рассмотренного выше, но в связи с существенным сокращением числа ситовеечных машин меньше отбирают крупной
крупки, больше – мелкой крупки, дунстов и муки. Для этого на
системах драного процесса увеличивают извлечение продуктов,
которое при контрольном просеивании на сите №08 составляет на
I драной системе 30-35%, на II – 50-55, на III – 40-45% (проход сита №056).
Обогащению на ситовеечных машинах подвергают только
крупную крупку. На шлифовочных системах обрабатывают только
крупную и среднюю крупки; мелкие крупки и дунст, содержащие
меньшее количество оболочек, направляют непосредственно на
размольные системы.
Шлифовочный процесс включает одну-две системы. Вальцы в
станках имеют микрошероховатую или рифленую поверхность.
Режим работы систем характеризуется извлечением 15-25% муки.
Размольный процесс состоит из 6-8 систем, вальцы применяют с микрошероховатой поверхностью, используют энтолейторы и
деташеры, последние две-три системы имеют нарезные вальцы.
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Режим измельчения на первых трех размольных системах (р. с)
характеризуется извлечением 45-50% муки, на средних системах
(4-5-я р. с) – 30-35 и на последних (6-8-я р. с) – 20-25%. Сорта муки формируют примерно так же, как и в предыдущей схеме.
Восьмидесяти пяти процентный помол пшеницы.
Технологическая схема 85%-го помола предназначена для выработки муки второго сорта (рис. 1.22). Схема включает всего два
процесса – драной и размольный. Обогащение крупной крупки
с I и II драных систем применяют обычно при выработке манной
крупы.
Драной процесс включает 4-5 драных систем, бичевые машины для обработки крупных сходовых продуктов с III-IV драных
систем, две сортировочные системы для сортирования мелких
продуктов с I и II драных систем и для проходов бичевых машин.
С целью более интенсивного измельчения зерна и сходовых
продуктов в драном процессе применяют вальцы со взаимным
расположением рифлей «острие по острию». Режим измельчения
характеризуется извлечением продуктов через сито №08 на I драной системе – 25-35%, на II – 50-55%. Размольный процесс включает пять-шесть размольных систем, причем первые три рекомендуют делить на крупные и мелкие. На крупные системы направляют крупную и среднюю крупку с драных систем; мелкую крупку
и дунст с сортировочной системы – соответственно на 1-ю и 2-ю
размольные мелкие системы и т.д. Вальцы станков мелких систем
имеют микрошероховатую поверхность, остальных систем – рифленую. Муку, полученную со всех систем драного и размольного
процессов, объединяют и контролируют в рассеве.
Помолы пшеницы с выработкой муки для макаронных
изделий. Муку для макаронных изделий вырабатывают из твердой
или мягкой высокостекловидной пшеницы. Наиболее качественные макароны получают из зерна твердой пшеницы. Однако ее
производство в стране ограничено. Поэтому часто макаронную
муку вырабатывают из мягкой пшеницы. Характеристика сортов
макаронной муки приведена в таблице 1.6.
Особенность макаронной муки высшего и первого сортов —
ее более высокая крупность. Так, мука высшего сорта, по сути,
представляет собой смесь средней, мелкой крупки и жесткого дунста. Мука первого сорта более мелкая, она представляет собой
смесь, состоящую более чем наполовину из мелкой крупки
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и дунстов и содержащую до 40% мягкой муки. Макаронная мука
второго сорта соответствует по крупности хлебопекарной муке
второго сорта, ее редко используют для производства макаронных
изделий, так как последние получаются слишком темными. Эту
муку применяют для улучшения хлебопекарных показателей
обойной муки и для других целей.
Рис. 1.21. Технологическая схема 85% помола пшеницы
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1.6
Нормы качества муки для макаронных изделий
Зольность Крупность, №/%, не более
Количество
на сухое
клейковины, %
остаток
проход
Сорт муки
вещество, %, на шелковом шелкового
не менее
не более
(качество)
сите
сита
Мука из твердой пшеницы
Высший
(крупка)
Первый
(полукрупка)
Второй
Высший
(крупка)
Первый
(полукрупка)
Цвет
Кремовый с
30 (не ниже
желтоватым
второй группы)
оттенком
32 (не ниже
Светло1,10
190/3
43/40
второй группы) кремовый
Кремовый с
28 (не ниже
1,75
27/2
38/65 *
желтоватым
второй группы)
оттенком
Мука из мягкой высокостекловидной пшеницы
Белый
28 (не ниже
0,55
150/3
260/15
с желтоватым
второй группы)
оттенком
Белый
30 (не ниже
0,75
190/3
43/50
с кремовым
второй группы)
оттенком
0,75
140/3
260/12
Основные особенности подготовки твердой пшеницы: целесообразность двойной очистки зерна в камнеотделителях, несколько большая влажность зерна (до 17%) после увлажнения и
меньшая длительность отволаживания по сравнению с отволаживанием зерна при хлебопекарных помолах. Это объясняется тем,
что не требуется интенсивного разрушения эндосперма, так как
производится крупная мука.
Более существенные отличия имеют схемы размола зерна, которые характеризуются более развитыми процессами – драным,
обогащения, шлифовочным и коротким размольным процессом.
Так как при производстве макаронной муки требуется максимально повысить выход промежуточных продуктов и снизить выход тонкой муки, в драном процессе необходимо последовательное осторожное измельчение зерна и сходовых продуктов. Для
этого протяженность драного процесса увеличивают до шести систем, а интенсивность измельчения продуктов по системам снижают (табл. 1.7). Расположение рифлей в драном процессе применяют «острие по острию», рифли более крупные.
Очень развит процесс обогащения в ситовейках и шлифовочный процесс. Количество систем обогащения достигает 40 и более,
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
количество шлифовочных систем – 7-8. Схемой предусмотрена
многократная повторная обработка крупок и дунстов в ситовейках,
последующая обработка на шлифовочных системах, снова в ситовейках и т. д. Потоки продуктов, направляемые на обогащение и
шлифовочный процесс, тщательно подбирают по крупности и качеству. Для этого используют много сортировочных систем.
Таблица 1.7
Режимы измельчения (извлечения) на I-IV драных системах
Система
№ контрольного сита
I драная
II драная
III драная
IVдраная
Итого
1
1
08
056
Извлечение, %
к данной системе
к I драной системе
7-10
7-10
35-45
32-40
35-45
8-22
30-40
9-12
78-81
Муку высшего сорта (крупку) формируют из потоков средней
и мелкой крупки, дунстов, получаемых с первых драных и шлифовочных систем после обогащения в ситовейках. Контролируют ее
также в ситовейках.
Муку первого сорта (полукрупку) формируют из потоков
дунстов и муки, получаемых при сортировании продуктов драных
и шлифовочных систем, причем худшие по качеству дунсты обогащают в ситовейках. Муку второго сорта отсеивают на большинстве систем технологического процесса. Контроль муки первого и
второго сортов проводят в рассевах.
Размольный процесс служит для вымола оболочечных продуктов, получаемых с ситовеек и шлифовочных систем, и состоит
всего из 1-4 размольных систем, на которых получают муку второго сорта.
Ориентировочный выход муки при трехсортных 75% помолах
твердой пшеницы составляет: высшего сорта 40-50%, первого –
20-10, второго – 15%; мягкой высокостекловидной – соответственно 20-25, 25-30 и 20-25%.
Сортовые помолы ржи. Технология переработки ржи в сортовую муку – сеяную и обдирную – имеет ряд особенностей.
При подготовке к помолу поверхность зерна тщательно очищают в обоечных машинах, иногда применяют специальные шелушильные машины марки А1-ЗШН, в которых возможно
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
отделение до 2-3% оболочек, что обеспечивает выработку более
высококачественной муки.
Повышенная пластичность эндосперма ржи вследствие значительного содержания слизистых веществ не позволяет перерабатывать зерно влажностью более 14-15%, продолжительность отволаживания при кондиционировании не превышает 3-6 ч.
Технология размола зерна включает только два процесса –
драной и размольный. Обогащение промежуточных продуктов помола не производят вследствие его низкой эффективности, что
обусловлено большим содержанием сростков в указанных продуктах. Эндосперм от оболочек у ржи отделяется труднее, поэтому в
вальцовых станках рифли, как правило, располагают «острие по
острию». При 63 и 80% помолах на первых размольных системах,
обрабатывающих продукты с высоким содержанием эндосперма,
возможно расположение рифлей «спинка по спинке», при 87% помоле на всех системах – «острие по острию».
Основные различия технологических схем указанных помолов заключаются в числе размольных систем. Чем их меньше, тем
большее количество муки необходимо получить с драных систем,
поэтому измельчение в драном процессе должно быть более интенсивным (табл. 1.8).
Таблица 1.8
Режимы измельчения при ржаных помолах
Система
I драная
II драная
№ контрольного
сита
08
08
63%
25-35
35-45
Извлечение, %, при помоле
15 + 65 %
87%
40-45
45-50
50-55
50-55
Технохимический контроль производства муки. Для эффективной работы предприятия осуществляют систематический
технохимический контроль производства.
Основные задачи технохимического контроля: определение
качества зерна, контроль за его размещением и хранением, составление помольных партий зерна, оценка его мукомольных и хлебопекарных свойств на лабораторном оборудовании, контроль режимов работы технологического оборудования, расчет и контроль
выходов готовой продукции, оценка ее качества и оформление качественных документов при отпуске, контроль за условиями
и сроками хранения и реализации продукции.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При переходе на другой вид помола при необходимости увеличения выхода или улучшения качества продукции снимают количественно-качественные балансы помола или отдельных его
этапов. На основании баланса уточняют технологическую схему
и режимы помола. Контроль проводят в соответствии с Правилами
организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах и действующей нормативной документацией.
Размещают зерно с учетом района произрастания, типа, подтипа, стекловидности, натуры, количества и качества клейковины,
засоренности, влажности и зольности. Отдельно хранят зерно пониженного качества – проросшее, морозобойное, поврежденное
клопом-черепашкой, полынное, головневое и т. д.
Помольные партии составляют с учетом показателей зольности, стекловидности, влажности и клейковины, причем помольную
партию подбирают так, чтобы ее качество незначительно отличалось от предшествующей партии, иначе потребуется изменение
режимов помола. Обычно помольную партию составляют из
3-4 исходных партий зерна. При отклонении качества помольной
смеси от базисных норм зерна, направляемого на помол, по особым правилам уточняют выход продукции.
Для оценки мукомольных свойств зерна проводят лабораторные помолы на установке МЛУ-202, при этом обычно получают
муку определенного выхода, например 70%. Хлебопекарные качества муки оценивают по пробной выпечке. Такая оценка гарантирует получение муки со стабильными свойствами и хлеба хорошего качества. Режимы работы технологического оборудования контролируют по определенному графику, при этом оценивают эффективность работы как отдельных систем, так и всего технологического процесса в целом.
Хранение муки. Мука значительно менее стойкий продукт по
сравнению с зерном. При хранении, особенно при повышенной
влажности и температуре, в ней происходят процессы, приводящие к изменению качества, причем возможно как улучшение
свойств муки, так и ее порча. Особенно интенсивно эти процессы
протекают в свежесмолотом зерне.
Мука из свежесмолотой пшеницы характеризуется пониженными хлебопекарными свойствами. При хранении в благоприятных условиях в муке активно протекают окислительные
и гидролитические процессы, приводящие к улучшению хлебопе57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
карных свойств. Такое явление получило название – созревание
муки.
Эффект созревания в первую очередь обусловливается изменениями в белково-протеиназном комплексе муки и накоплением
свободных жирных кислот вследствие гидролитического распада
жиров. В результате воздействия на белки свободных жирных кислот, особенно ненасыщенных – олеиновой и линоленовой, улучшаются коллоидные свойства клейковины, она постепенно становится более упругой, лучше сопротивляется деформации.
При хранении муки в течение 1,5-2 мес. клейковина становится более крепкой, и чем больше срок хранения, тем в большей
степени укрепляется клейковина. В процессе длительного хранения (полгода и более) клейковина может стать чрезмерно крепкой,
мука перезревает.
Чем слабее свежесмолотая мука, тем заметнее эффект созревания и значительнее улучшение физических свойств клейковины
и соответственно качества получаемого хлеба. Однако такая мука
требует и более продолжительного созревания. Наиболее продолжительное созревание требуется для муки из свежеубранного зерна, поэтому при осенней переработке такого зерна длительность
отлежки полученной муки должна быть наибольшей.
Продолжительность созревания зависит от сорта (выхода)
муки: чем выше сорт муки, тем больше требуется времени для завершения процесса.
Интенсивность созревания зависит от влажности муки, температуры и наличия в ней кислорода. Чем выше влажность, тем
быстрее протекает созревание. Наиболее интенсивно мука созревает при повышенных температурах хранения – 20-30°С. В не
отапливаемых складах при хранении в зимнее время все процессы,
происходящие в муке, замедляются, созревание практически не
происходит.
Активно созревание может происходить при достаточной
обеспеченности муки кислородом, поэтому плотность укладки
мешков в штабеле, порядок размещения штабелей в складе влияют
на доступ воздуха к каждому мешку и, следовательно, на продолжительность созревания.
Во время хранения вследствие накопления свободных жирных кислот в муке повышается кислотность. Особенно быстро
этот процесс идет в течение первых 2-3 недель, затем его
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
интенсивность снижается. При длительном хранении (в течение
нескольких лет) кислотность муки может возрасти настолько, что
невозможно будет получить хлеб с нормальной кислотностью.
Цвет муки при хранении постепенно изменяется. Мука вследствие окисления каротиноидов обесцвечивается, однако этот процесс протекает довольно медленно. Наиболее светлой мука становится после трех лет хранения.
При неправильном хранении мука может испортиться. Опасно увлажнение муки, происходящее при хранении в помещении с
высокой (80% и более) относительной влажностью воздуха.
Увлажнение муки может также происходить за счет явления термовлагопроводности при высокой разнице температур, например
при хранении муки у стены склада в зимнее время.
При повышенной влажности и температуре создаются благоприятные условия для жизнедеятельности плесневой и бактериальной микрофлоры. Интенсивное развитие этих процессов может
привести к самосогреванию, которое обычно сопровождается слеживанием муки в комки, плесневением и появлением неприятного
запаха.
Активное развитие бактериальной микрофлоры может являться причиной «прокисания» муки. Длительное хранение муки с
повышенным содержанием ненасыщенных жирных кислот может
привести к ее прогорканию, причем наиболее быстро в летнее
время при температуре более 25°С.
Как правило, на небольших предприятиях муку хранят исключительно в таре. Мешки укладывают на поддонах, обычно
тройником, в штабеля с высотой укладки мешков 8-12 рядов:
8 рядов – при укладке вручную, 12 рядов – при использовании автопогрузчика. Особое внимание уделяют хранению муки с повышенной влажностью в жаркое летнее время. В этом случае мешки
укладывают в штабеля меньшей высоты с увеличенными проходами между штабелями.
Продолжительность хранения муки на мельзаводе перед ее
реализацией не должна составлять менее двух недель. При длительном хранении (в течение нескольких месяцев) штабель во избежание слеживания муки перекладывают: верхние и нижние
мешки меняют местами.
Для хранения различающихся по качеству партий муки рекомендуют различную длительность и условия хранения. Муку
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
из сильной пшеницы хранят ограниченный срок при низких температурах, а из слабой пшеницы, наоборот, целесообразно выдерживать на складе более продолжительное время при более высокой температуре.
В ржаной муке процессы созревания выражены в значительно
меньшей степени, хлебопекарные свойства при хранении муки
практически не улучшаются, поэтому длительное хранение муки
при мельзаводе не требуется.
За партиями в процессе хранения ведут систематические
наблюдения. В первую очередь контролируют зараженность продукции. При появлении вредителей хлебных запасов проводят
дезинсекцию хранилища и пересеивают муку.
Контрольные вопросы
1. Укажите основные особенности зерна как объекта переработки.
2. Укажите основное оборудование, применяемое для очистки зерна,
приведите его краткую характеристику.
3. Изложите основной способ гидротермической обработки.
4. Составьте принципиальную схему подготовки зерна к помолу.
5. Перечислите применяемые схемы рассевов и ситовеечных машин.
6. Какие виды помолов пшеницы и ржи вы знаете?
7. Укажите особенности технологических схем сортовых помолов,
приведите их краткую характеристику.
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. ТЕХНОЛОГИЯ КРУПЯНОГО ПРОИЗВОДСТВА
2.1. Характеристика крупяного сырья
и ассортимент круп
Для производства крупы широко используют такие культуры,
как рис, просо и гречиха. Так как основную массу зерна этих культур перерабатывают в крупу, их иногда называют собственно
крупяными культурами. Кроме того, крупу вырабатывают из овса,
ячменя, пшеницы, гороха и кукурузы. В отдельных случаях перерабатывают в крупу сорго, чумизу, чечевицу и другие культуры.
Зерно крупяных культур существенно различается по форме,
размерам, строению. Его принято рассматривать как состоящее из
двух частей: ядра (эндосперм с зародышем) и пленок (оболочки).
Наружные пленки, покрывающие ядро, представляют собой либо
цветковые (просо, рис, ячмень, овес), либо плодовые (гречиха,
пшеница, кукуруза), либо семенные (горох) оболочки.
У зерна четырех крупяных культур – риса, проса, овса и гречихи – наружные пленки охватывают зерно, не срастаясь с ним.
У четырех других основных крупяных культур – пшеницы, ячменя, кукурузы и гороха – пленки прочно срослись с ядром по всей
поверхности. Поэтому особенности строения зерна отдельных
крупяных культур в значительной степени определяют способы
его переработки.
На выход и качество крупы влияют многие показатели качества зерна – пленчатость, крупность, выравненность, влажность,
засоренность и т. д.
Чем больше пленчатость зерна, тем меньше содержание ядра,
а, следовательно, и выход крупы при переработке. Наиболее высокая пленчатость у овса (в среднем 26%), наименьшая – у ячменя и
гороха (соответственно 11 и 10%). Как правило, пленчатость крупного зерна меньше, чем мелкого, кроме того, мелкое зерно хуже
шелушится. Поэтому у ряда культур содержание мелкого зерна
ограничено соответствующими стандартами. К мелкому зерну относят просо, проходящее через сито размером 1,4×20 мм, овес –
1,8×20 мм, ячмень – 2,2×20 мм и т. д. Его желательно выделять
при очистке и использовать на другие цели. Важное значение имеет и выравненностъ зерна, т. е. его однородность по крупноте.
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На технологические свойства зерна большое влияние оказывает его влажность. Высокая влажность затрудняет процесс очистки зерна от примесей и его шелушение, низкая приводит к повышению дробимости ядра при переработке.
Наличие примесей, особенно трудноотделимых, т. е. засоренность, усложняет переработку зерна. Общие принципы очистки
зерна при получении крупы те же, что и при получении муки, однако вследствие различий по форме и размерам зерна, присутствия
специфических засорителей имеются и некоторые отличия. Ниже
приведен ассортимент выпускаемой крупы.
Крупу из целого ядра – пшено, ядрицу, рис, овсяную, горох –
делят на сорта: пшено и рис – высший, первый, второй и третий;
овсяную – высший, первый и второй; ядрицу – первый, второй
и третий; горох – первый и второй. Самые низкие сорта вырабатывают из зерна пониженного качества.
Таблица 2.1
Ассортимент круп
Культура
Просо
Гречиха
Рис
Овес
Ячмень
Пшеница
Горох
Кукуруза
Крупа
Пшено шлифованное
Ядрица, ядрица быстроразваривающаяся, продел,
продел быстроразваривающийся
Рис шлифованный, рис дробленый шлифованный
Овсяная крупа недробленая,
овсяные хлопья «Геркулес» и «Экстра», толокно
Перловая крупа, ячневая крупа
«Полтавская», «Артек»
Горох целый шелушеный, горох колотый шелушеный
Крупа шлифованная, крупа крупная для хлопьев,
крупа мелкая для палочек
Качество крупы зависит от содержания в ней доброкачественного ядра. Кроме того, на сорт крупы влияет содержание испорченного ядра, нешелушеных и битых зерен, примесей
(табл. 2.1).
Кроме целой крупы получают дробленую крупу – рисовую
и гречневую (продел). Дробленую крупу, в том числе так называемую номерную (разделенную по крупности на фракции – номера),
производят из ячменя, пшеницы, кукурузы. Так, перловую, пшеничную и кукурузную шлифованную крупу выпускают пяти номеров, ячневую – трех. Чем больше номер, тем мельче крупа.
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Дробленая номерная крупа имеет еще один показатель – выравненность, которая должна составлять не менее 80-75%. Например, перловая крупа №1 должна иметь не менее 80% частиц проходом сита с отверстиями диаметром 4,0 мм и сходом с сита с отверстиями диаметром 3,0 мм.
2.2. Структурная схема технологического процесса
Процесс переработки зерна в крупу состоит из трех основных
этапов – подготовки зерна к переработке, переработки зерна
в крупу, затаривания и отпуска готовой продукции.
Подготовка зерна к переработке включает выделение примесей и гидротермическую обработку. Поскольку все частные технологии производства крупы из зерна различных культур в обязательном порядке включают операцию шелушения, на крупяных
предприятиях не применяют операции по обработке поверхности
зерна (сухим способом или мойку). Проведение гидротермической
обработки зерна повышает выход и качество крупы; ее рекомендуют применять при переработке зерна гречихи, овса, пшеницы,
кукурузы и гороха.
Процесс переработки зерна включает ряд обязательных технологических операций: шелушение зерна, сортирование продуктов шелушения, контроль готовой продукции. При переработке
большинства крупяных культур используют шлифование и полирование крупы, кроме того, обязательной операцией является контроль отходов после сортирования продуктов шелушения зерна.
Для отдельных культур применяют также операцию дробления ядра. Для некоторых схем характерна раздельная переработка
зерна по фракциям крупности, с этой целью применяют калибрование зерна перед шелушением.
2.3. Подготовка зерна к переработке
Процесс очистки зерна от примесей на крупяных заводах основан на тех же принципах, что и на мукомольных заводах. Однако рабочие органы зерноочистительных машин имеют различные
установочные и кинематические параметры, наиболее подходящие
для зерна той или иной культуры. Обычно для выделения крупных, мелких и легких примесей применяют две-три системы
очистки зерна на воздушно-ситовых сепараторах. Размеры и фор63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ма зерна обусловливают и использование сит с различными отверстиями. Как правило, если зерно удлиненной формы, то сита для
выделения примесей имеют продолговатые отверстия, для зерна
округлой формы – круглые отверстия.
Для выделения из гречихи равновеликих примесей, отличающихся формой, широко применяют сита с треугольными отверстиями. Однако такой способ требует предварительного калибрования
зерна на две-три фракции на ситах с круглыми отверстиями. Подсевные сита имеют отверстия обычно прямоугольной формы, так
как через них мелкие примеси просеиваются легче, чем через
круглые.
Для повышения эффективности очистки и производительности сепараторов при обработке трудносыпучего зерна (например,
риса, овса) увеличивают угол наклона сит, амплитуду и частоту
колебаний. Тем не менее, производительность сепараторов при
обработке зерна многих крупяных культур значительно ниже паспортной (например, для риса в 3-5 раз). Сепараторы должны обеспечить полное выделение крупных примесей, а мелких и легких на 95%. Мелкое зерно отсеивают в сепараторах вместе с мелкими
примесями.
Помимо сепараторов для очистки зерна могут быть использованы различные просеивающие машины – рассевы, крупосортировки. Крупосортировочная машина состоит из двух наклонных
сит и имеет относительно небольшую (3,2 м 2 ) просеивающую поверхность, поэтому ее используют при сортировании отходов или
при небольшом количестве продукта. Наиболее перспективны
крупяные рассевы, просеивающая поверхность которых в 4 раза
больше, чем у крупосортировок, при несколько меньших габаритах.
Выделение длинных и коротких примесей проводят в триерах. Куколеотборочные машины применяют для тех культур, зерно которых имеет удлиненную форму (овес, ячмень, пшеница),
а овсюгоотборочные машины – для зерна с более округлой или
умеренно удлиненной формой (просо, гречиха, пшеница). Куколеотборочные машины должны выделять не менее 90% коротких
примесей, а овсюгоотборочные – не менее 80% длинных. Для гороха, кукурузы и риса триеры не применяют.
Минеральные примеси выделяют на тех же камнеотделительных машинах, что и на мукомольных заводах. Исключение
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
составляют лишь гидравлические камнеотделительные машины,
так как зерно не моют. Наиболее эффективны вибропневматические камнеотделительные машины, которые могут выделять помимо камней и комочки земли.
Легкие и металломагнитные примеси выделяют на тех же
машинах, что и на мукомольных заводах.
Гидротермическая обработка (ГТО) зерна крупяных
культур – это важный этап подготовки зерна к переработке. В результате ГТО улучшаются технологические свойства зерна: облегчается отделение оболочек при шелушении, снижается дробимость
ядра, улучшаются потребительские свойства крупы (сокращается
длительность ее варки, каша становится более рассыпчатой, вследствие инактивации ферментов повышается стойкость крупы при
хранении).
Выбор способа ГТО зависит от строения зерна, ассортимента
продукции, воздействия режима обработки на изменение внешнего
вида крупы и т. д. Наиболее распространены два способа ГТО:
первый включает операции пропаривания, сушки и охлаждения;
второй – увлажнения и отволаживания.
Первый способ ГТО (пропаривание – сушка – охлаждение)
применяют при переработке гречихи, овса и гороха. Особенность
его заключается в высокой (свыше 100°С) температуре нагрева
зерна. Пропаривание проводят при избыточном (до 0,3 МПа) давлении. В результате прогрева и увлажнения в зерне происходят
частичные химические преобразования, ядро пластифицируется,
становится менее хрупким и меньше дробится при шелушении
и шлифовании.
Сущность химических преобразований в процессе ГТО заключается в частичной клейстеризации крахмала, образовании небольшого количества декстринов, обладающих клеящими свойствами, и т. д.
Сушка после пропаривания приводит к повышению хрупкости наружных пленок, которые в результате легче раскалываются
при шелушении. Возникающие в зерне в процессе пропаривания и
сушки механические напряжения приводят к отслаиванию оболочек. Ядро меньше обезвоживается сушкой, остается достаточно
пластичным.
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2.1. Технологическая схема гидротермической обработки зерна:
1 – сушилка; 2 – охладительная колонка; 3 – пропариватель непрерывного
действия; 4 – пропариватель периодического действия; 5 – автоматические весы;
I и II – исходное и обработанное зерно
Охлаждение после сушки дополнительно снижает влажность
зерна и приводит к повышению хрупкости оболочек. Однако сушку и охлаждение необходимо проводить достаточно осторожно:
чрезмерное подсушивание и охлаждение приводят к повышению
хрупкости ядра и снижению выхода целой крупы при последующей переработке. Режимы пропаривания, сушки и охлаждения
тесно связаны со способами шелушения зерна.
Для пропаривания зерна используют пропариватели непрерывного или периодического действия. Среди пропаривателей непрерывного действия наиболее распространены горизонтальные
шнековые пропариватели (рис. 2.2). Зерно через шлюзовые затворы, обеспечивающие герметизацию пропаривателя, поступает
в шнек, где его обрабатывают паром.
Достоинства этих пропаривателей – простота, высокая производительность, равномерная обработка зерна, недостаток – невозможность пропаривания зерна при относительно высоком давлении пара, так как шлюзовые затворы не обеспечивают требуемую
герметизацию.
Зерно загружают и разгружают через пробковые затворы; пар
подают через парораспределительный змеевик, состоящий из трех
горизонтально расположенных колец, соединенных вертикальными трубами для равномерной подачи пара по всему объему зерна.
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Выпускают пар через специальную отводную трубу. Управляют
вентилями при подаче и выпуске пара пробковыми затворами
с помощью индивидуальных электроприводов.
Рис. 2.2. Схема горизонтального шнекового пропаривателя:
1 – корпус; 2 и 4 – шлюзовые затворы; 3 – шнек; 5 – входное отверстие для пара;
I – исходное зерно; II – пар; III – обработанное зерно
Достоинства данного пропаривателя – возможность пропаривания зерна при сравнительно большом давлении пара, регулирование длительности пропаривания зерна. Недостатки – цикличная
обработка, большие габариты, сложность конструкции, необходимость установки накопительных бункеров до и после пропаривателя.
Таблица 2.2
Режимы гидротермической обработки гречихи, овса, гороха
Параметры пропаривания
Влажность зерна, %
Культура давление пара,
длительность
после
после завершения
М Па
пропаривания, мин пропаривания
ГТО
Гречиха
0,25-0,30
5
18-19
12,5-13,5
Овес
0,05-0,10
3-5
16-18
10/12*-13
Горох
0,10-0,15
2-3
16-18
13,5-14,5
Примечание. *В числителе – влажность зерна при последующем его шелушении в шелушильных поставах; в знаменателе – при шелушении в обоечных
машинах и центробежных шелушителях.
Испарившаяся при нагреве зерна влага удаляется в результате
аспирации сушилки. Охлаждают зерно в специальных охладительных колонках или аспираторах, или системах пневмотранспорта.
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для сушки зерна используют вертикальные паровые сушилки контактного типа, в которых зерно нагревается посредством его контакта с паровыми трубами. Параметры, рекомендуемые для обработки зерна разных культур, приведены в таблице 2.2.
Второй способ ГТО (увлажнение – отволаживание) применяют для пшеницы и кукурузы. Зерно увлажняют теплой водой
(температурой 40°С) в специальных аппаратах или обрабатывают
в пропаривателях непрерывного действия при низком давлении
пара. Увлажненное зерно отволаживают в бункере в течение нескольких часов (табл. 2.3). В результате зерно приобретает повышенную пластичность, меньше дробится при шелушении. Вследствие возникающих в зерне механических напряжений наружные
оболочки частично отслаиваются и легко отделяются при шелушении.
Таблица 2.3
Режимы гидротермической обработки пшеницы и кукурузы
Длительность отволаживания,
ч
Пшеница
14,5-15,0
0,5-2,0
Кукуруза*
15,0-16,0
2,0-3,0
Примечание. *При производстве шлифованной крупы.
Культура
Влажность зерна после увлажнения
Этот способ может быть применен и для овса, при условии
последующего шелушения в центробежном шелушителе (шелушение однократным ударом). В этом случае зерно увлажняют до
16-18% и отволаживают в течение 8 ч.
Не получила распространения гидротермическая обработка
зерна других культур (ячменя, проса, риса), хотя исследованиями
установлена возможность ее проведения для ячменя, а также известен положительный зарубежный опыт ГТО риса.
Трудности ГТО проса объясняются повышением прочности
испорченных зерен в результате ее проведения. Необработанные
зерна проса имеют меньшую прочность и частично разрушаются
при последующем шелушении и шлифовании. После ГТО испорченные зерна разрушаются труднее и в большом количестве попадают в крупу, снижая ее качество. Трудности проведения ГТО риса связаны с пожелтением и растрескиванием ядра при увлажнении. Помимо операций очистки и ГТО в схеме подготовки зерна
для пшеницы и ячменя может быть предусмотрена операция предварительного шелушения. Эффективность шелушения ячменя
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
оценивают по количеству зерен со снятыми цветковыми пленками,
пшеницы – по снижению зольности. В принципиальной схеме
подготовительного отделения крупозавода предусмотрена наиболее целесообразная последовательность проведения отдельных
операций. Для устойчивой работы технологического оборудования
на крупозаводе для неочищенного зерна устанавливают бункера,
вместимость которых рассчитана на 24-36 ч непрерывной работы.
Зерно взвешивают на автоматических весах, обрабатывают на
двух-трех системах сепарирования в воздушно-ситовых сепараторах, просеивающих машинах для выделения мелких примесей и
мелкого зерна, в отдельных случаях – для разделения зерна на
фракции.
Рис. 2.3. Схема пропаривателя периодического действия:
1 – затвор для загрузки зерна; 2 – корпус; 3 – труба для выпуска пара;
4, 6 – вентили для выпуска и подачи пара; 5 – затвор для выпуска зерна;
7 – распределительные трубы для подачи пара; 8 – форсунки; I – исходное зерно;
II – пар; III – отработанный пар; IV – обработанное зерно
Минеральные примеси выделяют в камнеотделительных машинах. В зависимости от вида перерабатываемого зерна на следующем этапе устанавливают куколеотборочные или овсюгоотборочные машины. Легкие примеси, особенно из зерна пленчатых
культур, выделяют с помощью аспираторов.
Если схема подготовки зерна включает ГТО по второму
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
способу, то после ее завершения зерно могут подвергать
дополнительной очистке, предварительному шелушению и т.д.
Если применяют первый способ ГТО, то ее проводят непосредственно перед шелушением зерна. Значительный разрыв по времени между этими операциями приводит к выравниванию влажности
пленок и ядра: пленки при этом увлажняются и становятся более
пластичными, а ядро отдает влагу и становится более хрупким, в
результате технологические свойства зерна ухудшаются. Таким
образом, шелушение необходимо проводить в момент, пока имеются существенные различия во влажности пленок и ядра, т. е.
непосредственно после ГТО.
Качество зерна перед направлением в шелушильное отделение
должно соответствовать следующим показателям (табл. 2.4).
Таблица 2.4
Качество зерна различных культур, направляемого
в шелушильное отделение
головня
и спорынья
горчак
и вязель
Просо
Гречиха
Овес для выработки:
крупы
толокна
Рис
Ячмень
Пшеница
Горох
Кукуруза
куколь
Культура
минеральная
Сорная примесь, % не более
в том числе
13,5/14,5
12,5/13,5
0,3
0,5
0,1
0,1
-
0,03
-
0,02
-
10;14
13,5
14,0/15,5
15,0
13,5
14,0/15,0
16,0
0,3
0,3
0,4
0,4
0,4
0,5
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,05
0,1
0,1
0,1
0,1
-
0,03
0,03
0,03
0,03
-
0,02
0,02
0,02
0,02
-
Влажность, %,
не более
всего
Примечание. 1) Числитель – при выработке продукции для длительного хранения. Знаменатель – то же для текущего потребления. 2) Содержание сорной примеси в просе дано без учета испорченных зерен,
влажность овса, направляемого на шелушение в поставах, – до 10%,
в обоечных машинах – до 14%.
Для повышения эффективности очистки зерна от примесей и
последующей переработки следует отдельно очищать и перераба70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тывать зерно, различающееся по крупности, содержанию
примесей, особенно трудноотделимых, влажности и т. д. Не следует объединять зерно, подвергнутое и не подвергнутое сушке, особенно проса, кукурузы, риса.
2.4. Калибрование и шелушение зерна.
Сортирование продуктов шелушения
Технологические процессы производства крупы начинаются
операцией калибрования зерна. Проведение этой операции облегчает подбор рабочего зазора в шелушильных машинах для каждой
фракции зерна по крупности, кроме того, в отдельных случаях
обеспечивается разделение смеси нешелушеных и шелушеных зерен после шелушения, из калиброванного зерна можно более тщательно выделить примеси. Калибрование проводят на крупосортировках, рассевах и в отдельных случаях (при переработке овса) –
на триерах.
Шелушение зерна представляет собой операцию отделения
наружных пленок от зерна. Применяемые способы шелушения зависят от строения зерна, прочности связи оболочек и ядра, прочности ядра и ассортимента получаемой продукции, т. е. от того,
получают ли крупу из целого или дробленого ядра. Существует
три способа.
При выборе способа стремятся получить как можно больше
шелушеных зерен при малой дробимости ядра.
Первый способ шелушения – сжатие + сдвиг – эффективен
для зерна, у которого оболочки не срослись с ядром, т. е. для проса, риса, гречихи и овса. Основные машины, в которых использован этот способ, – шелушильный постав, вальцедековый станок и
шелушитель с обрезиненными валками.
Второй способ – шелушение многократным или однократным
ударом – применяют для зерна с пластичным ядром и с несросшимися пленками (овес), которое не дробится при ударе, либо при
получении дробленой номерной крупы из зерна, у которого пленки
прочно срослись с ядром (пшеница, ячмень и т. д.).
Шелушение однократным ударом рекомендуют для овса, его
проводят в центробежном шелушителе. Многократный удар применяют для шелушения овса, ячменя, пшеницы, кукурузы; для
этого предназначены бичевые и обоечные машины.
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Третий способ шелушения – постепенное истирание (соскабливание) оболочек в результате трения зерна о движущиеся шероховатые поверхности. Такой способ используют для шелушения
зерна, у которого пленки плотно срослись с ядром, т. е. для ячменя, пшеницы, кукурузы и гороха. Основная машина для шелушения – шелушильно-шлифовальная типа ЗШН.
Шелушение зерна сжатием и сдвигом. Шелушильный постав
применяют в основном для шелушения овса или риса (рис. 2.4).
Рис. 2.4. Схема шелушильного постава:
1, 2 – верхний неподвижный и нижний подвижный диски; 3 – питающее
устройство; 4 – выходной патрубок; 5 – приводной вал; 6 – электродвигатель;
7 – механизм изменения зазора; 8 – привод; I – нешелушеное зерно;
II – обработанное зерно
Рабочие органы машины – два абразивных диска с вертикальной осью диаметром 1000 или 1250 мм. Нижний диск вращается на
вертикальном валу, верхний неподвижен. Эффективность шелушения регулируют, изменяя зазор между дисками. Зернистость
абразивного материала для первой системы шелушения 100-125,
для повторного шелушения 80-100. (Зернистость абразивного материала представляет собой номер металлотканого сита, через которое просеян этот материал, умноженный на 100).
Вальцедековый станок применяют для шелушения гречихи и
проса. Его рабочими органами являются вращающийся валок с
абразивной поверхностью диаметром 600 мм и неподвижная вогнутая поверхность, охватывающая валок, – дека. Поверхность
валка и деки очерчивается одинаковым радиусом, что достигается
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
притиркой деки к валку. Когда деку отодвигают от валка, образуется рабочая зона, в которой происходит шелушение зерна
(рис. 2.5). Для шелушения гречихи деку размещают сбоку от валка, причем применяют серповидную форму рабочего зазора, т. е.
расстояния между краями деки и валком меньше, чем между валком и центром деки. Шелушение зерна происходит в основном в
начале и в конце рабочего зазора.
Рис. 2.5. Схема расположения рабочих органов вальцедекового
станка для шелушения гречихи и проса:
1 – валок; 2 – дека
Для шелушения проса используют деку, рабочую поверхность
которой набирают из резинотканевых пластин. При работе эластичная поверхность деки деформируется, что позволяет шелушить зерно разной крупности, не разделяя его на фракции. Деку
устанавливают сбоку или в нижней четверти валка. Форма рабочего зазора – клиновидная, т. е. зазор сужается по ходу движения
зерна. С целью повышения эффективности шелушения проса иногда применяют двухдековые вальцедековые станки.
Шелушители с обрезиненными валками А1-ЗРД или У1-БШВ
используют для шелушения риса. Их рабочими органами являются
два валка, покрытые резиной или полимерным материалом, диаметром 200 мм и длиной 400 мм (рис. 2.6).
Валки вращаются навстречу друг другу с отношением скоростей 1,45:1. Скорость быстровращающегося валка 9 м/с. Достоинства таких шелушителей – мягкое воздействие на зерно, достаточно высокие эффективность и производительность.
Однако в связи с износом рабочей поверхности резиновое покрытие приходится заменять через каждые 3-5 сут, а полимерное –
через 10 сут. Кроме того, при изнашивании рабочей поверхности
требуется постоянное регулирование зазора между валками.
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2.6. Шелушитель с обрезиненными валками:
1 – питающее устройство; 2 – механизм привала и отвала валков и регулирования
рабочего зазора; 3, 4 – верхний и нижний валки; 5 – вывод продукта;
6 – электродвигатель; 7 – воздушные каналы для отвеивания лузги
Шелушение зерна однократным или многократным ударом.
Обработку однократным ударом применяют в центробежных шелушителях (рис. 2.7). Шелушение в этих машинах происходит
в результате удара зерна, разгоняемого в роторе радиальными каналами центробежной силой, об отражательное кольцо (деку).
Рис 2.7. Схема центробежного шелуши теля ЦШ-1:
1 – выпускной конус с патр убком; 2 – опорная стойка; 3 – отражательное кольцо;
4 – ротор с лопастями; 5 – опорная плита; 6 – подшипники; 7 – шкив привода
ротора; 8 – клиновый ремень привода; 9 – шкив; 10 – двигатель;
I – нешелушеное зерно; II – обработанное зерно
Скорость удара составляет 40-50 м/с, в результате рабочие органы лопастей и отражательного кольца быстро изнашиваются.
Поэтому лопасти делают сменными, а отражательное кольцо можно использовать дважды, повернув его в вертикальной плоскости
на 180°.
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Шелушители высокоэффективны и характеризуются сравнительно малым расходом электроэнергии.
Шелушение многократным ударом применяют для овса и ячменя. Его проводят в бичевых машинах при меньших скоростях
удара – 20-22 м/с. Рабочая поверхность корпуса абразивная или
набирается из круглых стержней (профильных уголков). Бичевые
машины просты, высокопроизводительны, потребляют мало энергии, позволяют шелушить зерно повышенной (до 13-14%) влажности. Однако при их использовании получается значительное количество дробленого зерна.
Шелушение истиранием. Основная машина – А1-ЗШН-3. Она
предназначена не только для шелушения зерна, но и для шлифования крупы. Рабочие органы машины – вертикальный вращающийся вал с 6-7 абразивными дисками, окруженный цилиндрической
ситовой обечайкой (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Схема шелушильно-шлифовальной машины
А1-ЗШН-3:
1 – приемное устройство; 2 – полый вал; 3 – абразивные диски; 4 – ситовая
обечайка; 5 – корпус; 6 – электродвигатель; 7 – привод; 8 – патрубок; 9 – шибер;
I – исходное зерно; II – воздух; III – шелушеное зерно; IV – отработанный воздух
Зерно поступает в рабочую зону между дисками и ситовой
обечайкой. Наружные пленки отделяются в результате постепенного истирания зерна об абразивные диски, ситовую поверхность,
а также отдельных зерен друг о друга. Процесс истирания сопровождается выделением значительного количества тепла, отводимого охлаждающим воздухом, который поступает в зерно через
полый вал, проходит вместе с мучкой и лузгой через ситовую поверхность и выводится из машины.
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Достоинства машин – хорошее качество шелушения и сравнительно низкий выход дробленого ядра. Недостатки – высокий
расход электроэнергии, быстрый износ рабочих органов, особенно
ситовых обечаек.
Рис. 2.9. Зависимость выхода дробленого ядра от коэффициента:
шелушения:
1 – гречиха; 2 – овес
Оценка эффективности процесса шелушения. К процессу
шелушения предъявляют два основных требования: обеспечение
как можно более полного отделения пленок от ядра и максимальной сохранности целостности ядра, т. е. образование минимального количества дробленки и мучки.
Эффективность шелушения оценивают двумя показателями количественным и качественным. Количественный показатель
представляет собой коэффициент шелушения, выраженный в процентах:
Кш = (Н1 – Н2 )×100 / Н1 ,
где Н1 ; Н2 содержание нешелушеных зерен в продукте, поступающем в машину и выходящем из нее, %.
Сортирование продуктов шелушения. В результате шелушения получают смесь различных продуктов: основной продукт –
шелушеное ядро, часть зерен остается нешелушеными, образуются
лузга (отделенные наружные пленки), дробленое ядро и мучка.
Для разделения продуктов шелушения зерна проводят сортирование (рис. 2.10). Мучку и дробленое ядро выделяют в просеивающих машинах, отличающуюся аэродинамические свойствами
лузгу отвеивают в аспираторах. Оставшуюся смесь шелушеных
и нешелушеных зерен разделяют в крупоотделительных машинах.
Выделенное по схеме нешелушеное зерно направляют на по76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вторное шелушение. Если же провести разделение шелушеного и
нешелушеного зерна невозможно, то на повторное шелушение
направляют смесь продуктов. Такое упрощение технологической
схемы ведет к увеличению оборота продуктов, дополнительному
дроблению ядра и снижению в результате выхода целой крупы.
Для зерна с хрупким ядром, например риса, гречихи, данную схему не применяют.
Под коэффициентом оборота продуктов понимают отношение
количества фактически проходящего через машины продукта Q
к первоначальному количеству зерна, подаваемого на переработку
W = S/Q.
При использовании схемы с промежуточным отбором ядра
коэффициент оборота выражают величиной, обратной коэффициенту шелушения, выраженной в долях единицы:
W = 1/Кш.
Разделение смеси шелушеных и нешелушеных зерен называют крупоотделением. Эту операцию применяют только для тех
культур, у которых пленки неплотно соединены с ядром. У зерна с
плотным срастанием пленок с ядром, в продуктах шелушения помимо ядра и нешелушенного зерна будут присутствовать зерна с
разной степенью отделения пленок, поэтому разделение шелушеных и нешелушеных зерен теряет смысл. Разделение смеси основано на различии физических свойств компонентов (табл. 2.5).
Разделение в просеивающих машинах применяют для гречихи, имеющей наибольшее различие в размерах шелушеных и нешелушеных зерен. Разница в размере диаметра описанной окружности зерна и полученного из него ядра, как правило, не менее
0,5 мм. Такого различия достаточно для эффективного разделения
смеси. Перед шелушением гречиху калибрируют на ситах с отверстиями диаметром 4,5; 4,2; 4,0; 3,8; 3,6; 3,3 мм.
После шелушения каждой фракции смесь шелушеного и нешелушеного зерна разделяют на ситах с размером на 0,2-0,3 мм
меньше, чем отверстия сита, сходом с которого получена фракция
Разделение в триерах проводят для овса, шелушеные и нешелушеные зерна которого значительно отличаются по длине. Для
разделения смеси устанавливают триеры с ячейками размером
8-9 мм.
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2.10. Схема сортирования продуктов шелушения:
1 – шелушильная машина; 2 – просеивающая машина; 3 – аспиратор;
4 – крупоотделительная машина; I – исходное зерно; II – мучка; III – дробленое
ядро; IV – лузга; V – нешелушеное зерно; VI – шелушеное зерно (ядро)
Таблица 2.5
Способы разделения смеси зерновых культур
по различным признакам
Зерновые культуры
Гречиха
Овес, рис*
Овес, рис, просо*
Признак делимости
Применяемые машины
Просеивающие машины
(рассевы, крупосортировки)
Длина
Триеры
Комплекс признаков
Крупоотделительные машины
(пади-машины, крупоотделительные
БКО, самотечные)
Размер
Примечание: *разделение возможно, но на практике не применяют.
Для более полного разделения требуется последовательное
трех-, четырехкратное сепарирование. В результате получают ядро
с минимальным количеством нешелушеных зерен, однако в сходовом продукте содержится обычно много крупного ядра. Поэтому
овес, так же как и гречиху, рекомендуют перед шелушением предварительно калибровать на две-три фракции по длине.
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Разделение в крупоотделительных машинах проводят на основании различий нешелушеных и шелушеных зерен по комплексу свойств - по плотности, коэффициенту трения, упругим свойствам и т. д. Наиболее распространены падди-машины, кроме того,
используют крупоотделители с плоскими ячеистыми поверхностями, а также с неподвижными наклонными ситами.
Рабочие органы падди-машины представляют собой каналы с
гладким днищем и зигзагообразными стенками. Каналы имеют
небольшой уклон. Несколько выше середины канала его днище
имеет постоянный перегиб с углом 4°. Продукт поступает в месте
перегиба. Каналы совершают возвратно-поступательное движение
в горизонтальной плоскости, перпендикулярной их длинной оси.
При ударах продукта о стенки каналов происходит его самосортирование и расслоение смеси. Нешелушеные зерна, находящиеся в
верхних слоях, в результате ударов перемещаются по каналу
вверх, шелушеное зерно постепенно перемещается вниз.
Наиболее эффективны падди-машины при разделении продуктов шелушения риса, несколько менее (но также удовлетворительно) – для овса и еще меньше – для проса. Достоинство паддимашин – их высокая эффективность, недостатки – большие габариты и низкая производительность. Для повышения производительности машин увеличивают число каналов до 72.
Рабочий орган крупоотделителя БКО – плоская поверхность,
установленная под углом к горизонту. Вся поверхность покрыта
ячейками определенной формы.
Продольный угол составляет 3-40 , поперечный α регулируют в пределах 10-30°. Рабочая поверхность совершает возвратнопоступательное движение в поперечной плоскости.
Продукт поступает на поверхность в ее высшей точке. В результате самосортирования в нижнем слое у рабочей поверхности
оказываются шелушеные зерна. Эти зерна захватываются ячейками и передаются вверх, постепенно перемещаясь вдоль верхней
кромки рабочей поверхности вследствие ее продольного уклона.
Находящиеся в верхнем слое нешелушеные зерна не имеют контакта с ячеистой поверхностью и соскальзывают по зерну вниз.
Сходом средней части стола получают смесь шелушеных и нешелушеных зерен, которую возвращают в машину для повторного
сепарирования.
Крупоотделители БКО по сравнению с падди-машинами
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
имеют меньшие габариты, однако в процессе работы их ячейки
постепенно забиваются мучкой, что ухудшает процесс крупоотделения.
Самосортирующие или самотечные крупоотделители применяют для разделения шелушеных и нешелушеных зерен риса и овса. Смесь продуктов, свободно двигаясь по наклонной поверхности, самосортируется. В качестве рабочей поверхности используют
сито. Для улучшения процесса самосортирования верхнюю часть
сита закрывают тканью (обычно брезентом). На открытый участок
сита поступает уже предварительно рассортированная смесь.
Находящиеся в нижнем слое смеси шелушеные зерна перемещаются по ситу и постепенно просеиваются. Нешелушеные зерна,
находящиеся в верхнем слое, не успевают просеяться и удаляются
сходом с сит (рис. 2.11).
Количество схода и прохода регулируют, изменяя длину ткани. С увеличением длины закрытого участка сита содержание нешелушеных зерен в проходе снижается. Работу крупоотделителя
регулируют также изменением угла наклона сита. Для улучшения
эффективности сепарирования применяют двукратное сепарирование смеси на двухъярусных крупоотделителях. Получаемые при
этом продукты представляют собой ядро, нешелушеное зерно и их
смесь, напоминающую по качеству исходный продукт. Смесь ядра
и нешелушеного зерна направляют на повторное сепарирование.
Рис. 2.11. Схемы одноярусного (а) и двухъярусного (б) самотечных
крупоотделителей:
1 – ткань; 2 – сито; I – смесь шелушеного и нешелушеного зерна;
II – нешелушеное зерно; III – ядро
Преимущества самотечных крупоотделителей – простота конструкции и высокий технологический эффект при последовательном применении нескольких установок.
При недостаточно высокой технологической эффективности
различных крупоотделительных машин необходимо последовательно обрабатывать продукт на двух-трех машинах. При этом
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
с первой машины стремятся получить один из продуктов, не нуждающийся в последующей сортировке, т. е. либо свободный от
шелушеных зерен, либо с минимальным содержанием нешелушеных зерен. Оставшийся продукт, представляющий собой смесь
шелушеных и нешелушеных зерен, направляют на вторую машину.
Оценка эффективности крупоотделения. Воспользуемся
схемой распределения продуктов в крупоотделительной машине
(рис. 2.12). Обозначим концентрацию шелушеных и нешелушеных
зерен в исходном продукте К и Н, количество полученных фракций – А и В, концентрацию шелушеных и нешелушеных зерен
в продукте А – К1 и Н1 , а в продукте В – К2 и Н2 (все величины выражены в процентах).
Примем, что в продукте А выделяют преимущественно шелушеные зерна, а в продукте Б – нешелушеные.
Тогда К1 > К и Н2 > Н,
Е = (А/К)×(К1 – К)/(100 – К); Е = (В / Н)×(Н2 – Н)/(100 – Н).
Эффективность разделения смеси можно определить полнотой выделения шелушеных зерен, а также нешелушеных.
Рис. 2.12. Распределение продуктов в крупоотделительной машине
'Полученные по этим формулам значения будут одинаковы.
Максимальная эффективность, равная единице, будет достигнута
при полном разделении компонентов; нулевая – когда концентрация шелушеных и нешелушеных зерен в обоих продуктах после
разделения смеси будет равна исходной.
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.5. Шлифование и полирование крупы
Как правило, шелушеное зерно (ядро), за исключением гречневого ядра, не является готовой крупой. Ядро становится крупой
после шлифования и полирования, т. е. удаления оставшихся плодовых, семенных оболочек, частично алейронового слоя и зародыша.
Шлифование улучшает внешний вид крупы, например, темное ядро риса после шлифования становится белым. В результате
удаления наружных слоев ядра и зародыша, содержащего много
жира, повышается стойкость крупы при хранении. Шлифованная
крупа быстро варится, увеличивается ее привар.
При шлифовании постепенно истираются наружные части ядра в результате его интенсивного трения об абразивную или другую острошероховатую поверхность, а также взаимного трения
ядер друг о друга. Вследствие довольно интенсивного механического воздействия некоторые ядра дробятся. Например, основное
количество дробленой крупы, получаемой при переработке риса,
образуется на этапе шлифования ядра. Поэтому эффективность
производства крупы в значительной мере зависит от технического
состояния шлифовальных машин и режимов обработки ядра.
Для шлифования крупы применяют шелушильно-шлифовальные машины А1-ЗШН-3 и вальцедековые станки (для пшена). Однако наибольшее распространение получили специальные шлифовальные машины. Эти машины применяют в основном для шлифования рисового и овсяного ядра. К специальным машинам относят шлифовальные поставы РС-125 и шлифовальные машины
А1-БШМ.
Ядро обрабатывается в рабочей зоне между вращающимся на
вертикальном валу абразивным коническим барабаном и ситовой
обечайкой. Для предотвращения кругового движения ядра вместе
с барабаном в обечайке предусмотрены продольные пазы, где
установлены распределительные колодки из пищевой резины, задерживающие продукт.
Степень шлифования ядра может оцениваться изменением
зольности крупы, ее белизной, количеством образовавшейся мучки. В практических условиях эффективность шлифования определяют, сравнивая крупу с эталонами.
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2.13. Схема шлифовального постава:
1 – резиновая колодка; 2 – шлифовальный конус; 3 – абразивная рабочая часть
конуса; 4 – ситовая обечайка; 5 – корпус; I – исходное зерно; II – мучка;
III – шлифованное ядро
Помимо шлифования для некоторых видов круп применяют
полирование, улучшающее внешний вид крупы. При полировании
с поверхности ядра удаляется мучка, оставшаяся после шлифования, заглаживаются царапины, крупа становится более светлой и
яркой. Для полирования применяют те же шлифовальные машины,
в которых используют более мелкий абразивный материал.
2.6. Частные технологии производства круп
Производство пшена. Схема очистки проса включает три последовательно установленных сепаратора, выделяющих практически полностью крупные примеси. Для лучшего выделения мелких
примесей на второй и третьей системах несколько разрежают сита
(рис. 2.14), проход которых контролируют в буратах и крупосортировках. Для более эффективной переработки зерна желательно
фракцию, получаемую проходом сита размером 1,6×20 мм
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и сходом размером 1,5×20 мм, перерабатывать раздельно или использовать для производства комбикормов. Отходы контролируют
в буратах: проход сита размером 1,5×20 мм и сход с сита размером
1,2×20 мм представляют собой отходы I и II категорий (кормовые),
проход сита размером 1,2×20 мм – отходы III категории (некормовые). ГТО проса не проводят.
Рис. 2.14. Схема подготовки
проса к переработке:
1 – бункер для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор;
4 – бурат; 5 – камнеотделительная
машина; 6 – аспиратор; 7 – рассев;
I – исходное зерно; II – отходы;
III – минеральная примесь;
IV – очищенное зерно
Рис. 2.15. Схема
переработки проса в крупу:
1 – вальцедековый станок;
2 – аспиратор; 3 – винтопрессовая
машина; I – исходное зерно;
II – лузга; III – мучка; IV – крупа
на контроль
Просо шелушат в дву- или однодековых вальцедековых станках (рис. 2.15), последовательно пропуская продукты соответственно через две или четыре системы станков. Рабочую поверхность валка покрывают абразивной массой, деку изготавливают из
резинотканевых пластин. В продукте, полученном с последней системы шелушения, содержание нешелушеных зерен не должно
превышать 1%. После каждой системы шелушения продукт
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дважды провеивают в аспираторах для отделения лузги, мучки и
дробленого ядра.
Для шлифования крупы используют обычно вальцедековый
станок, но можно и более эффективную винтопрессовую машину.
Полученные продукты контролируют. Крупные примеси из
крупы выделяют сходом с сит с отверстиями диаметром 2,3-2,5 мм
или размером 1,8-1,9×20 мм. Мучку, дробленое ядро и лузгу разделяют на ситах №063 и 1,4; сход с сита №1,4 после просеивания
направляют на вторую шелушильную систему.
При переработке проса установлены следующие нормы выхода продукции (табл. 2.6).
Таблица 2.6
Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Пшено шлифованное
Дробленка кормовая
Выход, %
65,0
4,0
М учка кормовая
7,5
Лузга
1,5
Продукт
Отходы I и II категории
Усушка
Отходы III категории
и механические потери
Отходы III категории
и механические потери
Всего
Выход, %
7,0
0,5
0,5
0,5
100
В случае применения для шлифования пшена винтопрессовых
машин выход пшена снижается на 5%, конечный продукт при этом
называют «пшено быстроразваривающееся». Выход пшена снижается за счет повышения выхода дробленки на 1% и мучки – на 4%.
Производство гречневой крупы. Особенность подготовки гречихи к переработке – широкое использование при сепарировании
сит с треугольными отверстиями; для более эффективного выделения трудноотделимых примесей применяют фракционный метод
очистки зерна. Зерно после двукратной обработки в сепараторах
разделяют в крупяном рассеве на крупную и мелкую фракции,
каждую из которых направляют на самостоятельное сепарирование (рис. 2.16). Минеральные примеси сосредоточены в основном
в мелкой фракции, поэтому ее направляют в камнеотделительные
машины. Длинные примеси выделяют на триере. При подготовке
гречихи применяют ГТО.
Особенность производства гречневой крупы состоит в раздельной переработке зерна по фракциям. Зерно калибрируют
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в рассевах на ситах с отверстиями диаметром 4,5; 4,2; 4,0; 3,8; 3,6;
3,3 мм (рис. 2.17).
Рис. 2.16. Фрагмент схемы
переработки гречихи в крупу:
Рис. 2.17. Схема подготовки
гречихи к переработке:
1 – рассев; 2 – вальцедековый станок;
3 – аспиратор; I – ходное зерно;
II – отходы; III – на сортирование;
IV-VI – фракции; IV – врассев №6;
V – продел на контроль; VI – ядрица
на контроль); VII – лузга на контроль
1 – бункер для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовый сепаратор;
4 – рассев; 5 – камнеотделительная
машина; 6 – триер; 7 – бункер;
8 – пропариватель; 9 – усушка;
10 – охладительная колонка;
I – сходное зерно; II – отходы;
III – минеральная примесь;
IV – очищенное зерно
В процессе калибрования дополнительно отделяют трудноотделимые примеси на ситах с треугольными отверстиями.
Последующее шелушение и сортирование каждой фракции
осуществляют раздельно. Различия заключаются лишь в нумерации сит, применяемых для разделения шелушеного и нешелушеного зерна. Поэтому на схеме представлена только часть
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
технологического процесса. Шелушат зерно в вальцедековых
станках. В связи с высокой хрупкостью ядра гречихи коэффициент
шелушения зерна сравнительно невысок, особенно для мелких
фракций.
Для разделения смеси шелушеных и нешелушеных зерен
в рассевах и крупосортировках используют сита с круглыми отверстиями, диаметр которых на 0,2-0,3 мм меньше размера отверстий сита, сходом с которого получена данная фракция. В результате сходом с сит получают смесь нешелушеных зерен и лузги,
последнюю отвеивают в аспираторе, нешелушеное зерно возвращают в вальцедековый станок. Проходом сит получают смесь ядрицы, лузги, продела и мучки. Ядрицу и продел разделяют на ситах размером 1,6-1,7×20 мм, мучку выделяют проходом сита №08.
Для выделения лузги из продела его предварительно разделяют на
две фракции на сите №1,4, каждую из которых провеивают на отдельных аспирационных колонках.
При переработке гречневой крупы установлены следующие
нормы выхода продукции (табл. 2.7).
Таблица 2.7
Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Крупа ядрица
Крупа продел
Итого крупы
М учка кормовая
Лузга
Выход, %
с ГТО без ГТО
62,0
56,0
5,0
10,0
67,0
66,0
3,5
6,0
20,8
19,3
Продукт
Отходы I и II категорий
Отходы III категории
Усушка
Всего
Выход, %
с ГТО без ГТО
6,5
7,0
0,7
0,7
1,5
100,0
1,0
100,0
Большое значение приобрели малые предприятия и агрегаты
по переработке гречихи. Технология на этих предприятиях значительно упрощена: не всегда применяют гидротермическую обработку, зерно делят не на 6 фракций, а на 3-4, однако общие принципы переработки остаются теми же.
Производство рисовой крупы. Одна из важнейших особенностей риса – чрезвычайная хрупкость его ядра, что снижает выход
целой крупы при переработке. При неправильном хранении отдельные зерна риса могут желтеть, что ухудшает внешний вид
крупы и не позволяет вырабатывать крупу высоких сортов. Наличие в партиях зерен с красными оболочками вызывает необходимость интенсивного шлифования ядра, что снижает выход крупы.
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2.18. Схема подготовки риса к переработке:
1 – бункера для неочищенного зерна; 2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовые сепараторы; 4 – аспиратор; 5 – камнеотделительная
машина; 6 – рассев; I – исходное зерно; II – отходы; III – минеральная примесь;
IV – мелкая фракция зерна; V – крупная фракция зерна
При подготовке риса к переработке его делят на ситах с отверстиями диаметром 3,6-4,0 мм на две фракции, каждую из которых очищают от примесей на воздушно-ситовых сепараторах, затем зерно просеивают на рассеве для дополнительного выделения
примесей и мелкого зерна. В шелушильное отделение зерно поступает двумя фракциями крупной и мелкой.
Для шелушения риса используют станки с обрезиненными
вальцами. Коэффициент шелушения должен составлять не менее
85% при выходе дробленого ядра не более 2%. На отдельных заводах применяют также шелушильные поставы. Продукты шелушения сортируют на рассевах. Сход с сита диаметром 5,5-5,0 мм состоит в основном из нешелушеных зерен и лузги, поэтому после
отделения лузги зерно направляют на повторное шелушение. Продукт, получаемый проходом сит с отверстиями диаметром 3,64,0 мм и сходом с сита с отверстиями диаметром 1,5 мм, содержит
обычно менее 1% нешелушеных зерен и после выделения лузги
его направляют на шлифование. Остальной продукт, получаемый
сходом сит с отверстиями диаметром 3,6-4,0 мм и составляющий
по массе до 70% исходного, содержит как шелушеные, так
и нешелушеные зерна, и после выделения лузги его направляют
в падди-машины. Для шлифования ядра применяют четырехкратную обработку в шлифовальных поставах, получаемую при этом
крупу высеивают на ситах №2,5-2,8, мучку – №1,2. Целую крупу
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
контролируют на падди-машинах для выделения оставшихся нешелушеных зерен. Дробленый рис дополнительно однократно
шлифуют, просеивают в рассеве и затем провеивают в аспираторе.
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке риса приведены в таблице 2.8.
Таблица 2.8
Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Рис шлифованный
Рис дробленый
Итого крупы
М учка кормовая
Лузга
Выход, %
55
10,0
65,0
12,2
18,4
Продукт
Отходы I и II категорий
Отходы III категорий,
механические потери
Усушка
Всего
Выход, %
3,0
0,7
0,7
100,0
Производство овсяных продуктов. Для очистки овса применяют двукратный пропуск зерна через воздушно-ситовые сепараторы, триеры и аспираторы. Для лучшего выделения примесей и
мелкого зерна в сепараторах рекомендуют устанавливать подсевные сита с отверстиями размером 2,2×20 мм. Проход этих сит обрабатывают в крупосортировке. Мелкую фракцию овса, полученную проходом, обрабатывают на триере-куколеотборнике, крупную фракцию (сход с сита размером 2,2×20 мм) можно обрабатывать в триере-овсюгоотборнике.
ГТО овса проводят в пропаривателях непрерывного действия,
влажность зерна при этом должна быть увеличена на 2-6%. Затем
зерно подсушивают до влажности 10%, если его подвергают шелушению на шелушильных поставах, либо до влажности 13,514,0% в случае применения обоечных машин или центробежных
шелушителей. После ГТО зерно окончательно очищают от примесей и делят на крупную и мелкую фракции, которые раздельно обрабатывают в шелушильных машинах.
Наиболее часто для шелушения используют шелушильные
поставы и центробежные шелушители, реже – обоечные машины.
Для сортирования продуктов шелушения рекомендуют использовать центрофугалы, поскольку продукты шелушения характеризуются плохой севкостью и забивают каналы других просеивающих машин. Обработка в центрофугалах способствует разрыхлению продукта. Кроме центрофугалов можно использовать бураты.
После выделения лузги и обработки на падди-машинах полученное ядро шлифуют, продукты контролируют на ситах,
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
падди-машинах и аспираторах. Содержание целого ядра в дробленке и мучке не должно превышать 2%, а в лузге – 1,5% (включая
дробленое ядро).
Рис. 2.19. Схема подготовки овса
к переработке:
1 – бункера для неочищенного зерна;
2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор;
4 – крупосортировка; 5 – триер;
6 – бункер для очищенного зерна;
7 – пропариватель; 8 – сушилка;
9 – охладитель; I – исходное зерно;
II – отходы; III – мелкое зерно;
IV и V – крупная и мелкая фракции
Рис. 2.20. Схема переработки
овса (крупной фракции) в крупу:
1 – шелушильный постав;
1а – основная система;
16 – сходовая система;
2 – центрофугал; 3 – аспиратор;
4 – падди-машина;
5 – шлифовальный постав;
I – крупная фракция зерна;
II – мучка, дробленка; III – лузга;
IV – крупка на контроль
Для получения овсяных хлопьев «Геркулес» целую крупу
высшего сорта дополнительно очищают в крупосортировках,
аспираторах и падди-машинах. Очищенную крупу пропаривают,
при этом зерно увлажняется на 2-2,5%, затем отволаживают
в течение 20-30 мин и плющат в вальцовых станках с гладкими
вальцами при отношении скоростей 1:1. Полученные хлопья подсушивают до влажности 12,5% на ленточных сушилках, охлаждают, отвеивают мучку и частицы пленок в аспирационной колонке,
фасуют.
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На заводах, оснащенных оборудованием фирмы «Бюлер»
(Швейцария), вырабатывают хлопья «Экстра» трех номеров. Хлопья «Экстра» №1 по существу тот же «Геркулес»: их вырабатывают из целой крупы по примерно такой же технологии, а хлопья
«Экстра» №2 и 3 – из разрезанной на специальных крупорезках
крупы, они более мелкие и тонкие, длительность варки составляет
соответственно 10 и 5 мин.
Толокно получают из овсяного ядра, подвергнутого глубокой
ГТО. Очищенное от примесей зерно замачивают на 2 ч водой,
нагретой до 35°С. Затем его пропаривают при давлении 0,150,20 МПа в течение 1,5-2 ч, после чего высушивают в паровых сушилках до влажности 5-6%. Из охлажденного зерна вырабатывают
по обычной схеме крупу, которую размалывают в вальцовых станках на рифленых валках. Толокно получают просеиванием на капроновых ситах №29 и 32. В результате ГТО в овсе происходит
частичный гидролиз крахмала с образованием легкоусвояемых
организмом человека декстринов и cахаров, поэтому толокно используют для детского и диетического питания.
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке овса приведены в таблице 2.9.
Таблица 2.9
Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Крупа
Хлопья
Толокно
Итого
М учка и дробленка кормовая
Лузга
Отходы I и II категорий
Отходы III категории,
механические потери
М елкий овес
Усушка
Всего
45,0
–
–
45,0
15,5
27,0
2,8
0,7
Выход, %
недробленая крупа
с хлопьями
39,5
5,5
–
45,0
16,0
27,0
2,8
0,7
5,0
3,5
100,0
5,0
3,5
100,0
недробленая
толокно
–
–
52,0
52,0
9,5
26,0
1,3
0,7
5,0
5,5
100,0
Производство ячменной крупы. Для переработки в крупу используют ячмень со светлой окраской семенных оболочек. Зерно с
сине-зелеными оболочками не перерабатывают. Из ячменя
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вырабатывают два вида крупы – перловую и ячневую. В зависимости от крупности перловую крупу делят на пять номеров,
ячневую – на три (табл. 2.10).
Таблица 2.10
Крупность ячменной крупы
№ крупы
1
2
3
4
Диаметр отверстий
смежных сит, мм
проход
сход
Перловая крупа
4,0
3,0
3,0
2,5
2,5
2,0
2,0
1,5
№ крупы
5
1
2
3
Диаметр отверстий
смежных сит, мм
проход
сход
1,5
056*
Ячневая крупа
2,5
2,0
2,0
1,5
1,5
056*
Примечание: * номер сита.
Выравненность перловой крупы не менее 80%, ячневой – не
менее 75%. Выпускает также крупу смежных номеров (смесь),
например №1 и 2, 3 и 4.
Зерно очищают от примесей на двух-трех системах воздушноситовых сепараторов, камнеотделительных машинах и триерахкуколеотборниках. В отдельных случаях применяют фракционное
сортирование – калибрование зерна на сите №2,4×20; мелкий ячмень (проход сита №2,2×20) плохо шелушится, поэтому его удаляют и используют на фуражные цели. Некормовые отходы выделяют проходом через подсевное сито №1,6×20.
Особенность подготовки ячменя – предварительное шелушение зерна для удаления цветковых пленок, плотно сросшихся с
ядром. Для этого зерно пропускают последовательно 4 раза через
магнитные колонки, обоечные машины с последующим отвеиванием лузги после каждой системы на аспираторах.
Окружная скорость бичей обоечных машин составляет 1922 м/с, уклон бичей – 8-10%, зазор между бичами и абразивной
поверхностью 5-20 мм. Вместо двух последних обоечных машин
могут быть установлены одна-две шелушильно-шлифовальные
машины ЗШН. В результате удаления цветковых пленок ячменя
получают полуфабрикат – пенсак. Он должен содержать не более
5% нешелушеных зерен и не более 50% дробленых.
Перловая крупа представляет собой шлифованный и полированный пенсак. Для ее получения пенсак направляют на шлифовально-полировальные машины А1-ЗШН-3, в которых его трех-
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
кратно шлифуют и после отсеивания мелкой крупы крупную
фракцию обрабатывают на трех системах полирования. Полученную смесь крупы разделяют по номерам на ситах.
Рис. 2.21. Схема подготовки ячменя к переработке:
1 – бункера для неочищенного зерна; 2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор; 4 – триер; 5 – камнеотделительная машина;
6 – магнитный сепаратор; 7 – обоечная машина; 8 – аспиратор;
9 – шелушильно-шлифовальная машина А1-ЗШН-3; I – исходное зерно;
II – отходы; III – лузга; IV – пенсак
Рис. 2.22. Схема переработки пенсака в ячневую крупу:
1 – вальцовый станок; 2 – рассев; 3 – аспиратор; 4 – шелушильно-шлифовальная
машина; I – пенсак; II – мучка; III – лузга; IV и V – крупа крупная и мелкая
на контроль
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ячневая крупа – дробленый до определенной крупности пенсак. Так как ячневая крупа обрабатывается менее интенсивно, чем
перловая, пенсак перед дроблением дополнительно шлифуют в
машине А1-ЗШН-3.
Дробят пенсак в вальцовых станках. Плотность нарезки рифлей от первой системы к четвертой увеличивается с 3 до 5 на 1 см,
уклон – с 8 до 10%, отношение скоростей вальцов составляет 2,5:1,
расположение рифлей – «острие по острию» (ос/ос).
Получаемую на рассевах крупную и мелкую крупу (иногда
только крупную) шлифуют раздельно на машине А1-ЗШН-3, а затем сортируют по номерам.
Рис. 2.23. Схема переработки пенсака в перловую крупу:
1 – шелушильно-шлифовальная машина А1-ЗШН-3; 2 – аспиратор; 3 – рассев;
I – пенсак; II – лузга, мучка; III – мучка; V – мелкая крупа на контроль; V – крупа
№1; VI – крупа на контроль; 1 пол. с – 3 пол. с. – 1-3-я полировочные системы
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке ячменной крупы приведены в таблице 2.11.
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2.11
Нормы выхода готовой продукции
Продукт
Крупа
перловая
№1-2
№3-4
№5
Крупа
ячневая
№1
№2
№3
Итого
Выход при производстве
крупы, %
перловой
ячневой
36,0
8,0
1,0
–
–
–
–
–
–
–
45,0
15,0
43,0
7,0
65,0
Продукт
Мучка кормовая
Лузга
Мелкий ячмень
Отходы I и II
категорий
Отходы III категории
и механические
потери
Усушка
Выход при производстве
крупы, %
перловой
ячневой
40,0
18,0
7,0
7,0
5,0
5,0
1,0
3,0
0,7
1,3
0,7
1,3
Производство пшеничной крупы. Из пшеницы вырабатывают
крупу «Полтавскую» – четыре номера (табл. 2.12) и «Артек». Последнюю получают проходом сит с отверстиями диаметром 1,5 мм
сходом с металлотканого сита № 063.
Таблица 2.12
Классификация крупы «Полтавской» и диаметр отверстий сит
Крупа
№1
№2
Отверстия
диаметром, мм
проход
сход
3,5
3,0
3,0
2,5
Крупа
№3
№4
Отверстия
диаметром, мм
проход
сход
2,5
2,0
2,0
1,5
Пшеничную крупу вырабатывают из зерна твердой пшеницы,
в отдельных случаях – из высокостекловидной мягкой пшеницы.
Схема подготовки зерна к переработке включает три системы
воздушно-ситового сепарирования с пофракционной очисткой и
выделением мелкого зерна (проход сита №1,7×20) в отходы, обработку на камнеотделительной машине и триерах куколе- и
овсюгоотборниках. После проведения ГТО (зерно увлажняют до
влажности 14,5-15,0% и отволаживают в течение 0,5-2 ч) пшеницу
подвергают двукратному шелушению в обоечных машинах.
Окружная скорость бичей при этом составляет 14-16 м/с, количество дробленых зерен в продукте не должно превышать 15%.
Переработку зерна осуществляют путем трехкратного
шлифования и последующего полирования зерна в машинах
А1-ЗШН-3. Мелкую крупу после шлифования отсеивают и
направляют на контроль, а крупную обрабатывают на трех систе95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мах полирования, контролируют в рассевах и разделяют на нужное
число фракций – номеров.
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработки пшеничной муки приведены в таблице 2.13.
Таблица 2.13
Нормы выхода продукции
Продукт
Крупа «Полтавская»
№1 и 2
№3 и 4
Крупа «Артек»
Итого крупы
М учка кормовая
Отходы I и II категорий
Отходы III категорий и механические потери
Усушка
Всего
Выход, %
8,0
43,0
12,0
63,0
30,0
5,3
0,7
1,0
100,0
При необходимости повысить выход мелкой крупы, например
«Артек», после шлифования крупу дробят в вальцовом станке,
мучку отсеивают, а мелкую крупу обрабатывают на системах полирования.
Производство гороховой крупы. Очистка гороха включает
две системы сепарирования на воздушно-ситовых сепараторах
(рис. 2.24). Горох, получаемый проходом сита с отверстиями диаметром 10 мм и сходом сита с отверстиями диаметром 5 мм, подвергают ГТО пропариванием. Допускается также проводить ГТО
увлажнением теплой водой на 2,0-2,5% с отволаживанием в течение 20-30 мин. Сушат горох до влажности 14-15%, охлаждают и
передают в шелушильное отделение.
Горох перерабатывают, предварительно разделив на две примерно равные по массе фракции - крупную и мелкую (на ситах 6,07,0 мм). Каждую фракцию двукратно шелушат и шлифуют в машинах А1-ЗШН-3. Продукты шелушения сортируют в рассевах.
Целый горох получают сходом с сита размером 4,0×20 мм для
крупной фракции и размером 3,0×20 мм – для мелкой. Сходом сита с отверстиями диаметром 3 мм отбирают колотый горох, проходом этого сита и сходом сита с отверстиями диаметром 1,5 мм –
сечку, проходом сита с отверстиями диаметром 1,5 мм – мучку.
Целый горох иногда полируют в щеточных машинах. Колотый горох с двух систем шелушения и шлифования дополнительно
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
шлифуют в машине А1-ЗШН-3, где у семядолей округляются острые ребра.
Рис. 2.24. Схема подготовки гороха к переработке
1 – бункера для неочищенного зерна; 2 – автоматические весы;
3 – воздушно-ситовой сепаратор; 4 – увлажнительная машина; 5 – пропариватель
непрерывного действия; 6 – сушилка; 7 – охладительная колонка;
I – исходное зерно; II – отходы; III – очищенное зерно
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке гороха приведены в таблице 2.14.
Таблица 2.14
Нормы выхода продукции
Продукт
Горох целый шелушенный
Горох колотый шелушенный
Итого крупы
Сечка и мучка
Лузга
М елкий горох
Выход, %
Продукт
47,0
Отходы I и II категорий
30,0
Отходы III категории и
77,0
механические потери
6,5
Усушка
6,0
Всего
5,0
Выход, %
1,0
0,5
4,0
100,0
Производство кукурузной крупы. Зерно кукурузы отличается
наличием крупного зародыша (8-14% массы зерна), содержащего
большое количество жира и белка, а также способностью растрескиваться в процессе сушки при высокой температуре агента сушки.
Классификация кукурузной шлифованной крупы по номерам
совпадает с классификацией перловой крупы. Последнюю подразделяют на пять номеров такой же крупности. Кроме того, вырабатывают крупную крупу для хлопьев (проходом сита с отверстиями
диаметром 7 мм и сходом сита с отверстиями диаметром 5 мм)
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и мелкую крупу для палочек (проходом металлотканого сита №1, 2
и сходом №067). Выравненность крупы должна быть не менее
80%.
В мелкой крупе и крупе шлифованной № 4 и 5 ограничивается зольность (не более 0,95%), в шлифованной и крупной крупе –
содержание свободного зародыша (соответственно 3,0 и 2,0%).
Для производства мелкой крупы в основном применяют зубовидную и полузубовидную кукурузу, шлифованной и крупной –
кремнистую и полузубовидную.
Схема очистки кукурузы включает две системы сепарирования в воздушно-ситовых сепараторах, камнеотделительную машину. Проводимая гидротермическая обработка способствует лучшему отделению плодовых оболочек и особенно зародыша.
Технология переработки зерна в крупу предусматривает обязательное отделение зародыша, так как он быстро портится и снижает стойкость крупы при хранении. Кроме того, зародыш – ценное сырье для получения кукурузного масла.
Первая стадия переработки зерна – отделение зародыша. Зерно измельчают в специальных дробилках-дежерминаторах или
в вальцовом станке, продукты размола подсушивают (если их
влажность превышает 16%), сортируют на фракции по крупности.
Каждую из фракций обрабатывают в аспирационной колонке
и на пневмосортировальном столе.
Выделенный зародыш для предотвращения порчи подсушивают до влажности не более 10%.
Хлопья вырабатывают из гранул, получаемых путем экструзии мелкой крупы, поэтому крупную крупу практически не вырабатывают. Мелкую крупу производят из частиц эндосперма путем
их дробления по схеме, близкой к схеме производства ячневой
крупы.
При производстве шлифованной крупы выделенные с пневмостолов дробленые частицы эндосперма четырехкратно шлифуют в машинах А1-ЗШН-3, ситовые обечайки которых имеют отверстия размером 1,0×15 мм. После каждой системы шлифования
продукты провеивают в аспираторах и просеивают в рассевах для
отбора муки. Полученную смесь крупки сортируют по номерам в
рассевах или крупосортировках.
Переработка зерна различных культур по комбинированным
схемам. При использовании для переработки крупяных культур
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
одних и тех же машин возможно применение технологической
схемы процесса с поочередной переработкой различных культур.
Поскольку процесс подготовки крупяных культур различается
сравнительно мало, технологическая схема переработки в основном определяется схемой шелушильного отделения.
По одной схеме можно перерабатывать следующие группы
зерна крупяных культур: гречиху и просо, так как схемы шелушения включают вальцедековые станки; овес и рис, которые можно
шелушить на поставах; ячмень (в перловую крупу), пшеницу, горох и кукурузу, для которых необходимо использование шелушильно-шлифовальных машин.
За основу комбинированной схемы принимают схему более
сложного технологического процесса. Например, при переработке
проса и гречихи используют схему переработки гречихи. При переходе на переработку проса меняют сита в сепарирующих машинах, исключают ГТО и предварительное сортирование зерна на
фракции, заменяют деки в вальцедековых станках. Дополнительно
в схеме применяют шлифование ядра, которое не требуется при
переработке гречихи. Система перемещения продуктов должна
позволять транспортировать продукты переработки зерна в соответствии со схемой процесса.
Новые виды крупяных продуктов. Быстроразваривающаяся
крупа. Номера крупной перловой и пшеничной крупы, а также горох отличаются большой продолжительностью варки – до 1,5 ч. Ее
уменьшения можно достигнуть путем сплющивания крупы на
гладких или мелконарезных вальцах до толщины 0,7-1,5 мм. Быстроразваривающуюся крупу вырабатывают из перловой и пшеничной крупы 1-3-го номеров, а также колотого гороха.
Основные технологические этапы получения крупы: взвешивание, контрольное просеивание сырья, увлажнение, первичное
отволаживание, плющение, высушивание плющеной крупы, просеивание, магнитный контроль, расфасовка, упаковка. Продолжительность варки полученных круп не должна превышать 15-30 мин
в зависимости от вида и номера крупы.
Ячменные хлопья. Технология производства ячменных хлопьев включает очистку зерна от примесей, увлажнение зерна до
влажности 25%, отволаживание в течение 16 ч, подсушивание до
влажности 22-23%, шелушение для получения крупы-полуфабриката с выходом до 75%, плющение крупы, подсушивание хлопьев
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
до влажности не выше 12%. Длительность варки хлопьев не превышает 10 мин.
Технохимический контроль производства предназначен для
обеспечения более эффективного использования перерабатываемого зерна, технологического и транспортного оборудования,
электроэнергии. Контроль технологического процесса осуществляют в соответствии с Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях.
Упаковку, размещение и хранение продукции проводят в соответствии с ГОСТ 26791-89 «Продукты переработки зерна. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение». Продукцию
хранят в мешках, уложенных на деревянных поддонах в штабеля.
Высота укладки мешков составляет 6-14 рядов и зависит от вида
крупы, ее влажности и времени года. Штабеля продукции размещают на расстоянии 0,7 м от стены и 1,25 м друг от друга для
обеспечения циркуляции воздуха, наблюдения за продукцией и
проведения погрузочно-разгрузочных операций.
Предельные сроки хранения готовой продукции составляют в зависимости от вида крупы и района 4-24 мес.
Контрольные вопросы
1. Какие вырабатываются виды крупы?
2. Из каких основных этапов состоит технология производства круп?
3. Каково значение гидротермической обработки зерна при произво дстве круп?
4. В чем различия технологии проведения ГТО в мукомольном и
крупяном производстве?
5. Какие Вы знаете новые виды крупяных продуктов?
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. ПРОИЗВОДСТВО КОМБИКОРМОВ
3.1. Значение комбикормов
Комбикорм – это смесь, измельченная до необходимой крупности кормовых продуктов, составленная по научно- обоснованным рецептам и правильно сбалансированная по содержанию питательных, минеральных веществ и витаминов.
Кормить домашнюю птицу и сельскохозяйственных животных комбикормами значительно эффективнее, чем поочередно
скармливать им те или иные корма, так как они не содержат всех
необходимых для организма животного питательных веществ.
Например, большинство зерновых культур богаты крахмалом, но
бедны белком. Поэтому, чтобы животные получили необходимое
количество белка, им скармливают большое количество зерна, что
не только приводит к его нерациональному использованию, но и
может нарушить обмен веществ и снизить продуктивность скота.
Смесь же зернового сырья с другими высокобелковыми продуктами намного эффективнее, так как в ней белок и крахмал
находятся в соотношении более благоприятном для организма животного. Ценность такой смеси может быть повышена посредством введения в нее небольшого количества биологически активных веществ – витаминов, солей микроэлементов, антибиотиков и
т. д.
При скармливании комбикормов значительно возрастает продуктивность животных, птиц, пушных зверей и рыб. Молодняк
быстрее растет и лучше развивается, повышается его жизнеспособность. При однообразном питании, когда в суточном рационе
преобладает один вид корма, снижается продуктивность, молодняк
отстает в росте и развитии, увеличивается заболеваемость.
Таким образом, использование сбалансированных по основным элементам питания комбикормов имеет ряд преимуществ:
позволяет экономить кормовые ресурсы, и в том числе кормовое
зерно, так как снижается расход кормов на единицу продукции;
предоставляется возможность наиболее рационально использовать
отходы, образующиеся в различных отраслях промышленности –
пищевой, мукомольно-крупяной, мясо-молочной, рыбоперерабатывающей и др.; в состав комбикормов можно включать сырье,
которое отдельно не применяют для кормления вследствие
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
плохого вида, запаха, структуры и т. д.; комбикормам можно придать форму, удобную для скармливания, механизации процесса
раздачи корма.
Для производства комбикормов в нашей стране создана комбикормовая промышленность, в последние годы развивается производство комбикормов непосредственно в хозяйствах. Это позволяет более полно и рационально использовать имеющееся сырье,
уменьшить затраты на его перевозку, снизить себестоимость и сократить потери продукции.
3.2. Краткая характеристика продукции
комбикормовой промышленности
Комбикормовая промышленность выпускает несколько видов
продукции, которые являются или готовым к употреблению кормом, или составной частью для приготовления в дальнейшем комбикормов или кормовых рационов, а именно: комбикорма полнорационные, комбикорма-концентраты, белково-витаминные добавки (БВД), кормовые смеси, премиксы, карбамидный концентрат, заменитель цельного молока (ЗЦМ).
Комбикорма вырабатывают практически для всех видов продуктивных сельскохозяйственных животных, а также для подкормки северных оленей и овец, содержащихся на отгонных пастбищах. По физической структуре комбикорма подразделяют на
гранулированные, брикетированные, рассыпные, крупки, крошки;
по кормовой ценности – на полнорационные и комбикормаконцентраты.
Комбикорма полнорационные полностью обеспечивают потребность животных в питательных и биологически активных веществах, при их применении другие кормовые средства не требуются. Эти комбикорма вырабатывают в первую очередь для птицы.
Комбикорма-концентраты имеют повышенное содержание
протеина, минеральных веществ и микродобавок. Их скармливают
животным в ограниченном количестве как дополнение к зерновым, грубым и сочным кормовым средствам, для большего обеспечения биологически полноценного кормления. Предназначены
эти комбикорма для крупного рогатого скота, свиней, кроликов и
других животных.
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Кормовые смеси представляют собой однородный продукт,
состоящий из кормовых средств, используемых в кормлении животных, но не содержащий полного набора питательных веществ.
Их изготовляют в основном для крупного рогатого скота на специальных установках крупных заводов из побочных продуктов
крупяного производства (лузги, мучки) с добавлением мелассы,
карбамида, мела, соли и других добавок.
Белково-витаминные добавки – это однородная смесь измельченных до необходимой крупности высокобелковых и минеральных кормовых средств и микродобавок. Использование БВД непосредственно для скармливания животным категорически запрещено как из экономических соображений, так и из-за прямого вреда,
который можно нанести животным, поедающим комбикорм с
очень высоким содержанием протеина (до 30-40%). Их применяют
на сельскохозяйственных предприятиях для производства комбикормов на основе кормового зерна, травяной витаминной муки и
других кормовых средств. При использовании БВД на предприятиях, расположенных при животноводческих хозяйствах, снижаются расходы на перевозку сырья, повышается оперативность в
обеспечении животноводства комбикормами в необходимом ассортименте. БВД изготовляют как на основе естественных продуктов с высоким содержанием белка, так и на основе (для крупного
рогатого скота) карбамидного концентрата.
Премиксы представляют собой высокодисперсную однородную смесь биологически активных веществ (витаминов, антибиотиков, микроэлементов и т. п.) и наполнителя (мелких отрубей).
Для обогащения комбикормов и БВД в них вводят премиксы в количестве соответственно 0,5-1,0 и 4-5%.
Премиксы вырабатывают на специализированных предприятиях, оснащенных целым комплексом оборудования для тонкого
измельчения сырья, ввода жидких компонентов, сушилками солей
и наполнителя и т. д. Предприятия выпускают несколько видов
премиксов с разным составом биологически активных веществ:
универсальные, лечебные, витаминно-аминокислотные, минеральные. Универсальные премиксы по концентрации лекарственных
препаратов витаминов относят к профилактическим.
Микродобавки являются разновидностью премиксов, но они,
как правило, не имеют в своем составе полного комплекса биологически активных веществ, так как их производят по упрощенной
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
схеме.
Карбамидный концентрат – это специальный вид кормовых
добавок для взрослых жвачных животных, который вырабатывают
из карбамида (мочевины), измельченного зерна и бентонитового
глинопорошка методом экструзии. Карбамидный концентрат
предназначен для ввода в комбикорма как частичный восполнитель растительного протеина, его можно использовать также для
скармливания непосредственно на фермах, но под строгим контролем зоотехника. Ферментами, выделяемыми микроорганизмами преджелудков жвачных животных, карбамид разлагается на
аммиак и диоксид углерода, затем эти соединения синтезируются
ими в бактериальный белок, хорошо усваиваемый животными.
БВД на основе карбамидного концентрата представляют собой однородную смесь измельченных до требуемой крупности
карбамидного концентрата, отрубей, поваренной соли, премикса и
других компонентов, предназначенных для поставки на сельскохозяйственные комбикормовые предприятия, где их используют для
производства комбикормов и кормовых смесей для жвачных животных.
Заменитель цельного молока (ЗЦМ) изготовляют на основе
сухого обезжиренного молока (СОМ) с добавлением крахмала,
животных жиров, специальных премиксов и других добавок,
улучшающих питательную ценность, вкус, запах. ЗЦМ предназначен для выпойки телят, поросят и ягнят на крупных фермах и комплексах. ЗЦМ растворяют в теплой воде и выпаивают через специальные автопоилки.
3.3. Сырье для выработки комбикормов
При производстве комбикормов, БВД, премиксов и другой
продукции комбикормовой промышленности используют сырье
более ста наименований. В качестве комбикормового сырья применяют: кормовые средства растительного, животного и минерального происхождения; побочные продукты пищевой, маслоэкстракционной, мукомольно-крупяной, крахмалопаточной, свеклосахарной, бродильной промышленности; различные химические
вещества – карбамид, аминокислоты, витамины, микроэлементы
и др.
Основное сырье растительного происхождения – это зерно
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
злаковых и зернобобовых культур; грубые корма – сено, кукурузные стержни, свекловичный жом, лузга ячменя и овса; сырье, богатое витаминами и минеральными веществами, – искусственно
выращенные травяные корма, хвойная мука, морские водоросли.
Сырье животного происхождения – это молочные, мясные,
рыбные продукты и специально подготовленные отходы их переработки. К сырью минерального происхождения относятся: поваренная соль, мел, известняк, ракушка, фосфаты и т. д.
Структура сырьевой базы комбикормовой промышленности в
различных странах неодинакова. Она зависит от ассортимента
комбикормов, почвенно-климатических условий, традиций земледелия, развития отраслей промышленности, поставляющих сырье,
импорта сырья и других факторов.
В нашей стране основой комбикормов является зерновое сырье. Общее количество зерна (ячменя, пшеницы, овса, кукурузы,
проса, сорго) в составе комбикорма достигает 65-70%. Зерно злаковых культур содержит много углеводов (крахмала) и мало белков. Кроме того, протеин ряда зерновых культур (кукурузы, пшеницы и др.) является неполноценным, так как в нем некоторые
аминокислоты содержатся в недостаточном количестве.
Содержание зернобобовых (бобов кормовых, люпина, нута,
чины, чечевицы) может составлять в балансе 2-5%. Их вводят в
комбикорма для повышения содержания протеина. Недостаток
некоторых зернобобовых заключается в наличии в семенах ингибиторов пищеварительных ферментов, что снижает перевариваемость белков в организме животных. Для разрушения (инактивации) этих ингибиторов зернобобовые подвергают влаготепловой
обработке, например, экструзии. В сельскохозяйственной комбикормовой промышленности получило распространение экструдирование гороха. Кроме целого зерна в комбикормах широко применяют побочные продукты и отходы, получаемые при переработке зерна в муку и крупу. Побочные продукты, извлекаемые при
производстве муки, – отруби и мучка. Пшеничные и ржаные отруби состоят из раздробленных частиц оболочек зерна различного
размера с примесью зародышей. Содержат большее или меньшее
количество клетчатки и золы. При размоле пшеницы и ржи кроме
отрубей побочным продуктом является мельничная пыль. Она состоит из смеси пылевидных частиц эндосперма и оболочек.
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При переработке зерна различных культур в крупу или односортных помолах пшеницы и ржи получают кормовые мучки.
В структуре баланса отруби и мучки могут занимать 10-15%. Эти
продукты по питательной ценности не намного уступают целому
зерну, а по некоторым показателям, например, по содержанию
белка, витаминов, могут превосходить его. При производстве комбикормов используют также отходы, которые получают при
очистке зерна от сорной и зерновой примесей. При этом особое
внимание уделяют содержанию в них вредных примесей. Их количество не должно превышать норм, установленных для зерна продовольственных и фуражных культур.
Масличные культуры, как правило, в виде целого зерна в
комбикорма не вводят. Используют побочные продукты, получаемые после извлечения из семян масла, а именно жмыхи и шроты.
Чаще всего применяют жмыхи и шроты из подсолнечника и хлопка. Затем следуют шроты соевые, льняные, кунжутовые, арахисовые и других масличных культур. Жмыхи и шроты – ценные источники растительного белка, так как масличные культуры наряду
с большим количеством масла содержат много белка. К тому же
ценность белка масличных культур выше, чем злаковых и бобовых. Жмыхи и шроты различных культур по своему качеству
неравнозначны. Наилучшими качественными показателями обладают соевые шроты, подвергнутые специальной влаготепловой
обработке. Хороший аминокислотный состав имеет протеин хлопкового шрота. Однако некоторые жмыхи и шроты содержат ядовитые вещества, наиболее известные из них: госсипол и синильная
кислота, содержащиеся в хлопчатниковом и льняном шротах.
Наличие ядовитых веществ ограничивает ввод шротов в комбикорма. Их вводят только около 7%.
Ценный источник протеина и каротина – травяная мука. В эту
же группу входят хвойная мука и мука из древесной зелени. Травяной муки вводят в комбикорма 1,5-2,0%. Травяную муку производят в рассыпном или гранулированном виде.
В качестве составного компонента используют муку из морских водорослей. Водоросли богаты углеводами, минеральными
веществами, особенно йодом. Для получения муки из водорослей,
последние промывают, высушивают и измельчают. Размер частиц
муки должен быть 1,0-1,5 мм в зависимости от вида комбикормов.
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В качестве сырья для выработки комбикормов широко применяют продукты переработки растительного сырья в пищевой
промышленности. Отходы сахарного производства – свекловичный жом и кормовая патока (меласса). Сухой свекловичный жом –
высушенная стружка после извлечения из нее сахара – богат углеводами. Применяют жом в качестве замены зернового сырья, особенно при приготовлении комбикормов для жвачных животных.
Меласса представляет собой вязкую жидкость, содержит около 50% сахара, небелковые азотистые вещества, кальций, фосфор,
микроэлементы (кобальт), обладает приятным вкусом и запахом.
Ее вводят в состав комбикормов, получаемых в виде брикетов.
Комбикорма с добавлением мелассы животные поедают охотно.
Побочные продукты крахмалопаточного производства – мезга
и сухие кукурузные корма. Картофельную или кукурузную мезгу
получают после вымывания крахмала из измельченного картофеля
и кукурузы. Кормовые продукты кукурузокрахмального производства – глютен (состоящий главным образом из белков) и шрот из
кукурузных зародышей (зародыши при получении крахмала отделяют и затем из них извлекают масло). Все эти отходы сушат и
размалывают, затем смешивают и выпускают под названием
«Корма кукурузные сухие».
Продукты пивоваренной и спиртовой промышленности – сухая дробина, сухая барда и солодовые ростки, отделенные от пророщенного и высушенного зерна, также используют в качестве
замены зернового сырья.
К группе комбикормового сырья животного происхождения
относят отходы мясной и рыбной промышленности, молочного
производства, перопуховых, яйцеперерабатывающих и костеперерабатывающих предприятий. Эти продукты имеют очень высокое
содержание протеина отличного качества, витаминов, солей микроэлементов. Их вводят в состав комбикормов для растущих животных (поросят, телят, цыплят и др.), свиней мясного и беконного
откорма, супоросных и подсосных маток, а также для птиц. К кормам животного происхождения можно отнести и животные жиры,
которые служат источниками энергии. Нормы введения различных
видов сырья животного происхождения в составе комбикормов
составляют 5-15%.
Богаты протеином кормовые дрожжи, выращенные микробиологическим путем на различных субстратах: мелассе,
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гидролизном сахаре, очищенных жидких парафинах нефти и других углеводородах. В зависимости от технологии получения
дрожжей они различаются физико-механическими свойствами,
составом основных питательных веществ. Однако для всех
дрожжей характерны высокое содержание важнейшей аминокислоты лизина, дефицит метионина и высокое содержание витаминов группы В.
В качестве сырья минерального происхождения применяют
сухомолотый мел, поваренную соль, ракушечник, ракушечную
муку и крупу, доломитовую и известняковую муку, фосфаты,
костную муку, бентонитовые глинопорошки. Сырье минерального
происхождения (1-7%) вводят в комбикорма.
Вводят в комбикорма и различные продукты, содержащие
биологически активные вещества: витамины, микроэлементы, антибиотики и т. п. Препараты различных витаминов (А, Д2 , Д3 , Е, В1
В2 , В3 , В6 , РР и т. д.) вырабатывают на специальных заводах или
получают в некоторых отраслях промышленности. Микроэлементы применяют в виде солей серной (реже соляной) кислоты и других кислот: сульфата марганца, сульфата меди, сульфата железа,
сульфата цинка, хлорида кобальта. Содержание витаминов и микроэлементов (цинка, кобальта, меди, йода, молибдена и др.) в организме животных невелико, но они участвуют в различных физиологических процессах, входят в состав ферментов, участвуют
во внутриклеточном обмене в процессе кроветворения и т. д. Их
недостаток сильно снижает продуктивность животных.
Антибиотики вводят в комбикорма как антимикробные препараты, предохраняющие животных от заболеваний. Из антибиотиков применяют биомицин, тетрациклин и др. Их вводят в комбикорма 20-100 мг на 1 кг массы.
Кроме антибиотиков используют иногда химические вещества лечебного и профилактического свойства. Например, фуразолидон стимулирует рост молодняка и эффективен для профилактики инфекционных заболеваний; коламин стимулирует рост цыплят; глицерофосфат железа – хорошее средство для профилактики
и лечения анемии молодняка.
При выработке комбикормов вводят не отдельные биологически активные вещества, а предварительно приготовленные премиксы и БВД. Большое внимание уделяют поиску новых источников
кормовых средств. Одна из актуальнейших задач – резкое
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сокращение доли зерна в комбикормах за счет более широкого использования побочных продуктов переработки растительного сырья, новых продуктов химического и микробиологического синтеза.
Для определения пригодности того или иного вида сырья
изучают не только его питательность и биологическую полноценность, но и безопасность (отсутствие токсичности), бактериальную
и грибную обсемененность, физико-механические свойства, способность к сохранности в процессе перевозок и хранения.
3.4. Рецепты комбикормов
Комбикорма вырабатывают по специальным рецептам, в которых указывают компоненты и их количество в данном комбикорме. В рецепте вводимые компоненты рассчитывают на максимальное удовлетворение потребностей организма животных, птицы или рыбы в органических и минеральных веществах и микродобавках, необходимых для ускорения роста и улучшения развития молодняка и повышения продуктивности взрослых животных.
Все рецепты разрабатывают с учетом: вида животного (птицы
или рыбы), для которого предназначен комбикорм; возраста животного; назначения животного; максимальных норм введения
компонентов и ограничений, установленных при введении в комбикорма компонентов, содержащих ядовитые вещества, а также
вещества, раздражающие пищеварительные органы животных или
горькие на вкус.
Различные виды животных имеют неодинаковые потребности
в питательных, минеральных веществах и витаминах и по-разному
усваивают их. Например, крупный рогатый скот и лошади лучше
усваивают клетчатку, чем свиньи. В свою очередь, у крупного
мясного молочного скота выше коэффициент переваримости клетчатки, чем у лошадей. Следовательно, в комбикорма для крупного
рогатого скота рецептами может быть предусмотрен больший
процент введения компонентов с высоким содержанием клетчатки:
зерно в пленках, отруби и т. п.
Потребности растущего, развивающегося организма отличаются от потребностей взрослого, сформировавшегося. Поэтому
для молодняка рецептами предусматривается повышенная питательность комбикорма, низкое содержание клетчатки, высокое
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
содержание биологически активных веществ. В комбикорма для
молодняка вводят зерно без пленок, которое содержит меньше
клетчатки, из минеральных веществ – больше кальция, необходимого для формирования костей растущего организма.
Животные и птица одного и того же вида и возраста могут
иметь различное назначение. Например, утки могут быть маточного стада и для откорма, лошади – рабочие и рысистые.
Для удобства пользования всем рецептам комбикормов присваивают номера с учетом вида животного или птицы: для кур –
номера с 1 по 9; индеек – с 10 по 19; уток – с 20 по 29; гусей – с 30
по 39; прочей птицы – с 40 по 49; свиней – с 50 по 59; крупного
рогатого скота – от 60 по 69; лошадей – с 70 по 79; овец – с 80 по
89, кроликов и нутрий – с 90 по 99; пушных зверей – с 100 по 109;
рыбы – от 110 по 119; для лабораторных животных – с 120 по 129.
В пределах каждого десятка номер рецепта зависит от производственной группы животных. Например, для индеек установлены следующие номера рецептов:
10 – индейки и несушки;
11 – индюшата в возрасте от 1 до 14 сут;
12 – индюшата в возрасте от 1 до 60 сут;
13 – индюшата в возрасте от 61 до 120 сут;
14 – индюшата в возрасте от 121 до 180 сут.
Рецепт обозначают двумя числами, которые пишут через черточку. Первое число – вид и группа животных и птицы, а второе –
порядковый номер рецепта для данной производственной группы
(вариант рецепта).
Разным комбикормам присвоен индекс: концентратам – К,
полнорационным – ПК и т.д. Индекс ставят перед цифрой, обозначающей номер рецепта. Например, рецепт ПК-1-13 означает –
комбикорм полнорационный для кур-несушек (они имеют первую
группу), а сам рецепт имеет номер тринадцать.
Комбикорма вырабатывают в соответствии со сборником рецептов, а чаще составляют исполнительные рецепты исходя из
наличия сырья. Главное, чтобы разработанный рецепт обеспечивал
выработку комбикорма по качеству, отвечающему требованиям
нормативной документации (ГОСТ, ОСТ, ТУ и др.).
При замене одних видов сырья другими должны быть учтены
следующие основные правила: взаимозаменяемыми могут быть
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
только компоненты, сходные по питательности и минеральному
составу; отношение количества заменяемого компонента к количеству вводимого должно быть 1:1; при замене одного компонента
другим необходимо выдержать предельные нормы введения в
комбикорм сырья, полученного из одного зерна, и учитывать максимальные нормы ввода компонента для данного вида животных
(птицы) и ограничения по некоторым видам сырья. При замене
компонентов питательность и минеральный состав комбикормов
рассчитывают с учетом качества фактически используемого сырья.
Взаимозаменяемыми являются следующие виды зернового
сырья: кукуруза – пшеница; ячмень – овес – просо – сорго; горох –
соя – чечевица – кормовые (конские) бобы – люпин (безалкалоидный). Зерно злаковых и бобовых культур может быть заменено
дробленками этих культур. Отруби заменяют кормовыми мучками.
Отруби ржаные можно вводить вместо пшеничных в комбикорма
для крупного рогатого скота и овец (за исключением телят и ягнят).
Взаимозаменяемы также жмых и шроты подсолнечниковые,
льняные, соевые и арахисовые. При наличии свободного госсипола
в хлопковом шроте не более 0,2% и в жмыхе 0,06% разрешено
вводить их в комбикорма для откорма свиней не больше 10% вместо других шротов и жмыхов. Жмыхи и шроты из семян крестоцветных культур взаимозаменяемы, их вводят в комбикорма для
рыб в количествах, предусмотренных рецептами комбикормов.
Корма животного происхождения (рыбная, мясная, кровяная
мука) взаимозаменяемы при условии соблюдения общего количества протеина животного происхождения, заложенного в рецепт.
При содержании сырого протеина в рыбной муке 59%, в мясокостной муке – 42 и в мясной – 54% их вводят в комбикорма в количестве, указанном в рецепте. При более высоком содержании
протеина в этих компонентах их вводят в комбикорма в меньшем
количестве, проводя корректировку за счет другого вида кормового сырья.
Кормовые дрожжи заменяют рыбной, мясо-костной, мясной и
кровяной мукой эквивалентно по содержанию в них протеина.
Мясо-костную и мясную муку заменяют кормовыми дрожжами во
всех рецептах, кроме рецепта для птицы.
Взаимозаменяемы мел, известняк, ракушечная мука, мука
костная, кормовой преципитат и обесфторенный фосфат.
111
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Правила замены одних видов кормов другими могут быть
учтены лишь при расчете рецептов с помощью вычислительной
техники. Рассчитывают рецепты по стандартным программам, основанным на принципе линейного программирования. Цель расчета – составление оптимального рецепта, качественные показатели
которого удовлетворяют требованиям физиологии животных,
включают минимум дорогостоящих и дефицитных кормов, что
делает стоимость комбикорма минимальной.
Комбикормовая промышленность имеет развитую сеть информационно-вычислительных центров (ИВЦ), которые связаны
с комбикормовыми заводами телетайпной связью. ИВЦ рассчитывают для предприятий как плановый, так и исполнительный рецепты, а также все технико-экономические показатели в увязке
с ассортиментом. В центрах ведут делопроизводство по каждому
предприятию, где учитывают все запросы и ответы, хранят карточки рецептов, ведут накопительную картотеку. Рецепты рассчитывают на основании методических указаний по расчету рецептов
комбикормов и БВД с применением ЭВМ. Применяют также инструкцию о порядке установленных оптовых цен на комбикорма
и БВД, рассчитанную с применением ЭВМ.
3.5. Технология производства комбикормов
Технологический процесс комбикормового производства
определяется нормативной документацией.
1) «Правила организации и ведения технологического процесса производства комбикормов, белково-витаминных добавок,
премиксов и карбамидного концентрата» – это основной документ,
на основании которого разрабатывают технологическую схему
предприятия.
2) Технологические схемы на все участки производства,
определяющие последовательность проведения технологических
операций. Перечень (спецификацию) технологического оборудования, число его единиц и характеристики. Технологическую схему на новые производства составляют научно-исследовательские
и другие организации, разработчики технологических процессов;
на проектируемые и вводимые в действие предприятия – проектные организации; на действующее производство – непосредственно предприятия.
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3) Инструкции и правила по построению и ведению технологических операций, утвержденные в установленном порядке.
4) Технологический регламент – новый вид нормативной документации, который начали внедрять в практику работы комбикормовой промышленности по опыту работы биохимических, химических и других предприятий. Регламент – более высокий уровень нормативной документации. Основные разделы его следующие: характеристика выпускаемой продукции; характеристика используемого сырья; химическая схема производства (если имеется); аппаратурная схема организации процесса; технологическая
схема производства; описание схем с подробным изложением последовательности, условий и параметров проведения технологических и других операций; управление процессом; охрана труда
и техника безопасности.
Структурная схема производства комбикормов. Она показывает последовательность и взаимосвязь отдельных операций
(рис. 3.1). В отличие от мукомольных и крупяных заводов на комбикормовых заводах перерабатывают много видов сырья, поэтому
создаются разные технологические линии.
Технологический процесс производства комбикормов включает отдельные технологические процессы или операции, а именно: приемку и хранение сырья, его подготовку, измельчение, дозирование, смешивание, прессование, хранение и отпуск готовой
продукции.
Подготовка сырья заключается в его очистке от примесей,
измельчении, а также, возможно, и в шелушении. В отдельных
случаях сырье подготавливают специально (тепловая, гидротермическая обработка). Подготовленные компоненты, кроме жидких, направляют в бункера над дозаторами. Затем в соответствии
с заданными рецептами их дозируют и направляют в смеситель.
В результате смешивания получают рассыпной комбикорм. При
смешивании сыпучих компонентов могут быть введены жидкие
компоненты. Последние применяют и при гранулировании комбикормов. Рассыпные и гранулированные комбикорма поступают на
хранение в склад готовой продукции. Комбикорма обычно отпускают бестарным способом.
Приемка сырья. Для обеспечения ритмичной работы и выпуска комбикормов в установленном ассортименте на комбикормовых
заводах создают запас всех основных видов сырья.
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приемка сырья
Склад для сырья
Жидкие
компоненты
Подготовительные линии для сырья
(очистка от примесей, шелушение, измельчение)
Дозирование компонентов
Смешивание компонентов
Гранулирование
Хранение
гранулированных
комбикормов
Хранение рассыпных
комбикормов
Жидкие компоненты
Отпуск рассыпных
комбикормов
Отпуск гранулированных
комбикормов
Рис. 3.1. Структурная схема производства комбикормов
Сырье на завод может поступать железнодорожным и автомобильным транспортом навалом (зерно, шроты, соль, мел и др.)
и упакованным в мешки бумажные (кормовые дрожжи, премиксы,
кормовые фосфаты), джутовые или льняные (рыбная мука). Соли
микроэлементов могут поступать в барабанах, ящиках. Меласса
прибывает в железнодорожных цистернах или в автоцистернах,
если сахарный завод расположен поблизости; кормовые жиры –
в бочках.
Для приема сырья с железнодорожного и автомобильного
транспорта современный комбикормовый завод должен иметь
подъездные железнодорожные пути и автомобильные дороги,
склады для хранения запасов сырья в рассыпном и затаренном виде. Эти склады должны быть оборудованы механизмами для приема сырья и подачи его в производство. Затаренное сырье хранят
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в напольных складах, сырье в рассыпном виде, – как правило,
в складах силосного типа и только при необходимости в напольных складах.
Размещение сырья. Для правильного размещения сырья
в хранилищах составляют месячный оперативный план размещения сырья. При составлении плана учитывают необходимость рационального использования вместимости имеющихся хранилищ,
размещения сырья с учетом его качества, необходимость минимального перемещения сырья в процессе хранения.
Сырье размещают с учетом его качества. Например, кормовые дрожжи, рыбную муку, витаминную и травяную муку закладывают на хранение в зависимости от содержания в них протеина
и каротина. При хранении в штабелях оставляют проходы для
внутрискладских работ. Площадь проходов составляет 10% общей
складской площади. Штабеля должны иметь штабельные ярлыки.
При использовании элеваторов оставляют один силос резервным
на каждый подсилосный конвейер для перекачки сырья с целью
предотвращения слеживания или самосогревания.
Хранение сырья. За хранящимся сырьем систематически
наблюдают. Сырье, не стойкое для хранения, передают в производство в первую очередь. При обнаружении признаков ухудшения качества сырья или его самосогревания проводят различные
мероприятия, обеспечивающие сохранность и последующее использование этого сырья для выработки комбикормов.
При хранении нельзя допускать смешивания разных видов
сырья, попадания в него влаги, стекла, других примесей, проникновения в хранилище птиц и грызунов.
Для исключения возможности смешивания отдельных видов
рассыпного сырья в напольных складах устраивают перегородки.
При хранении в силосных складах трудносыпучего сырья (шротов,
отрубей) в днищах силосов монтируют специальные приспособления для обеспечения истечения этих продуктов из силосов.
Сырье минерального происхождения (мел, соль и др.) хранят
отдельно в крытых помещениях, изолированно от других видов
сырья. При хранении соли следует иметь в виду, что увлажняясь,
она разъедает штукатурку, бетон стен и полов. Поэтому в складах
для соли полы и стены настилают досками.
Жмыхи и шроты хранят в складах напольного типа насыпью
высотой не более 5 м, в силосах – не более 18 м. Шрот
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
закладывают на хранение с температурой не более 35°С. Летом
температура жмыхов не должна превышать температуру воздуха
более чем на 5°С. Хранилища жмыхов и шротов обеспечивают
средствами пожаротушения и пожарным инвентарем. В процессе
производства масел шрот получают с повышенной температурой и
низкой влажностью. В таком состоянии шрот не стоек в хранении.
При интенсивном поглощении влаги может начаться самосогревание, что может быть причиной самовозгорания, а при определенных условиях – даже взрыва. Причиной взрыва может быть и
наличие в закрытых объемах (силосах, бункерах) паров бензина,
выделяемых шротами. Поэтому при поступлении шрот необходимо проверить на наличие остатков бензина. Его должно содержаться не более 0,1%. В случае обнаружения в шроте запаха бензина, его необходимо до закладки на хранение пропустить для
проветривания через цепочку механизмов.
При хранении травяной муки склады должны быть затемненными с плотно закрывающимися дверями, так как на свету при
повышенной температуре и влажности содержание каротина снижается. Процесс разложения каротина несколько замедляется в
гранулированной травяной муке. Обеспечить почти полную сохранность каротина можно, если хранить гранулированную травяную муку в регулируемой газовой среде, содержащей не более 1%
кислорода. Для этого используют герметичные металлические силосы или специальные элеваторы, которые оборудуют генераторами нейтральных сред.
При длительном хранении рыбной и мясо-костной муки контролируют кислотность и содержание перекисей, чтобы предотвратить прогоркание, которое может быть вызвано окислительными процессами, происходящими с жирами. Рыбную, мясо-костную
муку, а также сухое молоко хранят в чистых, сухих складах в штабелях высотой не более 12-14 рядов мешков.
Жир поступает в деревянных бочках вместимостью 100-200 л
или в автомобильных цистернах. Хранят жир в закрытых, сухих,
без постороннего запаха помещениях при низкой температуре.
Фосфатидный концентрат поставляют маслоэкстракционные
заводы в банках из белой жести вместимостью 25 л, в молочных
флягах вместимостью 25 и 38 л или в стальных бочках. Гарантийный срок хранения фосфатидного концентрата не более 4 мес. со
дня выработки.
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В соответствии с планом производства и ассортиментом вырабатываемой продукции сырье по мере необходимости передают
из склада на переработку. Сыпучее сырье из силосных хранилищ и
механизированных складов перемещают по коммуникациям без
применения ручного труда. Сырье в таре к местам подачи в производство, растарочным шкафам подают с помощью электропогрузчиков на поддонах.
Жидкие виды сырья, мелассу и кормовой жир перемещают в
подогретом состоянии центробежными, шестеренными, плунжерными и другими насосами.
Очистка сырья от примесей. Комбикорм хорошего качества
можно получить из сырья, очищенного от минеральных, органических и металлических примесей. Предельное содержание различных примесей в сырье устанавливают соответствующими стандартами или ТУ. Например, содержание сорной примеси в зерне различных культур не должно превышать 5-8%, в том числе минеральной примеси не более 1%, вредной не более 0,2%. Во многих
продуктах ограничивается содержание металломагнитных примесей. Так, в отрубях пшеничных и ржаных их должно содержаться
в 1 кг продукта не более 5 мг, муке рыбной – 100, муке мясокостной – 100-200 мг.
Наличие примесей в количестве, превышающем установленные нормы, не только ухудшает качество комбикорма, но и может
стать причиной заболевания животных. Плохо очищенное сырье,
кроме того, приводит к нарушению работы машин и оборудования
цехов. Так, наличие пыли, кусков почвы и соломы нарушает истечение продукта из бункеров, попадание металлических предметов
приводит к поломке рабочих органов машин, а возникающие при
этом искры могут стать источниками пожара или взрыва.
Зерновое сырье очищают от примесей в воздушно-ситовых и
магнитных сепараторах, мучнистое – в ситовых и магнитных сепараторах. При очистке в воздушно-ситовых сепараторах выделяют
крупные примеси, песок и мелкие примеси. При очистке мучнистого сырья выделяют только крупные примеси, случайно оказавшиеся в нем при изготовлении, перевозках, растаривании и т. д.
Для очистки сырья от металлопримесей применяют электромагнитные сепараторы различных конструкций и магнитные колонки. При использовании магнитной колонки типа БКМ толщина
слоя зерна, перемещаемого над магнитами, должна быть не более
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10-12 мм, а слоя карбамида и бентонита натрия 5-7 мм.
Жидкие виды сырья для улавливания случайных примесей
очищают в сетчатых фильтрах-ловушках.
Гидротермическая обработка сырья. Ее применяют в последние годы при производстве комбикормов для молодняка животных, у которых недостаточно развита ферментативная система,
крахмал злаковых культур для них трудно переварим, поскольку
активность амилолитических ферментов еще слаба. Для повышения переваримости входящие в состав комбикорма зерновые культуры подвергают влаготепловой обработке. При этом часть крахмала превращается в более простые углеводы – декстрины, мальтозу.
Известно несколько способов гидротермической обработки:
поджаривание, экструдирование, микронизация и др. Поджаривание зерна осуществляют горячим воздухом или контактом его
с сильно нагретыми поверхностями, для нагрева которых используют специальное масло с температурой 230-250°С и более. Для
лучшей декстринизации крахмала перед поджариванием зерно
предварительно пропаривают, применяя обычные горизонтальные
шнековые пропариватели и скоростные кондиционеры, в которых
зерно прогревается и увлажняется до влажности 20-25%, после
чего обжаривается в барабанных обжарочных агрегатах.
Быстрый прогрев зерна осуществляют с помощью СВЧ-полей
и инфракрасного (ИК) излучения. Обработка продукта инфракрасными лучами получила название микронизация.
Зерно из бункера специальным питателем ровным слоем подают на конвейер с регулируемым приводом. Над ним расположены керамические трубки с газовыми горелками. При сгорании газа
они разогреваются до ИК-свечения и испускают ИК-лучи, которые
пронизывают слой зерна, равномерно нагревая его по толщине.
При интенсивном прогреве влага внутри зерна испаряется, появляются микротрещины, в результате механической и химической
декструкции часть крахмала превращается в декстрины. Зерно
размягчается, набухает, двигаясь по конвейеру, и затем поступает
на плющение и охлаждение.
В последнее время для гидротермической обработки зерна используют метод экструдирования. Подлежащий экструзии продукт доводят до влажности 12-16%, измельчают и подают в специальный аппарат (экструдер), где он подвергается сжатию
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в процессе нагнетания шнеками, прогревается до температуры
примерно 120-150°С в результате подвода внешнего тепла и тепла,
выделенного при механической обработке. Затем он продавливается через фильеры, на выходе из фильер за счет резкого снижения
давления происходят мгновенное испарение перегретой жидкости,
расширение воздуха, заключенного в продукте, что приводит к так
называемому «взрыву» продукта. Последний резко увеличивается
в объеме, вспучивается, приобретает микропористую структуру.
В результате механических воздействий и теплоты происходят
существенные физико-химические изменения основных компонентов продукта: денатурация белка, клейстеризация и декстринизация крахмала (табл. 3.1).
Таблица 3.1
Влияние экструдирования на углеводный состав зерна,
% на абсолютно сухое вещество
Зерно
Способ
обработки зерна
Без обработки
Кукуруза Экструдированное
Без обработки
Экструдированное
Пшеница
Без обработки
Экструдированное
Горох
Без обработки
Вика
Экструдированное
Растворимые и легко гидролизуемые
углеводы
Целлюлоза
сахар
крахмал
гемицеллюлоза
3,08
49,59
27,18
4,46
11,60
31,31
31,75
3,46
5,32
52,14
18,29
4,24
8,67
28,91
37,05
2,86
2,90
29,75
26,79
6,51
4,55
17,87
38,62
5,47
1,35
28,48
31,72
4,58
2,89
18,35
45,80
4,52
При этом значительно улучшается санитарное состояние продукта. Под действием высокой температуры и давления почти
полностью уничтожаются патогенная микрофлора и плесневые
грибы. Однако следует иметь в виду, что экструдирование – процесс весьма энергоемкий.
Измельчение сырья. Это одна из важнейших операций в комбикормовом производстве, приводящая к повышению кормовых
достоинств продуктов. Измельченные продукты лучше усваиваются животными и птицей, лучше смешиваются, более эффективно
прессуются при производстве гранулированных комбикормов.
При производстве комбикормов измельчают следующие компоненты: зерно, зерновую смесь, жмыхи, шроты, кукурузу в початках, сырье минерального происхождения, крупные фракции
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
кормовых продуктов пищевых производств. Зерновые компоненты
измельчают за один пропуск в машине, а кусковое сырье сначала
подвергают грубому дроблению, а затем последующему мелкому
измельчению.
Степень измельчения или размеры частиц после измельчения
зависят от вида и возраста животных. Условно измельчение считают грубым, если размер частиц после измельчения равен или
больше 5 мм, если меньше 5 мм, то измельчение считают тонким.
Для крупного измельчения кускового сырья, кукурузы в початках,
минерального сырья устанавливают жмыхоломачи и камнедробилки, а для тонкого – вальцовые станки, молотковые дробилки
и дезинтеграторы. Наиболее широко используют молотковые дробилки.
Это универсальные измельчающие машины, так как на них
можно размалывать все виды сыпучего сырья, используемого в
комбикормовой промышленности. Молотковые дробилки работают эффективно как на крупном, так и тонком размоле, энергично
дробят оболочки и незначительно нагревают продукт. Имеют относительно небольшие габариты, высокую производительность.
Недостаток молотковой дробилки – неравномерная дисперсность
измельченного продукта. Поэтому часто применяют двухэтапное
измельчение, заключающееся в повторном измельчении недостаточно измельченных частиц, которые выделяют при просеивании
продуктов первичного измельчения. Крупная фракция может быть
измельчена в той же дробилке, отдельной дробилке или на вальцовом станке.
Принцип действия молотковых дробилок заключается в разрушении измельчаемых продуктов ударом быстро вращающихся
рабочих органов – молотков, повторным ударом отбрасываемого
молотками продукта о стальную деку и ситовую обечайку, истиранием продукта о сито.
Эффективность работы молотковых дробилок зависит от
многих факторов: окружной скорости молотков, их числа, расположения на роторе, формы, диаметра отверстий сита, вида сита,
структурно-механических свойств измельчаемого продукта. Молотки бывают разнообразной формы и размеров. Наибольшее распространение получили молотки прямоугольной формы с толщиной пластины 1,5-12,0 мм с двумя отверстиями по краям пластины.
Для тонкого измельчения применяют более массивные Т-образные
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
молотки, для грубого – молотки треугольной формы с шестью рабочими гранями. В молотковых дробилках применяют два вида
сит: с круглыми отверстиями и чешуйчатые. С увеличением размера отверстий сита степень измельчения продукта снижается,
а производительность дробилки возрастает.
Не меньшее значение имеет и ситовая поверхность, которая
воспринимает давление продукта при работе молотков. С увеличением зазора между молотками и ситовой поверхностью слой продукта увеличивается, становится менее плотным и воздействие
молотков на частицы продукта уменьшается.
При меньшем зазоре, наоборот, слой продукта уплотняется,
улучшаются условия для деформации среза и сжатия под действием удара, что способствует увеличению эффективности измельчения. Размер зазора при размоле зависит от типа дробилки и может
быть различным при измельчении одного и того же компонента.
Гранулометрический состав продуктов измельчения, а также
затраты электроэнергии зависят от структурно-механических
свойств зерна. Для измельчения пленчатых культур (овса, ячменя)
требуется больше электроэнергии, чем для таких культур, как кукуруза или пшеница. Если принять удельный расход электроэнергии для измельчения овса за 100%, то при измельчении ячменя он
будет на 20% меньше, а кукурузы – на 43%. Это объясняется влиянием пленок и различной физической структурой зерна. Овес,
имея более вязкую структуру ядра, труднее измельчается, чем ячмень, имеющий более твердое и хрупкое ядро. Производительность дробилки при измельчении пленчатых зерновых культур
снижается на 30-31%. При измельчении зерновой смеси, состоящей из тех же зерновых культур (овса, ячменя, кукурузы, пшеницы), эффективность работы дробилок значительно повышается по
сравнению с измельчением одного овса или одного ячменя, так как
изменяются свойства сыпучести и объемная масса смеси зерновых
культур.
На производительность и эффективность работы дробилок
большое влияние оказывает влажность зерна. С ее повышением
производительность дробилок снижается, а удельный расход энергий возрастает. Так, при увеличении влажности зерна ячменя с 14
до 20% производительность дробилки снижается на 30%, а удельный расход электроэнергии повышается на 30-32%, при увеличении влажности кукурузы с 14,1 до 21,5% эти показатели меняются
121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
соответственно на 30 и 12,5%.
На измельчение сена, которое входит в рецептуру комбикормов для крупного рогатого скота, влияют его сорт и влажность.
Сено различных сортов (луговое, пырейное и др.) отличается
структурой, длиной стебля, содержанием влаги и примесей, что и
обусловливает эффективность работы дробилки. Измельчение разрыхленного сена, имеющего меньшую плотность, чем прессованное сено, требует большой затраты электроэнергии. Уплотнение
сена перед поступлением в дробилку повышает эффективность ее
работы. С увеличением влажности сена производительность дробилки снижается, поэтому переработка сена влажностью более
17% не рекомендуется.
Плющение. В комбикормах для крупного рогатого скота используют плющеное зерно. Оно лучше усваивается животными
и его меньше расходуется на единицу продукции. Технология
плющения несложная, удельные затраты электроэнергии при этом
в 2 раза ниже, чем при измельчении зерна в молотковых дробилках. Для плющения зерна непосредственно в зерноскладе предназначен агрегат АПФ-5, на раме которого установлены подвижный
и неподвижный вальцы. Усилие поджатия подвижного вальца регулируется винтовыми стяжками рычажного механизма. Для загрузки зерна в плющилку используют серийный загрузочный
транспортер. Зерно попадает в бункер, из которого с помощью дозирующего механизма поступает в межвальцовый зазор на плющение. Переработанное зерно выгружается скребковым транспортером в транспортное средство. Агрегат установлен на шасси
и может перемещаться в складе. Производительность агрегата
до 5 т/ч.
Для переработки в хлопья различных видов фуражного зерна
можно также использовать агрегат ПЗ-ЗА. Зерно в этом агрегате
сначала пропаривают, а потом подают на плющилку. Агрегат состоит из пропаривателя, загрузочного наклонного и горизонтального конвейеров, вертикального шнека, выгрузного конвейера
и шкафа управления. В месте пересыпания зерна с наклонного
на горизонтальный конвейер установлен магнитный сепаратор.
Зерно из самосвала засыпают в завальную яму, из которой его
поднимают в пропариватель, пар подается в вертикальный шнек
и пропариватель. В шнеке зерно увлажняется. Основная тепловая
обработка его происходит в пропаривателе. Зерно все время
122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
перемещается из нижней части пропаривателя в верхнюю. В вертикальном шнеке пропаренное зерно смешивается с новыми порциями необработанного зерна.
Пропаренное зерно из нижней части пропаривателя поступает
в плющилку и, проходя между ее вальцами, превращается в хлопья. Управляет агрегатом оператор со шкафа управления. Производительность агрегата ПЗ-ЗА при плющении сырого зерна (влажность 22%) ячменя – 3,5-4 т/ч, пшеницы – 4-5, кукурузы, овса –
3-3,5 т/ч.
Шелушение пленчатых культур. Его применяют при выработке комбикормов для молодняка птицы и поросят-отьемышей.
Шелушение овса и ячменя производят двумя способами: шелушение в специальных машинах с последующим отвеиванием оболочек; измельчение ячменя и овса с последующим отсеиванием оболочек. После обработки пленчатых культур указанными способами в основном продукте допускается содержание сырой клетчатки
в овсе не более 5,3%, в ячмене – 3,5%. В зависимости от качества
поступающего на предприятия зерна пленчатых культур (овса, ячменя) выход ядра у овса должен быть не менее 55%, а у ячменя –
80%.
Дозирование компонентов комбикормов. Это операция, которая обеспечивает подачу в смесь установленного по рецепту или
регламенту количества компонентов. От этой операции зависит не
только качество, но и себестоимость комбикорма. Отклонение от
установленных норм ввода лекарственных препаратов и биологически активных веществ может вызвать заболевание животных
и привести к перерасходу дорогостоящих компонентов.
Дозирование может быть объемное и весовое, непрерывное
и периодическое. При непрерывном дозировании все компоненты
подаются одновременно непрерывными потоками в соотношениях,
предусмотренных рецептами, в смеситель, где они также непрерывно перемешиваются. При периодическом дозировании отмеряют порцию каждого компонента, затем составляют из этих порций смесь определенной массы, которую затем перемешивают.
Непрерывное дозирование чаще всего обеспечивается объемными дозаторами, которые дозируют компоненты по объему. Весовые дозаторы могут быть периодического или непрерывного
действия в зависимости от их конструкции. Независимо от принципа действия дозирующие машины должны в процессе работы
123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
поддерживать заданную производительность и определенную точность дозирования. Наименьшую точность дозирования имеют
объемные дозаторы для сыпучих материалов, поскольку их объемная масса со временем может меняться в зависимости от крупности размола, влажности и т. д. Поэтому в одном и том же объеме
дозатора может содержаться разное по массе количество продукта.
Весовые дозаторы имеют более высокую точность дозирования.
Весовое дозирование можно полностью автоматизировать
и управлять им по заданной программе. Объемные дозаторы достаточно надежны и точны при дозировании жидких продуктов,
так как при определенных условиях физико-механические свойства жидкостей изменяются мало.
Для объемного дозирования сыпучих материалов наиболее
широкое распространение получили барабанные и тарелочные дозаторы, для жидкости – плунжерные, центробежные и шестеренчатые насосы.
Объемные дозаторы сблокированы в батарею. Каждый дозатор в батарее предназначен для определенной группы компонентов, объединенных по признаку близкой объемной массы, одинаковой сыпучести, однородности и другим физическим свойствам.
В случае значительного процентного содержания вводимого компонента в комбикорм для его дозирования используют два-три дозатора. При работе дозаторов должна быть обеспечена равномерная и бесперебойная подача в них продукта. Для этого необходимо
следить, чтобы в наддозаторных бункерах всегда был запас подготовленного сырья и чтобы оно не «зависало» в них. Работу объемных дозаторов необходимо контролировать не менее 2 раз в смену.
Для контроля отбирают продукт и взвешивают, результаты записывают в специальный журнал.
Для периодического дозирования устанавливают механические или электронные весовые дозаторы. Наиболее распространены одно- или многокомпонентные дозаторы типа ДК (рис. 3.2).
Порядок работы этих дозаторов следующий: каждый дозатор
предназначен для дозирования группы компонентов, которые располагаются в бункерах, установленных над дозатором.
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На смешивание
Рис. 3.2. Автоматический весовой дозатор 5-ДК-50:
1 – бункер компонентов; 2 – шнековый дозатор; 3 – весовой механизм;
4 – выпускное устройство; 5 – делительная головка весов
Продукты в дозатор подаются с помощью питателей шнекового или роторного типа. По заданной программе в весовой бункер
набирается необходимая порция различных компонентов. Набор
компонентов в весовой бункер ведут последовательно. Сначала
включается питатель, подающий в весовой бункер первый компонент. По достижении заданной массы компонента в бункере питатель автоматически останавливается, начинает работать питатель
второго компонента и т. д. После завершения цикла бункер опоражнивается и начинается следующий цикл. Для цехов и поточных
линий производительностью 8-10 т/ч и более целесообразно использовать весовые дозаторы типа ВАД (точность дозирования
0,5-0,1%).
Смешивание компонентов комбикормов. Это механический
процесс, обеспечивающий равномерное распределение всех компонентов по всему объему смеси. В результате смешивания
получают однородную смесь компонентов. Любая часть корма
(в том числе и самая небольшая) должна содержать все вещества,
предусмотренные рецептом. Практически осуществить это очень
трудно. Проследить за концентрацией каждого из компонентов
в любом объеме смеси невозможно, так как нет методов,
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
позволяющих определить соотношение всех компонентов. Поэтому степень однородности смеси определяют по равномерности
распределения в массе комбикорма одного или двух компонентовиндикаторов, вводимых в небольших количествах (например, соль,
мел). Экспериментально установлено, что равномерное распределение одного компонента свидетельствует о полноте смешивания
всей массы. Коэффициент вариации практически определяют следующим образом: из смеси в нескольких местах отбирают пробы
(не менее 10), которые анализируют на содержание компонентаиндикатора. Затем, зная заданное количество компонента (по рецепту) или определив среднее арифметическое значение, рассчитывают коэффициент вариации.
Смешивание, как и дозирование, может быть непрерывным
и периодическим. При непрерывном смешивании компоненты постоянно подаются в смеситель, и постоянно из него выдается готовая смесь. При периодическом смешивании в смеситель поступают
заранее отмеренные порции компонентов, которые смешивают
в течение определенного времени, затем выдается порция смеси.
Различают три механизма смешивания: диффузионное – характеризуется беспорядочным движением отдельных частиц в
ограниченном пространстве, при этом каждая частица имеет равные возможности отклониться в любую сторону при столкновении
с другой частицей по аналогии с броуновским движением; конвективное – перемещение групп смежных частиц из одного места
смеси в другое посредством скольжения слоев; смешивание сдвигом – смежные слои частиц движутся относительно друг друга.
В разных типах смесителей преобладает тот или иной механизм смешивания. Но, как правило, в процессе смесеобразования в
большей или меньшей степени одновременно участвуют все три
механизма. Вследствие различия физико-механических свойств
компонентов смешивание сыпучих материалов сопровождается
противоположным процессом – сегрегацией (расслоением) готовой смеси. При этом может наступить такое состояние, при котором некоторое время сегрегация будет преобладать, и смесь частично снова расслоится. Смешивание теряет смысл, когда процессы распределения частиц и их сегрегация уравновешиваются.
Этим определяется длительность смешивания. Окончание процесса смешивания следует устанавливать в тот момент, когда явление
сегрегации еще не начало заметно проявляться.
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Прессование комбикормов. Под прессованием понимают обработку различных продуктов давлением при помощи специальных механических устройств – прессов. Прессованием получают
из рассыпных комбикормов гранулы, крупки, брикеты, шаровидные или другой формы продукты.
Прессование позволяет улучшить товарный вид продукта,
приспособить его к физиологическим особенностям кормления
различных сельскохозяйственных животных, птицы, рыбы, пушных зверей, лабораторных животных и др.; создает условия для
механизации процесса кормления; улучшает условия труда в птицеводстве и животноводстве в связи с резким снижением распыла
при отпуске, разгрузке и перегрузке продукции; снижает потери
в кормораздатчиках и кормушках; увеличивает эффективность использования комбикормов в результате улучшения поедаемости
и повышения на 10-12% усвояемости прессованных комбикормов.
Последнее объясняется тем, что гранулы, содержащие полный
набор всех компонентов комбикорма, птицы и рыбы поедают целиком, тогда как при кормлении рассыпными комбикормами птицы склевывают главным образом частицы зерна и другие крупные
компоненты, оставляя много мелкоизмельченных питательных
компонентов, особенно микродобавок.
При кормлении рыб рассыпным комбикормом в воде происходит самосортирование компонентов. Они расплываются, часть
питательных веществ растворяется в воде, увеличивая потери корма.
Гранулы же довольно долго могут находиться в воде, так как
они водостойки. Гранулированные комбикорма полезны и для
кормления животных, так как пережевывание гранул способствует
лучшей деятельности пищеварительного тракта. В процессе прессования сыпучие смеси уплотняются, увеличивается их объемная
масса, что повышает вместимость складов и транспортных
средств.
Технологический процесс изготовления из рассыпных комбикормов гранул сопровождается структурно-механическими изменениями, превращающими рассыпной продукт в гранулы.
Сыпучие продукты перед прессованием состоят из двух
(твердой и газообразной) или трех (твердой, жидкой, газообразной) фаз. При приложении внешних сил сыпучий продукт уплотняется в результате относительного смещения составляющих его
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
частиц, вытеснения газообразной фазы, более равномерного распределения жидкой, а также деформирования твердых частиц. Достаточно прочные брикеты или гранулы образуются при сближении частиц из-за возникновения сил сцепления.
Сцепление частиц объясняется разными причинами. Существует ряд гипотез, объясняющих этот процесс. По наиболее распространенной гипотезе сцепление отдельных частиц – результат
проявления сил межмолекулярного взаимодействия. Эти силы
возникают лишь при тесном сближении частиц между собой.
Наибольшие силы сцепления проявляются при большом числе
контактов между частицами, которые могут быть при большей
дисперсности продуктов. Наиболее прочные гранулы получают
при размере частиц продуктов 0,5-1,0 мм.
Капиллярная теория объясняет сцепление частиц силами поверхностного натяжения жидкости, находящейся в капиллярных
каналах между твердыми частицами. Капиллярные силы могут
проявиться лишь при достаточном количестве жидкости. Оптимальные результаты по качеству прессования, производительности
пресса и расходу электроэнергии достигаются при поступлении на
прессование рассыпного комбикорма влажностью от 15 до 18%.
Гранулирование. Различают два основных способа изготовления гранул: сухое и влажное гранулирование.
Сухой способ гранулирования предусматривает выполнение
следующих технологических операций: отделение металломагнитных примесей; обработку рассыпного комбикорма паром; непосредственно процесс гранулирования; охлаждение в вертикальных
или горизонтальных охладителях; контрольное просеивание для
отсева крошки, пылевидных частиц, взвешивание гранул на автоматических весах и направление готовых гранул в бункера хранения готовой продукции.
Для гранулирования сухим способом используют матричные
прессы-грануляторы. Рабочие органы прессов-грануляторов –
вращающиеся кольцевые матрицы и прессующие валки. Последние могут быть одинакового или разного диаметра, число валков
равно двум или трем.
Матрица представляет собой толстостенное кольцо, в котором по радиусу или с уклоном до 20° проделаны отверстия, представляющие собой каналы, или фильеры, круглого сечения. Между
внутренней поверхностью матрицы и прессующими валками
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
образуются клиновидные зазоры, в которые поступает продукт.
В результате вращения матрицы и трения продукта начинают вращаться прессующие валки. Для повышения коэффициента трения
между продуктом и валком на поверхности валка имеется продольная нарезка. Продукт продавливается через отверстия матрицы, предварительно уплотняясь в клиновидном зазоре. По мере
движения продукта в зазоре повышается давление. А когда напряжение сжатия превысит сопротивление матрицы, очередная порция продукта начинает продавливаться в каналы. Проходя через
каналы, продукт приобретает размеры и форму, соответствующие
размерам и форме каналов. Выходящие из каналов гранулы срезаются специальными ножами.
Гранулы имеют форму цилиндра диаметром 2,4-20,0 мм, длина их не превышает 1,5-2 диаметров. Мелкие гранулы предназначены в основном для кормления молодняка птиц (цыплят, утят,
индюшат), гранулы диаметром около 5 мм – для взрослой птицы,
рыб, более крупные гранулы – для свиней, крупного рогатого скота. Гранулы должны быть достаточно прочными, чтобы не крошились при транспортировании, загрузке, выгрузке, раздаче кормов.
Чрезмерно прочными гранулы тоже не должны быть, так как их
хуже поедают животные, и на их изготовление расходуется излишняя электроэнергия.
Для улучшения условий прессования направленно изменяют
физико-механические свойства рассыпных комбикормов, регулируя их влажность, температуру, дисперсность, добавляют компоненты, облегчающие прессование. В смеситель пресс-гранулятора
из форсунок непосредственно в продукт подают перегретый пар
под давлением 0,2-0,4 МПа в количестве до 50-60 кг пара на 1 т
продукта. При этом температура рассыпного комбикорма повышается до 75-85°С, а влажность с11-13 до 15-17%.
Различают два возможных способа кондиционирования: скоростной – в кондиционерах-смесителях и длительный – в кондиционерах-выдерживателях. Первый способ применяют для комбикормов, содержащих в своем составе много крахмалсодержащего и
белкового сырья; второй – для комбикормов с большим содержанием волокнистых компонентов растительного происхождения,
таких, например, как травяная мука.
В кондиционере-выдерживателе в отличие от скоростного
кондиционера рассыпной комбикорм обрабатывают не 20-30 с,
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а 2-3 мин и более (до 30 мин). Это дает возможность осуществить
более глубокую декструкцию волокнистого сырья растительного
происхождения и получить в дальнейшем гранулы более высокого
качества с меньшими удельными энергозатратами. При этом производительность пресса увеличивается, а абразивный износ матриц заметно снижается.
Для повышения прочности гранул и снижения энергоемкости
добавляют в рассыпной комбикорм связующие вещества, а именно: мелассу и жир в количестве 3% массы продукта. Продукты
с добавлением связующих веществ можно не пропаривать, хотя
при пропаривании результаты прессования получаются лучше.
В отдельных случаях в качестве связующих веществ применяют
бентониты.
Прочность гранул можно регулировать, изменяя зазор между
матрицей и прессующим валком. С уменьшением зазора повышается давление в зоне прессования, и гранулы получаются более
прочными. Нормальным считают зазор между матрицей и валком
0,4-0,8 мм.
После прессования гранулы охлаждают в специальных охладительных колонках, так как горячие и сырые они непрочны и легко разрушаются. Температура выходящих из охладителя гранул
должна быть не более чем на 10°С выше температуры окружающей среды. После охлаждения гранулы поступают в просеивающую машину для отделения крошки и мучнистых частиц, которые
направляют на повторное прессование. Для кормления молодняка
птицы, кур-несушек и рыбы вырабатывают комбикорма в виде
крупки, гранулометрический состав которой для различных возрастов указан в соответствующих стандартах (0,2-0,4; 0,4-0,6 мм и
более). Крупки получают, измельчая охлажденные гранулы комбикорма с последующим отсеиванием на ситах нужных фракций.
Гранулы измельчают в вальцовых измельчителях специальной
конструкции или в вальцовых станках.
Влажный способ гранулирования применяют для получения
комбикормов: для домашних животных – кошек и собак, пушных
зверей – норок и лисиц и специальных комбикормов для рыбы.
Сущность его заключается в увлажнении продукта до влажности
28-32%, прессовании теста в гранулы, сушке их и охлаждении.
Основной машиной для производства гранул методом влажного
прессования служит пресс-экструдер (экструзионный гранулятор).
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Гранулы, полученные влажным способом, более водостойки.
Изменяя влажность теста, применяя различные связующие вещества (бентонит, поливиниловый спирт, лигнин, альбумин, кукурузный и другой крахмал и др.) и соответствующие режимы экструзии, можно получить гранулы с разной плотностью. Гранулы
с плотностью меньше плотности воды плавают на ее поверхности,
а с большей плотностью тонут в ней. Если плотность гранул равна
плотности воды, то они зависают в толще воды. Такие гранулы
выпускают для рыб в зависимости от строения рта и способа
кормления: с поверхности воды, дна или в толще воды.
Недостатки способа влажного гранулирования: низкая производительность линий и большая энергоемкость процесса, главным
образом за счет сушки.
Брикетирование комбикормов. Это процесс изготовления
брикетов прямоугольной или цилиндрической формы из волокнистого сырья растительного происхождения (соломы, сена, лузги,
стержней початков кукурузы и т. д.) с добавлением зерна, мучек,
шротов, сырья минерального происхождения, связующих добавок,
таких, как меласса, а также карбамида и его производных. Брикетированные комбикорма применяют для жвачных животных, и,
прежде всего, для крупного рогатого скота.
Брикеты получают в штоковых или штемпельных прессах.
Размеры брикетов, получаемых в прессе В-8230, составляют
160×130×68 мм, а в прессе БПС-3 – 140×160×40 мм. Более мелкие
брикеты цилиндрической формы диаметром 20-25 мм и длиной
70-100 мм получают в прессах-грануляторах.
Для повышения плотности и прочности брикетов применяют
связующие вещества, прогревают горячей водой стенки матричных каналов. Если в состав брикетов входит соломенная сечка, ее
можно обрабатывать в смесителях непрерывного действия слабым
раствором едкого натра. Эта обработка значительно повышает
усвояемость клетчатки соломы, так как частично переводит труднопереваримую клетчатку в более простые углеводы.
При производстве комбикормов способом прессования необходимо помнить, что гранулирование – самый энергоемкий процесс в технологии производства комбикормов. В ряде технологических схем на гранулирование расходуется до 60% общих энергозатрат. Расход энергии на гранулирование 1 т комбикормов может
составлять 10-30 кВт/ч. При расчете плановых заданий по выпуску
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гранулированной продукции необходимо учитывать эксплуатационную производительность пресс-грануляторов, а не паспортную.
Так, при технической (паспортной) производительности прессгранулятора ДГ-1 равной 7-8 т/ч эксплуатационная составит только 5,0-5,5 т/ч.
Снижению энергоемкости способствуют автоматизация контроля загрузки пресс-гранулятора с использованием микропроцессорной техники, применение пластификаторов или гранулирующих агентов, таких, как натриевые бентониты. Введение в состав
комбикормов 1-2% кормового жира существенно повышает производительность пресса, снижает износ матриц. Перспективными
пластификаторами являются водорастворимые целлюлозные эфиры. При введении в состав комбикормов 0,05-0,15% пластификаторов производительность пресса увеличивается на 18-20%, а истираемость гранул снижается на 36-60%.
Рассмотренные выше технологические приемы соединяются в
общий технологический процесс производства комбикормов. Схему технологического процесса для каждого комбикормового завода строят в соответствии с Правилами организации и ведения технологического процесса производства комбикормов, БВД, премиксов и карбамидного концентрата. Для организации непрерывного
поточного производства комбикормов создают технологические
линии (последовательность машин и аппаратов, предназначенных
для выполнения какой-либо операции) подготовки сырья. На одной технологической линии обрабатывают сырье с близкими технологическими свойствами, одинаковыми способами очистки, измельчения и другими видами обработки.
Число подготовительных линий зависит от производительности комбикормового завода, ассортимента вырабатываемой продукции и может достигать 16-20, однако обязательных линий бывает не менее пяти.
В число обязательных линий подготовки сырья входят линии:
зернового сырья, мучнистого сырья, прессованного и кускового
сырья, кормовых продуктов пищевых производств, сырья минерального происхождения. Завод, работающий по самой простой
технологии, должен иметь пять линий подготовки сырья и линию
дозирования-смешивания.
Мощность отдельных технологических линий должна обеспечивать непрерывную работу завода в целом с минимальным
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обслуживающим персоналом. Нельзя допускать, чтобы из-за неподготовленности какого-либо компонента простаивала линия дозирования-смешивания, а, следовательно, завод в целом.
3.6. Комбикормовые заводы и цехи
Комбикормовая промышленность представлена заводами, цехами, имеющими различную степень технической оснащенности.
Есть заводы, построенные по типовым проектам производительностью 315, 320, 400, 420, 525, 630, 1000 т/сут. Есть также комбикормовые заводы старой (довоенной) постройки, которые в 2-6 раз
превышают свою проектную производительность, и заводы, построенные по так называемым местным проектам, производительностью 150-200 т/сут. Последние имеют упрощенную технологию.
Линии отделения пленок, ввода жидких компонентов, гранулирования на них полностью или частично отсутствуют.
Для крупных животноводческих комплексов и птицефабрик
вырабатывают комбикорма в определенном ассортименте специализированные заводы. На таких заводах имеются линии по отделению пленок от овса и ячменя, поджарки, тепловой обработки
компонентов, гранулирования. На крупных комбикормовых заводах имеются специализированные цехи по производству премиксов, карбамидного концентрата, БВД.
На современных комбикормовых заводах применяют автоматические средства и автоматизированные системы управления
технологическим процессом. Автоматизация производства позволяет существенно повысить производительность труда, сократить
численность обслуживающего персонала, получать информацию о
состоянии оборудования, режимах его работы, что предотвращает
аварии и непроизводительные простои оборудования. Диспетчерское автоматизированное управление (ДАУ) отдельными крупными операциями или всем технологическим процессом осуществляют дистанционно с пульта управления. С центрального пульта
пускают и останавливают различные участки производства, делают маршрут движения продуктов из склада в производственный
корпус и далее до узла дозирования-смешивания. Средства контроля и управления процессами предусматривают возможность
контроля расхода сырья и готовой продукции, заполнения и опоражнивания бункеров, температуры продукта, давления пара и т. д.
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Наиболее высокий уровень автоматизированных систем – непосредственное управление процессом вычислительными машинами
и микропроцессорами. Уже введены в действие крупные (мощностью свыше 1000 т/сут) комбикормовые заводы, управление на
которых осуществляют ЭВМ.
Кроме промышленных предприятий в нашей стране функционирует значительное число межхозяйственных комбикормовых
заводов, а также заводов и цехов, принадлежащих различным ассоциациям и предприятиям других форм хозяйствования, которые
используют собственный зернофураж и готовые промышленные
БВД и премиксы. Для полного удовлетворения производства комбикормов в белковом сырье во многих областях имеются межхозяйственные заводы и цехи по производству кормовых дрожжей,
мясо-костной, травяной и хвойной муки, сухого обезжиренного
молока и других кормовых добавок. На ряде межхозяйственных
предприятий организуют производство муки из выжимок фруктов
и овощей, свекольной ботвы, сухого свекловичного жома, производят экструзию гороха и других кормовых культур. Это позволяет значительно повысить питательность комбикормов и снизить
содержание в них зерновых компонентов.
На межхозяйственных предприятиях все в больших масштабах производят полнорационные кормовые смеси для жвачных
животных. В состав таких смесей вводят 50-70% измельченных
грубых кормов (солома, початки кукурузы, корзинки подсолнечника и другие отходы растениеводства). Такие кормовые смеси
вырабатывают в виде гранул, брикетов и используют как дополнение к основным кормам или как полнорационные, преимущественно для откорма крупного рогатого скота. Часто в кормовые
смеси вводят карбамидный концентрат или карбамид.
Потребность в комбикормах и необходимая производительность комбикормовых предприятий с учетом поголовья скота
в хозяйстве и суточных норм расхода кормов приведены
в таблице 3.2.
При большой суточной потребности в комбикормах животноводческие комплексы и птицефабрики получают их с заводов комбикормовой промышленности. Исходя из суточной потребности
хозяйств, в комбикормах составлен типоразмер цехов и агрегатов:
агрегаты производительностью 1-2 и 4-5 т/ч; комбикормовые цехи
производительностью 8-10 и 15-16 т/ч.
134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 3.2
Необходимая производительность комбикормовых предприятий
(по В. И. Сыроватко, С. Г. Карташову)
Хозяйство
Свинооткормочные
комбинаты
Репродуктивные
свиноводческие фермы
Бройлерные
птицефабрики
Птицефабрики яичного
направления
Фермы по откорму
крупного рогатого скота,
овцеводческие
откормочные фермы
Число голов,
тыс.
30
50
75
1
2
3
3000
6000
500
1000
10
15
20
Потребность
Необходимая
в комбикормах, производительность,
т/сут
т/ч
60
4
100
6
150
8
13,8
1
27,6
2
41,4
3
300
15
600
30
50
4
100
6
5
1
10
1
30
2
Малогабаритная комбикормовая установка УМК-Ф-2 предназначена для производства на животноводческих фермах рассыпных комбикормов из фуражного зерна с промышленными белкововитаминными добавками. Установка обеспечивает прием сырья из
автотранспорта или зернохранилища, накопление оперативного
его запаса, непрерывное объемное дозирование, совместное измельчение и смешивание компонентов, транспортирование готового комбикорма в накопительную емкость и выдачу его в транспортное средство. Установка очень компактна (рис. 3.3).
Наддозаторный бункер 1 смонтирован на раме. Для точной
установки и соединения его в вертикальной плоскости с механизмом дозирования 2 установлены задвижки, прекращающие поступление зерна во время ремонта и обслуживания агрегата.
Дробилка 3 молоткового типа предназначена для совместного
измельчения компонентов, смешивания их. В крышке дробилки
имеются две поворотные планки, которыми сырье от двух крайних
шнеков может направляться в камеру дробления либо, минуя ее,
непосредственно на смешивание, если не требуется измельчение.
135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 3.3. Малогабаритная комбикормовая установка УМК-Ф-2:
1 – наддозаторный бункер; 2 – механизм дозирования; 3 – дробилка; 4 – камера
смешивания; 5 – транспортирующие шнеки
Технологический процесс осуществляют в такой последовательности (рис. 3.4): исходные компоненты норией 1 подаются на
сепаратор 2, проходят магнитную колонку 3, а затем распределительным конвейером 4 через реечные задвижки 5 загружаются
в оперативные бункера 6, из которых по мере расхода подаются
в пять секций наддозаторного бункера 7. Компоненты, требующие
измельчения, загружаются в крайние секции наддозаторного бункера, откуда через канал в передней крышке подаются в дробилку
8. Измельченный продукт просеивается сквозь решето горизонтальным и вертикальным наклонным шнеком 10, подается в бункер готового корма 9.
136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 3.4. Технологическая схема производства комбикормов
на установке УМК-Ф-2:
1 – нория; 2 – сепаратор; 3 – магнитная колонка; 4 – распределительный винтовой
конвейер; 5 – реечная задвижка; 6 – оперативные бункера; 7 – наддозаторные
бункера; 8 – дробилка; 9 – бункер готового корма; 10 – наклонный шнек;
11 – циклон; 12 – вентилятор; 13 – бункер хранения БВД-ЗС – зерновое сырье;
ТМ – гранулированная травяная мука; БВД – белково-витаминные добавки;
ГК – готовый комбикорм; АС – аспирационная сеть; АО – аспирационные отходы
В процессе измельчения и транспортировки компоненты
смешиваются. Применяют систему аспирации, в которой используют циклон 11 и вентилятор 12. При доставке белково-витаминных добавок в загрузчики ЗСК-10 их загружают непосредственно в
бункер 13, минуя завальную яму. Производительность установки
УМК-Ф-2 составляет 1,97-3,56 т/ч. Установка может быть использована в составе комбикормового цеха.
Комбикормовый агрегат КА-4 (рис. 3.5) состоит из шести
бункеров 2, в которые загрузчиком подаются зерновые и другие
компоненты комбикормов. В нижних частях бункеров размещены
шнековые дозаторы 3, из которых непрерывно в заданном количестве и нужном соотношении компоненты дозируются на сборный
137
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
шнек 4. В него же поступают из дозатора 5 микродобавки. Все
кормовые компоненты попадают в дробилку 7 (ДР-Ф-40) на измельчение, а из нее выгрузным шнеком 6 подаются в загрузчик
сыпучих кормов ЗСК-10 и доставляются животным. Производительность агрегата 4 т/ч.
Рис. 3.5. Комбикормовый агрегат КА-4:
1 – загрузчик кормов ЗСК-10; 2 – бункер; 3 – дозатор; 4 – сборный шнек;
5 – тарельчатый дозатор; 6 – выгрузной шнек; 7 – дробилка
Размольно-смесительный блок оборудования ОЦК-4 используют в хозяйствах, где суточная потребность в комбикормах составляет до 60 т. Его применяют для накопления зерновых компонентов, травяной муки и БВД, их дозирования, смешивания и выдачи рассыпного комбикорма. Состоит из пневмотранспортера,
распределительного шнека, комплекта бункеров, весового дозатора, дробилки, смесителя и накопительного бункера. Имеется пульт
управления. Производительность 4 т/ч. Размольно-смесительный
блок может работать в составе цеха ОЦК-4. Цех комплектуют еще
блоками приготовления БВД, жидких добавок, минеральных добавок, а также блоком гранулирования.
Технологический процесс приготовления комбикормов в цехе
ОЦК-4 осуществляется следующим образом.
Белково-витаминные добавки, полученные с промышленных
предприятий, и зерновые компоненты поступают со склада
в вибросепаратор, где очищаются от случайных примесей. Затем
138
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
компоненты норией загрузочным винтовым конвейером через
магнитную колонку направляются на винтовой конвейер, который
распределяет их по бункерам размольно-смесительного отделения.
В блоке четыре бункера предназначены для зерновых компонентов, один – для БВД, один – для травяной муки в рассыпном виде.
Травяная мука загружается в приемную воронку пневмотранспортера, которым подается в бункер. При помощи пневматической
управляющей машины (ПУМ-1) в соответствии с принятым рецептом последовательно дозируют каждый компонент и подают его
пневмотранспортером на порционные весы.
Сформированная таким образом порция зерновых компонентов через распределитель поступает в бункер, а из него в дробилку 8. Измельченное зерно подается в бункер над смесителем. Когда весы освобождаются от зерна, в них в соответствии с принятым рецептом отвешиваются порции БВД и травяной муки, которые также поступают в бункер над смесителем. Затем все компоненты высыпаются в смеситель (масса одной порции 500 кг) для
перемешивания. Циклы затем повторяются.
Перемешанная порция компонентов винтовым конвейером из
смесителя подается или в склад, как готовая продукция, или в блок
гранулирования, или в блок микрокомпонентов для использования
в качестве наполнителя при приготовлении минеральных добавок
из компонентов, которые хранятся в бункерах блока микрокомпонентов. Если в комбикорма добавляется жир, карбамид или меласса, то смесь кормов подается в смеситель, в который поступают
жидкие компоненты. Меласса при этом предварительно подогревается для придания ей текучести, а при необходимости и смешивается с карбамидом. Готовый комбикорм норией направляется
в склад или в блок гранулирования. Если смесь готовых минеральных добавок отсутствует, то ее можно приготовить в блоке минеральных добавок (БМД). Исходные минеральные компоненты
и премиксы загружаются в приемный бункер тросошайбовым конвейером и распределяются по бункерам. Компоненты в соответствии с рецептом набираются на панели пневматической управляющей машины (ПУМ-2) и дозируются порционными дозаторами.
Набранная порция подается в смеситель, а после перемешивания в один из бункеров размольно-смесительного блока. Циклы приготовления БВД повторяются в зависимости от потребности в добавках. Для подготовки минеральных добавок (соли, мела) имеется
139
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
специальное отделение, где предусмотрены их сушка, измельчение, а затем после подготовки они подаются в бункера блока микрокомпонентов. Управляет работой оборудования оператор с
пульта управления. Для сельского хозяйства разработано также
комплексное оборудование автоматического цеха ОЦК-8 производительностью 8 т/ч. На сельскохозяйственных комбикормовых
предприятиях так же, как и на промышленных, обязателен систематический технологический контроль как самого производства,
так и качества сырья и комбикормов. Контроль процесса производства должен быть на следующих этапах: очистке сырья от примесей, отделения пленок у овса и ячменя, измельчения компонентов, сушки соли, мела и другого сырья минерального происхождения, ввода жидких видов сырья, дозирования и смешивания компонентов, гранулирования комбикормов.
3.7. Контроль качества сырья и комбикормов
Оценка качества сырья. В структуре каждого комбикормового завода имеется производственная технологическая лаборатория
(ПТЛ), которая не только оценивает качество сырья и готовой
продукции, но и осуществляет контроль за наиболее важными этапами технологического процесса, следит за проведением необходимых мероприятий по обеспечению сохранности и качества продукции, санитарного состояния производственных, складских, лабораторных помещений и др.
От уровня технологического и химического контроля зависит
выпуск качественной продукции. Особенно важен входной контроль качества поступающего сырья. Производство полнорационных комбикормов возможно только при использовании качественного сырья, полностью удовлетворяющего требованиям стандартов и ТУ.
При анализе любого сырья в каждой партии определяют такие обязательные показатели, как цвет и запах, в зерновом сырье –
содержание сорной примеси, в том числе вредной и минеральной
примеси, содержание испорченных зерен, зараженность вредителями хлебных запасов, влажность. Разрешается принимать на переработку зерно вики, сорго, бобы кормовых, чины, люпина, чечевицы с зараженностью клещом первой степени и остальные культуры с зараженностью клещом второй степени. Зерно должно быть
в здоровом состоянии с нормальным запахом, без затхлого,
140
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
солодового, плесенного и других посторонних запахов. Рожь перед скармливанием животным должна пройти процесс послеуборочного дозревания в складе в течение 3-4 мес., иначе у животных
могут быть расстройства функции органов пищеварения. Если в
зерновом сырье свыше 1% заплесневевших и загнивших зерен, то
необходимо получить разрешение органов ветеринарного надзора
на использование такого зерна для кормовых целей. Зерновое сырье, содержащее целые или измельченные семена ядовитых сорняков триходесмы седой и гелиотропа опушенноплодного, в переработку не допускается.
При приемке мучнистого сырья, а также сырья животного
происхождения, кормовых дрожжей определяют крупность, содержание металломагнитных примесей. Крупность муки ячменной
кормовой 87% выхода и муки овсяной кормовой 65% выхода контролируют по остатку на сите №0,95. Остаток должен быть не более 2%; измельченных пленок не более 0,6%, наличие целых зерен
не допускается. Крупность в мясокостной и рыбной муке контролируют по остатку на ситах с отверстиями диаметром 5 и 3 мм.
Остаток на сите с отверстиями диаметром 5 мм не допускается,
а на сите с отверстиями диаметром 3 мм должен быть не более 5%.
В муке ячменной и овсяной, в отрубях пшеничных, ржаных, мучке
кормовой пшеничной, ячменной, овсяной, просяной, рисовой, кукурузной, гороховой и гречневой содержание металломагнитных
примесей должно быть не более 5 мг на 1 кг.
Один из важнейших показателей качества сырья – влажность.
Повышенная влажность способствует развитию микроорганизмов,
ускорению процесса разрушения питательных веществ, заплесневению. Может также произойти самосогревание и полная порча
кормов. Пересушивание кормовых средств тоже нежелательно, так
как приводит к повышенной истираемости, пылеобразованию,
ухудшению гигиенических условий труда, созданию взрывоопасных ситуаций. Влажность влияет и на технологический процесс
производства комбикормов. От нее во многом зависят сыпучесть,
измельчаемость, смешиваемость сырья и комбикормов.
Кормовые средства оценивают также по ряду показателей,
характеризующих их питательную ценность. Определяют содержание сырого жира, сырой клетчатки; в белковых кормах – содержание протеина и основных аминокислот, прежде всего -лизина
и -метионина; в минеральных кормах – содержание кальция,
141
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
фосфора, натрия, хлоридов; в мелассе – содержание сахара; в кормовых жирах – кислотные и перекисные числа; в травяной витаминной муке – содержание каротина и др.
Различают фактические показатели качества сырья, полученные на основании анализов данной партии, и табличные данные,
представляющие собой среднестатистические показатели по результатам анализов многих сотен и тысяч партий. Между фактическими и средними показателями нередко обнаруживается существенная разница. При наличии хорошей материальнотехнической базы производственно-технических лабораторий
предприятия пользуются результатами фактических исследований
качества сырья.
Важнейшие показатели питательности корма – содержание
сырого и переваримого протеина. Сырой протеин представляет
собой суммарное содержание азота белковых и небелковых соединений в органическом веществе, умноженное на коэффициент
6,25. Сырой протеин («брутто» белок) определяют по методу Кьельдаля или другими более экспрессными, но менее точными методами. Переваримый протеин – это тот протеин, который усваивается животными в процессе пищеварения. Его определяют балансовым методом как разницу между сырым протеином и потерями
его с экскрементами. Кроме сырого протеина учитывают истинный белок («нетто») как сумму аминокислот.
Определяют также общую питательную ценность, выражаемую в кормовых единицах. За кормовую единицу принята питательность 1 кг овса с натурой 450-480 г/л влажностью 13%. Для
удобства расчетов обычно указывают количество кормовых единиц в 100 кг корма. Энергетическим показателем корма является
обменная энергия. Она представляет собой часть энергии, содержащейся в единице корма, которая усваивается организмом животных. Обменная энергия одного и того же кормового средства
различна при использовании его разными животными.
Особое внимание при оценке качества сырья уделяют специфическим показателям качества: наличию в сырье нативных
токсинов таких, как госсипол в хлопковом, соин – в соевом шроте,
синильная кислота – в сорго, льняном шроте или тапиоковой муке;
токсинов, появившихся в сырье при неправильном хранении
вследствие развития плесневых грибов (микотоксины), нитратов,
нитритов, солей тяжелых металлов; содержанию остаточного
142
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
бензина в шротах и др. Сырье по специфическим показателям анализирует предприятие-изготовитель или поставщик. Неблагополучное сырье, выявленное визуально, анализируют в лабораториях
комбикормовой промышленности или в ветбаклабораториях по
месту расположения предприятия.
Оценка качества комбикормов. Качество всех комбикормов
нормируется государственными стандартами. Анализу подвергают
каждую партию комбикормов, определяя внешний вид, цвет, запах, влажность, массу металломагнитной примеси, крупность размола, массовую долю (неразмолотых) семян культурных и дикорастущих растений, сырого жира, золы, безазотистых экстрактивных веществ, сырого протеина, сырой клетчатки, кальция, фосфора натрия, наличие вредной примеси, общую кислотность, зараженность вредителями. Внешний вид, цвет и запах характеризуют
свежесть комбикорма и зависят от качества сырья, из которого его
изготовили. Не допускается затхлый, гнилостный, плесневый
и другие посторонние запахи. Наличие у комбикорма этих запахов
может обусловливаться использованием недоброкачественного
сырья или отрицательными процессами, протекающими в комбикорме в результате неблагоприятных условий хранения. Если
в комбикорм согласно рецепту вводят вещества, имеющие запахи
(антибиотики и т. д.), то и у комбикорма допускаются запахи, соответствующие этим веществам.
Массовая доля влаги в комбикормах-концентратах для крупного рогатого скота не должна превышать 14%, в комбикормах
полнорационных для сельскохозяйственной птицы – 13, в гранулированных комбикормах для птицы, кроликов, нутрий, племенных кобыл – 14, для рыб – 13,5 и для остальных животных –
14,5%.
Зараженность вредителями определяют в рассыпных комбикормах для сельскохозяйственных животных, птиц, пушных зверей, кроликов, нутрий. Численность вредителей ограничена до пяти экземпляров в 1 кг комбикорма, а в комбикорме для прудовых
рыб не допускается.
Массовая доля металломагнитной примеси размером до 2 мм
должна быть не более 15-30 мг на 1 кг комбикорма. Частицы размером более 2 мм и с острыми краями не допускаются.
Минеральные вещества необходимы для всех процессов обмена, восполняя роль активаторов ферментов либо структурных
143
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
элементов. В комбикормах установлены нормы по содержанию
таких макроэлементов, как кальций и фосфор.
При введении в комбикорма доброкачественного сырья общей кислотностью более 5° допускается соответствующее увеличение кислотности, но не выше 10°.
В брикетированных комбикормах кроме показателей качества, определяемых в рассыпном комбикорме, определяют еще
плотность брикетов, в гранулированных – размеры гранул, содержание мучнистых частиц (проход через определенные сита), крошимость гранул и их водостойкость (для прудовых и карповых
рыб).
Во всех комбикормах в случае необходимости определяют
токсичность. Токсичность комбикормов не допускается. Содержание нитратов, остаточных количеств пестицидов не должно превышать максимально допустимого уровня, утвержденного Главным ветеринарным управлением России. Качество комбикормов
анализируют в соответствии с методиками, изложенными в государственных стандартах на методы испытаний.
Комбикорма должны отвечать требованиям ветеринарносанитарных норм. Ветеринарно-санитарное состояние комбикормов обусловливается в основном качеством используемого сырья.
Для санитарной оценки сырья применяют следующие показатели: общее число микробных клеток, наличие энтеропатогенных
типов кишечной палочки, сальмонелл, бактерий группы протея,
анаэробов, токсинообразующих грибов и их токсинов.
3.8. Хранение комбикормов
Комбикорма – более сложные и трудные объекты хранения,
чем зерно, мука и крупа. Объясняется это большим числом компонентов, входящих в их состав, и различными физическими, химическими и биологическими свойствами каждого компонента. Различные компоненты отличаются критической влажностью. Так,
критическая влажность костной муки равна 8,7%, муки из листьев
люцерны – 14,9, жмыха и шрота из семян хлопчатника – 11,5
и 12,8% соответственно. В зависимости от компонентов критическая влажность комбикормов составляет 10,0-14,5%. В применении к комбикормам термин «критическая влажность» характеризует возможность активного развития микроорганизмов.
144
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Микрофлора комбикормов в подавляющем большинстве состоит из микроорганизмов, населяющих зерновую массу. Но общая численность их в 1 г комбикорма может быть значительно
выше, чем в зерновой массе, так как в рецептуру входят такие
продукты, как отруби и травяная мука, чрезвычайно насыщенные
микроорганизмами.
Комбикорма являются благоприятной питательной средой
для многих бактерий и особенно плесневых грибов. При наличии
достаточного количества влаги (на уровне критической и более)
и положительных температурах (10-20°С и выше) плесени быстро
развиваются, выделяют много тепла и служат основной причиной
самосогревания. Обсемененность микрофлорой рассыпных комбикормов значительно выше, чем гранулированных. Объясняется это
действием на микрофлору высоких температур в процессе гранулирования.
Порче комбикормов способствуют также клещи и насекомые.
Все насекомые успешно размножаются в комбикормах во всех
участках насыпи даже при низкой влажности. Вследствие большой
скважистости рассыпных (56-58%) и гранулированных (50-54%)
комбикормов в насыпи обеспечивается запас воздуха (кислорода),
необходимый для интенсивного развития как микроорганизмов,
так и насекомых. Единственным фактором, ограничивающим развитие насекомых в комбикормах, является пониженная температура (ниже 10°С).
Хранение комбикормов при пониженной температуре
и влажности меньше критической значительно увеличивает срок
безопасного их хранения. При низкой температуре не могут активно развиваться ни микроорганизмы, ни насекомые, а также менее интенсивно протекают в комбикормах и различные окислительные процессы, приводящие к потере их свежести.
Сложность хранения комбикормов объясняется также большой их сорбционной емкостью. Обладая гигроскопическими свойствами, комбикорма существенно изменяют свою влажность. Особенно быстро это происходит в рассыпных кормах. Сорбция и десорбция водяных паров наиболее интенсивно происходит в течение первых 3 сут и заканчивается через 10-14 сут. В комбикормах
на складе или силосе процессы сорбции и десорбции интенсивно
происходят в верхнем слое насыпи. Скорость проникновения
145
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
влаги в насыпь зависит от гранулометрического состава комбикорма и его скважистости.
Для защиты от сорбционного увлажнения хранят комбикорма
в сухих складах. Относительная влажность воздуха в них не должна превышать 70-75%. Склады и силосы должны быть чистыми, не
зараженными вредителями, хорошо проветриваемыми. Комбикорма, БВД и карбамидный концентрат хранят насыпью или в таре.
При хранении насыпью допускается следующая высота загрузки:
при влажности продукции до 13% – до 4 м, свыше 13% – до 2,5 м.
Кратковременное (во избежание слеживания) хранение комбикормов как рассыпных, так и гранулированных, возможно и в силосах
различного сечения, высотой более 20 м. Комбикорма, БВД, карбамидный концентрат и премиксы, упакованные в мешки, укладывают в штабеля высотой не более 14 рядов. Не допускается укладывать в штабеля продукцию в поврежденных и загрязненных
мешках. В качестве тары наиболее распространены крафт-мешки.
Все виды продукции хранят раздельно, рассортированными строго
по номерам рецептов. Устойчивость комбикорма при хранении
зависит от качества и числа компонентов, входящих в рецептуру.
В соответствии с ГОСТ-23462-79 установлены сроки хранения
различных видов продукции комбикормовой промышленности.
Комбикорма для выращивания и откорма молодняка крупного рогатого скота, свиней в промышленных комплексах, а также птицы
допускается хранить в течение 1 мес. со дня его выработки, срок
хранения других комбикормов в рассыпном и гранулированном
виде, а также БВД и карбамидного концентрата – 2 мес. со дня выработки, премиксов – 6 мес.
При хранении продукции свыше указанных сроков ее проверяют на токсичность не реже 1 раза в месяц и не позднее 10 суток
до момента использования. Удлинить безопасный срок хранения
комбикормов можно при хранении их в атмосфере азота, диоксида
углерода, окиси углерода. Бескислородная среда значительно снижает потери каротина и тормозит окислительные процессы.
146
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
За состоянием комбикормов систематически наблюдают.
Ежесуточно делают внешний осмотр хранящейся продукции.
Определяют цвет, запах, если выявлены ухудшение состояния
и неблагополучие в хранении. Измеряют температуру в хранилище
и массе продукта. Если температура воздуха после двухнедельного
хранения повышается на 5°С, то определяют зараженность
вредителями хлебных запасов, а также влажность и титруемую
кислотность.
Контрольные вопросы
1. Что такое комбикорма, их значение.
2. Назовите основные виды сырья, применяемые при производстве
комбикормов.
3. Составьте структурную схему производства комбикорм ов.
4. Какие основные измельчающие машины Вы знаете?
5. Какова цель гидротермической обработки при производстве комб икормов?
6. Что такое экструдирование и каков принцип действия экструдеров?
7. В чем заключаются преимущества прессованных комбикормов?
147
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛОДООВОЩНОЙ
ПРОДУКЦИИ КАК ОБЪЕКТА ПЕРЕРАБОТКИ
4.1. Химический состав плодоовощной продукции
Химический состав растительного сырья определяет его пищевую ценность и органолептические свойства. Содержание тех
или иных веществ в овощах и фруктах зависит от сорта, условий
и технологии выращивания.
Вода является преобладающей составной частью плодов
и овощей (75-95%). При промышленной переработке плодоовощного сырья важное значение имеет количество сухих веществ.
Во фруктах содержание сухих веществ находится в пределах
10-20%, в овощах их сравнительно меньше – от 4 до 14%; исключение составляют зеленый горошек (20%), кукуруза (25%) и картофель (20-26%).
Сухие вещества в основном представлены углеводами
(до 90%). К важнейшим углеводам относятся крахмал, сахара,
клетчатка, пектиновые вещества. Фрукты и овощи содержат различное количество сахаров в виде дисахарида (сахарозы) и моносахаридов (глюкозы и фруктозы), отличающихся сладким вкусом.
Порог сладости (минимальная концентрация, при которой ощущается сладкий вкус) составляет для фруктозы 0,25%, глюкозы –
0,55, сахарозы – 0,38%. Вкусовые ощущения определяет сахарокислотный индекс – отношение процентного содержания сахара
к процентному содержанию кислоты. Например, для виноградного
сока при хорошем качестве он составляет 22-30, при индексе 22
сок имеет кислый вкус, свыше 30 – приторный. Наиболее богаты
сахарами фрукты – в среднем 8-12%. Содержание сахаров в овощах в среднем составляет около 4% (корнеплоды и бахчевые культуры). В плодах семечковых культур преобладает фруктоза (мало
глюкозы и сахарозы); черешня, вишня и виноград почти не содержат сахарозы, в основном – глюкозу и фруктозу. В зеленом горошке преобладает сахароза, в других овощах – глюкоза и фруктоза.
В присутствии кислот под влиянием фермента инвертазы сахароза в растворе гидролизуется с образованием глюкозы и фруктозы. При значительном нагревании сырья или продуктов его переработки может происходить карамелизация (неполный распад)
148
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сахаров, при нагревании сахара, взаимодействуя с аминокислотами, образуют темноокрашенные соединения – меланоидины.
Крахмал является полисахаридом. В растениях образует зерна, состоящие из амилопектина и амилозы. В холодной воде не
растворим. В горячей воде амилоза растворяется, а амилопектин
набухает. Образуется крахмальный клейстер. Температура клейстеризации крахмала колеблется в пределах 62-73°С. В зернах сахарной кукурузы содержится полисахарид гликоген.
Целлюлоза. В овощах содержится до 1-2% целлюлозы (клетчатки). В кабачках, огурцах, арбузах, дынях ее сравнительно мало
(0,2-0,5%), в корнеплодах – до 1,5%. Много клетчатки в семечковых плодах. Клетчатка повышает стойкость сырья против механического воздействия, но затрудняет ряд технологических операций. Гидролиз клетчатки происходит при нагревании под влиянием минеральных кислот. Сырье, богатое клетчаткой, нельзя использовать при производстве диетических консервов и для детского питания. В состав оболочки клеток входит полисахарид гемицеллюлоза (0,5-1%).
В состав многих фруктов и овощей входят пектиновые вещества, являющиеся производными углеводов. В растительном сырье они встречаются или в виде нерастворимого в воде протопектина, который входит в состав клеточных оболочек и придает им
жесткость (в недозрелых плодах), или в виде растворимого в воде
пектина. При созревании плодовых культур и овощей под действием ферментов протопектин переходит в пектин, растворимый
в клеточном соке, плоды становятся мягче. Процесс перехода протопектина в пектин возможен и при нагревании (особенно в присутствии кислот), что используется при консервировании. Содержание пектиновых веществ варьирует в пределах 1-1,5%.
Жиров в тканях плодовых и овощных культур немного, но
они играют важную роль в обмене веществ, так как входят в состав протоплазмы растительных клеток. В качестве запасных питательных веществ жиры откладываются в семенах (до 15-25%).
Из семян, богатых жирами, изготавливают растительные масла.
Органические кислоты и их соли содержатся почти во всех
фруктах и овощах. Общая кислотность не превышает одного процента, но у некоторых сортов вишни, алычи, кизила, красной и
черной смородины она достигает 2,5-3,5%. Различают кислотное
сырье (рН 2,5-5,5) и некислотное (рН > 5,5). К кислотному сырью
149
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
относятся семечковые и косточковые (вишня, черешня, слива, абрикос, персик и др.) плоды, ягодные культуры (смородина, крыжовник, земляника, малина и др.), цитрусовые плоды. Большинство овощей является некислотным сырьем, за исключением томата, щавеля, ревеня, содержащих кислоту в сравнительно большом
количестве. В семечковых плодах, кизиле, персиках, томатах, барбарисе, ягодах преобладает яблочная кислота, в цитрусовых – лимонная, в винограде – винная кислота и ее кислая калиевая соль
(винный камень). Щавелевая кислота встречается во многих плодовых и овощных культурах. В бруснике и клюкве имеется бензойная кислота; в вишне, малине, землянике – салициловая. Органические кислоты улучшают вкус пищи и играют важную роль
в обмене веществ в организме человека.
Дубильные вещества, содержащиеся во фруктах и овощах,
придают им терпкий, вяжущий вкус. Подразделяются на гидролизуемые и конденсированные. Значительное количество дубильных
веществ (катехинов) содержат айва, кизил, дикие яблоки –
до 0,6%, терн – до 1,6, остальные плоды – до 0,1-0,2%. Дубильные
вещества растворимы в воде, под действием ферментов легко
окисляются кислородом воздуха (особенно в яблоках), образуя
темноокрашенные соединения.
Специфический привкус и аромат придают фруктам и овощам
глюкозиды (органические соединения углеводов со спиртами, альдегидами, дубильными и другими химическими веществами).
В цитрусовых плодах содержится цитронин; клюкве и бруснике –
вакцинин; петрушке – апиин; сливе, вишне, смородине – глюкоянтарная кислота; томатах, баклажанах и картофеле – соланин.
В комплекс витамина Р цитрусовых плодов входит гасперидин,
в кожице и белом волокнистом слое содержится нарингин, обусловливающий горький привкус. На качество продукции и режимы переработки сырья оказывают влияние амигдалин содержащийся в косточках вишен, слив и абрикосов, который придает
продукту привкус и аромат, свойственные горькому миндалю,
гидролизуясь в организме человека, выделяет ядовитую синильную кислоту; соланин который встречается в картофеле (0,01%) и
томатах (0,004-0,008%); соланин, обусловливающий горький привкус баклажанов, при содержании 0,3%.
Окраска овощных и плодовых культур обусловлена присутствием пигментов – красящих веществ.
150
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Хлорофиллы имеют зеленую окраску. Их содержание в растениях составляет около 1%. В растительных тканях содержится
смесь а- и β-хлорофилла в соотношении 75 : 25. Им сопутствуют
каротиноиды. Хлорофиллы нерастворимы в воде. По своей химической природе хлорофилл является сложным эфиром двухосновной кислоты и двух спиртов (метилового и высокомолекулярного
спирта фитола). При нагревании в присутствии кислоты магний
хлорофилла заменяется водородом. При этом образуются вещества
бурой окраски – феофитины.
Антоцианы придают овощам и фруктам цвет от красного
до фиолетового. По своей химической природе являются глюкозидами, распадающимися при гидролизе на сахара и окрашенный
глюкон. При длительном нагревании могут разрушаться и терять
свой цвет (например, пигменты земляники, черешни, вишни, свеклы). В присутствии металлов некоторые антоцианы меняют свою
окраску. Олово придает фиолетовый оттенок вишням и черешням,
синий – черной смородине. В присутствии солей олова, железа
и меди меняют окраску антоцианы винограда. Антоцианы обладают фитонцидным действием.
Каротиноиды обусловливают цвет плодов от желтого до
красного, включают в себя около 60-70 природных пигментов. Ликопин – красное красящее вещество. Содержится в томатах, шиповнике и др. Каротин имеет оранжевую окраску. Этим пигментом
богата морковь (6-14 мг%), красноплодная рябина (8 мг%), томаты, абрикосы, персики, цитрусовые плоды.
Определенный вкус фруктам и овощам придают эфирные
масла – летучие компоненты, обладающие сильным ароматом.
Способствуют выделению в организме человека пищеварительных
соков. Некоторые из них обладают антибиотическими свойствами
и входят в состав фитонцидного комплекса. Богаты ароматическими эфирными маслами пряные овощи (0,05-0,5%), чеснок (0,01%),
лук (0,05%), плоды цитрусовых культур (1,8-2,5%).
Плоды и овощи содержат небольшое количество азотистых
веществ (в среднем около 1,5%). Представлены они белками, аминокислотами, амидами, аммиачными солями и нитратами.
Витамины – это сравнительно низкомолекулярные органические соединения разнообразного химического состава, объединяемые по признаку их строгой необходимости для поддержания
жизнедеятельности организма человека. Важность витаминов
151
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
объясняется прежде всего тем, что многие из них в соединении
с белками образуют ферменты. Отсутствие или недостаточное содержание в организме витаминов может приостановить или задержать образование важнейших для организма ферментов и, следовательно, вызвать нарушение нормального хода обмена веществ.
Витамины, содержащиеся в растительных пищевых продуктах,
имеют различный качественный и количественный состав даже
в рамках одного вида. Большое значение оказывают сорт, условия
выращивания, степень зрелости, послеуборочная обработка, условия хранения. Обычно витамины распространены в растительных
тканях неравномерно (например, тиамин и аскорбиновая кислота
в больших количествах содержится под кожицей) и претерпевают
значительные изменения при технологической обработке сырья.
Витамины плодов и овощей делятся на растворимые в воде – многие витамины группы В, витамины С, РР, Р, Н, инозит, парааминобензойная кислота; и жирорастворимые – витамины А, Е и К.
Минеральные, или зольные вещества входят в состав структурных элементов всех живых клеток и тканей. Важнейшими из
минеральных веществ являются соли кальция, натрия, калия, железа, а также сера, фосфор и хлор. Зольность большинства плодов
составляет 0,25-1%; шпината, свеклы, пряных овощей – до 2-2,5%.
Зола содержит окислы калия, натрия, кальция, магния, железа,
марганца, алюминия и других химических элементов, общее число
которых превышает 60.
Ферменты – катализаторы и регуляторы всех биохимических
процессов, протекающих в живой клетке. Все ферменты – вещества белкового происхождения. Поэтому высокие температуры,
вызывая необратимую коагуляцию белков, инактивируют ферменты.
Фитонциды – это растительные антибиотики, т. е. вещества,
убивающие микроорганизмы. Очень активны фитонциды лука
и чеснока. Фитонциды имеются также в моркови, свекле, томатах,
сладком овощном перце, рябине, черной смородине, апельсинах.
152
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4.2 Технологические особенности плодоовощного сырья
и факторы, влияющие на качество переработанных
продуктов
Плоды и овощи как в свежем, так и в переработанном виде
являются незаменимыми пищевыми продуктами поскольку являются источником питательных веществ необходимых человеку.
Поэтому необходимо уделять большое внимание факторам, определяющим качество переработанной плодоовощной продукции
к которым относятся:
- особенности морфологического строения клеток и тканей;
- помологический сорт;
- степень зрелости;
- качество сырья;
- условия и сроки хранения сырья;
- микробиологическая обсемененность сырья.
Особенности морфологического строения клеток. В растительных тканях клеточная оболочка изнутри выстлана цитоплазматической мембраной, структура которой имеет особое значение
не только для жизни клетки, но и для ряда технологий консервирования. Она имеет ультрамикропористую структуру, что обеспечивает ее проницаемость для воды, и не пропускает более крупные
молекулы, т. е. полупроницаема. Полупроницаемость цитоплазматической мембраны осложняет протекание диффузионных и физических процессов, что необходимо учитывать при разработке технологии производства.
Например, на полупроницаемости клеточных мембран и связанной с этим способностью клеток находиться в состоянии плазмолиза основан один из способов концентрирования – концентрирование «обратным осмосом».
Свойство полупроницаемости присуще только живой и здоровой клетке. Когда клетка подвергается механическим травмам,
обработке высокими или низкими температурами, ионизирующим
облучением или другим экстремальным воздействиям, при которых порог раздражения превышает допустимый, происходит необратимая коагуляция коллоидов цитоплазмы и предельно возрастает клеточная проницаемость, цитоплазматическая оболочка разрывается и клетка погибает. При этом вещества, растворенные в кле153
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
точном соке, через нарушенную мембрану беспрепятственно
выходят из клетки наружу. На способности мертвой клетки выделять наружу клеточный сок основываются многие производства,
например предварительная обработка плодов тем или иным способом до прессования для повышения сокоотдачи.
В клетках происходят деструктивные процессы, связанные со
старением, характеризующиеся разрушением липопротеидного
комплекса мембран, что приводит к появлению в цитоплазме
большого количества темных осмофильных глобул. Внешне это
явление проявляется в побурении ткани. Такое сырье полностью
утрачивает пригодность к переработке.
Размягчение тканей плодов и овощей при варке, стерилизации
и кулинарной обработке связано с гидролитическим расщеплением
пектиновых веществ срединных пластин между клетками. Сырье
с более кислым клеточным соком, такое как слива, вишня, алыча,
развариваются быстрее, чем малокислые. Малокислые сорта яблок, а также груши, кислотность которых ниже, чем у яблок, при
обработке практически не разрушаются. Разваривание снижается
с возрастанием концентрации сахара.
В некоторых видах овощной продукции (из свеклы, редиса)
в стареющих клетках образуется лигнин, который пропитывает
клеточные стенки и способствует их одревеснению, при этом
ткань становится грубой, жесткой и непригодной для переработки.
Одревеснение может быть процессом обратимым. Например, в недозревших грушах и айве каменистые клетки с толстыми и сильно
инкрустированными лигнином оболочками, снижающими качество производимой продукции, по мере дозревания плодов при
хранении размягчаются за счет резкого снижения содержания в
них лигнина.
Влияние сорта. Сорта плодов и овощей для переработки подбирают индивидуально для каждой местности в зависимости от
климатических особенностей и почвенных условий, а также вида
продукции, для производства которой они предназначены, поскольку, в зависимости от дальнейшего использования, к сырью
могут быть предъявлены взаимно исключающие друг друга требования. Например, для выработки джема подбирают сорта яблок,
отличающиеся высоким содержанием пектина, который обуславливает желирование продукции. При получении концентрированного сока из яблок большое содержание пектина не желательно,
154
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
так как он затрудняет процесс уваривания.
Для характеристики сорта изучают его агробиологические
и химико-технологические показатели. Наиболее важные агробиологические характеристики – урожайность, товарность, засухои морозоустойчивость, устойчивость к заболеваниям, сельскохозяйственным вредителям, скороспелость, равномерность созревания урожая и пригодность к механизированной уборке. Для удлинения сезона работы перерабатывающего предприятия рекомендуется использовать сорта с разным вегетационным периодом – ранние, средние и поздние.
К химико-технологическим показателям качества, определяющим пригодность сырья для переработки, относятся цвет и
устойчивость его при переработке сырья, размер, форма, индекс
формы, средняя масса, сопротивляемость растрескиванию, устойчивость к механическим повреждениям, лежкоспособность, соотношение частей (кожицы, мякоти и семян), а также специфические
признаки, определяемые в зависимости от вида производимой
продукции. В технологических инструкциях на производство консервов обязательно указывают требования к сырью и при необходимости рекомендуемые сорта для производства конкретного вида
продукции. В зависимости от вида вырабатываемой продукции
устанавливают индивидуальные критерии, по которым выбирают
сорт.
Обязательными показателями при приемке сырья на переработку являются показатели химического состава, которые регламентированы для конкретных видов плодов и овощей с учетом
требований к качеству готовой продукции. Например, при производстве натуральных плодовых консервов рекомендуют сорта с рН
4,0 и ниже, а для квашения пригодны только среднепоздние и
поздние сорта капусты, поскольку отличаются более высоким содержанием сахаров (более 4%).
При производстве некоторых консервов имеет значение не
только абсолютное содержание тех или иных химических веществ,
но и их соотношение. Например, определенная пропорция между
сахарами и кислотами обуславливает вкусовые качества соков.
А томатную пасту можно получить, только если в сырье отношение растворимых в воде сухих веществ к нерастворимым будет не
менее шести.
155
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При производстве плодоовощных консервов важен и такой
показатель, как массовая доля сухих веществ. Так, в технологической инструкции по производству плодовых ягодных соков, пюре,
повидла, джемов и других продуктов для каждого вида сырья указывают рекомендуемые для переработки сорта и минимальное содержание в них сухих веществ. Для некоторых видов консервов
в технологической инструкции регламентируется не сорт, а конкретный показатель сорта. Например, при производстве консервированных компотов, где потребительские свойства определяются
привлекательностью внешнего вида, предъявляют требования к
сырью по максимально допустимому поперечному диаметру плода, при производстве консервов из корнеплодов – форме, размеру
и консистенции, так как именно эти показатели определяют эффективность проведения таких технологических процессов, как
мойка и резка.
Степень зрелости сырья. Созревание плодов и овощей характеризуется непрерывным изменением строения и химического состава растительной ткани, формы и размера. В процессе созревания в плодах появляются и развиваются семена, накапливаются
красящие и ароматические вещества, ткань становится менее грубой, более сочной. При перезревании ткань становится дряблой,
имеет низкую сокоотдачу, снижаются вкусовые качества. Поэтому
степень зрелости является важным технологическим показателем,
определяет консистенцию консервированных продуктов, выход
и органолептические характеристики.
Различают следующие степени зрелости:
- биологическую – характеризуется наличием зрелых семян);
- потребительскую – при которой сырье наиболее пригодно для
непосредственного употребления в пишу;
- техническую (технологическая или консервная) – при которой
обеспечивается наилучшее качество изготовляемых консервов.
Последовательность наступления степеней зрелости может
быть любая. Например, огурцы и баклажаны достигают потребительской и технической степени зрелости раньше, чем биологической, яблоки осенних и зимних сортов вначале достигают биологической и съемной степени зрелости, а потребительской – после
определенного периода хранения. У ягод все степени зрелости
наступают одновременно. Практически во всех технологических
156
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
инструкциях оговаривается степень зрелости сырья.
Особое значение этот показатель приобретает при производстве консервов из зеленого горошка, фасоли стручковой, кукурузы
сахарной, томатов и др. Например, при производстве консервов из
зеленого горошка можно использовать только мозговые сорта в
молочной стадии зрелости. При приемке сырья, в зависимости от
степени зрелости зерна, зеленый горошек подразделяют на три
сорта: высший, первый и второй, из него вырабатывают высший,
первый и столовый сорта консервов.
Качество сырья. Консервные заводы для переработки
должны использовать сырье, выращенное в местных и близлежащих хозяйствах, так как при транспортировании качество его снижается, увеличивается содержание отходов, ухудшаются технологические свойства. Качество плодоовощного сырья должно соответствовать требованиям стандартов или технических условий,
которые разработаны на все виды выращиваемого и заготовляемого сырья.
Условия и сроки хранения сырья. В процессе хранения растения расходуют запасные вещества на обеспечение процессов жизнедеятельности, продолжение формирования и укрепления покровных тканей в начальный период хранения, дозревание, противоборство стрессовым факторам, защитные реакции, заживление
механических повреждений, обеспечение состояния покоя и активизацию ростовых процессов в весенний период. Активность протекания метаболических процессов в растительных тканях при
хранении определяет стабильность качества и технологические
свойства сырья, предназначенного для переработки. Соблюдение
установленных режимов и сроков хранения сырья определяет потери массы продукции за счет естественной убыли и загнивания, а
также влияет на тургорное состояние продукции. Тургорное состояние тканей обусловливает качество проведения таких технологических операций, как мойка, очистка и резка. В процессе хранения кроме влаги растения теряют значительное количество органических веществ: углеводов, кислот, гликозидов и др. Существенное влияние на качество консервированных продуктов оказывают превращения в пектиновом комплексе. В процессе хранения происходит постепенный гидролиз пектиновых веществ до
полигалактуроновой кислоты и метилового спирта. Содержание
растворимых пектиновых веществ в сырье – важная технологиче157
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ская характеристика при переработке растительного сырья.
Пектиновые вещества способны в той или иной степени образовывать желе, что используют при производстве желе, джема, конфитюра, повидла, мармелада и пастилы. В ряде технологических
процессов, наоборот, требуется проведение дополнительной обработки, например, бланширования для размягчения и разрыхления
тканей и перевода нерастворимого протопектина в растворимый.
При получении осветленных соков пектиновые вещества дают помутнение и осадок при взаимодействии с другими компонентами
клеточного сока, в том числе с дубильными веществами, поэтому
их стараются удалять. Содержание полифенолов и дубильных веществ при хранении уменьшается, что приводит к изменению вкуса, аромата продукции и снижению устойчивости к поражению
микроорганизмами. Происходит постепенное снижение содержания витаминов, изменяются количество и состав ароматических и
красящих веществ. Все эти процессы снижают пищевую и биологическую ценность консервированной продукции.
Особое внимание уделяют хранению при поступлении на переработку зеленных овощей, ягод и косточковых плодов. Влагоудерживающая способность клеточных коллоидов у этой группы
очень низка, поэтому они быстро теряют сок вследствие коагуляции протоплазмы. Кроме того, они обладают высокой интенсивностью дыхания, а листовые овощи, кроме того, имеют очень развитую поверхность испарения. Все это приводит к быстрому увяданию, порче продукции и делает ее непригодной для переработки.
Микробиологическая обсемененность растительного сырья.
К естественной микрофлоре плодов и овощей в первую очередь
относят разнообразные виды плесневых грибов и дрожжи. Присутствуют также многие виды кокковых, палочковидных и спорообразующих бактерий, которые развиваются на овощах более часто, чем на плодах, так как овощи имеют рН, близкий к нейтральному. В то же время кислотолюбивые дрожжи чаще встречаются
на плодах. Так как овощи растут почти исключительно в непосредственной близости от земли, для них характерно загрязнение
почвенными микроорганизмами.
Наличие большого количества микроорганизмов на поверхности плодоовощной продукции обуславливает необходимость
тщательной мойки сырья и стерилизации консервированной продукции. Состав поверхностной микрофлоры обуславливает пара158
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
метры проведения процесса стерилизации. Так как в состав
эпифитной микрофлоры плодов входят в основном нетермостойкие микроорганизмы грибковой природы, то термическая обработка плодово-ягодных консервов проводится в большинстве случаев
путем пастеризации – обработки при температурах до 1000 С. Повышенная кислотность при этом способствует повышению эффективности стерилизации. При стерилизации консервированных
овощей, на поверхности которых находятся более термоустойчивые микроорганизмы бактериальной природы, температуру увеличивают до 1000 С и выше.
4.3. Микробиологическая обсемененность
плодоовощного сырья
Микрофлора плодов. Плоды характеризуются высокой кислотностью и, соответственно, низким рН – от 2-3 у лимонов
до 5 – у бананов. Поэтому возбудителями их порчи являются,
прежде всего, плесневые грибы и дрожжи. Под влиянием их жизнедеятельности плоды очень быстро портятся. Такие плоды, как
малина, абрикосы, черешня, клубника, плесневеют при комнатной
температуре менее чем через сутки. Яблоки, груши, айва устойчивы более продолжительное время.
Плесневение – основной вид порчи плодов при хранении до
момента их переработки. Процесс плесневения ускоряется, если
плоды повреждены при уборке или транспортировке. Повреждение кожицы (кутикулярного слоя) облегчает проникновение микроорганизмов в плод и ускоряет процессы порчи. На развитие плесеней благоприятно влияют повышенные температуры, аэрация
и высокая влажность. В результате плесневения плодовая мякоть
становится мягкой и непригодной к употреблению и консервированию.
На поверхности плодов содержатся также фитопатогенные
микроорганизмы. Они нарушают естественную защитную систему
плодов и создают благоприятные условия для развития сапрофитной микрофлоры, вызывающей гниение.
Rhizopus nigrikans и близкие к ней виды плесеней вызывают
мокрую гниль. В результате повреждения клеточных мембран сок
вытекает и его атакуют другие виды микроорганизмов. Поврежденная часть плода представляет собой влажную кашеобразную
159
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
массу с острым запахом. Чаще всего поражает клубнику.
Плесени семейств Gloeosporium и Sclerotinia вызывают сухую
гниль. Поверхность плодов становится сухой, покрывается струпьями, плоды становятся легкими и внутри пустыми. Различные
виды Fusarium, а также виды семейств Botritis, Alternaria,
Penicillium, Trichothecium, Cladosporium и др. вызывают сердцевинную гниль. Этот тип порчи характерен, прежде всего, для яблок и груш. Выражается он в разрушении сердцевинной части
плодов, которая приобретает коричневую окраску.
Плесени Gloeosporium perenuans, G. Album, G. Fructidenum,
Glomerella cignulata, Trichothecium roseum вызывают горькую
гниль. Пораженные плоды приобретают горький вкус. При этой
порче на поверхности плодов формируются круглые желтокоричневые, ярко очерченные пятна. С поверхности порча быстро
переходит вглубь паренхимной ткани. На поверхности плодов на
пораженных местах развиваются серо-желтые или молочно-белые
бугорки, содержащие споры возбудителя. Заболевание характерно
для вишен.
Плесени семейства Sclerotinia вызывают коричневую гниль,
поражают преимущественно семечковые и косточковые плоды.
У семечковых плодов доминируют Sclerotinia fructigenum, у косточковых – Sclerotinia laxa. На поверхности плодов появляются
серо-желтые или желто-бурые образования мицелия в виде валиков концентрической формы. Они содержат много конидий. Пораженные ткани размягчаются. Сначала они светлеют, а потом
приобретают темно-коричневую окраску. Кожица плода становится твердой, приобретает окраску от темно-коричневой до синечерной, откуда и идет название этой порчи. Поражается весь плод.
Заражение передается от одного плода другому и это приводит
к образованию очагов пораженных плодов.
Penicillium expansum, P. Oligitatrum, P. italikum вызывают зеленую гниль плодов, сохраняемых в хранилищах. Первая поражает
семечковые плоды, две другие – цитрусовые. В начале заболевания на кожице появляются светло-коричневые стекловидные образования, потом паренхима размягчается, и развиваются бело-серые
колонии плесени, на которых формируются зеленые порошкообразные скопления спор. Плод приобретает неприятный запах гнили даже в случае частичного повреждения. Зеленая гниль вызывается также некоторыми видами семейств Claudosporium, Tricho160
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
derma, Verticillium, которые могут вызывать порчу не только
плодов, но и овощей.
Botritis cinerea и родственные ей виды вызывают во влажное
и теплое время года серую гниль. У клубники возбудитель проникает часто в чашечку и распространяется по поверхности плодов в
виде серого мицелия высотой 1-2 мм, который и формирует многочисленные древовидные разветвленные органы плодоношения,
на концах которых сидят серые или серо-коричневые конидии.
Пораженные плоды приобретают коричневую окраску и засыхают.
Это заболевание чаще всего поражает клубнику.
Кроме плесеней, возбудителями порчи плодов очень часто
являются дрожжи. Обладая высокой скоростью обмена веществ,
дрожжи развиваются быстрее, чем плесени, и приводят к более
быстрой порче плодов.
В процессе жизнедеятельности дрожжи используют сахара,
многоатомные спирты, органические кислоты, углеводы, разрушают такие сложные природные соединения, как пектин, крахмал,
ароматические вещества. Продуктами обмена являются чаще всего
спирт и диоксид углерода, молочная кислота. Продукты метаболизма дрожжей могут использоваться как источник энергии плесневыми грибами.
Дрожжи и плесени не термостойки. При нагревании во влажной среде вегетативные клетки дрожжей гибнут при 50-60°С примерно через 5 мин, а споровые формы при 70-80°С за это же время. Плесени гибнут при 100°С после нагревания в течение нескольких минут. Вегетативные формы могут уничтожаться и при
62°С через 30 мин нагревания во влажной среде. Для уничтожения
спор некоторых плесеней необходимо нагревание до 80°С в течение 30 мин. Конидии Aspergillus orizae гибнут через 5 мин при
55°С во влажной среде и через 5 мин при 75°С в сухой среде.
Имеются, однако, и термоустойчивые споры плесеней, которые могут выдержать режимы пастеризации плодовых соков.
К ним относятся споры видов Bissochlamus, Paecilimyces, Phialophora.
Бактерии также могут вызывать порчу плодов, но их действие
ограничивается низким рН (<4,5), действующим как ингибитор.
Наиболее часто возбудителями порчи плодов являются бактерии
Erwinia carotovora и Pseudomonas marginalis.
Микрофлора овощей. Овощи, по сравнению с другими пище161
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выми продуктами, содержат мало белков, углеводов и жиров,
за исключением гороха и сухой фасоли, которые богаты протеинами и углеводами, но много витаминов, минеральных веществ и
клетчатки. Порча овощей вызывается теми же возбудителями, что
и порча плодов, но так как рН овощей близко к 7 (нейтральной области), на них чаще развиваются бактерии.
На овощах чаще всего встречаются микроорганизмы родов
Alcaligenes, Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus, а также
плесени, среди которых наиболее типичными представителями
являются роды Penicillium, Fusarium, Alternaria, Botritis, Sclerotinia,
Rizoctonia.
На поверхности корнеплодов (моркови, свеклы и др.) имеется
и большое количество почвенных микроорганизмов, включая
очень стойкие к нагреванию споры и бактерии родов Bacillus
и Clostridium.
Поверхность овощей является естественной зоной жизни молочнокислых бактерий, которые постоянно присутствуют на листьях капусты, огурцах, томатах. Из почвы на овощи могут попадать патогенные микроорганизмы. Наиболее часто встречается
Escherichia coli, которая попадает в почву с естественными удобрениями. При использовании для поливки овощей сточных вод
населенных пунктов возможно попадание на них и других желудочно-кишечных патогенных микроорганизмов, например Salmonella typhi, которая сохраняет свою жизнедеятельность в течение
35-45 дней. Овощи могут содержать и яйца глистов, являющихся в
некоторых случаях причиной массовых эпидемий при потреблении в свежем виде плохо вымытых овощей.
Загрязнение овощей может происходить при контакте с животными, насекомыми, воздухом, тарой, руками людей, которые
убирают и транспортируют сырье и т. д.
Так как овощи растут очень близко к почве, для них характерна высокая микробиальная обсемененность, которая в некоторых
случаях достигает миллионов микроорганизмов на 1 см 2 . В порче
овощей главную роль играют бактерии. Фитопатогенные бактерии
родов Erwinia и Xanthomonas являются возбудителями особого
вида мокрой гнили. Эти микроорганизмы выделяют экзоферменты, которые расщепляют срединные пластины растительной ткани,
состоящие из пектиновых веществ, превращают ткани в кашеобразную массу. Выделяющийся при этом сок является хорошей
162
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
средой для развития многих видов микроорганизмов. Так,
сапрофитные виды бактерий вызывают ослизнение и скисание
овощей. Типичным возбудителем такой порчи является Erwinia
sarotovara. Порча моркови, вызванная этим возбудителем, обычно
начинается с верхушки корнеплода, а затем поражает его внутреннюю часть.
Sclerotinia schrotivorum – плесневый гриб, вызывающий заболевание, известное под названием склеротинии, или коричневой,
или белой гнили, наиболее типичное для моркови, репы и других
овощей. Ткани размягчаются и обильно покрываются грибковым
мицелием, похожим на хлопья, с выделением мелких капель воды
в виде росы.
Грибок Rhizoctania crocorum вызывает коричневую гниль. Он
поражает морковь, репу, спаржу и другие овощи. Пораженные
части покрываются темно-фиолетовым мицелием, который проникает глубоко в ткань.
Phomorostrupii поражает морковь, при этом на верхушке появляется бурое пятно круглой формы.
Грибы рода Alternaria покрывают пораженные ими части корнеплодов темно-серым мицелием. Конидии окрашены сначала
в коричневый, затем в черный цвет, откуда и идет название этого
заболевания – черная гниль. При высокой влажности воздуха листовые овощи, стручковая фасоль и зеленый горошек покрываются
пятнами коричневого или красно-коричневого цвета площадью до
1 см 2 . При развитии болезни пятна могут сливаться друг с другом.
В некоторых случаях единичные пятна выделяют серые или красноватые капельки слизи.
Кроме бактериальных и плесневых мокрых гниений встречаются серая, коричневая, белая, зеленая и другие виды гнили овощей, образование пятен, струпьев и грибная ржавчина. Плесень
Cobletotrichum circinans поражает лук с образованием поверхностных пятен от темно-зеленого до черного цвета. Если плесень проникает в ткань, пятна приобретают желтоватую окраску. Серую
гниль, которая начинается около шейки луковицы, вызывает Botritis alli. Ткани размягчаются и приобретают коричневую окраску.
Если в них проникнут бактерии, появляется мокрая гниль. Плесени видов Flternaria и Pleospora поражают томаты и перец, вызывая
почернение поврежденных мест. Pidymella проникает через плодоножку и образует на эпидермисе черные пятна концентрической
163
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
формы. Плесени Rhizopus, Mucor, Gloesporium вызывают мокрую
гниль у томатов, попадая в плоды через поврежденные места.
В образовании мокрой гнили участвуют и дрожжи, переносимые
мухой дрозофилой, которая откладывает свои яйца в томатах.
Контрольные вопросы
1. В чем заключаются особенности химического состава свежей плодоовощной продукции?
2. В чем заключаются различия в химическом составе свежих плодов
и овощей?
3. Чем обусловлена физиологическая ценность плодоовощной проду кции?
4. Какие технологические особенности плодоовощного сырья являются
факторами, участвующими в формировании качества переработанной
плодоовощной продукции?
5. Каким образом условия и сроки хранения свежего плодоовощного
сырья влияют на качество переработанной плодоовощной продукции?
6. Дайте характеристику эпифитной микрофлоры плодов.
7. Дайте характеристику эпифитной микрофлоры овощей.
8. В чем различие состава эпифитной микрофлоры свежего плодового
и овощного сырья?
164
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ
ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
5.1. Принципы консервирования по Я. Я. Никитинскому
Способы консервирования плодоовощной продукции, применяемые на практике, основаны на частичном или полном подавлении протекающих в них химических и биохимических процессов.
Исходя из этого профессором Я. Я. Никитинским все методы сохранения продукции, в том числе и путем ее переработки, были
классифицированы по принципу воздействия на жизнь возбудителя или объекта порчи. При консервировании плодоовощной продукции можно выделить три основных принципа:
1) биоза, т. е. поддержания жизненных процессов в сырье и использования его естественного иммунитета – невосприимчивости
к действию микроорганизмов;
2) анабиоза, основанного на замедлении, подавлении жизнедеятельности микроорганизмов и растительного сырья при помощи
различных физических, химических, физико-химических и биохимических факторов. При этом микроорганизмы всегда приводятся
в анабиотическое состояние. Жизненные же процессы в сырье, как
правило, прекращаются совсем;
3) абиоза (отсутствия жизни), т.е. полного прекращения всех
жизненных процессов как в сырье, так и в микроорганизмах.
Нужно сказать, что ни один из принципов, положенных в основу этой классификации, не может быть осуществлен на практике
в чистом виде. Чаше всего те или иные методы консервирования
основываются на смешанных принципах. Так, например, в первой
группе методов встречаются элементы второй группы. Точно так
же в группе анабиотических методов можно различить признаки
группы, основанной на принципе отсутствия жизни. И, наконец,
в группу методов, основанных на принципе отсутствия жизни, всегда примешиваются элементы анабиоза. Однако верно и то, что
каждая из групп все-таки характеризуется преобладанием какоголибо одного принципа, и поэтому эта классификация, предложенная профессором Я. Я. Никитинским, удобна и помогает лучше
уяснить сущность методов консервирования.
Принцип биоза. На этом принципе основано кратковременное
сохранение плодов и овощей в свежем виде на сырьевых
165
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
площадках консервных. Фактически биоз это система мер, направленных на поддержание нормальных жизненных процессов в растительном сырье и некоторое ограничение их интенсивности без
какой-либо специальной обработки.
Принцип анабиоза. Принцип основан на приведении продукта
в состояние, при котором замедляются или полностью прекращаются все процессы жизнедеятельности как в микробной клетке, так
и в продукте.
Анабиоз при переработке продукции может быть создан следующими способами:
- путем хранения плодов и овощей в замороженном состоянии –
криоанабиоз. Этот метод заключается в том, что сырье или пищевой продукт охлаждают до температуры значительно более низкой, чем соответствующая температура замерзания, а затем в таком виде хранят. Замороженные пищевые продукты и сырье можно сохранять в течение многих месяцев, т. е. значительно дольше,
чем при хранении в охлажденном состоянии;
- частичным или полным обезвоживанием продукта – ксероанабиоз. Микроорганизмы питаются осмотическим путем, всасывая
растворенные в воде питательные вещества. Поэтому все микробы
для своего существования и развития требуют определенного содержания воды в окружающей среде. Минимум влажности, при
котором возможно развитие бактерий, составляет 25-30%, а плесневые грибы требуют не менее 10-15% влаги. При высушивании
влажность овощей и плодов доводят до 8-25%, то есть до уровня,
который препятствует развитию микроорганизмов;
- путем создания высокого осмотического давления в продукте –
осмоанабиоз. Осмотически деятельными называются такие вещества, которые не могут проникнуть через ультромикроскопические
поры биологических мембран растительных клеток. Вследствие
этого при погружении растительной ткани в раствор таких веществ диффузионный процесс выравнивания концентраций веществ, содержащихся внутри и вне клетки, происходит за счет перемещения молекулы растворителя – воды, то есть путем осмоса.
Получается, что раствор таких веществ (их называют осмотически
деятельными) как бы высасывает влагу из клеток и в основном
обусловливает консервирующее действие, вызывая их плазмолиз.
Плазмолизированные микроорганизмы впадают в анабиотическое
состояние и теряют способность вызывать порчу пищевых
166
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
продуктов. Анабиоз при плазмолизе обусловлен обезвоживанием
микробных клеток и осмотическим давлением, оказываемым раствором на биологические мембраны;
- путем повышения кислотности продукта – ацидоанабиоз;
- применением анестезирующих веществ – наркоанабиоз.
Принцип абиоза предусматривает полное уничтожение жизни
в продукции – стерилизацию.
Стерилизация может проводиться:
1) термическим способом, путем пастеризации – обработки продукции температурами до 1000 С, стерилизации – обработки продукции температурами более 1000 С или тиндализации – многоэтапной пастеризации при температурах около 60-700 С. При первой варке, которая недостаточна по продолжительности или температурному уровню, погибает большинство вегетативных клеток
бактерий. Часть из них успевает превратиться в споровую форму
и тем самым «спасается» от действия высокой температуры. В течение межварочной суточной выстойки при комнатной температуре споры прорастают, образуя вегетативные клетки, которые погибают при повторных варках. При такой обработке первоначальная
консистенция сырья изменяется минимально, а качество консервов
получается лучше, чем при обычной стерилизации;
2) химическим способом – путем использования антисептиков
и антибиотиков;
3) механической (обеспложивающей) стерилизацией – при которой удаление микроорганизмов из продукта осуществляется фильтрованием, центрифугированием и пропусканием продукта через
обеспложивающие фильтры, задерживающие клетки микроорганизмов;
4) лучевой стерилизацией – путем применения ультрафиолетовых, ультракрасных, рентгеновских лучей.
5.2. Методы консервирования плодоовощного сырья
В основе современных способов переработки плодов и овощей лежит комплекс факторов воздействия, направленных на регулирование микробиологических и биохимических процессов,
протекающих в плодоовощном сырье.
167
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В зависимости от способов воздействия на плодоовощное сырье и происходящих в нем процессов способы переработки условно делят на следующие группы:
- биохимические – квашение, соление, мочение, производство
плодово-ягодных и виноградных вин;
- химические – консервирование веществами антисептического
действия (сернистой и сорбиновой кислотами, пропионатами
и др.);
- физические – термостерилизация (при производстве консервов),
сушка, замораживание, лучевая стерилизация и др.;
- физико-механические – обеспложивающая фильтрация, производство крахмала из картофеля;
- физико-химические – консервирование сахаром и солью.
Биохимические методы (квашение, соление, мочение – ацидоценоанабиоз). Это повышение кислотности среды, являющейся
консервирующим агентом, в результате направленного культивирования определенных групп микроорганизмов. Плоды и овощи
содержат достаточное количество углеводов в легкодоступной
форме и все необходимые биологически активные вещества для
развития комплекса молочнокислых бактерий, повышающих кислотность продукции до уровня, препятствующего развитию гнилостных бактерий, дрожжей и плесеней. Дополнительно при квашении и солении вносят осмофильный агент – поваренную соль,
вызывающую плазмолиз клеток и диффузию клеточного сока.
Кроме того, соль препятствует развитию гнилостных микроорганизмов на первых этапах гетероферментативного брожения.
Химические методы. К ним относятся маринование и химическая стерилизация.
Маринование (ацидоанабиоз) – повышение кислотности среды
в продукции за счет введения кислоты. Жизнедеятельность каждого вида микроорганизмов возможна лишь в определенных границах рН среды, выше и ниже которых она угнетается. Для большинства плесневых грибов и дрожжей наиболее благоприятна
слабокислая среда с рН 5-6. Большинство бактерий лучше развиваются в зоне рН 6,8-7,3, то есть в нейтральной или слабощелочной среде. Губительное действие на микроорганизмы некоторых
органических кислот, в том числе уксусной, может быть обусловлено не только неблагоприятной концентрацией водородных
ионов, но и токсичностью недиссоциированных молекул кислоты.
168
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Установлено, что уксусная кислота в количестве 0,5-2,0% оказывает бактерицидное действие. Микроорганизмы по-разному реагируют на разные виды кислот. Так, молочнокислый стрептококк
прекращает размножаться в субстрате, содержащем молочную
кислоту, при рН 4,7-4,4, а в присутствии уксусной – при рН 5,14,8. Зная отношение микроорганизмов к кислотности среды, и регулируя ее рН, можно подавлять или стимулировать развитие микрофлоры, что имеет практическое значение. Неблагоприятное действие кислой среды на гнилостные бактерии положено в основу
хранения некоторых пищевых продуктов в маринованном и квашеном виде.
На указанном выше принципе основано производство маринованных плодов и овощей. Консервирующее действие только в
результате повышения кислотности достигается при производстве
острых маринадов, содержащих не менее 1,5-1,8% уксусной кислоты. При необходимости получения менее острых маринадов,
слабокислых (0,4-0,6% уксусной кислоты) или кислых (0,610,90%) применяется дополнительное консервирующее воздействие
высокими температурами (пастеризация или стерилизация).
Химическая стерилизация (химоанабиоз) предусматривает
применение химических веществ, обладающих в той или иной
степени бактерицидными и фунгицидными свойствами, для
предотвращения развития микроорганизмов в плодоовощных продуктах.
Физические методы. К ним относят замораживание, сушку,
термостерилизацию, ультрафиолетовые лучи, ультразвук, электрический ток высокой и сверхвысокой частоты.
Замораживание (криоанабиоз) применяют как для хранения
сырья с целью последующего его консервирования, так и как самостоятельный способ консервирования. Возможно быстрое замораживание только таких продуктов, биологические, химические
и физические свойства которых при замораживании существенно
не изменяются. Для замораживания используют здоровые, зрелые
и качественные фрукты и овощи. Пригодность сырья к замораживанию желательно предварительно проверить. Консервирующее
действие замораживания основано на том, что при температуре
ниже минус 100 С микроорганизмы не могут развиваться. Даже
психрофильные микробы, которые еще размножаются при температуре около -50 С, не могут при более низких температурах
169
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
продолжать свою деятельность, и их обмен веществ практически
прекращается. Замороженные плодоовощные продукты могут сохраняться в течение длительного времени и нетребовательны к
виду тары и упаковки, но требуют специальных условий хранения
и транспортирования на всех этапах единой холодильной цепи.
Сушка (ксероанабиоз) – консервирование плодоовощной продукции в результате частичного или полного обезвоживания.
Сушка плодов и овощей относится к самым старым методам консервирования. Она основана на ограничении роста и развития
микроорганизмов путем снижения содержания влаги или ее доступности (активности воды) в перерабатываемом сырье. Ряд растительных продуктов, например орехоплодные, уже при уборке
содержит небольшое количество влаги и способен к длительному
хранению. В клетках большинства микроорганизмов содержится
75-85% воды; с водой поступают питательные вещества в клетку,
удаляются из нее продукты жизнедеятельности. С понижением
влажности субстрата интенсивность размножения микробов падает, а при удалении из субстрата влаги ниже необходимого для
микробов уровня их размножение прекращается. По минимальной
потребности во влаге для роста различают следующие микроорганизмы: гидрофиты – влаголюбивые, мезофиты – средневлаголюбивые и ксерофиты – сухолюбивые. Бактерии в преобладающем
большинстве гидрофиты. Многие плесневые грибы и дрожжи –
мезофиты, но имеются также гидрофиты и ксерофиты. Для микроорганизмов имеет значение не абсолютное значение, а доступность содержащейся в субстрате влаги, которую называют «водная
активность». Понятие активности воды было введено в 1953 г.
(В. И. Скотт) и характеризует отношение давления водяного пара
в пограничном слое над продуктом к давлению водяного пара над
чистой водой при одной и той же температуре.
Рост микроорганизмов наблюдается при значениях активности воды от близких к 1 до 0,65-0,617. Оптимальное значение
0,99-0,98; примерно в этих пределах находится активность воды
скоропортящихся пищевых продуктов (мясо, рыба, плоды и овощи). Большинство бактерий не развивается при активности воды
субстрата ниже 0,94-0,90. Для дрожжей предельное значение
0,88-0,85, а для плесеней – 0,8. Однако некоторые дрожжи и плесени растут, хотя и медленно, при активности воды 0,75-0,62. Таким образом, водная активность пищевых продуктов существенно
170
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
влияет на их устойчивость при хранении. Продукты, у которых
активность воды менее 0,7, могут длительно сохраняться без микробной порчи. В связи с этим овощи сушат до остаточной влажности 10-12%, а плоды – до 18-25%. Из-за более высокого содержания кислот плоды более пригодны для сушки, чем овощи. Сушка
до более низкой влажности, например картофеля и овощей до
6-8%, обеспечивает лучшую сохраняемость, но требует применения герметической тары и больших затрат энергии.
Термостерилизация (абиоз). Под действием высоких температур прекращают жизнедеятельность клетки микроорганизмов
и сырья.
Продукты, полученные методом термической обработки
в герметичной таре, принято называть консервами. В таком виде
продукты могут сохраняться длительное время.
В результате тепловой стерилизации продукции в ней происходят необратимые процессы коагуляции белка, изменения в протоплазме клеток, разрыв клеточной оболочки и наступает полная
гибель растительных и микробных клеток. Тепловая обработка
приводит к инактивации ферментного комплекса сырья, вследствие чего в растительных тканях прекращаются биохимические
процессы.
Ультрафиолетовые лучи (УФ) (лучевая стерилизация) обладают высокой энергией и вызывают фотохимические изменения
в поглощающих их молекулах субстрата и клетках микроорганизмов. Наибольшим бактерицидным действием обладают лучи с
длиной волны 250-260 нм. Эффективность воздействия УФ-лучей
на микроорганизмы зависит от дозы облучения. УФ-облучение
рекомендуют использовать для дезинфекции воздуха холодильных
камер, производственных помещений, в технологическом процессе
при асептическом консервировании, для предотвращения инфицирования извне при розливе, фасовании и упаковке пищевых продуктов; для обеззараживания тары и упаковочных материалов. Для
стерилизации плодоовощных консервов его не применяют из-за
низкой проникающей способности лучей. Считают возможным
применение УФ-лучей при стерилизации плодоовощных соков и
вин в тонком слое.
Ультразвук (УЗ) – это механические колебания с частотами
более 20 кГц (более 2000 кол./с), которые находятся за пределом
слышимости человека. УЗ-волны могут распространяться
171
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в твердых, жидких и газообразных средах и обладают большой
механической энергией. С помощью УЗ можно вызвать распад высокомолекулярных соединений, коагуляцию белков, инактивацию
ферментов, разрушать частично или полностью многоклеточные
и одноклеточные организмы, в том числе и микроорганизмы.
УЗ находит все большее применение в различных отраслях
промышленности, в том числе и в пищевой. Разработаны установки для мойки и стерилизации стеклянной тары, предложены технологии по стерилизации воды, жидких пищевых продуктов, в том
числе соков и вин.
Электрический ток высокой (ВЧ) и сверхвысокой частоты
(СВЧ) – один из видов тепловой стерилизации. Прохождение коротких и ультракоротких электромагнитных волн через среду вызывает в ней появление переменных токов высокой и сверхвысокой частоты. В электромагнитном поле электрическая энергия
преобразуется в тепловую.
ВЧ-обработку для стерилизации консервов проводят при радиочастотном диапазоне 20-30 МГц. Более эффективным считается сверхчастотный нагрев при частоте 2400 МГц, при котором
можно проводить непрерывную стерилизацию в потоке. При СВЧобработке физические свойства продукта, размеры банки и другие
параметры стерилизуемой продукции мало влияют на режим генератора микроволновой энергии. Благодаря специфическим особенностям этого способа стерилизации его применение перспективно для термической обработки плодово-ягодных консервов. По
сравнению с обычной паровой стерилизацией значительно сокращается время нагревания (1-3 мин) и улучшаются потребительские
свойства готового продукта: аромат, вкус, консистенция, цвет и
биологическая ценность (лучше сохраняются витамины). Внедрение указанных видов обработки сдерживается из-за сложности
оборудования и контроля температурных параметров технологического процесса.
Механизм воздействия на микрофлору ВЧ- или СВЧ-энергии
до конца не изучен. Гибель клетки наступает в результате теплового эффекта, но некоторые ученые считают, что существует специфическое воздействие электромагнитных волн. Для каждого вида
продукта должны быть разработаны свои режимы стерилизации,
так как микрофлора по составу и чувствительности сильно различается.
172
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Физико-механический способ (обеспложивающая стерилизация). Этот метод основан на пропускании под давлением прозрачного продукта через фильтры, размер пор которых меньше размера
клеток микроорганизмов. Следовательно, происходит механическое выделение клеток микроорганизмов из среды жидкого пищевого продукта. Отсутствие тепловой обработки позволяет максимально сохранить все биологически активные вещества. Однако
при использовании бестемпературной стерилизации в продукте
остаются активные комплексы ферментов, которые влияют на его
цвет, вкус и аромат при хранении. Поэтому продукт перед стерилизацией все равно подвергают обработке, направленной на инактивацию ферментов.
Физико-химический способ (консервирование сахаром – осмоанабиоз). Происходит в результате повышения осмотического давления субстрата. В природе микроорганизмы встречаются
в субстратах с разным содержанием растворенных веществ, следовательно, и с разным осмотическим давлением. Многие микроорганизмы чувствительны даже к небольшому повышению концентрации среды. Повышение концентрации среды выше определенного предела вызывает обезвоживание клеток, при этом поступление в них питательных веществ приостанавливается. В таком состоянии одни микроорганизмы могут длительно сохраняться, другие же быстро погибают. Производство варенья, джема, повидла и цукатов основано на способности сахара повышать осмотическое давление, что приводит к плазмолизу растительных тканей
и частичной гибели микроорганизмов. Микроорганизмы, устойчивые к высоким концентрациям сухих веществ в
субстрате, обычно переходят в анаболитическое состояние и теряют способность
к размножению. Однако при хранении
указанных видов продуктов они могут и заплесневеть, и забродить
за счет развития осмофильных дрожжей и плесеней. Поэтому
наиболее эффективно комбинированное консервирование путем
применения осмофильного воздействия сахара и температуры
(стерилизации или пастеризации).
173
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5.3. Биохимические и химические изменения
плодоовощного сырья при консервировании
В процессе консервирования плодов и овощей сырье и полуфабрикаты подвергают различным видам обработки: механической (чистка, резка, протирание, прессование и др.), физической
и термической (теплом и холодом) и др. Все воздействия, даже
кратковременные, могут вызывать глубокие биохимические изменения, сказывающиеся не только на внешнем виде, но и на пищевой и биологической ценности консервов. При этом часто изменяется природный цвет плодов и овощей, их аромат, вкус и другие
показатели потребительской ценности продукции.
В процессе консервирования плодоовощного сырья тем или
иным способом могут происходить следующие основные изменения.
- Меланоидиновые реакции – реакции взаимодействия между редуцирующими сахарами и аминокислотами или полипептидами.
Реакции меланоидинообразования представляют собой сложный
комплекс взаимопревращений углеводов и аминокислот клетки, в
результате которых образуются меланоидины, гуминовые вещества и меланины – пигменты коричневого, черного и бурого цвета
(по-гречески меланин – черный), они не усваиваются и не перевариваются в организме человека. Кроме того, промежуточные продукты процесса меланоидинообразования могут иметь неприятные
вкус и запах. Кроме ухудшения органолептических свойств происходит снижение биологической ценности продуктов за счет вовлечения белковых веществ и аминокислот в сахароаминные реакции.
Наличие в среде 65-70% влаги наиболее оптимально для таких реакций, однако они могут протекать и в сушеных плодах и овощах.
На скорость меланоидинообразования оказывают влияние кислотность среды и температура. Реакции усиливаются при изменении
рН от 3 до 9 и температуры от 0 до 900 С. Кроме аминокислот с редуцирующими сахарами реагируют белковые вещества, имеющие
свободные аминные группы.
- Окислительные превращения комплекса полифенольных соединений, включая дубильные вещества, антоцианы, производные
пирокатехина и др. Полифенолы, имеющие группировки хинонов,
реагируют с сахарами и ускоряют их дегидратацию. Одновременно при взаимодействии с аминокислотными соединениями они
174
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дают смесь различных альдегидов и других промежуточных продуктов, которые превращаются в дальнейшем в соединения типа
меланоидинов. Известно, что при нагревании полифенолов (пирокатехина, пирогаллола и др.) довольно быстро появляются коричневые тона, которые усиливаются в присутствии аминокислот.
Широко применяемые при переработке растительного сырья механические операции дробления, резки, протирания и др. при
наличии активной полифенолоксидазы или других окислительных
ферментов ускоряют окислительные процессы и образование темных пигментов за счет увеличения доступа кислорода и площади
соприкосновения субстрата с ферментом. Однако в присутствии
аскорбиновой кислоты или других активных восстановителей
промежуточные продукты типа хинонов могут активизировать
протекание обратных реакций и тормозить этим потемнение полуфабриката.
- Полимеризация продуктов окисления полифенолов, образование комплекса с металлами, реакции флавоноидов с аминокислотами и др. На пищевые продукты отрицательно влияют металлы,
из которых изготовлено оборудование, а также малые количества
металлов и их катионы, находящиеся в воде, добавках или в самих
продуктах. Их вредное влияние обусловлено целым рядом причин.
Металлы могут выступать в роли катализаторов окислительных
процессов и в первую очередь приводить к окислению витаминов,
жиров и органических кислот. Ионы металлов влияют на значение
рН и вызывают изменение окраски продукции. При контакте железа с дубильными веществами образуются соединения грязных тонов, обладающие горьким и вяжущим вкусом. Катионы меди и
некоторых других металлов вызывают коагуляцию коллоидных
веществ. С хлорофиллом и дубильными веществами медь образует
окрашенные соединения неприятного вкуса. При расщеплении
белков может образовываться сероводород, который взаимодействует с цинком и серебром с образованием сульфидов темнокоричневого или черного цвета. С участием металлов протекают
различные электрохимические реакции. Кроме того, тяжелые металлы относятся к токсичным соединениям. Поэтому металлы,
легко подвергающиеся коррозии, нельзя использовать для изготовления контактирующего с продуктами оборудования или его
частей, например ножей, перемешивающих устройств, вспомогательного оборудования.
175
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- Карамелизация сахаров. Реакции карамелизации сахаров особенно интенсивно протекают при температурах их плавления 95180°С. Однако продукты карамелизации могут образовываться и
при более низких температурах. Начальный период карамелизации
сводится к дегидратации, получению ангидридов глюкозы, фруктозы, сахарозы и других соединений, бесцветных в чистом виде.
На следующем этапе происходит более глубокая дегидратация
и полимеризация дегидратированных сахаров с образованием желто-коричневых продуктов, природа которых еще недостаточно
изучена. Среди продуктов карамелизации находятся ангидриды
моно- и дисахаров, продукты более глубокой дегидратации,
например карамелан (желтого цвета), карамелен (коричневого цвета) и карамелин (буро-черного цвета).
- Распад аскорбиновой кислоты и некоторых других витаминов.
- Окисление кислот (лимонной, яблочной, винной и др.).
- Окисление соединений железа и образование цветных комплексов.
- Образование окрашенных сульфидов металлов, в первую очередь железа, меди, олова и др.
Описанные выше процессы характерны для консервирования
всех видов плодов и овощей. При консервировании могут протекать также химические процессы, характерные для определенных
видов консервов. В консервах, изготовленных из сырья, богатого
белковыми соединениями, при стерилизации образуются сернистые соединения (сероводород, меркаптаны), которые вступают
в химическое взаимодействие с оловом жести и образуют синевато-коричневые пятна сернистого олова на крышках стеклянных
банок и на внутренней поверхности металлической тары. Образование сульфидных пленок наблюдается в зеленом горошке, цветной капусте, кукурузе и некоторых других. Для предотвращения
этого явления нужно применять белую жесть, покрытую эмалью
(лак с добавлением пасты из окиси цинка). Образующийся в этом
случае сульфид цинка имеет белый цвет, поэтому не изменяет цвета банок.
Некоторые виды фруктовых консервов, изготовленных
из красной черешни, вишни, черной смородины и других фруктов,
при соприкосновении с оловянным покрытием белой жести,
из которой изготовлена тара или крышка, могут приобретать
неестественную окраску черно-лилового оттенка. Причина –
176
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
реакция между красящими веществами (антоцианами) и солями
олова, имеющими лиловый цвет. Это изменение цвета не влияет на
доброкачественность консервов. Лакирование белой жести
предотвращает изменение цвета только при полной непроницаемости защитных пленок.
Иногда при вскрытии стеклянных банок на внутренней поверхности жестяных крышек и на венчике горла банки образуется
темный налет. Это наиболее характерно для консервов, богатых
белками. В этом случае происходит реакция между сероводородом, выделяющимся при стерилизации указанных консервов,
и железом, обнажающимся в результате повреждения оловянного
покрытия на жестяной крышке по окружности банки при укупорке. Этот налет сернистого железа не является вредным для здоровья человека.
При хранении виноградного сока или компота иногда выпадает кристаллический осадок, напоминающий кусочки стекла. Он
представляет собой трудно растворимую кислую калиевую соль
винной кислоты, так называемый винный камень. Эта соль образуется в результате взаимодействия содержащихся в виноградном
соке и винограде калиевых солей и винной кислоты. Производство
виноградного сока предусматривает предварительное удаление
винного камня. Однако не всегда удается удалить его полностью,
и в процессе хранения образующаяся соль постепенно осаждается
в виде мелкокристаллического осадка. Подобный осадок лишь незначительно влияет на внешний вид продукта, вызывая его помутнение.
При хранении овощных (главным образом икры) и фруктовых
консервов может потемнеть верхний слой в результате окислительных реакций при соприкосновении продукта с воздухом,
находящимся в свободном пространстве банки над продуктом. Это
потемнение невредно и не влияет на качество продукта, но ухудшает его потребительские свойства. Для устранения указанного
дефекта необходимо применять вакуум-укупорочные машины,
расфасовывать в банки горячий продукт, компоты и маринады заливать так, чтобы содержимое банки было полностью покрыто
заливкой.
Появление горечи у консервированного шпината обусловлено
использованием перезревшего или плохо хранившегося сырья,
в котором развились дрожжи. Часто вместе с горечью появляется
177
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
посторонний запах, который при вскрытии банки быстро исчезает.
Для получения шпината хорошего качества его нужно перерабатывать в течение 6-8 ч после уборки.
В банках с зеленым горошком возможен небольшой осадок
белого цвета, который представляет собой крахмал. Количество
осадка зависит от зрелости горошка и количества зерен с лопнувшей кожурой. При переработке горошка в молочной стадии зрелости осадок крахмала отсутствует.
В результате изменения коллоидной системы сока в процессе
стерилизации может образовываться муть и осадок даже в осветленных плодовых соках в результате окисления пигментов и дубильных веществ, которые образуют при этом нерастворимые соединения, выпадающие в осадок. Помутнение сока зависит от его
минерального состава, активной кислотности и связано с температурным режимом производственного процесса и хранения.
Потемнение груш, встречающееся при производстве компотов, обусловлено окислением дубильных веществ.
Порозовение груш, иногда встречающееся в компотах, вызывается продуктами конденсации дубильных веществ под влиянием
длительного воздействия высоких температур. При наличии солей
олова, а также хранении при повышенных температурах порозовение груш усиливается.
Высушивая пищевое сырье, стремятся удалить влагу, не затрагивая других ценных составных частей и сохраняя соответствующие органолептические и физические качества продукции –
высокую набухаемость и хорошую развариваемость. Сушка при
низких температурах (воздушно-солнечная и вакуум-сушка) связана в основном с протеканием ферментативных процессов и изменениями в количественном и фракционном составе углеводов,
белков, полифенолов, дубильных, красящих, ароматических веществ и витаминов. При высоких температурах для сушки требуется меньше времени, при этом биохимические процессы в продукции протекают более медленно. При сушке, вследствие активного действия гидролитических и окислительновосстановительных ферментов, изменяется соотношение между простыми и
сложными углеводами. В начальный период увеличивается содержание сахаров и уменьшается количество крахмала и гемицеллюлоз, а затем происходят их потери за счет реакций окисления.
Часть сахаров образует при этом продукты неполного окисления,
178
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
которые в кислой среде при нагревании легко вступают в реакции
меланоидинообразования и карамелизации. Кроме того, в растительных тканях происходят биохимические и коллоидно-химические изменения белков и пектиновых веществ, которые влияют на
способность продукции к восстановлению после сушки. Следует
также учитывать, что при высушивании вместе с парами воды
удаляются различные летучие вещества, формирующие аромат
продукта. Основной фактор, определяющий изменение качества
при производстве и хранении быстрозамороженных продуктов, –
ферментативные процессы, катализируемые оксидоредуктазами
и гидролазами. При замораживании наиболее распространенным
способом инактивации ферментов является бланширование. Однако полностью инактивировать таким образом ферментативные
процессы не удается. Низкие температуры резко снижают активность ферментов, причем активность оксидаз снижается в большей
степени, чем гидролаз. Однако даже при очень низких температурах, когда микробиологическая активность в замороженных продуктах подавлена, ферменты еще могут действовать, так как часть
воды при любом промышленном способе замораживания не превращается в лед.
Фенолоксидазы и полифенолоксидазы способствуют окислению фенольных соединений. Окисленные ткани имеют темную
окраску, неприятные запах и вкус. Аскорбаза окисляет аскорбиновую кислоту (витамин С) в растительных тканях, снижая биологическую ценность готового продукта. В результате действия гидролитических ферментов окисляются красящие вещества (антоцианы), изменяется химический состав, а также происходят другие
изменения, влияющие на пищевую ценность продуктов и их товарное качество. Например, танназы расщепляют дубильные вещества и снижают вяжущий вкус замороженных плодов. Поэтому
для замороженных продуктов, как ни для какой другой продукции,
важно соблюдение точных температурных режимов хранения, так
как любые колебания температуры, приводят к необратимым физико-химическим процессам, вызывающим снижение качества
и способности к дефростации замороженных плодов и овощей.
179
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5.4. Пищевые добавки при производстве плодоовощной
консервированной продукции
В современной пищевой промышленности применяются различные способы улучшения качества пищевых продуктов и совершенствования технологического процесса.
Наиболее экономически выгодным и легко применимым оказалось использование пищевых добавок (ПД), в результате чего
они получили широкое распространение во всех странах мира,
в том числе и в России.
В соответствии с действующим в нашей стране законодательством под термином «пищевые добавки» понимают природные
или синтетические вещества, преднамеренно вводимые в пищевые
продукты с целью придания им заданных свойств, например органолептических, и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи. ПД по технологическим соображениям могут добавляться в пищевой продукт на
различных этапах его производства, хранения либо транспортирования с целью улучшения или облегчения технологического процесса, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи,
сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного
изменения его органолептических свойств. ПД могут оставаться
в продуктах полностью или частично в неизменном виде либо
в виде веществ, образовавшихся в результате химического взаимодействия добавок с компонентами пищевых продуктов.
Большинство ПД не имеют, как правило, пищевого значения
и в лучшем случае являются биологически инертными, однако некоторые ПД могут быть биологически активными и небезразличными для организма. Применение таких ПД допустимо лишь в тех
случаях, если они, даже при длительном использовании, не угрожают жизни человека.
Современная классификация ПД, используемых в технологии
получения консервированной плодоовощной продукции, позволяет сгруппировать их следующим образом:
ПД, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта, – лактат кальция, хлористый кальций
(хлорид кальция), глютамат натрия, ванилин, сорбит, ксилит;
ПД, предотвращающие микробную или окислительную порчу
продуктов, – органические кислоты (аскорбиновая, виннокамен180
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ная, лимонная, уксусная, бензойная, сернистая, сорбиновая)
и их соли (сернистый ангидрид, аскорбинат натрия), пиросульфат
натрия, низин;
ПД, необходимые в технологическом процессе производства
пищевых продуктов, – каррагинан, целлюлозы;
улучшители качества пищевых продуктов – хлористый кальций.
В настоящее время среди специалистов в области технологии
производства, гигиены питания, диетологии и ряда других ведутся
дискуссии о целесообразности широкого применения пищевых
добавок в продуктах питания ежедневного потребления. В большей степени это относится к пищевым добавкам химической природы.
Согласно российскому законодательству, не допускается использовать пищевые добавки в случаях, когда необходимый эффект может быть достигнут технологическими методами или их
применение технически и (или) экологически нецелесообразно. Не
разрешается введение ПД, способных маскировать технологические дефекты, порчу исходного сырья или готового продукта, поскольку такая продукция является небезопасной для здоровья.
Контрольные вопросы
1. На чем основаны принципы анабиоза и абиоза при консервировании
плодоовощного сырья?
2. В чем заключается сущность физических методов консервирования
плодоовощного сырья?
3. В чем заключается отличие физико-химических методов консервирования плодоовощного сырья от химических?
4. В чем заключается сущность биохимических методов консервирования плодоовощного сырья?
5. Какие биохимические изменения происходят в плодоовощном сырье
при консервировании?
6. Какие химические изменения происходят в плодоовощном сырье под
воздействием высоких температурных режимов обработки?
7. Какие биохимические изменения происходят при хранении консервированной плодоовощной продукции?
181
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ
ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПЛОДООВОЩНОЙ
ПРОДУКЦИИ
6.1. Основные технологические операции
по подготовке сырья к переработке
Доставка, приемка и хранение. В зависимости от местных
условий и отдаленности сырьевой зоны для перевозки сырья на
завод пользуются автомобильным, железнодорожным и водным
транспортом.
Плоды и овощи перевозят обычно в ящичных поддонах – контейнерах, вмещающих 350-400 кг сырья. Поддоны снимают с автомашин с помощью автопогрузчиков, снабженных вилочными
захватами. Сырье, имеющее твердую консистенцию и устойчивое
к механическим воздействиям, можно также перевозить в автомашинах навалом (лук, корнеплоды, яблоки). Практикуется также
перевозка сырья в деревянных решетчатых ящиках вместимостью
около 20 кг, а особо нежные по структуре плоды (ягоды, вишни
и т. п.) в небольших деревянных ящиках вместимостью 8-10 кг,
а также в решетах и корзинах.
Некоторые виды сырья перевозят на завод в цистернах.
Например, зерна зеленого горошка перевозят в цистернах с водой,
а томаты дробят на первичных пунктах, расположенных в сырьевой зоне, и полученной пульпой заполняют транспортные цистерны.
Прибывшее на завод сырье взвешивают на автомобильных,
платформенных весах и проверяют его качество: свежесть, товарную сортность и пригодность для переработки по ряду органолептических, технических, химических и микробиологических показателей.
Принятое сырье поступает, как правило, на кратковременное
хранение или же сразу на переработку. После кратковременного
хранения на сырьевых площадках плоды поступают на инспекцию,
сортировку и калибровку.
Мойка сырья. Это первая операция в технологическом процессе консервирования. Но иногда ее проводят после сортировки
и инспекции. С мойки процесс начинают в том случае, если перерабатывают очень загрязненное сырье, на котором невозможно
182
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
визуально обнаружить дефекты. Например, свеклу и морковь при
производстве гарнирных консервов, прежде всего, энергично моют, а затем уже инспектируют и сортируют, а при консервировании плодов их обычно сортируют и калибруют, а потом направляют на мойку.
Вода, используемая в консервном производстве, должна отвечать требованиям стандарта на питьевую воду. В процессе мойки
необходимо удалить прилипшие к сырью минеральные примеси
(земля, песок), а также снизить обсемененность поверхности микроорганизмами. Частицы грязи прочно удерживаются на поверхности главным образом силами межмолекулярного взаимодействия. Кроме того, следует учитывать, что вода плохо смачивает
любые поверхности главным образом из-за большой силы поверхностного натяжения ее молекул. Особенно трудно отмыть грязевые частицы на гидрофобных (водоотталкивающих) поверхностях,
к которым относится кожица большинства плодов и овощей. Для
повышения смачивающей способности воды рекомендуют использовать разрешенные поверхностно-активные вещества (ПАВ).
В зависимости от вида сырья, его консистенции и степени загрязнения используют моечные машины различных конструкций,
отличающиеся по силе механического воздействия на продукцию.
Относительно чистые плоды и овощи с нежной консистенцией и ягоды моют в мягком режиме – отмочка и ополаскивание чистой водой. Для мойки томатов, перца, вишен, абрикосов и другой
продукции аналогичной консистенции применяют элеваторные,
вентиляторные и встряхивающие машины. Для мойки овощей
и фруктов (кроме корнеплодов, бахчевых, кабачков, листовых
овощей) рекомендуют машину типа А9-КМИ, здесь сырье подается в ванну на наклонную решетку, под которой расположен барботер. Потоки воздуха, создаваемые барботером в ванне, приводят
в движение сырье, усиливая отделение загрязнений. С наклонной
решетки сырье подается на роликовый конвейер, где за счет трения плодов друг о друга и о ролики конвейера дополнительно удаляются загрязнения. При выходе из ванны сырье ополаскивается
струями чистой воды, подаваемыми из насадок шприцевых коллекторов. Для мойки мелкоплодных фруктов, ягод и бобовых
культур рекомендуются моечно-встряхивающие машины марок
РЗ-КМШ. В процессе мойки предусмотрено предварительное
замачивание, после чего продукция поступает на сито или
183
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
решетчатое полотно, расположенное с уклоном 3° в сторону движения продукции, которое совершает возвратно-поступательное
движение. Над ситом или решетчатым полотном установлены душевые устройства для ополаскивания плодов и ягод.
Сырье, сильно загрязненное частицами почвы, песка и клеточным соком, моют в активном режиме, предусматривающем замачивание сырья при интенсивном перемешивании, когда создается трение объектов друг о друга. Для мойки огурцов, кабачков,
баклажанов и других овощей с твердой структурой, у которых песок может находиться даже в подкожном слое, дополнительно
предусмотрено применение щеточных барабанов и щеточномоечных машин типа Т1 КУМ-111. Корне- и клубнеплоды моют
в жестком режиме с воздействием на сырье механических активаторов на барабанной Н26-ИМБ и моечной РЗ-КМФ машинах.
Инспекция, сортировка и калибровка. Инспекцией называют
осмотр сырья с отбраковкой непригодного (битые, заплесневелые,
неправильной формы, зеленые и т. п.) к переработке. Инспекцию
иногда выделяют в самостоятельный процесс, совмещают с сортировкой плодов по качеству, степени зрелости, окраске, размеру.
Для этого используют ленточные транспортеры, движущиеся со
скоростью 0,05-0,1 м/с, по обе стороны которых на расстоянии 0,81,2 м друг от друга стоят работницы так, чтобы они могли легко
достать плоды с середины ленты. Чтобы облегчить проведение
последующих операций обработки сырья – чистки, резки, тепловой обработки, укладки, плоды и овощи делят на однородные по
размерам партии. Этот процесс называют калибровкой. Последняя
снижает потери и отходы в производстве и улучшает качество
продукции. На консервных заводах можно встретить различные
типы калибровочных машин: барабанные, тросовые, роликовые,
шнековые, валико-ленточные и дисковые.
Очистка. Это одна из самых трудоемких операций в технологии консервирования пищевых продуктов. При очистке удаляют
несъедобные части сырья – плодоножки плодов, чашелистики
ягод, гребни винограда, семенные камеры, кожицу некоторых видов сырья. Многие из этих операций механизированы. Широко
распространена механическая очистка картофеля, корнеплодов и
других видов сырья. Для снятия кожицы используют терочные
устройства с абразивной поверхностью.
184
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Паротермическую очистку сырья проводят под давлением
0,2-0,3 МПа в течение 10-30 с. При выходе из зоны повышенного
давления наружу в результате резкого перепада давления и самоиспарения влаги в подкожном слое кожура разрывается, а затем
легко отделяется в моечно-очистительной машине под действием
вращающихся щеток и струй воды.
Многие виды плодового и овощного сырья поддаются химической очистке от кожицы. Для этого плоды обрабатывают в горячих растворах каустической соды различной концентрации. При
воздействии горячей щелочи происходит гидролиз протопектина,
которым кожица прикреплена к поверхности плода, и образуется
растворимый пектин. В результате кожица отделяется от мякоти
плодов и легко смывается струями воды. Например, корнеплоды
обрабатывают 2,5-3,0% раствором каустической соды при температуре 80-90ºС в течение 3 мин. После щелочной очистки корнеплоды отмывают от кожицы и щелочи в карборундовых моечных
машинах со снятой абразивной поверхностью. Персики обрабатывают 10% раствором каустической соды при температуре 90ºС
в течение 3-5 мин.
Выпускают машины для чистки и резки яблок, болгарского
перца. Для очистки лука используют пневмолукоочистки периодического действия, а затем дочищают вручную.
Плодоножки у плодов и ягод можно удалять на вращающихся
навстречу друг другу обрезиненных валиках. Для удаления косточек из плодов применяют машины со стержнями-пуансонами, совершающими возвратно-поступательное движение и выбивающими при этом косточки из плодов.
Измельчение сырья. Нередко очистку сырья совмещают с последующей операцией – измельчением. Сырье измельчают для
придания ему определенной формы, лучшего использования объема тары и для облегчения проведения последующих процессов
(например, обжарки, выпаривания, прессования). Измельчают сырье по-разному в зависимости от того, нужно ли придать ему
определенную форму (резка) или же требуется раздробить его на
мелкие кусочки или частицы, не заботясь о форме.
Так, корнеплоды и картофель режут на брусочки и кубики,
кабачки и баклажаны – на кружочки или на кусочки, капусту шинкуют. Эти операции выполняют на машинах, снабженных системой дисковых и гребенчатых ножей. Широко распространены
185
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
машины для резки овощей в одной плоскости (шинковальные),
а также машины, у которых ножи расположены в двух взаимно
перпендикулярных плоскостях (для резки на брусочки).
Разнообразные механические устройства используют для измельчения сырья на бесформенные кусочки или на однородную
пюреобразную массу, что делают, например, перед последующим
отжимом мезги на прессах или при подготовке сырья к выпариванию влаги. Здесь применяют всевозможные дробилки (двухвальцовые, одно- и двухбарабанные), плунжерные и дисковые гомогенизаторы, протирочные машины и т. п. Многие из них не только
разрезают или раздавливают, но и сильно ударяют плоды и овощи
о неподвижную деку с помощью развивающейся при вращении
сырья большой центробежной силы рабочего органа машины.
В результате такой обработки цитоплазменные оболочки плодовых клеток повреждаются, необратимо возрастают клеточная проницаемость и выход сока при последующем прессовании.
Предварительная тепловая обработка. Предварительной
тепловой обработкой сырья принято называть кратковременное
(5-15 мин) воздействие на сырье горячей воды (температурой
80-100°С), пара или горячего растительного масла.
Обработку сырья горячей водой или паром называют бланшированием, обработку в горячем растительном масле – пассерованием.
В различных технологических процессах предварительную
тепловую обработку сырья проводят для изменения объема сырья,
размягчения его, увеличения клеточной проницаемости, инактивации ферментов, гидролиза протопектина, удаления из растительной ткани воздуха, повышения калорийности сырья и придания
ему специфических вкусовых свойств.
Размягчают сырье для того, чтобы его можно было плотнее
уложить в банки или же для облегчения удаления несъедобных
частей – кожицы, косточек, семян при последующем протирании
на ситах. Размягчаются плоды при тепловой обработке по двум
причинам. Во-первых, при нагревании гидролизуется протопектин, во-вторых, при нагревании коагулируют белки протоплазмы,
цитоплазменная оболочка повреждается, осмотическое давление,
обусловливающее твердость плода, уменьшается и плод размягчается.
186
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Увеличивают клеточную проницаемость в тех случаях, когда
необходимо извлечь содержимое клеток. Одним из наиболее эффективных технологических приемов, позволяющих повысить сокоотдачу или когда нужно пропитать клетку чем-либо извне,
например сахаром или солью, является бланшировка плодов водой
или паром.
Если плоды до варки варенья пробланшировать, то клеточная
проницаемость их возрастает и при последующем погружении в
сахарный сироп сразу произойдет не только осмотическое отсасывание влаги, но и диффузионное проникновение сахара внутрь
плодовой ткани через поврежденную цитоплазменную мембрану.
Инактивирование ферментов сырья необходимо для предупреждения нежелательных изменений в плодах и овощах при консервировании, в частности для предотвращения потемнения сырья
на воздухе за счет деятельности окислительных ферментов. Для
этого и применяют кратковременное (5-10 мин) бланширование
в воде при температуре 85-100ºС. Поскольку инактивация лучше
протекает в кислой среде, то рекомендуется при бланшировании
воду подкислять лимонной или виннокаменной кислотой до концентрации 0,1-0,2%.
Гидролиз протопектина в растворимый пектин проводят при
производстве фруктовой продукции, имеющей желеобразную консистенцию (повидло, джемы, желе, мармелады), так как пектин
в присутствии сахара и кислоты образует студни.
В некоторых плодах пектиновых веществ много, но они
представлены главным образом в виде протопектина. В этом случае плоды бланшируют паром в течение 10-20 мин. Если в сырье
пектиновых веществ мало, то для получения фруктового студня
в рецептуру вводят так называемые желирующие соки, т. е. соки
из плодов, богатых растворимым пектином.
Удаление воздуха, находящегося в межклеточных пространствах растительной ткани, необходимо для предупреждения окисления полуфабрикатов, коррозии металлической тары и возникновения высокого давления в банках при стерилизации. При бланшировании большая часть воздуха из растительной ткани удаляется.
При бланшировании сырья водой оборудование выбирают
с учетом объема производства. Если производительность цеха небольшая, то плоды бланшируют вручную в металлических
187
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
корзинах-сетках, которые загружают в наполненные горячей водой
двустенные паровые котлы. По окончании бланширования сетки с
плодами вынимают из котла и погружают в холодную воду, чтобы
предотвратить разваривание сырья. При большой производительности технологической линии, измеряемой сотнями или тысячами
килограммов бланшируемого сырья в час, применяют непрерывно
действующие тепловые аппараты, называемые бланширователями.
Эти аппараты бывают разных конструкций: ленточные, ковшовые,
барабанные, шнековые.
Для бланширования паром наиболее распространены непрерывно действующие закрытые ленточные или шнековые аппараты,
также называемые бланширователями или шпарителями.
Бланширование паром предпочтительнее, так как потери углеводов и других водорастворимых веществ в сырье ниже (5%) по
сравнению с бланшированием горячей водой (20%).
6.2. Основные технологические операции
при переработке плодоовощной продукции
Приготовление рассолов, заливок, сиропов и соусов. Овощные
натуральные и закусочные консервы, маринады, а так же фруктовые компоты и маринады содержат одним из основных компонентов заливочную жидкость.
Плоды обычно заливают водными растворами сахара различной концентрации, называемыми сахарными сиропами.
Овощи принято заливать раствором, содержащим небольшое
количество соли – рассолом. Если же в раствор, помимо соли, добавляют сахар, уксусную или лимонную кислоту, то такой раствор
называют заливкой. Более сложные по составу заливки (соусы)
готовят для овощных закусочных и детских консервов, а так же
для некоторых видов консервированных обеденных блюд.
Известно, что наличие жидкой части в консервной банке
улучшает условия передачи теплоты вглубь продукта, при этом
сокращается время прогрева продукта и в целом режим стерилизации. Кроме того, добавление соли, сахара, пряностей, кислот
улучшает аромат, придает вкус, свойственный данной группе консервов, и повышает пищевую ценность готового продукта.
Рассолы и заливки. Для приготовления рассолов, заливок
и соусов в консервном производстве используется поваренная соль
188
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выварочная высшего сорта: для засолки овощей – молотая 1 сорта,
помола №2; для маринадов – 1 сорта. Соль поставляется в рогожных или многослойных мешках из крафт-бумаги массой 50 кг.
Цвет соли высших сортов белый, для других сортов разрешены
оттенки желтоватого, сероватого и розоватого тонов в зависимости
от происхождения соли. Посторонние примеси не допускаются.
Поваренная соль обладает свойствами гигроскопичности. При
высокой влажности она слеживается и теряет сыпучесть, поэтому
ее хранят в сухих проветриваемых помещениях с относительной
влажностью не более 75%.
Технологический процесс начинается с подготовки соли, ее
подсушивания при необходимости, затем следует дробление (размол), если поступает соль крупных кристаллов и комковатая. Потом соль просеивают через металлическое сито на вибропросеивателях, удаляют металлические примеси на магнитном сепараторе.
Количество поваренной соли N (кг) для получения рассола заданной концентрации определяется по формуле
где В – количество воды, взятое для приготовления рассола, кг;
q – концентрация поваренной соли в растворе , %.
Готовят рассол растворением в воде требуемого по норме количества соли. Для варки широко используют двустенные котлы
или реакторы. Рассол кипятят в течение 5-10 мин, а затем фильтруют через плотную ткань.
Концентрацию рассола проверяют ареометром по плотности.
По такой же технологии готовят и заливки, содержащие небольшое количество сахара (3-5%) и соли (3-7%), иногда с добавлением лимонной кислоты.
Для соления огурцов и томатов в бочках рассол для заливки
готовят за сутки. Массовая доля соли в рассоле устанавливается в
зависимости от размера и сорта огурцов, степени зрелости томатов.
Сиропы. Для приготовления сиропов в консервном производстве используют сахар сухой, без комков и посторонних примесей,
содержащий сахарозы не менее 99,75%, золы – не более 0,03%.
189
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сахар должен полностью растворяться в воде, образуя прозрачный раствор без постороннего запаха и привкуса. Цвет кристаллов – белый с блеском.
Сахар просеивают, пропускают через магнитный сепаратор
и готовят сироп различных концентраций в зависимости от групп
фруктовых консервов. Например, для джемов, варенья, желе, цукатов, конфитюров концентрация сахарного сиропа должна составлять 70-75%, а для компотов – от 25 до 60% (в зависимости
от вида используемого основного сырья).
Для приготовления сиропа с заданной концентрацией количество сахара С (кг) и воды В (кг) определяется по формулам:
где
– потребное количество сиропа, кг;
– концентрация сиропа, %,
или
Нагревают сироп при помешивании. После полного растворения сахара сироп осветляют, добавляя пищевой альбумин в дозе
4 кг на 100 кг сахара или яичные белки (от 4 яиц на 100 кг сахара).
Затем сироп доводят до кипения, снимают образовавшуюся пену
и фильтруют через тканевый или сетчатый фильтр с диаметром
отверстий не более 0,5 мм. В отсутствие альбумина и яичных белков сироп отстаивают в течение 1 ч и фильтруют.
Осветление сахарного сиропа – обязательный технологический прием при приготовлении варенья, компотов, желе и цукатов,
для остальных фруктовых консервов рекомендуется фильтрование.
Массовую долю сахара в готовом сиропе определяют с помощью рефрактометра или ареометра по плотности.
Ареометры предназначены для определения содержания
в растворе сухих веществ по его плотности. Чем больше плотность
раствора, тем меньший объем ее необходимо вытеснить для установления равновесия и тем меньше ареометр будет погружаться
в жидкость.
Для фруктовых диетических консервов вместо сахара применяют его заменители – сорбит и ксилит. Процессы варки, осветления и фильтрования ксилитного и сорбитного сиропов осуществляют по технологии сахарного сиропа.
190
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Соусы – сложные по составу заливки, состоящие из большого
количества компонентов.
Важной составной частью большинства овощных закусочных
консервов является томатный соус. Основными компонентами
рецептуры томатных соусов являются: 8 или 12% томатное пюре,
сахар, соль, мука и пряности.
Если для приготовления томатного соуса используют томатную пасту, то соответствующий пересчет на томатное пюре делают по формуле
где
– количество томатной пасты, кг;
– требуемое количество томатного пюре, кг;
– массовая доля сухих веществ в томатном пюре, %;
– массовая доля сухих веществ в томатной пасте, %.
Таблица 6.1
Плотность и массовая доля поваренной соли в растворе
Плотность,
г/см
1,0053
1,0125
1,0196
1,0268
1,0340
1,0413
1,0486
1,0569
1,0633
Концентра- Плотность, Концентрация соли, %
г/см
ция соли, %
1
1,0707
10
2
1,0789
11
3
1,0857
12
4
1,0933
13
5
1,1009
14
6
1,1085
15
7
1,1162
16
8
1,1241
17
9
1,1319
18
Плотность, Концентрация
г/см
соли, %
1,1398
19
1,1478
20
1,1559
21
1,1640
22
1,1722
23
1,1804
24
1,1888
25
1,1972
26
Таблица 6.2
Массовая доля сахара в растворе
Плотность,
г/см
1,0178
1,0381
1,0591
1,0809
1,1035
1,1269
Концентрация соли, %
5
10
15
20
25
30
Плотность,
г/см
1,1512
1,1764
1,2025
1,2295
1,2575
1,2864
Концентрация соли, %
35
40
45
50
55
60
191
Плотность,
г/см
1,3163
1,3471
1,3889
1,4117
1,4453
1,4799
Концентрация соли, %
65
70
75
80
85
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Техника варки томатного соуса следующая. Вначале в двустенный котел загружают томатное пюре, нагревают до кипения и
добавляют подготовленные и смешанные вместе сахар, соль и муку, кипятят 5-10 мин. Пряности добавляют в конце варки и фильтруют через сито с ячейками 0,8-1,2 мм. Массовую долю сухих
веществ контролируют по рефрактометру.
Рецептуры томатных соусов для разных групп овощных закусочных консервов несколько отличаются составом и массовой долей компонентов.
Концентрирование жидких и пюреобразных продуктов. При
производстве томатопродуктов, повидла, джема, концентратов соков и других продуктов проводят процесс удаления влаги из продукта с целью концентрирования сухих веществ. Это дает возможность сократить объем жидких полуфабрикатов или получить готовый консервированный продукт.
Влагу из продукта удаляют разными способами. Наиболее
распространенный из них – выпаривание влаги при кипении. При
выпаривании увеличиваются плотность продукта, вязкость, происходит гидролиз сложных компонентов, вступают в реакцию простые по своей структуре вещества, образуя сложные соединения
с различным цветом, вкусом и ароматом.
Основная цель при выпаривании влаги из жидких продуктов сохранить их качество и не вызвать глубоких изменений физикохимических свойств. Этого удается достичь в значительной мере
при выпаривании под вакуумом, когда температура кипения раствора снижается от 100 до 75-80°С. Вакуум-аппараты позволяют
уменьшить потери теплоты в окружающую среду, увеличить полезную разность между температурами греющего пара и кипящего
раствора. При атмосферном давлении вторичный пар отводят
в атмосферу. Такой способ прост, но малоэкономичен, ухудшает
качество продукта за счет высокой температуры нагрева.
Выпаривание можно проводить в одном выпарном аппарате
или в нескольких, последовательно установленных (многокорпусная установка). Существуют низкотемпературные выпарные аппараты, в которых низкая температура выпаривания сочетается с
быстрым прохождением сока через аппарат, что обеспечивает сохранение продукта высокого качества.
Непрерывное выпаривание в тонком слое обеспечивают пластинчатые выпарные аппараты.
192
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В консервном производстве имеются установки, позволяющие
получить концентраты ароматических веществ плодов и ягод,
в которых осуществляется процесс улавливания аромата, включая
отгон, и концентрированно с помощью абсорбции, экстрагирования и перегонки.
Сухие вещества соков можно концентрировать вымораживанием (криоконцентрированием) при температуре -10...-12°С. Вода при этом выкристаллизовывается в виде чистого льда и удаляется, а остается лишь концентрированный раствор. Этот способ
позволяет концентрировать до 40-55% сухих веществ, сохраняя
качество продукта. Установки по вымораживанию влаги состоят
из кристаллизатора, в котором происходит образование кристаллов льда, и центрифуг – для отделения концентрата сока от кристаллов льда.
К современным способам концентрирования можно отнести
способ обратного осмоса, основанный на способности специальных селективных мембран пропускать только воду, задерживая
сухие вещества, имеющие небольшую молекулярную массу. Если
мембраны пропускают молекулы сравнительно большого размера,
процесс называется ультрафильтрацией.
Обратный осмос проводят при высоком давлении, которое зависит от содержания сухих веществ. Так, осмотическое давление
плодовых соков с содержанием сухих веществ 10-12% равно 1,41,6 МПа, а яблочного концентрата с содержанием сухих веществ
40% – 9 МПа.
Фасование. Фасуют консервы машинным способом или вручную. При фасовании следят за соблюдением установленной массы
нетто и соотношением компонентов консервов.
Большинство консервов состоит из двух компонентов: твердой части – плодов, овощей и жидкой – сиропа, заливки. Консервы
бывают многокомпонентными, в которых твердая часть представлена несколькими видами сырья, например овощные закусочные
консервы, и однокомпонентными – пюре или пюреобразные, жидкие или густые однородные массы, например томат-паста, соки,
повидло и пр. Сырье плотно укладывают в банку в количестве,
установленном технологической инструкцией, и заливают жидкую
часть, сколько требуется для заполнения промежутков между
твердыми частями консервов. Рецептура консервов, как правило,
предусматривает 60-70% твердой части и 40-30% жидкой. Жидкая
193
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
часть консервов, содержащая томат-пюре, сахар, соль, пряности,
жиры и т. п., повышает в определенной степени пищевую ценность и улучшает вкус консервов, придает им остроту, улучшает
их усвояемость, облегчает равномерное распределение теплоты
при последующей стерилизации.
При фасовании следует соблюдать как соотношения компонентов консервов, так и массы нетто в целом, ориентируясь на
действующие стандарты и другие нормативные документы.
Следует иметь в виду, что переполнение тары, особенно стеклянных банок, приводит к возникновению высокого избыточного
давления в них при стерилизации, которое может вызвать срыв
крышек с горловины банок, нарушить герметичность укупорки
и даже разрушить тару.
Эксгаустирование. Это процесс удаления воздуха из банки
с продуктом перед ее герметизацией. При эксгаустировании воздух удаляется как из продукта, так и из свободного, не заполненного продуктом пространства банки. Наличие воздуха в герметизированной банке может вызвать окисление биологически активных веществ в продукте, например витаминов, фенольных соединений, и привести к возникновению коррозии металлической тары
в процессе стерилизации и хранения консервов. Эксгаустирование
также позволяет значительно снизить избыточное давление в таре
при стерилизации.
Существует два метода эксгаустирования: тепловой и механический. Тепловое эксгаустирование заключается в нагревании
банок с продуктом до их герметизации, при этом воздух выходит
из продукта, а повысившие свою упругость водяные пары вытесняют его из банки. Осуществляют тепловое эксгаустирование
в аппаратах, называемых эксгаустерами. В них банки передвигаются на транспортирующем устройстве и, подвергаясь воздействию острого пара, нагреваются до 80-85ºС. При тепловом эксгаустировании необходимо прогреть лишь поверхностный горизонтальный слой продукта – «зеркало», при этом выделившиеся из
верхнего слоя водяные пары вытесняют из свободного пространства тары воздух. С этой целью эффективно использование инфракрасного обогрева, обеспечивающего прогрев поверхностных слоев продукта за несколько секунд.
Механическое эксгаустирование заключается в отсасывании
воздуха из банки с помощью вакуум-насоса. Этот процесс осу194
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ществляют на вакуум-закаточных машинах, в камерах которых
создается разрежение. Банки после эксгаустирования немедленно
герметизируют.
Однако механическое эксгаустирование не позволяет создать
достаточное разрежение, значение механического вакуума
не превышает 0,86 МПа. Оно может быть применено к ограниченному ассортименту продукции. В консервах из плодов, в тканях
которых содержится воздух, в разреженной атмосфере увеличивается их объем за счет расширения воздуха межклеточного пространства в тканях, что приводит к вытеснению некоторого количества жидкой части консервов из банки. Это явление получило
название вакуумного расширения. Кроме того, установлено, что
значение вакуума в банках, укупоренных под механическим разрежением, через 20-30 мин после герметизации, становится меньше первоначального. Это явление, названное вакуумным поглощением, объясняется тем, что воздух при вакуумном расширении в
момент закатывания не успевает выйти из межклеточного пространства, а выходит уже после того, как банка герметизирована,
увеличивая в ней давление, и как бы «поглощая» вакуум. Ослабить
явление вакуумного расширения и поглощения можно, проводя
бланширование сырья, т. е. удалив воздух до укладки его в банки.
Для жидких и пюреобразных консервов такое явление нехарактерно, поэтому механическое эксгаустирование в данном случае считают эффективным. Эффективность эксгаустирования повышается
при комбинированном использовании указанных выше методов,
т.е. применяя вакуум-закаточные машины при герметизации предварительно подогретых банок.
Герметизация тары. Жестяные банки герметизируют на закаточных машинах. Привальцовку концов к корпусам банок осуществляют путем образования двойного закаточного шва. Укупоривают стеклянную тару металлическими (жестяными или алюминиевыми) крышками, снабженными для герметизации уплотняющими прокладками. Банки и бутыли герметизируют обкатным,
обжимным и резьбовым способами, а узкогорлые бутылки – корончатыми крышками. При любом способе укупорки крышки с
прокладкой должны быть прочно и герметично зафиксированы на
венчике горла тары и оставаться постоянно в таком положении на
всех последующих процессах консервирования, транспортировки
и хранения консервов.
195
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Укупоренные банки проверяют на герметичность. Консервы,
изготовленные без жидкой фазы и расфасованные в жестяные банки, проверяют на герметичность, погружая в горячую воду температурой 85-90°С. В случае негерметичности пузырьки воздуха выходят из швов корпуса. Такой способ проверки на герметичность
возможен только тогда, когда продукт закатан в холодном состоянии на безвакуумных закаточных машинах. Остальные консервы
проверяют на герметичность выборочно, используя прибор, в котором банки испытывают в вакуумной камере, заполненной водой.
Стерилизация консервов. Стерилизация – это общий термин,
обозначающий тепловую обработку консервов, проводимую с целью уничтожения микроорганизмов при любых температурах.
В более узком смысле под стерилизацией принято понимать тепловую обработку консервов при 100°С и выше. Стерилизацию,
проводимую при температуре ниже 100°С, называют пастеризацией.
Существует еще один способ стерилизации, который называют тиндализацией или повторной стерилизацией. В этом случае
консервы стерилизуют дважды или трижды с интервалами
в 20-28 ч. Стерилизуют, например, при традиционном температурном режиме, но за короткий промежуток времени. Или же каждый
раз стерилизуют в течение обычного времени, но при более умеренной, чем полагается для данного вида консервов, температуре.
При первой варке, которая недостаточна по продолжительности
или температурному уровню, погибает большинство вегетативных
клеток бактерий. Часть из них успевает превратиться в споровую
форму и тем самым «спасается» от действия высокой температуры. В течение межварочной суточной выстойки при комнатной
температуре споры прорастают, образуя вегетативные клетки, которые погибают при повторных варках. При такой обработке первоначальная консистенция сырья изменяется минимально, а качество консервов получается лучше, чем при обычной стерилизации.
Такой обработке подвергают, например, консервы типа «Компот
персиковый» в банках вместимостью 3л. Последние не являются
«настоящими» консервами в обычном понимании этого термина.
Срок хранения ограничен от 3-6 мес. до 1 года при температуре не
выше 15°С (так называемые «3/4 консервы») или от 0 до 5°С
(полуконсервы). В то же время не следует думать, что «настоящие» консервы, не требующие особо оговоренных условий хране196
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ния, являются на 100% стерильными. Задача, которая ставится перед процессом стерилизации, заключается в уничтожении лишь
тех форм микроорганизмов, которые могут развиваться при обычных условиях хранения и вызывать при этом порчу консервов либо образовывать опасные для здоровья человека продукты своей
жизнедеятельности. Таким образом, в процессе стерилизации добиваются не абсолютной, а лишь промышленной стерильности.
Теплофизические и микробиологические основы тепловой
стерилизации пищевых продуктов. Известно, что консервирование
пищевых продуктов при помощи тепловой стерилизации заключается в том, что пищевой продукт, уложенный в герметично укупориваемую консервную тару, нагревают в стерилизационном аппарате до заданной температуры, которую поддерживают в течение
определенного времени, затем постепенно понижают, после чего
простерилизованные банки выгружают из аппарата. Изменение
температуры аппарата называют режимом или формулой стерилизации, которую условно можно записать:
где
– время подъема температуры греющей среды в автоклаве
до температуры стерилизации, мин;
– продолжительность стерилизации, в процессе которой
в автоклаве поддерживается постоянная температура, мин;
– время снижения давления пара или время охлаждения
греющей среды в автоклаве, мин;
– температура греющей среды в автоклаве при стерилизации, °С.
– противодавление – давление в автоклаве при стерилизации, создаваемое для предотвращения физического бомбажа, МПа.
При несоблюдении режимов стерилизации возникают различные виды биологического брака консервов, вызванные развитием
остаточных микроорганизмов; обнаруживают его, как правило,
через несколько дней, а иногда и недель после стерилизации (газообразование с бомбажем, скисание и пр.).
Если процесс стерилизации ведут при температурах выше
100°С, то в аппарате необходимо с помощью насыщенного водяного пара создать соответствующее давление, которое не является
третьим параметром процесса. Однако во многих случаях стерили197
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
зацию проводят под давлением, значение которого превышает
упругость греющего пара, необходимую для обеспечения заданной
температуры стерилизации. Это дополнительное «сверхпаровое»
давление создают «холодным» путем, с помощью сжатого воздуха
или воды. Так поступают, когда возникающее в таре при стерилизации внутреннее давление угрожает вызвать необратимую
деформацию жестяных банок или срыв крышек с горловины стеклянных банок. В этом случае внутреннее давление следует уравновесить наружным, не повышая температуру греющей среды в аппарате. Появляется третий параметр процесса стерилизации – давление, который не влияет на уничтожение микроорганизмов и является чисто физической характеристикой процесса, однако соблюдать его нужно не менее точно, чем первые два, иначе также
появляется производственный брак продукции. Отличие его от
биологического брака заключается только в том, что обнаруживается он сразу же по окончании процесса стерилизации и выгрузки
банок из аппарата.
Факторы, определяющие выбор температуры стерилизации.
Все консервируемые пищевые продукты служат хорошей питательной средой для развития микроорганизмов. Однако не в каждом продукте микроорганизмы могут развиваться одинаково хорошо, так как они очень чувствительны к активной кислотности
среды, в которой находятся.
При разработке режимов стерилизации микробиологи установили критерий для оценки степени кислотности пищевых продуктов: реакцию на активную кислотность среды самого опасного для
здоровья человека возбудителя порчи – бактерии – возбудителя
ботулизма, являющейся токсикогенным спороносным анаэробом,
находящей для себя вполне подходящие условия в консервах, герметично укупоренных, из которых большая часть воздуха удалена
перед закаткой. Опасность для здоровья представляют не сами
микроорганизмы, а продуцируемые ими токсины, чрезвычайно
опасные для здоровья и жизни человека, превосходящие по силе
своего действия синильную кислоту в 1000 раз. Токсин ботулизма
является нервно-паралитическим ядом замедленного действия,
обнаруживаемым спустя 8-12 ч, а иногда и больше. Человека можно спасти лишь в том случае, если в самом начале заболевания
ввести антиботулиническую сыворотку.
198
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В зависимости от значения активной кислотности и массовой
доли сухих веществ, определяющих режимы стерилизации
(по устойчивости спор С. botulinum), консервы делят на следующие группы:
А – консервированные продукты, имеющие рН 4,2 и выше,
с нелимитируемой кислотностью, приготовленные без добавления
кислоты, компоты, соки и пюре из абрикосов, персиков и груш
с рН 3,8 и выше, сгущенные стерилизованные консервы;
Б – консервированные томатопродукты: неконцентрированные,
концентрированные, с содержанием сухих веществ 12% и более;
В – консервированные слабокислые овощные маринады, винегреты, салаты и другие продукты, имеющие рН 3,7-4,2, в том числе
огурцы консервированные, маринады овощные и другие продукты
с регулируемой кислотностью;
Г – консервированная квашеная капуста, овощные маринады
с рН ниже 3,7, соки, компоты и пюре из абрикосов, персиков
и груш с рН ниже 3,8, фруктовые и плодово-ягодные консервы,
консервы для общественного питания с сорбиновой кислотой
и рН ниже 4,0;
Д – пастеризованные мясные и мясо-растительные консервы
(полуконсервы), шпик, соленый и копченый бекон, сосиски, ветчина и другие полуконсервы в герметичной таре с ограниченным
сроком хранения;
Е – пастеризованные газированные соки и напитки с рН 3,7
и ниже.
Консервы групп А, Б, В и Д стерилизуют при температурах
выше 100ºС, обычно 112-120ºС, хотя иногда пользуются и более
высокими температурами (125-130°С). Консервы остальных групп
стерилизуют при температуре до 100°С, но не ниже 75-80ºС.
Факторы, определяющие время стерилизации. Для того чтобы уничтожить микробы при данной температуре стерилизации,
необходимо определенное время. Это время называют смертельным или летальным. Как нельзя говорить о смертельном времени,
не учитывая температуру стерилизации, так нельзя говорить и о
температуре, не связывая ее со временем, необходимым для такой
обработки.
Какой-то определенной температуры, являющейся смертельной для данного вида микроорганизмов, не существует. Микроор-
199
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ганизмы можно уничтожить при разных температурах, начиная
приблизительно с 60°С. Зная оптимальную температуру стерилизации, необходимо установить продолжительность процесса.
Многочисленные исследования показали, что длительная тепловая обработка ухудшает качество продукции. Минимальные же
потери в качестве отмечены у продуктов, стерилизованных при
высоких температурах в течение очень короткого времени. В литературе этот принцип называют высокотемпературной кратковременной стерилизацией.
Химический состав среды продукта, в котором развиваются
микроорганизмы, оказывает значительное влияние на смертельное
время – время за которое при данной температуре в продукте погибают все микроорганизмы. Из всех факторов внешней среды,
которые влияют на термоустойчивость микробов, кислотность
среды является самым главным.
Как правило, с повышением кислотности заметно снижается
термоустойчивость, причем значительное влияние на термоустойчивость оказывает не только активная кислотность среды, но
и природа самой кислоты. Так, наиболее обеспложивающим действием при одном и том же рН обладает молочная кислота, а затем
яблочная. Несколько слабее действуют на бактерии уксусная
и лимонная кислоты.
Из других элементов химического состава консервов
наибольшее влияние на смертельное время оказывают антибиотические вещества растительного происхождения – фитонциды.
Установлено, что время, необходимое для тепловой стерилизации
консервов, снижается при добавлении в эти консервы таких богатых фитонцидами овощей или растений, как лук, томаты, перец,
чеснок, морковь и белые коренья, ревень, сухие пряности и горчица.
Значительное влияние на смертельное время оказывают жиры, которые повышают термоустойчивость микроорганизмов. Защитное действие жиров объясняется тем, что жировой, гидрофобный чехол вокруг бактериальной клетки препятствует проникновению в нее влаги и затрудняет тем самым коагуляцию.
Защитное действие на микроорганизмы оказывают также сахар и сахарные сиропы. В сахарных сиропах происходит осмотическое отсасывание влаги из микробных клеток, и пониженное
200
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
содержание влаги делает микробную клетку устойчивой к нагреванию.
Небольшие концентрации соли (до 2,5%) в пищевых продуктах влияют на микроорганизмы при нагревании аналогично
действию сахара, однако дальнейшее повышение содержания соли
способствует их ослаблению. При повышенных концентрациях
соли начинает проявляться электролитическое высаливающее действие хлорида натрия, в результате чего склонность белков
протоплазмы к коагуляции возрастает и смертельное время
уменьшается.
Смертельное время в значительной степени зависит от видового состава микрофлоры, которая может развиваться в данном
пищевом продукте. Способность переносить высокие температуры
у разных микробов неодинакова. Смертельное время для большинства вегетативных клеток составляет всего несколько минут,
при температуре 60-80ºС. Споровые формы различных бактерий
могут выдержать кипячение от нескольких минут до нескольких
часов.
Большое влияние на смертельное время оказывает и число
микроорганизмов в консервированной продукции. Чем меньшее
число микроорганизмов содержится в пищевом продукте к началу
стерилизации, тем меньше их в консервах к концу процесса.
Учитывая логарифмический характер гибели микроорганизмов при нагревании, полностью уничтожить их при стерилизации
невозможно. Никогда число микроорганизмов нельзя свести к нулю путем тепловой стерилизации. Можно только уменьшать их
содержание до норм, устанавливаемых требованиями к промышленной стерильности.
Факторы, влияющие на время проникновения теплоты вглубь
продукта (теплофизическая составляющая). На время проникновения теплоты вглубь продукта оказывают влияние следующие
факторы:
- физические свойства продукта и материала тары;
- толщина стенки банки и ее размеры;
- начальная, конечная и наивысшая температура продукта;
- температура стерилизации;
- состояние покоя или движения банки при стерилизации.
Различные консервы значительно отличаются по своим физическим свойствам: густоте, плотности, вязкости, которые принято
201
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
объединять термином «консистенция». В консервах жидкой консистенции, например, фруктовых соках, передача теплоты происходит при помощи конвективных токов. А так как конвекция в
жидкостях осуществляется весьма интенсивно, то такие продукты
прогреваются быстро. В пищевых продуктах с густой консистенцией (томат-паста, фруктовые пюре и соусы) конвективные токи
при нагревании сильно ослаблены или вовсе отсутствуют. Теплота
в таких продуктах передается в основном кондуктивным
способом, путем теплопроводности. А так как коэффициент теплопроводности пищевых продуктов невелик, то такие продукты
прогреваются медленно.
Многие консервы неоднородны по составу, то есть содержат
и твердую, и жидкую фазу, например плоды и сахарный сироп
(компоты), овощи, зерна и рассол («Зеленый горошек», маринады)
и т.п. В этих консервах теплота передается двумя способами: конвекцией и теплопроводностью, причем конвективные токи при
нагревании довольно сильны. По интенсивности прогрева эти консервы занимают промежуточное положение между предыдущими
группами, больше, однако, приближаясь к первой.
Прежде чем проникнуть в продукт, теплота должна преодолеть термическое сопротивление стенки тары, которое будет тем
больше, чем больше ее толщина и чем меньше ее теплопроводность. Так, толщина стенки жестяной тары мала (0,2-0,3 мм), а
теплопроводность ее велика [47-52 Вт/(м·К)]. Колебания толщины
жести в таре незначительны и не могут существенно отразиться на
термическом сопротивлении стенки жестяной банки. Толщина
стеклянной тары приблизительно в 10 раз больше, чем толщина
жестяной тары, и колеблется в больших пределах (от 2 до 6 мм).
Теплопроводность стекла очень мала [0,6-0,9 Вт/(м·К)], то есть
в 80-90 раз меньше, чем теплопроводность жести. Таким образом,
термическое сопротивление стенки стеклянной банки в 1000 раз
превышает термическое сопротивление стенки жестяной тары,
причем колебания толщины стенки стеклянной консервной тары
существенно влияют на ее термическое сопротивление.
Состояние покоя или движения банки во время стерилизации
также имеет значение. Большинство применяемых в промышленности стерилизационных аппаратов устроено так, что банки во
время стерилизации остаются неподвижными. Поэтому время прогрева обусловлено, как уже отмечалось, теми или иными есте202
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ственными условиями теплопередачи. Но имеются ротационные
стерилизационные аппараты, в которых банки в процессе стерилизации вращаются, иногда с довольно большой частотой. Во время
вращения содержимое банок принудительно перемешивается,
возникает вынужденная конвекция, что значительно ускоряет их
прогрев.
В то же время ротационная стерилизация имеет ряд недостатков: не дает эффекта в отношении совершенно жидких продуктов
типа виноградного сока и в отношении чересчур густых, например
икры кабачковой; вращение некоторых продуктов может снизить
их качество, например, при ротационной стерилизации консервов
«Зеленый горошек» и компотов из плодов и ягод нежная ткань повреждается, что приводит к помутнению жидкой фазы. И, тем не
менее, если подобрать надлежащий продукт и тару, то ротационная стерилизация может стать средством интенсификации процесса стерилизации консервов.
Техника стерилизации. В зависимости от того, при какой температуре проводят стерилизацию, какое создается в банке давление и какую именно консервную тару используют, консервы стерилизуют либо в открытых аппаратах под атмосферным давлением, либо в закрытых аппаратах с применением избыточного давления.
Стерилизация в закрытом автоклаве. Автоклав представляет
собой вертикальный цилиндрический стальной котел со сферическими днищем и крышкой. Верхняя часть автоклава снабжена
стальным или чугунным поясом, имеющим в торцевой части круглую канавку, куда укладывают промасленную или графитную
набивку, служащую для герметизации автоклава при закрывании
крышки.
На крышке автоклава имеется продувочный краник для выпуска воздуха и пара из верхней части аппарата. Под крышкой автоклава установлен кольцевой барботер для холодной воды. Внутри автоклава, в нижней его части, имеется крестовина, на которую
ставят сетки (корзины) с банками и барботер для подачи пара или
сжатого воздуха.
Вода может удаляться и сверху и снизу, а подаваться для
охлаждения только сверху. Подлежащие стерилизации банки
укладывают в цилиндрические стальные корзины с отверстиями,
203
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
иначе называемые автоклавными сетками, вместимостью около
500 л.
В качестве греющей среды в автоклавах используют горячую
воду и пар, в качестве теплоносителя – пар. Пар в качестве греющей среды можно применять только в том случае, когда консервы
фасованы в жестяную тару и их стерилизуют при температуре
выше 100ºС под давлением. При этом теплоноситель непосредственно передает теплоту банкам, и они довольно быстро прогреваются.
Стеклянные банки стерилизуют в автоклавах только водой,
подогреваемой паром, но не непосредственно паром, так как при
соприкосновении пара, имеющего температуру около 1500 С, с относительно холодной поверхностью стекла может произойти термический бой банки. Поэтому температура греющей среды с самого начала должна незначительно превышать температуру банки
и повышаться постепенно. Для стерилизации стеклянных банок
пар используют только в качестве теплоносителя. Скорость прогрева аппарата и банок при этом меньше, чем при стерилизации
паром, который расходуется менее рационально, но зато прогреваются они постепенно и более равномерно. То же относится и к
охлаждению стеклянных банок холодной водой, смешивающейся с
водой, находящейся в автоклаве, в результате чего температура
среды снижается постепенно, и банки не бьются.
Стерилизация в открытом автоклаве. Автоклав обычно используют как закрытый тепловой аппарат, работающий под определенным избыточным давлением, однако иногда им пользуются
как открытым аппаратом, работающим при атмосферном давлении. К таким случаям относятся стерилизация консервов в жестяной таре и узкогорлых стеклянных бутылок, укупоренных корончатыми крышками, которые держатся на горловине бутылок
с большой прочностью при температуре, не превышающей 100ºС.
Стерилизация паром. При стерилизации консервов в жестяной таре автоклавные сетки с банками загружают в автоклав, затем
крышку его герметически закрывают и подают пар.
В начале прогрева одновременно с подачей пара снизу открывают продувочный краник, находящийся на крышке автоклава,
приоткрывают нижний и верхний сливные вентили и выпускают
из автоклава смесь пара и воздуха. Этот этап стерилизации называют продувкой, и предназначен он для удаления из автоклава
204
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воздуха, являющегося плохим проводником теплоты, при наличии
которого нельзя осуществить стерилизацию равномерно, во всем
объеме автоклава. Иногда продувку проводят только через верхний краник, но часть воздуха (а также конденсата) выпускают через нижнюю спускную трубу, поскольку воздух тяжелее пара
и быстрее удаляется через низ, чем через верх. Продувка продолжается 5-7 мин и заканчивается, когда из продувочного краника
начинает выходить обильная струя пара, что свидетельствует
о полном удалении воздуха из автоклава. К этому времени
термометр на автоклаве показывает 100-1020 С. Закрывают продувочный краник и вентили на сливных трубах и в течение предусмотренного времени подогрева продолжают равномерно подавать
пар, пока в автоклаве не установится требуемая температура стерилизации. Затем подачу пара почти прекращают, прикрывая паровой вентиль до 1/2 оборота. Далее следует период собственно
стерилизации, в течение которого необходимую температуру
в автоклаве поддерживают постоянной, регулируя ее подачей пара.
В период собственно стерилизации за правильностью поддерживаемого режима следят по показаниям не только термометра, но
и манометра, так как между температурой и давлением насыщенного пара имеется определенная зависимость, отраженная в соответствующих термодинамических таблицах.
Охлаждение начинают со спуска пара, для чего приоткрывают
продувочный краник или одновременно краник и вентиль на сливной трубе. Выпуск пара именно через верхний продувочный краник обязателен, так же, как и его наличие, что является одной из
мер по технике безопасности, ибо прекращение выхода струи пара
свидетельствует о спуске давления в аппарате. При отсутствии
продувочного краника и спуске пара только через сливные трубы
не исключено открывание автоклава, который еще находится под
давлением, если, например, неисправный манометр показывает
нулевое давление.
Если спускать пар не постепенно, а быстро, то в результате
резкого падения давления в автоклаве банки могут деформироваться или разрываться, так как давление в них остается еще высоким. Когда давление в автоклаве снижено до атмосферного, открывают крышку и подают в автоклав охлаждающую воду. Это
делают для того, чтобы предотвратить излишнее разваривание
консервов.
205
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Стерилизация в воде с противодавлением. Используют ее при
фасовке консервов в стеклянную тару независимо от температуры
(ниже или выше 100°С), а также в жестяную тару, если требуется
устранить чрезмерное вздутие концов, приводящее к остаточным
деформациям (при стерилизации крупных банок или банок, стерилизуемых при высоких температурах). Как отмечалось ранее, давление в стеклянной таре при стерилизации больше, чем в жестяной.
Сопротивление же внутреннему давлению на срыв крышки
с горловины банки относительно невелико и зависит от температуры. Поэтому, если не принять специальных предупредительных
мер, то крышки с банок во время стерилизации будут сорваны
и содержимое банки пропадет. Поэтому в автоклаве тем или иным
способом создают давление, которое равно или превышает давление в банке, т.е. давление на крышку изнутри уравновешивается
давлением снаружи. Такой способ стерилизации называют стерилизацией с противодавлением. При этом имеется в виду, что часть
общего давления в автоклаве должна создаваться горячим способом – за счет пара, для обеспечения необходимой температуры
стерилизации, а часть – холодным способом, т.е. давление в автоклаве в этом случае увеличивается без повышения температуры.
Противодавление в автоклаве может быть создано подачей
в автоклав сжатого воздуха и за счет теплового расширения воды.
При стерилизации с воздушным противодавлением в загруженный
автоклав через барботер подают смесь пара с воздухом либо один
сжатый воздух с таким расчетом, чтобы быстро создать необходимое противодавление. Когда оно достигнуто, подачу воздуха прекращают и в автоклав пускают (или продолжают пускать) пар
до тех пор, пока не будет достигнута температура стерилизации.
Во время стерилизации периодически (каждые 15-20 мин) продувают автоклав, выпуская газовую смесь из верхней части автоклава, и подают снизу смесь пара и воздуха. При этом вода в автоклаве перемешивается и температура равномерно распределяется
по всему аппарату. В период охлаждения противодавление поддерживают постоянным как во время подогрева, так и стерилизации.
При стерилизации консервов с водяным противодавлением
в автоклав загружают сетки с банками, герметично закрывают
и подают внутрь воду до тех пор, пока она не заполнит весь авто206
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
клав и не покажется из продувочного краника на крышке, после
чего краник закрывают и пускают в змеевик пар. Первые же порции пара, сконденсировавшись, увеличивают объем воды в автоклаве. Кроме того, объем воды стремится увеличиться и за счет ее
теплового расширения. А так как автоклав с самого начала был до
отказа заполнен водой, а она плохо сжимается, то давление в автоклаве начинает быстро расти и уже при 70-80°С может стать
требуемым по режиму. Поэтому подачу пара в барботер
для дальнейшего подогрева (повышения давления) прекращают,
удаляя избыток воды через продувочный краник или через верхний вентиль.
Этот способ создания противодавления имеет один недостаток - малейшие изменения объема воды в автоклаве резко отражаются на значении давления. Достаточно небольшой утечки воды за
счет возможных неплотностей соединений в автоклаве, как давление резко падает, а при подаче небольшого количества пара оно
может так же резко возрасти.
Более удобно, когда противодавление создается «воздушной
подушкой». В этом случае после предварительного подогрева воды и загрузки банок в автоклав доливают воду, не доходя 2-3 см до
верхнего края цилиндрической части. Тогда давление в автоклаве
повышается очень плавно, а небольшие изменения объема воды
при ее утечке или при подаче пара мало влияют на значение противодавления. Таким образом, «воздушная подушка» является
своего рода буфером, принимающим на себя возникающие в системе колебания давления.
Паровоздушная стерилизация консервов в металлической таре. Как правило, консервы в жестяной таре вместимостью 1 кг,
а также большей или меньшей вместимости, но в таре из тонкой
жести, особенно если фасовка произведена при пониженной температуре, стерилизуют не в паровой среде, а в воде с применением
противодавления. Однако возможна стерилизация таких консервов
паром с применением воздушного противодавления, которая заключается в следующем. После загрузки сеток и герметизации автоклава аппарат полностью продувают. По достижении 100ºС продувочный краник закрывают и одновременно с паром начинают
подавать через барботер сжатый воздух небольшими порциями
так, чтобы при температуре 110°С давление в автоклаве достигло
0,12-0,13 МПа.
207
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
После этого подачу воздуха прекращают, а пар продолжают
подавать до достижения температуры стерилизации 120°С, при
этом в автоклаве установится давление 0,18-0,20 МПа. Таким образом, удается достигать давления (0,08-0,10 МПа), компенсирующего внутреннее давление в таре и предотвращающего деформацию банки.
Следует иметь в виду, что из многочисленных вариантов паровоздушной стерилизации только такая технология создания
противодавления дает возможность применять воздух при паровой
стерилизации, не опасаясь неравномерности прогрева банок.
Стерилизация консервов в автоклавах новых конструкций.
В последние годы на ряде консервных заводов появились новые,
более совершенные конструкции автоклавов отечественного и импортного производства. Аппараты с бессеточной загрузкой банок
предусматривают подачу их насыпью, непосредственно в горячую
воду.
Такой способ загрузки в несколько раз сокращает затраты
труда, ускоряет загрузку и выгрузку, снижает расход пара и необходимую производственную площадь. Все операции работы автоклава автоматизированы.
Несмотря на ряд удачных конструктивных решений, эти аппараты имеют и недостатки. Пар в автоклав подают сверху, а холодную воду – снизу. Из-за этого банки прогреваются неравномерно, в нижней части аппарата хуже, так как они наиболее удалены от места подачи пара и первыми охлаждаются по окончании
стерилизации, в верхней же части, особенно у места входа пара,
стерилизующий эффект больше. Но так как банки прогреваются
в бессеточном автоклаве значительно быстрее, чем в обычных вертикальных аппаратах, то даже те банки, которые находятся в худших теплофизических условиях, стерилизуются с гораздо большей
жесткостью, чем это требуется по норме.
Горизонтальные ротационные автоклавы обладают высокими
теплотехническими характеристиками, резко сокращают длительность процесса, позволяют стерилизовать консервы в крупной таре, обеспечивают равномерный прогрев продукта во всем объеме
тары, дают возможность добиться очень высокого качества продукции, но требуют больших, чем вертикальные аппараты, площадей для размещения, дороги, операции загрузки и выгрузки их не
механизированы.
208
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Стерилизация в аппаратах непрерывного действия. В промышленности эти аппараты применяют менее широко, хотя положительные стороны их вполне очевидны. Такие аппараты облегчают и упрощают работу обслуживающего персонала, дают возможность создать высокопроизводительные поточные линии производства консервов с высокой степенью механизации и автоматизации технологических процессов, сокращают время стерилизации
за счет улучшения условий теплообмена, позволяют уменьшить
расход пара и воды, обеспечивают режим стерилизации по времени и температуре и дают возможность лучше сохранить качество
продукции.
Однако они, как правило, сложны по конструкции, громоздки,
в них можно стерилизовать банки только одного размера, или
только из одного какого-либо материала (главным образом из жести), не имеют ступенчатого подогрева и охлаждения, дороги.
Особенно сложно в непрерывнодействующих аппаратах осуществить непрерывный ввод банок в зону повышенного давления
при стерилизации с температурой выше 100°С и непрерывный вывод их из такой зоны в атмосферу.
Из непрерывнодействующих стерилизаторов, работающих
под давлением, наибольшее распространение в промышленности
получили три типа аппаратов: роторные, гидростатические
и пневмогидростатические.
Роторные установки состоят из стерилизатора и охладителя,
соединенных в один агрегат и синхронно работающих от общего
привода. Стерилизация производится паром. Банки поступают
в корпус аппарата через шлюзовой затвор, предупреждающий
сброс давления пара в стерилизаторе. Попав на вращающийся ротор стерилизатора, банки проходят в паровой среде по спиральной
направляющей. Далее они поступают в охладительную часть аппарата, где осуществляется их водяное охлаждение с воздушным
противодавлением.
Гидростатические стерилизаторы «Хайдрон», выпускаемые
различными зарубежными фирмами, представляют собой аппараты, в которых рабочее давление в центральной паровой стерилизационной камере компенсируется расположенными по обе стороны
от нее гидравлическими затворами. Последние выполнены в виде
заполненных водой башен, высота которых зависит от давления
в стерилизационной камере. Так, при температуре в паровой каме209
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ре 120°С (избыточное давление 0,1 МПа) высота водяного столба
должна составлять 10 м. Бесконечная цепь с укрепленными на ней
трубчатыми перфорированными носителями банок проходит через
башню, наполненную горячей водой, температура которой постепенно возрастает сверху вниз, и попадает в паровую стерилизационную камеру, где совершает путь в несколько витков при постоянной температуре.
Далее цепь с носителями проходит в башню, заполненную водой, температура которой убывает снизу вверх. После охлаждения
из башни носители с банками попадают в бассейн с холодной водой, где окончательно охлаждаются и поступают на разгрузку.
Гидростатические стерилизаторы отличаются высокой производительностью (до 1500 банок в минуту), занимают относительно
небольшую площадь (20-40 м), но имеют большую высоту
(до 25 м), для них требуются специально построенные высокие
здания. При этом, как правило, они рассчитаны на банки одного
какого-то типоразмера.
В пневмогидростатических стерилизаторах для компенсации
давления в паровой камере используют пневмогидростатические
затворы, число которых суммарно обеспечивает требуемое паровое давление при стерилизации.
Математический анализ эффективности режима стерилизации. Для каждой из температур, поддерживаемых в процессе
стерилизации, опытным путем найдено соответствующее смертельное (летальное) время – это время, необходимое для уничтожения микроорганизмов в продукте при данной конкретной температуре.
В течение процесса стерилизации температура продукта постоянно изменяется, увеличиваясь в начале процесса и понижаясь
в конце. В этом и заключается трудность оценки эффективности
данного конкретного режима стерилизации – в необходимости
учесть смертельное действие не одной какой-то температуры,
а множества ее значений. Поэтому повсеместно принятый и узаконенный принцип проверки и расчета необходимого времени стерилизации заключается в том, чтобы, расчленив весь процесс тепловой обработки в стерилизационном аппарате на отдельные мелкие отрезки времени и замерив соответствующие каждому такому
отрезку температуру, пересчитать время действия каждой темпе-
210
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ратуры на эквивалентное действие какой-то одной определенной
температуры, выбираемой за эталон для сравнения.
Суммировав затем результаты такого пересчета времени действия при различных температурах на эквивалентное по влиянию
на микроорганизмы одной какой-то заранее обусловленной эталонной температуры, получаем суммарную оценку данного режима, выраженную временем действия одной температуры. Это время является условным, так как соответствует воображаемому
процессу, при котором консервы, погрузившись в стерилизационный аппарат, мгновенно нагреваются до эталонной температуры,
выдерживаются найденное число минут и мгновенно охлаждаются. Но этот воображаемый процесс производит на микроорганизмы
такое же воздействие, как и реальный процесс, при котором температура продукта постепенно растет и постепенно охлаждается.
В качестве эталонной температуры применительно к режимам
стерилизации принимают 121,10 С для некислотных консервов
и 800 С – для кислотных.
Таблица 6.3
Значения переводных коэффициентов КF
при различных температурах
Т, 0С
90,0
90,5
91,0
91,5
92,0
92,5
93,0
93,5
94,0
94,5
95,0
95,5
96,0
96,5
97,0
97,5
98,0
98,5
99,0
99,5
100,0
КF
0.0008
0,0009
0,0010
0,0011
0,0012
0,0014
0,0015
0,0017
0,0019
0,0022
0,0025
0,0028
0,0031
0,0035
0,0039
0,0044
0,0049
0,0055
0,0062
0,0069
0,0078
Т, 0С
100,5
101,0
101,5
102,0
102,5
103,0
103,5
104,0
104,5
105,0
105,5
106,0
106,5
107,0
107,5
108,0
108,5
109,0
109,5
110,0
110,5
КF
0.0087
0,0098
0,0109
0,0123
0,0138
0,0155
0,0174
0,0195
0,0219
0,0246
0,0276
0,0309
0,0346
0,0390
0,0437
0,0490
0,0550
0,0618
0,0690
0,0775
0,0872
Т, 0С
111,0
111,5
112,0
112,5
113,0
113,5
114,0
114,5
115,0
115,5
116,0
116,5
117,0
117,5
118,0
118,5
119,0
119,5
120,0
120,5
121,0
211
КF
0,098
0,109
0,123
0,138
0,155
0,174
0,195
0,219
0,246
0,276
0,309
0,346
0,390
0,437
0,490
0,550
0,618
0,690
0,775
0,872
0,978
Т, 0С
121,5
122,0
122,5
123,0
123,5
124,0
124,5
125,0
125,5
126,0
126,5
127,0
127,5
128,0
128,5
129,0
129,5
130,0
КF
1,100
1,230
1,380
1,550
1,740
1,950
2,190
2,460
2,760
3,090
3,460
3,890
4,370
4,900
5,500
6,180
6,920
7,750
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Расчет фактической летальности данного режима стерилизации ведется по формулам:
для малокислотных консервов
F = U ( K F 95 + K F 1 + K F 2 + K Fn + .... +K F 95 );
для кислотных консервов
А = U ( K А80 + K А 1 + K А 2 + K Аn + .... +K А80 ),
где F и А – летальность процесса в условиях 121,1-градусных (F)
или 80-градусных (А) минутах;
U – равные интервалы времени, через которые делали замеры
температуры продукта во время стерилизации;
KF и KА – переводные коэффициенты, зависящие от температуры продукта в момент замера.
Таблица 6.4
Значения переводных коэффициентов K А
при различных температурах
Т, 0С
60,0
60,5
61,0
61,5
62,0
62,5
63,0
63,5
64,0
64,5
65,0
65,5
66,0
66,5
67,0
67,5
68,0
68,5
69,0
69,5
70,0
70,5
71,0
71,5
72,0
КА
0,0464
0,0502
0,0541
0,0583
0,0631
0,0683
0,0736
0,0796
0,0857
0,0926
0,1000
0,1085
0,1170
0,1260
0,1360
0,1470
0,1580
0,1720
0,1850
0,2000
0,2150
0,2330
0,2510
0,2720
0,2930
Т, 0С
74,0
74,5
75,0
75,5
76,0
76,5
77,0
77,5
78,0
78,5
79,0
79,5
80,0
80,5
81,0
81,5
82,0
82,5
83,0
83,5
84,0
84,5
85,0
85,5
86,0
КА
0,3980
0,4310
0,4640
0,5025
0,5410
0,5835
0,6310
0,6835
0,7360
0,7962
0,8570
0,9260
1,000
1,0850
1,1700
1,2600
1,3600
1,4700
1,5800
1,7200
1,8500
2,0000
2,1500
2,3300
2,5100
Т, 0С
88,0
88,5
89,0
89,5
90,0
90,5
91,0
91,5
92,0
92,5
93,0
93,5
94,0
94,5
95,0
95,5
96,0
96,5
97,0
97,5
98,0
98,5
99,0
99,5
100,0
212
КА
3,4100
3,6950
3,9800
4,3100
4,6400
5,0250
5,4100
5,8350
6,3100
6,8350
7,3600
7,9620
8,5700
9,2600
10,000
10,850
11,700
12,600
13,600
14,700
15,800
17,200
18,500
20,000
21,500
Т, 0С
102,0
102,5
103,0
103,5
104,0
104,5
105,0
105,5
106,0
106,5
107,0
107,5
108,0
108,5
109,0
109,5
110,0
110,5
111,0
111,5
112,0
112,5
113,0
113,5
114,0
КА
29,300
31,700
34,100
36,950
39,800
43,100
46,400
50,200
54,100
58,350
63,100
68,350
73,600
79,620
85,700
92,600
100,000
108,500
117,000
126,000
136,000
147,000
158,000
172,000
185,000
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
72,5
73,0
73,5
0,3170
0,3410
0,3695
86,5
87,0
87,5
2,7200
2,9300
3,1700
100,5
101,0
101,5
23,300
25,100
27,200
114,5
115,0
115,5
200,000
215,000
238,000
Такой пересчет удобен тем, что все многообразие переменных
факторов процесса стерилизации, температуры и времени, выражаются одним числом. Это число – время при постоянной
эталонной температуре называют летальностью или стерилизующим эффектом данного процесса.
Таблица 6. 5
Нормы летальности при стерилизации плодоовощных консервов
Норма летальности, Индексы норм
усл. мин.
летальности
Икра овощная
2
F121
Овощные консервы для детского питания
6
F121
Консервы натуральные
14-24
F121
Фруктовое пюре
72
А 80
Натуральные фруктовые соки без мякоти
40
А 80
Вид консервированной продукции
Фруктовые соки с мякотью
Компоты
100
150-200
А 80
А 80
В настоящее время при разработке режимов стерилизации
различных консервов ориентируются на нормы летальности, приведенные в таблице 6.5.
6.3. Упаковка, маркировка и хранение консервированной
плодоовощной продукции. Виды брака консервов
Консервы овощные. Фасуют консервы овощные натуральные,
закусочные, маринады, обеденные и заправочные в стеклянные
банки по ГОСТ 5717-81 и металлические банки по ГОСТ 5981-82.
Стеклянные банки укупоривают металлическими лакированными
крышками.
Согласно Закону о защите прав потребителя изготовитель
(продавец) обязан предоставлять потребителю необходимую
и достоверную информацию о товарах, обеспечивающую возможность правильного выбора. Информацию о товаре допускается
располагать в одном или нескольких удобных для прочтения местах. Все необходимые сведения о консервах указываются на эти-
213
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
кетках, которые приклеивают на корпус банки или печатают
на боковой поверхности тары специальной термостойкой краской.
После стерилизации консервы охлаждают водой, подсушивают, этикетируют и укладывают в ящики. Консервы в жестяных
нелакированных банках, предназначенные для хранения более одного года, смазывают вазелином или техническим жиром, не
наклеивая на них этикетки.
Маркировка консервированной плодоовощной продукции
осуществляется в соответствии с ГОСТ 13799-81 «Продукция плодовая, ягодная, овощная и грибная консервированная. Упаковка,
маркировка, транспортирование и хранение» и ГОСТ 51074-2003
«Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования» и другой нормативной и технической документацией, согласно которой на этикетку выносится следующая информация:
- наименование продукта;
- наименование, местонахождение (адрес) изготовителя, упаковщика, экспортера, импортера, наименование страны и места происхождения;
- товарный знак изготовителя (при наличии);
- масса нетто или объем продукта;
- состав продукта;
- масса или доля основного продукта (для продуктов, приготовленных в сиропе, маринаде, рассоле, заливке);
- массовая доля фруктовой или овощной части (для нектаров
и напитков);
- пищевая и энергетическая ценность 100 г продукта (с указанием
содержания витаминов, золы, добавок в продуктах специального
назначения по нормативно-технической документации на продукцию);
- содержание подсластителей для консервов диабетических;
- рекомендации по приготовлению и использованию продукта
(при необходимости);
- условия хранения;
- дата изготовления;
- срок годности;
- обозначение нормативного или технического документа, в соответствии с которым изготовлен и может быть идентифицирован
продукт;
- информация о сертификации.
214
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При вынесении информации на этикетку в разделе «Наименование продукта» при необходимости должны быть указаны отличительные
качества
продукции
(«концентрированный»,
«восстановленный», «сублимированный», «пастеризованный»,
«стерилизованный», «охлажденный», «замороженный» и др.),
которые должны быть включены в основное наименование
или расположены на этикетке в непосредственной близости от
наименования.
Допускается:
- допечатывать часть данных, указанных выше, на нелитографированных крышках банок;
- указывать номер предприятия-изготовителя, входящего в состав
объединения, если на этикетке указано наименование объединения;
- вносить в надпись на этикетке не более трех исправлений четким перештамповыванием или доштамповыванием краской на бумажной этикетке;
- исправлять: товарный сорт на более низкий; массу нетто или
объем – большие на меньшие; наименование предприятия, обозначение нормативно-технической документации. Заменяемые надписи должны быть погашены;
- не указывать наименование предприятия-изготовителя на литографированной поверхности корпуса металлических банок при
условии нанесения наименования министерства или объединения,
или номера предприятия на крышку;
- срок годности наносить с указанием нечетных дат месяца, месяцев, четырех лет с года выработки продукции с последующим
погашением числа, месяца, года годности.
Плодоовощная продукция, не являющаяся традиционной для
России (лечо и др.), поступающая по импорту, должна иметь
наименование, соответствующее международным, зарубежным,
региональным стандартам и регламентам. Информация об этом
должна содержаться в контрактах.
Не допускается давать пищевым продуктам наименования,
вводящие потребителя в заблуждение относительно природы пищевого продукта, например, белковой икре – «Икра зернистая
черная».
Для консервированной продукции в герметической таре, в которой основной компонент находится в жидкой среде (в сиропе,
215
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
тузлуке, маринаде, рассоле, во фруктовом или овощном соке,
в бульоне и др.), помимо общей массы нетто должна быть указана
масса основного продукта. Масса нетто и объем продукта должны
быть указаны в метрической системе мер (Международной системе единиц).
Список ингредиентов приводят для всех продуктов, за исключением однокомпонентных. Списку ингредиентов должен предшествовать заголовок «Состав», после чего должен быть представлен
их перечень в порядке уменьшения массовой доли в рецептуре
продукта. Вода, входящая в рецептуру продукта, не указывается
только в тех случаях, когда она является составной частью таких
ингредиентов, как рассол, маринад, сироп, бульон и др., упоминаемых в списке ингредиентов под этим названием.
При маркировке консервированных томатов неочищенных
или очищенных с добавлением зелени, пряных растений, поваренной соли, органической кислоты последнее указывается на этикетке. Для зеленого горошка дополнительно выносится – «Из мозговых сортов», а на этикетке потребительской тары консервов
с подсластителем должно быть указано наименование подсластителя. Для консервов «Икра овощная» должны быть указаны:
- для консервов, изготовленных для сети общественного питания,
слова «Для общественного питания»;
- для консервов «Икра кабачковая», изготовленных с добавлением витамина С, – «С витамином С»;
- для консервов «Икра кабачковая» в зависимости от способа
приготовления – «из обжаренных кабачков» или «из уваренных
кабачков».
Для консервированной плодоовощной продукции, имеющей
ограниченные сроки годности (хранения, реализации) и/или требующей специальных условий хранения (пониженная температура, определенная влажность окружающего воздуха и др.), указывают условия хранения. Для продуктов, качество которых может
изменяться после вскрытия герметичной упаковки, защищавшей
продукт от порчи, указывают условия и срок хранения после
вскрытия.
Художественное оформление и текст размещают на корпусе и
крышке банок, коробок, туб. Бумажная этикетка должна размещаться на корпусе металлической банки, на цилиндрической части стеклянной банки, на крышке полимерной тары. На лакиро216
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ванные крышки металлических банок наносят последовательно
условные обозначения, указывающие:
- ассортиментный номер продукции – три цифры;
- номер смены (бригады) – одна-две цифры;
- срок годности – надпись «Годен до» и шесть цифр;
- число выработки – две цифры;
- месяц выработки – две цифры;
- год выработки – две последние цифры текущего года;
- индекс системы, в которую входит предприятие-изготовитель, –
одна-две буквы;
- номер предприятия-изготовителя – одна-две цифры.
Допускается к ассортиментному номеру добавлять для консервов сорта экстра букву Э, для консервов высшего сорта – В,
1-го сорта – П, столового сорта – букву С.
На крышку стеклянной и полимерной тары, литографированных металлических банок и туб наносят условные обозначения,
указывающие:
- номер смены (бригады) – одна-две цифры;
- число выработки – две цифры;
- месяц выработки – две цифры;
- год выработки – две последние цифры текущего года.
Допускается наносить номер предприятия-изготовителя,
а также перед номером смены – обозначение сорта продукции: для
консервов сорта экстра букву Э, для консервов высшего сорта – В,
1-го сорта – П, столового сорта – букву С.
Условные обозначения должны наноситься на крышку металлических или стеклянных банок, замок туб, корпус или крышку
полимерной тары или на бумажную этикетку, наклеиваемую на
тару, в одну, две или три строки.
Знаки наносят на металлические банки и крышки к стеклянным банкам печатанием термостойкой маркировочной краской, на
замок алюминиевых туб – штампованием. На корпус из полимерной тары знаки наносят термоформованием, на крышку – штампованием или печатанием маркировочной краской. На бумажную
этикетку знаки наносят компостером или печатанием маркировочной краской. Допускается проставлять принятые условные
обозначения (срок годности продукции и др.) на этикетках потребительской тары в местах, удобных для прочтения, с использова-
217
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нием для этого лазерного принтера или другим способом, обеспечивающим четкое прочтение.
Для светлоокрашенных соков и напитков допускается наносить условные обозначения на оборотной стороне бумажной этикетки.
На лакированной крышке для нанесения условных обозначений должно быть использовано поле внутри наименьшего кольца
жесткости диаметром не менее 30 мм. При штамповании знаки
должны иметь размеры от 2,5 до 4,0 мм по ширине и от 3,0 до
5,0 мм по высоте, при этом глубина выдавливания должна быть от
0,4 до 0,5 мм, знаки должны быть четкими, но без острых граней
и нарушения целостности лакового покрытия и посуды.
Маркировка транспортной тары должна соответствовать
ГОСТ 14192-77. На транспортную тару с консервированной продукцией должен наноситься манипуляционный знак, имеющий
значение «Верх, не кантовать», на тару с продукцией в стеклянной
и полимерной потребительской таре дополнительно наносят знак,
имеющий значение «Осторожно – хрупкое!».
На каждую единицу транспортной тары, в которой непосредственно фасована продукция, должна быть дополнительно нанесена следующая маркировка, характеризующая продукцию:
- наименование предприятия-изготовителя и его подчиненность;
- наименование продукции;
- масса нетто;
- масса брутто;
- сорт (при наличии сортов);
- обозначение нормативно-технической документации на продукцию;
- дата выработки;
- срок и условия хранения.
На транспортную тару с продукцией, фасованной в потребительскую тару, должны быть дополнительно нанесены:
- наименование предприятия-изготовителя;
- наименование продукции и ее сорт (при наличии сортов);
- наименование потребительской тары;
- количество банок, коробок, бутылок, туб;
- условия и срок хранения, если они оговорены в нормативнотехнической документации на продукцию;
- номер укладчика.
218
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Допускается указывать номер укладчика и информацию
о пищевой и энергетической ценности на отдельном ярлыке, вложенном в ящик с продукцией.
Маркировка, характеризующая продукцию, должна быть
нанесена на верхнее днище бочек, на ящики, емкости – на боковую
или торцовую поверхность, не занятые транспортной маркировкой. Способы нанесения маркировки, характеризующей продукцию, должны соответствовать требованиям ГОСТ 14192-77.
Концентрированные томатопродукты фасуют в стеклянные
и металлические лакированные банки емкостью 1 дм 3 , предназначенные для промышленной переработки – в стеклобанки емкостью
до 10 дм 3 . Для фасовки концентрированного томатного сока используют стеклянные и металлические лакированные банки
0,65 дм 3 , а также алюминиевые тубы вместимостью не более
0,2 дм 3 . Томат-пасту для розничной торговли допускается фасовать в полимерную тару вместимостью не более 0,25 дм 3 ; соленую
томат-пасту для промпереработки фасуют в деревянные и металлические бочки вместимостью не более 100 дм 3 . Концентрированные томатопродукты асептического консервирования, предназначенные для промпереработки, фасуют в полимерную тару вместимостью не более 200 дм 3 , а также в контейнеры и цистерны. По
заказу потребителей концентрированные томатопродукты фасуют
в стеклянные банки вместимостью 2 и 3 дм 3 и металлические лакированные банки вместимостью от 3 до 10 дм 3 ; томатный сок фасуют в стеклянные или металлические лакированные банки вместимостью не более 1 дм 3 и бутылки вместимостью не более
0,5 дм 3 .
Маркировка, транспортирование и хранение концентрированных томатопродуктов и томатного сока осуществляются так же,
как для остальной плодоовощной продукции, - по ГОСТ 13799-81
и другой нормативной и технической документацией.
Томатную пасту соленую в бочках хранят при относительной
влажности воздуха не более 80%, томатную пасту в таре из полимерных материалов хранят при температуре от 0 до 8°С. Допускается хранить томатную пасту в контейнерах-цистернах при температуре не ниже -10°С.
Срок хранения концентрированных томатных продуктов со
дня выработки:
- в стеклянных банках – 3 года;
219
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- в металлических банках, бочках, полимерной таре типа «мешок
в коробке», контейнерах-цистернах – 1 год;
- в алюминиевых тубах – 6 мес.;
- в таре из полимерных материалов – 10 сут.
Гарантийный срок хранения томатного сока:
- в стеклянных банках и бутылках – 3 года;
- в металлических банках – 2 года.
Гарантийный срок хранения томатного сока с витамином С –
1 год со дня выработки.
Консервы фруктовые. Компоты, повидло, джемы, варенье,
конфитюры, соусы фруктовые фасуют в стеклянные банки, укупориваемые металлическими лакированными крышками, в металлические лакированные банки, алюминиевые цельные цилиндрические банки, в тару из термопластичных полимерных материалов.
Маринады фасуют в стеклянные банки, укупориваемые
крышками с покрытием, предусмотренным для маринадов, или
в металлические банки (кроме вишни и темноокрашенных сортов
черешни) со специальным покрытием для маринадов.
Плодово-ягодные компоты фасуют в стеклотару и укупоривают лакированными крышками либо в лакированные жестяные
банки. Из нелакированной жести в кислый продукт попадают ионы металлов – олова, железа и др., что может вызвать изменение
натурального цвета сиропов: посинение, фиолетовые грязные оттенки.
Повидло, наряду со стеклянными и металлическими лакированными банками фасуют в деревянные бочки, барабаны фанерные и навивные с полиэтиленовыми мешками-вкладышами, в бочки из полимерных материалов, в дощатые или фанерные ящики, во
фляги типа ФА с пленочными мешками-вкладышами.
Джемы и варенье для промышленной переработки фасуют в
деревянные бочки или фанерные барабаны с полиэтиленовыми
мешками-вкладышами, в бочки из полимерных материалов.
Маркировка консервов фруктовых осуществляется по ГОСТ
13799-81.
Для компотов на этикетке дополнительно должно быть указано:
- для компотов с добавлением аскорбиновой кислоты – «С витамином С»;
220
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- для компотов, фасованных в металлические банки, – способ
подготовки плодов (целые, половинки, кусочки, без кожицы,
с кожицей);
- для компотов из слив – помологический сорт сливы;
- для компотов ассорти – состав (вид используемых плодов
и ягод).
Для маринадов плодовых и ягодных в зависимости от вида
маринада по кислотности на этикетках должно быть указано «слабокислый» или «кислый», а для маринадов из яблок и груш –
«с удаленным семенным гнездом» или «с неудаленным семенным
гнездом».
Хранят фруктовые консервы в чистых, сухих, хорошо вентилируемых помещениях при температуре от 0 до 20°С и относительной влажности воздуха не более 75%.
Повышение температуры хранения компотов вызывает размягчение плодов и ухудшение их окраски. Не допускается и замерзание компотов, так как это отрицательно сказывается на консистенции плодов.
Большим сроком хранения (24 мес.) отличаются консервы
стерилизованные, упакованные в стеклянную или металлическую
тару. Наименьший срок хранения (3 мес.) у фруктовых консервов,
фасованных в тару из термопластичного материала.
Соки натуральные фруктовые и овощные. Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение всех видов соков осуществляют по ГОСТ 13799-81 и другой нормативной документации.
Натуральные плодовые и ягодные соки для розничной торговой сети фасуют в стеклянные или металлические лакированные
банки, в стеклянные бутылки и алюминиевые лакированные тубы.
Яблочный сок (в том числе с добавлением аскорбиновой кислоты)
фасуют в стеклянную тару. Мандариновый сок с добавлением аскорбиновой кислоты фасуют только в стеклянную тару. Допускается фасовать соки в потребительскую тару из комбинированных и
полимерных материалов, разрешенных к применению Минздравом
РФ, вместимостью не более 2 дм 3 (тетрапак, комбиблок и др.).
Плодово-ягодные спиртованные соки упаковывают в дубовые
и титановые сварные бочки. Заполняют бочки по массе или по
объему, но не более чем на 95% от их полной вместимости. Дубовые бочки закрывают поперечными шпунтами, под которые под-
221
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
кладывают чистый холст или рогожу. Поверх шпунта прибивают
жестяную пластинку.
Маркирование бочек со спиртованными соками осуществляют по ГОСТ 14192 с указанием:
- наименования предприятия-изготовителя;
- массы брутто, тары и нетто в килограммах;
- номера бочки.
Этикетка потребительской тары может содержать следующую информацию:
- наименование сока, например: «100% яблочный сок» или
«Яблочный сок»;
- вид сока – прямого отжима, или восстановленный из концентрированного сока, или изготовленный из концентрированного
сока (варианты не устанавливают различий по качественным признакам между данными наименованиями);
- состав, например: «Яблочный сок». В списке ингредиентов не
указывают воду, используемую для восстановления, так как
в данном случае она не является дополнительным ингредиентом;
натуральные летучие ароматические вещества, полученные при
концентрировании и возвращаемые в сок при восстановлении.
Если стандартом разрешено добавление в сок сахара, лимонной или аскорбиновой кислот, то на упаковке об этом приводится
соответствующая информация, например: «100% яблочный сок
с сахаром». Соответственно в списке ингредиентов также должны
быть сведения о сахаре: «состав - яблочный сок, сахар». Если в
продукт сахар не добавляется, то никакой информации об этом не
дается.
Если продукт содержит мед, то на этикетку выносится
надпись «Содержит мед». Если сок приготовлен из нескольких
(более двух) видов фруктов или овощей, ему присваивают название «Мультифруктовый сок» или «Сок из тропических фруктов»
и т. п. На этикетке смешанного сока приводятся наименования
всех используемых соков в порядке уменьшения доли соков в смеси без указания их количеств, «Состав – яблочный сок, виноградный сок, апельсиновый сок, ананасовый сок».
Кроме того на этикетке дополнительно указывается «Осветленный» или «Неосветленный», для соков из яблок ранних сроков
созревания наносят надпись: «из ранних сортов», для соков с добавлением аскорбиновой кислоты – «с витамином С». На этикетке
222
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
потребительской тары виноградного марочного сока дополнительно должно быть указано наименование ампелографического сорта
винограда.
На этикетке мандаринового сока должна быть дополнительная надпись «Перед употреблением взбалтывать».
При маркировке соков с мякотью наименование продукта
на этикетке составляется из прилагательного, соответствующего
наименованиям использованных фруктов в порядке убывания массовой доли, и слова «нектар»; допускается также, чтобы перечень
наименований фруктов (приводимых в том же порядке) следовал
за словами «Нектар из ...».
Если в купаже использовано более двух видов фруктов, то их
наименования могут быть представлены на этикетке отдельно, но
в непосредственной близости от наименования продукта; продукт
именуется «Купажированный фруктовый нектар». Вблизи от
наименования продукта располагают информацию «Минимальное
содержание фруктового сока Н, %, где Н – фактическое минимальное содержание фруктовой составляющей, рассчитанное для
конечного продукта, исходя из натурального содержания растворимых сухих веществ в соке.
Если в состав нектара входит восстановленный сок, то в списке ингредиентов указывают «…-ный сок, изготовленный из концентрированного сока». Добавление аскорбиновой кислоты декларируется следующим образом: «Аскорбиновая кислота как антиоксидант» или «Антиоксидант». На этикетке должна быть надпись
«Перед употреблением взбалтывать».
На этикетке потребительской тары концентрированных соков
дополнительно должно быть указано «Осветленный» или
«Неосветленный» и приведен способ разведения.
На этикетку потребительской тары с экстрактами наносят
сведения о разведении экстрактов: «Экстракт перед употреблением следует развести в соотношении: на один объем экстракта ...
объемов воды».
Соки плодово-ягодные натуральные, фасованные в стеклянную тару, при хранении должны быть защищены от попадания
солнечных лучей.
Овощи и плоды квашеные, соленые моченые. Значительная
часть плодоовощной продукции заквашивается (засаливается)
223
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в деревянных и полимерных бочках, емкостях ЕС-200, которые
одновременно могут служить и транспортной тарой.
Капуста, заквашенная в дошниках, хранится в них до момента
реализации. Выгрузка капусты из дошника производится при помощи специальных машин или вручную. Для этого используют
бочки вместимостью не более 120 дм 3 , поддоны ящичные специализированные и сборно-разборные емкости ЕС-200 с мешкамивкладышами из полиэтиленовой пленки марки «пищевая».
Для сети общественного питания и розничной торговли могут
использоваться бочки полиэтиленовые для плодоовощной консервированной продукции.
Капусту в таре уплотняют и при необходимости доливают
рассолом, покрывают полиэтиленовой пленкой или пергаментом,
укупоривают и маркируют. Расфасованная таким образом капуста
поступает на дальнейшее хранение или транспортируется к месту
назначения. При необходимости капусту из дошника расфасовывают непосредственно в потребительскую тару: пакеты из полимерных и комбинированных материалов массой нетто не более
1 кг; стеклянные банки вместимостью не более 1000 см 3 . По заказу
потребителя допускается фасование квашеной капусты в стеклянные банки вместимостью до 3000 см 3 . При расфасовке в пакеты
капусту освобождают от рассола путем его свободного стекания,
затем выгружают на специальный стол. Рассол фильтруют, разливают в подготовленную тару по 100-250 дм 3 в зависимости от объема. После этого тару наполняют капустой. В каждой емкости доля капусты должна составлять 85-90%, рассола – 15-10%. Заполненные стеклянные банки укупоривают металлическими крышками, а пакеты из полимерных и комбинированных материалов –
термосвариванием, затем маркируют и укладывают в ящики или
другую транспортную тару.
В качестве транспортной тары для соленых огурцов также используют бочки деревянные и полиэтиленовые, емкости ЕС-200.
При этом вместимость бочек для огурцов первого сорта ограничивается 100 дм 3 , для второго сорта – 120 дм 3 . Соленые огурцы в
бочках должны быть уложены плотно до верхнего утора и сплошь
покрыты рассолом. На дно бочки и поверх соленых огурцов должны быть положены специи толстым слоем, предохраняющим от
повреждений при закупоривании и вскрытии бочек.
224
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для соленых томатов всех степеней зрелости, кроме красных,
используется бочковая тара вместимостью не более 100 дм 3 , для
красных – не более 50 дм 3 . Красные соленые томаты реализуются
только в местах их выработки. Для соленых томатов всех степеней
зрелости используется сборно-разборная емкость ЕС-200 с мешками-вкладышами из полиэтиленовой пленки марки «пищевая».
Соленые томаты в бочках укладывают аналогично огурцам.
Упаковка других солено-квашено-моченых овощей и плодов
оговаривается в соответствующих технических условиях и другой
нормативной документации.
Транспортирование квашеной капусты, соленых огурцов, томатов и других овощей и плодов производят транспортом всех видов в соответствии с правилами перевозок скоропортящихся грузов, на автомобильном транспорте – авторефрежераторами или
автомобилями с изотермическим кузовом. При этом необходимо
следить за тем, чтобы шпунтовое отверстие у бочек было расположено вверху. Кроме того, изготовитель при отгрузке, а получатель при выгрузке продукции в бочках должны произвести осадку
обручей и доливку рассола той же крепости.
Хранение всех видов солено-квашено-моченых плодов и овощей желательно при достаточно низких температурах (0…-10 С),
так как различные микробиологические процессы в них фактически продолжаются, что вызывает соответствующие изменения в
составе и качестве продукта и приводит к снижению пищевой
ценности.
Для лучшего сохранения качества соленой продукции в рассол добавляют аминокислоты и их соли, в том числе глютамат или
аспарагинат натрия, аланин или аргинин, а для предупреждения
вспучивания – дегидроуксусную кислоту.
В больших емкостях хранение соленых огурцов и томатов допускается при температуре не более 10°С. Относительная влажность воздуха во всех случаях должна быть в пределах 85-95%.
Плоды и овощи сушеные. Сушеную продукцию брикетируют
на гидравлических прессах для уменьшения объема в 3,5-8 раз.
Упаковывают сушеные плоды и овощи в ящики из многослойного (гофрированного) картона вместимостью 12,5 кг, дощатые неразборные или фанерные; барабаны фанерные набивные
с вкладышем-рукавом из полимерного материала до 28 кг; непропитанные бумажные мешки, не менее чем четырехслойные (за ис225
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ключением винограда, кайсы и вишни заводской обработки, кураги и чернослива), с полиэтиленовыми вкладышами, вместимость –
до 30 кг; тканевые (джутовые и льняные) мешки: для алычи – массой нетто 50 кг, для сушеных яблок дички – 30 кг. При упаковке
сушеных плодов и овощей тара должна быть плотно заполнена до
краев; в каждой единице упаковки должна быть сушеная продукция одного вида и способа обработки.
Сушеные фрукты заводской обработки могут быть спрессованы в виде брикетов массой от 100 до 500 г, обернуты в целлофан с
последующей укладкой их в ящики из многослойного гофрированного картона. Хорошо сохраняется сушеная продукция, упакованная в термосвариваемые мешки и пакеты из полиэтиленовой
или полиэтилен-целлофановой пленки, а также в герметичные металлические банки. Кроме того, сухофрукты фасуют в двойные
пакеты (внутренний слой из подпергамента, целлофана, парафинированной бумаги; внешний – из писчей бумаги, бумаги для печати), пакеты из фольги и бумаги, ламинированные термосваривающимися материалами, пакеты из лакированного целлофана, коробки из бумаги с внутренним мешком-вкладышем из подпергамента, парафинированной бумаги или упаковочной полимерной
пленки (верхним конец вкладыша герметизируют).
Наиболее совершенная тара для сушеной продукции, высушенной сублимацией: герметичные металлические банки, картонные коробки, деревянные ящики, выстланные внутри плотной парафинированной бумагой, целлофаном или полиэтиленовой пленкой, а также полиэтиленовые пакеты емкостью 0,5-1 кг, герметично заваренные и уложенные в картонные коробки или ящики, которые могут быть заполнены азотом или углекислым газом.
Маркировку упакованной продукции осуществляют в соответствии с требованиями нормативной документации.
Сушеную продукцию следует хранить при температуре до
20°С и относительной влажности воздуха 65-70%, с соблюдением
санитарных требований, предъявляемых к таре и хранилищам.
При герметичной упаковке сушеных овощей допускается относительная влажность воздуха не более 85%, в негерметичной
упаковке – не более 75%. Сушеную морковь, свеклу, тыкву, белокочанную капусту хранят без доступа света.
Сроки хранения зависят от вида продукции и тары. В негерметичной таре сушеные плоды и овощи сохраняются 6-12 мес.,
226
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в герметичной – от 8 мес. до 3 лет. Сроки хранения сушеных плодов в соответствии со стандартом ограничены: чернослив и сушеные сливы высшего сорта, фруктовые десерты хранят 6 мес., на
предприятиях общественного питания – 12 мес. со дня выработки
изготовителем.
Плоды и овощи быстрозамороженные. Быстрозамороженные
овощи, плоды и ягоды должны быть упакованы:
- в пачки по ГОСТ 12303 из ламинированного картона, массой
нетто продукта до 1,0 кг;
- в пакеты из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354 марки II
«пищевая» или в пакеты из полиамид-целлофана, массой нетто
продукта до 1,0 кг;
- в ящики из гофрированного картона по ГОСТ 13511, снабженные мешками-вкладышами пленочными по ГОСТ 19360 и обечайками по ГОСТ 9142, масса нетто продукта не должна превышать
15 кг.
Пачки и пакеты упаковывают в ящики из гофрокартона с последующей укладкой в стоечные поддоны по ГОСТ 9570.
Допускается использовать другие виды пленок и тароупаковочных материалов, разрешенных Минздравом для упаковывания
пищевых продуктов.
По согласованию с потребителем быстрозамороженные плоды
и ягоды фасуют в трехслойные бумажные мешки марки ПМ по
ГОСТ 2226 (масса нетто продукта не должна превышать 15 кг), в
полиэтиленовые мешки-вкладыши по ГОСТ 19360 с последующей
укладкой в контейнеры.
Для отдельных упаковочных единиц допускается отклонение
массы от указанной на этикетке:
±3% – при фасовании до 1000 г;
±1% – при фасовании свыше 1000 г.
При дозировании продукта автоматическим методом весового
комбинационного дозирования для упаковочной единицы массой
0,5 и 1 кг допустимая погрешность массы каждой единицы должна
составлять:
±2 г – для мелкоплодных (при наибольшем размере плодов
и ягод до 15 мм);
±5 г – для крупноплодных (при наибольшем размере плодов
и ягод от 15 до 60 мм).
227
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Маркировка потребительской тары должна быть нанесена типографическим либо печатным способом на бумажную этикетку
или непосредственно на поверхность тары типографическим способом с указанием следующих данных:
- наименования и адреса предприятия-изготовителя;
- товарного знака (при его наличии);
- наименования продукции;
- массы нетто;
- товарного сорта;
- даты и смены выработки;
- условий и срока хранения;
- сведений о пищевой и энергетической ценности;
- способа подготовки и применения.
Транспортную тару с замороженной продукцией, фасованной
в потребительскую тару (или россыпью), маркируют несмываемой
непахнущей краской или наклеивают ярлык с указанием следующих данных:
- наименования и адреса предприятия-изготовителя;
- обозначения стандарта;
- количества потребительских упаковочных единиц;
- массы нетто (для транспортной тары с продукцией россыпью);
- даты выработки;
- условий и сроков хранения.
Обозначения номера смены и даты выработки должны быть
допечатаны маркировочной краской или штампованием:
- номер смены – одной цифрой;
- дата изготовления – двумя цифрами;
- месяц изготовления – двумя цифрами;
- год изготовления – двумя последними цифрами текущего года.
Быстрозамороженные плоды и ягоды транспортируют транспортными средствами, приспособленными для перевозки замороженных продуктов питания, при температуре -15...-18°С в соответствии с правилами перевозок скоропортящихся грузов.
По железной дороге быстрозамороженные плоды и ягоды
транспортируют в рефрижераторных секциях 4-5-вагонного состава, а в европейской части – также в специализированных автономных рефрижераторных вагонах в пределах установленных полигонов их обращения.
228
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продукт перед погрузкой должен иметь температуру
-15...-18°С. Картонные ящики с продукцией следует укладывать не
более чем в три яруса по высоте.
При транспортировании в торговую сеть и на предприятия
общественного питания непосредственно перед реализацией допускаются кратковременные (не более 6-8 ч) перевозки быстрозамороженных плодов и ягод в изотермическом автотранспорте с
использованием сухого льда при температуре груза не выше -12°С.
Срок хранения в холодильных камерах при температуре не
выше -18°С и относительной влажности воздуха до 95%: плодов –
не более 12 мес., ягод – не более 9 мес. со дня выработки.
В торговой сети допускается хранение продукта не более
7 сут (с учетом времени на перевозку) при температуре –12±1°С.
Для увеличения сроков хранения в 2 раза и улучшения сохранности быстрозамороженной продукции температуру хранения
снижают до –25...–30°С. Важным условием является стабильность
температурно-влажностного режима хранения. Имеет значение
газовый состав камеры, в которой хранятся быстрозамороженные
плоды и овощи. Установлено, что насыщение воздуха парами азота и углекислого газа понижает потери массы продуктов при холодном хранении.
Размораживание и повторное замораживание не допускается.
По окончании срока хранения реализация замороженных продуктов должна быть остановлена до подтверждения качества продукта лабораторными анализами. Если продукция сохранила качество, отвечающее требованиям стандарта, срок хранения может
быть продлен в установленном порядке.
В том случае, если консервы были недостаточно простерилизованы или банки были негерметично укупорены, в консервированных продуктах начинается активное развитие микроорганизмов
с образованием газообразных продуктов их жизнедеятельности:
водорода, диоксида углерода, аммиака, сероводорода. В результате
в таких банках повышается давление и обе крышки их вспучиваются. Такой вид брака называется бомбажом. Бомбажная банка
вздута постоянно, причем вспучивание не устраняется при нажатии пальцем. Правда, бомбаж может иметь не только микробиологическое, но и химическое происхождение, если в результате коррозионных процессов в банке накопился водород (водородный
229
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
бомбаж). Так или иначе, бомбажные банки отбраковывают и уничтожают.
Иногда при микробиологической порче количество образующихся газов недостаточно, чтобы вызвать вздутие обоих сторон и
возникает односторонний бомбаж, при этом при нажатии пальцем
вздутая сторона может приобретать нормальное положение, но
вздувается с легким хлопком противоположный конец. Такой вид
брака получил название "хлопающие донца" или "хлопуши".
Если количество образовавшегося газа еще меньше, то возникшее небольшое вздутие одного конца можно устранить нажатием пальца руки, причем по устранении нажима крышка больше
не вздувается. Такой вид брака называется "вибрирующая крышка". К консервам с вибрирующими крышками относят также банки
нормальные по внешнему виду, но проявляющие обратимое вздутие одного из концов, если на другой конец нажать пальцем и отпустить.
Бомбаж может иметь также физическую причину, т.е. вздутие
может произойти не из-за микробиологической порчи и не из-за
коррозии тары, а потому, что температура хранения выше температуры продукта при фасовании. Однако если температуру при
хранении понизить, то концы садятся на место. Физический бомбаж может возникнуть также в том случае, если температура продукта при фасовании низка, а стерилизация ведется при высокой
температуре и в банке создается высокое давление, вызывающее
необратимое вздутие концов. Такой бомбаж обнаруживается сразу
после выгрузки полностью охлажденных банок из автоклава. Эти
банки доброкачественны, но имеют непривлекательный внешний
вид. Их следует вскрыть и направить на повторную переработку.
Например, консервы овощи фаршированные морковным фаршем
можно использовать при изготовлении овощной икры. Физический
бомбаж может быть связан и с переполнением банок продуктами
при фасовании, поскольку при последующей стерилизации расширение продукта может вызвать необратимую деформацию концов.
Этот вид брака также обнаруживается при выгрузке банок из автоклава. Физический бомбаж может быть вызван и замерзанием консервов.
К браку консервов, фасованных в стеклянную тару, относятся
также банки с видимыми через стекло признаками микробиологической порчи пленкой плесени на поверхности продукта, пузырь230
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ками брожения, осадком, несвойственным нормальным консервам
и т. п., с помутневшей жидкой фазой. Последнее относится в
первую очередь к консервам в прозрачной заливке, для которых
показатель
прозрачности
фигурирует
в
нормативнотехнологической документации.
Необходимо также отбраковывать консервы с видимыми невооруженным глазом признаками негерметичности: пробоинами,
сквозными трещинами, подтеками или следами продукта, вытекающего из банки.
Дефектными считаются металлические банки с неправильно
оформленным закаточным швом (наличие язычков, подрезов, раскатанного шва), с ржавчиной, после удаления которой остаются
раковины, с наличием складок на крышке у закаточного шва –
"птичек", стеклянные банки с перекошенными крышками, с трещинами или сколом стекла у обкаточного шва, с неполной посадкой крышек относительно венчика горла банки, с вдавленностью
крышек, вызвавшей нарушение обкаточного шва и с рядом других
дефектов.
Есть виды брака, которые могут быть обнаружены только при
вскрытии банок (к ним относятся применительно к жестяной таре,
например, те, которые были перечислены для стеклянной тары и
обнаруживаются благодаря ее прозрачности), т. е. консервы заплесневевшие, забродившие, с помутневшей заливкой, необычным
осадком и т. п. Кроме того, после вскрытия банок некоторые признаки порчи могут быть обнаружены органолептически: скисание,
наличие дурных запахов, ослизнение, мацерация тканей и т. п.
Контрольные вопросы
1. Какие операции проводятся при подготовке плодоовощного сырья к
переработке?
2. С какой целью проводится предварительная термическая обработка
плодоовощного сырья?
3. С какой целью проводится эксгаустирование?
4. Какие факторы влияют на выбор температуры стерилизации плодоовощных консервов?
5. Какие факторы определяют продолжительность стерилизации?
6. В чем заключается методика математического анализа эффективности режима стерилизации плодоовощных консервов?
231
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Какие основные требования предъявляются к маркировке перераб отанной плодоовощной продукции?
8. Какие основные виды брака встречаются у плодоовощной консервированной продукции при хранении?
232
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. ВИДЫ ТАРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ
ПРИ КОНСЕРВИРОВАНИИ И УЧЕТ ГОТОВОЙ
ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
7.1. Виды тары, используемые при консервировании
плодоовощной продукции
При производстве плодоовощной консервированной продукции тара необходима для доставки сырья на перерабатывающие
предприятия, фасовки продукции, транспортировки готовых консервов.
В зависимости от цели использования тары могут применяться следующие ее виды, представленные в таблице 7.1.
Таблица 7.1
Виды тары, применяемой при переработке плодоовощного сырья
Вид тары
Внешний вид тары
1. Стеклянная тара
Назначение
Используется
при выработке
продуктов,
требующих
герметизации
с последующей
стерилизацией
2. М еталлическая тара
Используется, для
доставки сырья, а также
при консервировании
продукции
микробиологическими
методами
3. Деревянная тара
Используется
при фасовке
полуфабрикатов
4. Бумажная тара и полимерная тара
233
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ко всем видам тары предъявляются следующие основные
требования:
1) должна быть безвредной для человека, т.е. вещества, входящие
в состав тары не должны переходить в продукт либо вступать в
химическое взаимодействие с веществами, входящими в состав
продукта;
2) должна быть прочной при минимальных затратах на ее изготовление;
3) стеклянная и металлическая тара должна обеспечивать сохранность герметичности и выдерживать нагревание при стерилизации.
Стеклянная тара составляет около 70-80% от общего количества используемой тары при производстве плодоовощных консервов.
Различают три вида стеклянной тары: банки, бутыли и бутылки.
В пределах вида, согласно ГОСТ 5717-70, банки и бутыли
бывают трех типов. В основу разделения тары на типы положен
способ ее укупорки: I – обкатной, II – обжимной, III – резьбовой.
Способ укупорки зависит от устройства венчика горловины
банки (рис. 7.1)
Ι
ΙΙ
ΙΙΙ
Рис. 7.1. Типы венчиков горла стеклянных банок:
Ι – обкатной; ΙΙ – обжимной; ΙΙΙ – резьбовой
В настоящее время применяют стеклянную тару главным образом первого способа укупорки. Эта тара известна под названием
СКО (стеклянная консервная обкатная). Для нее изготавливают
крышки с уплотнительным резиновым кольцом. При закатывании
ролик укупорочной машины загибает края крышки вокруг венчика, резиновое кольцо при этом расплющивается и обеспечивает
герметизацию банки.
234
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Тара СКО обладает высокой прочностью укупорки. Метод
укупорки простой, однако открывать такие банки трудно.
Тару II типа укупоривают жестяными крышками нажимом на
крышку и вакуумом, который создается в стерилизованных банках
после их охлаждения. Для герметизации на крышку вместо резинового кольца наносят уплотняющую пасту. Этот способ укупорки
обеспечивает легкость вскрытия банки, хорошую герметизацию и
сокращает бой тары. Широко применяется за границей под названием «Еврокап».
Тару III типа укупоривают навинчиванием резьбовой крышки
с уплотняющей пастой.
Узкогорлые бутылки укупоривают крышками с корончатыми
краями (СКК – стеклотара, корончатая крышка) и корковой или
полиэтиленовой прокладкой.
Крышки для всех видов стеклянной тары изготавливают из
белой или лакированной жести, или алюминия.
Стеклянную тару в нашей стране выпускают четырех размеров венчика горловины и 11 размеров по вместимости. Размер
горловины выражают в миллиметрах, и эта цифра является номером венчика горловины.
Вся стеклянная тара имеет условное обозначение, которое состоит из обозначения типа, диаметра венчика горловины (мм) и
вместимости банки или бутыли (мл). Например, 1-82-500 обозначает, что данная банка первого типа укупорки (обкатная), с диаметром венчика горловины 82 мм (по наружному диаметру), емкостью 500 мл.
К стеклянной таре предъявляются следующие требования:
1) должна быть бесцветной или со слабым зеленоватым (голубоватым) оттенком;
2) должна обладать хорошей прочностью и выдерживать большую внешнюю нагрузку при складировании;
3) должна выдерживать внутреннее давление до 343 кПа
(3,5 атм.) при стерилизации;
4) на дне банок и бутылей должен быть четкий оттиск марки завода-поставщика, номер формы и год выработки.
Рекомендуемые типоразмеры стеклянных банок для консервов из плодоовощного сырья представлены в таблице 7.2
При изготовлении стеклянной тары возможны различные виды брака, которые делают ее непригодной для фасовки продукции:
235
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) непровар или рух стекла – наличие на поверхности кристаллов, из-за чего стекло теряет прозрачность, прочность и твердость;
2) пузыри – полости, заполненные газом или щелочью; щелочные пузыри имеют белесоватый налет, а газовые – бесцветные.
Пузыри легко разрушаются, поэтому на венчике горла их не должно быть, на стекле корпуса банки допустимы два круглых и два
овальных глубинных пузыря небольшого размера;
3) камни – непрозрачные посторонние включения, которых не
должно быть на венчике горла;
4) подпрессовка – выступы стекла, искажающие нормальную
форму тары. Недопустимы банки, бутыли и бутылки с подпрессовкой венчика или горла;
5) посечка – капиллярные трещины стекла, снижающие его
прочность.
Всю тару перед употреблением проверяют и удаляют дефектную.
Металлическая тара – это алюминиевые банки и тубы, а
также хромированная и алюминированная жестяная тара.
Преимущества металлической тары – это ее легкость, прочность, небольшая масса тары по отношению к общей массе консервов, что значительно экономит транспортные затраты и складскую площадь. Однако данный вид тары подвержен коррозии, это
требует покрытия жести дорогостоящим оловом или специальными лаками.
Металлические банки для консервов изготовляют двух типов:
I – сборные и II – цельные. Банки I типа бывают круглого
и прямоугольного сечения, а банки II типа – круглого и фигурного
сечения (прямоугольные, овальные, эллиптические). Имеется
свыше 60 образцов металлических банок различной вместимости
(50-9590 мл).
Материалом для производства консервной жестяной тары
служит белая жесть, представляющая собой тонкопрокатную сталь
толщиной 0,18-0,32 мм, покрытую с двух сторон защитным слоем
олова, специальных лаков, а при фасовке продуктов с высоким
содержанием белков – эмалями т.к. лаки не устойчивы к белкам.
Каждый типоразмер металлических банок имеет условное
обозначение – обозначается номером от 1 до 50 (табл. 7.3).
236
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 7.2
Рекомендуемые типоразмеры стеклянных банок
для консервов из плодоовощного сырья
Вместимость, мл
Продукция
Соусы, консервы для детского питания
Все виды консервов, кроме консервов
для детского питания
Овощные, фруктовые консервы, соки,
томатопродукты
200
350
350
500
650
800
1000
2000
3000
5000
10000
Диаметр
венчика
горла, мм
58
68
82
82
82
82
82
82
82
82
82
Тип
укупорки
и и , , , , , , , , , , ,
Полимерная тара обладает высокими эстетическими качествами и получает все большее распространение. Полимеры относятся к тем новым экономным материалам, которые могут заменить в ряде случаев жесть и стекло в производстве консервов.
Таблица 7.3
Типы металлических и стеклянных банок
Обозначения Вместимость,
Обозначения Вместимость,
Тип банки
Тип банки
банок №
см3
банок №
см3
3
250
35
115
7
325
36
140
8
355
37
150
и 9
370
38
210
12
580
39
215
13
895
40
250
14
3030
41
410
15
8880
42
445
20
155
43
445
21
130
44
570
и 22
140
45
770
23
195
46
425
24
95
47
4770
25
155
48
9590
Их используют для упаковки множества пищевых продуктов,
консервированных химическим и асептическим способами. В комбинации с другими материалами они могут быть применены для
237
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
герметической упаковки пастеризуемой продукции – джемов, варений и т. п. и даже для изготовления тары, наполняемой продуктом, подлежащим тепловой стерилизации. К основным полимерам
относятся: целлофан, полиэтилен, пленки из гидрохлорида каучука, винилхлорида, полистирола, полиамида, лавсана, фторопластов
и др. Полимерную тару и упаковку стараются изготовить из комбинированных материалов, сочетающих лучшие свойства отдельных компонентов. Например, широкое распространение имеет
комбинированный материал целлофан-полиэтилен, сочетающий
высокую механическую прочность и малую газопроницаемость
целлофана с влагостойкостью, эластичностью и способностью к
термической сварке полиэтилена. Комбинированные упаковочные
материалы изготовляют не только из многослойных полимерных
пленок, но и из бумаги или картона с полимерами или из алюминиевой фольги с полимерами.
Деревянная тара. Деревянную тару в консервной промышленности применяют в виде дошников, бочек, барабанов и ящиков.
Дошники (рис. 7.2) используются, в основном, при квашении капусты. Они имеют емкость от 3 до 15 т. Дошник изготавливают из
плотно пригнанных, хорошо выструганных досок толщиной
6-8 см и прочно стягивают их железными обручами.
дошник
глина
грунт
Рис. 7.2. Дошник
Дошники заглубляют, оставляя над уровнем земли 30-40 см.
Пространство между дошником и грунтом забивают глиной, создавая водонепроницаемый слой.
Бочки используют для фасовки соков-полуфабрикатов, виноматериала, вина, сульфитированного сырья. Готовят бочки из древесины осины, липы, бука, каштана, дуба. Древесина хвойных
пород хрупкая, плохо замокает в воде, поэтому изготавливать из
238
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нее бочкотару не рекомендуется. Вместимость бочек по ГОСТ
8777-74 15-250 л, но наиболее распространены бочки на 50-100 л.
Остов бочек делают из клепки (дощечки) донье (дно) – из клепкидонника. Клепка должна быть целой, без надломов, хорошо выструганной, с влажностью не более 18%. Бочки для фасовки жидких
продуктов (виноматериалы, вина и др.) делают с двумя отверстиями (шпунтами), которые просверливают в одном из доньев. Через
одно отверстие заливают продукт, а через второе в это время выходит воздух. Вместимость их 50-600 л. Бочки для хранения вин и
спиртованных соков изготавливают только из дубовой колотой
клепки, которая значительно уменьшает потери вина или спиртованного сока за счет его испарения через поры древесины.
Для хранения сушеной продукции изготавливают барабаны из
трехслойной фанеры. Барабаны более легкие и стоят дешевле, чем
деревянные бочки. Деревянные или фанерные ящики используют
для фасовки цукатов, пастилы, сушеных плодов, повидла и для
перевозки банок с консервами. Деревянные ящики для консервов
длительного хранения делают плотными, кроме ящиков-клеток
для транспортировки стеклянных бутылей или банок большой емкости.
Картонная тара. Картонная тара в 5 раз легче деревянной,
дешевле, транспортируется в сложенном виде, легко и быстро собирается из заготовок, производство которых налажено на поточных линиях. Недостатками картонной тары являются небольшая
ее прочность и малая долговечность: ее можно использовать один
или два раза. Картонную тару успешно применяют для упаковки
консервов и консервной жестяной или стеклянной тары, хранения
свежих плодов, свежезамороженных плодов и ягод. Вместимость
таких коробок 18-20 кг.
Коробки для фасовки свежезамороженных плодов и ягод производят из тонкого (0,4-0,45 мм) парафинированного картона.
Вначале делают заготовки, а в дальнейшем, непосредственно перед использованием, из заготовок быстро собирают коробки. Вместимость коробок в зависимости от их назначения 200-1000 г.
В этих же коробках можно замораживать плоды и ягоды в морозильных аппаратах. Коробки с замороженными продуктами укладывают в картонные ящики.
Подготовка тары к фасованию
239
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Стеклянная тара. При подготовке новой тары ограничиваются ее мойкой горячей оборотной водой (75-5°С) в течение 2-3 мин
и ополаскиванием горячей (90-95°С) чистой водой в течение 0,71,0 мин. При подготовке оборотной стеклянной тары к фасованию
продукции проводят следующие операции:
1) замочку в воде температурой 45-500 С в течение 1,4-2,8 мин
в зависимости от типа моечных машин;
2) мойку в горячем (80°С) щелочном растворе в течение 3,03,8 мин (концентрация раствора зависит от типа применяемого
моющего средства);
3) шприцевание щелочным раствором. В горячем (80°С) щелочном растворе в течение 0,45-0,84 мин в зависимости от типа моющих машин;
4) шприцевание водой. Оборотной водой температурой 85°С
в течение 0,45-1,6 мин в зависимости от типа моечных машин;
5) ополаскивание чистой водой. Температура воды 90°С, продолжительность обработки 0,23-0,42 мин в зависимости от типа
моечных машин;
6) дезинфекцию – погружение в раствор хлорной извести или
хлорамина, содержание активного хлора в которых не менее
100 мг/л. Температура раствора 50°С, продолжительность обработки 5 мин;
7) ополаскивание водой. Температура воды 90°С, продолжительность обработки – до полного удаления следов хлора;
8) шпарку (при фасовке горячего продукта) острым паром в течение не менее 1 мин непосредственно перед наполнением тары
горячим продуктом. Температура тары после шпарки должна быть
не ниже 80°С;
9) контроль качества мойки проводится визуально при помощи
светового экрана.
Металлические крышки для банок типа I протирают, вразброс
укладывают в металлические сетки внешней стороной кверху,
промывают струей теплой воды, затем кипятят в воде в течение 23 мин. Крышки, предназначенные для укупоривания при горячем
розливе продукта, моют в горячей воде непосредственно перед
употреблением, затем кипятят в воде или обрабатывают острым
паром при 100°С. Продолжительность обработки устанавливают
опытным путем. Крышки с уплотнительными прокладками типов
II и III кипятят в воде или обрабатывают острым паром при 100°С
240
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в течение 1-2 мин. Крышки с комбинированными прокладками и
прокладками из полимерных материалов обрабатывают сухим паром в течение нескольких секунд.
Металлическая тара. При подготовке к фасованию металлической тары выборочно проводится проверка герметичности, после чего тара подвергается шприцеванию при температуре воды
70-80°С и шпарится острым паром давлением 0,10-0,15 МПа.
Деревянная тара. Поступившие на плодоперерабатывающее
предприятие бочки проверяют на герметичность. Для этого их
наполняют чистой водой, закупоривают деревянными втулками и
хранят лучше всего в прохладных подвалах. Перед использованием их раскупоривают, моют и шпарят паром. Бочки для жидких
продуктов обрабатывают через шпунтовое отверстие, не вынимая
днища. Новые дубовые бочки после замачивания заливают на
треть объема горячим раствором 0,2% кальцинированной соды,
прогревают раствор до кипения паром через шпунтовое отверстие,
а затем катают их 10-15 мин для перемешивания раствора. После
этого бочки тщательно отмывают от соды и обрабатывают в течение 5-10 мин сернистым газом.
7.2. Учет готовой продукции
Для фасования консервной продукции применяют различные
виды потребительской тары, отличающейся формой, размерами и
вместимостью. В целях удобства планирования, учета и отчетности, а также контроля за правильностью использования материальных ресурсов в плодоовощеконсервном производстве пользуются соизмеримыми единицами учета объема вырабатываемой
продукции: условной банкой (объемной или весовой) и тонной.
В тоннах учитывают: сушеные овощи и фрукты; замороженные овощи, плоды и ягоды; квашеные и соленые овощи; моченые
плоды и ягоды; продукты питания из картофеля; плодовые и ягодные полуфабрикаты.
Для учета консервов применяют два вида условных банок:
объемную и весовую. За весовую условную банку принята масса
нетто продукции, равная 400 г. Она используется для учета следующих видов консервов: плодовые и ягодные маринады; томатные
(сок, томаты протертые, напиток, паста, пюре, соусы); аджика;
плодовые и ягодные соки натуральные, с сахаром, с мякотью, ку241
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пажированные; варенье; джем; конфитюр; повидло; цукаты; желе;
пюре; соусы; пасты; приправа; сиропы; плодовые и ягодные смеси;
напитки; подварки; начинки; экстракты; плоды и ягоды протертые
или дробленые с сахаром.
Коэффициент пересчета физических банок в весовые условные определяется по формуле
Кв = М : 400,
где М – масса нетто физической банки, г;
400 – масса нетто условной весовой банки, г.
Для концентрированных продуктов при исчислении коэффициентов пересчета физических банок в условные определяют поправочные коэффициенты, зависящие от степени концентрирования продукта при переработке, и рассчитываемые как отношение
фактической массовой доли сухих веществ в готовом продукте
к базовому содержанию сухих веществ в сырье (полуфабрикатах).
Базовая массовая доля сухих веществ в сырье или полуфабрикатах составляет для концентрированных, %: томатопродуктов –
12 (томат-пюре), томатного сока – 5; сока виноградного – 14, вишневого и гранатового – 12, мандаринового – 10, яблочного – 11;
экстракта виноградного – 14; рябинового и черноплоднорябинового – 12; абрикосового, алычового, гранатового, сливового, черносмородинового – 10; грушевого, кизилового, черешневого, яблочного – 9; ежевичного и тернового – 8; брусничного, вишневого,
голубичного, земляничного, клюквенного, красносмородинового,
малинового, черничного – 7; пасты натуральной айвовой – 11.
Таким образом, переводной коэффициент для массы, например, концентрированных томатопродуктов получается как произведение из переводного коэффициента по массе Кв = М : 400, где
М – масса нетто физической банки (г) на переводной коэффициент
по концентрации Кк = к : 12, где к – процент сухих веществ в данном томатопродукте. Таким образом, общий переводной коэффициент будет:
242
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Например, для банки, в которую помещается 1 кг 30%-й томатной пасты, переводной коэффициент будет равен:
В качестве объемной условной единицы принята жестяная
банка №8, объем которой составляет 353 см 3 .
По объемной условной банке учитываются следующие консервы: грибные, овощные маринады, закусочные, обеденные, заправочные, натуральные, полуфабрикаты для общественного питания из квашеных и соленых овощей, компоты, напитки и соки
овощные, хрен столовый, горчица.
Отношение объема физической банки Vф к объему условной
называют переводным коэффициентом для данной банки Кп.
Например, литровая стеклянная банка – 82 – 1000 содержит
1000 : 353 = 2,83 условной банки.
Контрольные вопросы
1. Какие виды тары применяются при производстве плодоовощных
консервов?
2. Как классифицируются типоразмеры стеклянной и металлической
тары?
3. Как осуществляется подготовка тары к фасованию?
4. Как производится учет переработанной плодоовощной продукции?
243
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ОТДЕЛЬНЫХ
ВИДОВ КОНСЕРВИРОВАННОЙ
ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
8.1. Технология производства
овощных натуральных консервов
Овощные натуральные консервы – это целые либо резаные
овощи или пюре (не прошедшие кулинарной обработки), залитые
раствором соли и сахара и стерилизованные в герметичной таре,
что обеспечивает их сохранность от порчи при хранении. Ассортимент вырабатываемых овощных натуральных консервов представлен на рисунке 8.1.
Овощи целые
Овощи резаные
Овощные
Овощные
натуральные
натуральные
консервы
консервы
Овощи
измельченные
Бобовые: зеленый горошек,
фасоль стручковая
Тыквенные: огурцы, кабачки,
патиссоны
Зерновые: кукуруза сахарная
Цветная капуста
Спаржа
Свекла гарнирная
М орковь гарнирная
Пюре из красного перца
Овощи протертые Пюре из щавеля
(пастообразные) Пюре из шпината
Томатные овощи
Перец сладкий
Томаты с кожицей, залитые
раствором соли, томатным
соком либо протертой томатной
массой
Томаты без кожицы, залитые
томатным соком или протертой
томатной массой
Рис. 8.1. Классификация овощных натуральных консервов
244
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 8.1
Параметры технологии производства овощных натуральных
консервов из различных овощей
Вид сырья
В каком виде
консервируют
1
Зеленый
горошек
Фасоль
овощная
Сахарная
кукуруза
2
Лущеный
горошек
Бобы
резанные
Срезанные зерна
Цветная
капуста
Разделенная
на соцветия
Брюссельская
капуста
Целыми
кочешками
Перец
овощной
сладкий
В целом виде или
разрезанным
на 2-4 части
Т оматы
целые
Очищенные
от кожицы
Неочищенные
от кожицы
Целые откалиброОгурцы
ванные: до 70,
71-90, 91-100 мм
Целые откалиброванные до 140 мм
Кабачки
или нарезанные
кружочками толщиной 15-20 мм
Целые откалиброванные Ø до 70 мм
Патиссоны
или нарезанные
дольками 4-6 мм
Спаржа
Целыми побегами
или резаная
Свекла
Очищенная
измельченная
Предварительная
обработка
Концентрация
заливки
3
4
Бланширование 2-5 мин 2-3% сахара
при температуре 75-90 0 С
2-3% соли
Бланширование 2-5 мин 3% поваренной
при температуре 75-90 0 С
соли
Бланширование 2-3 мин
3% сахара
при температуре 85-90 0 С
3% соли
Бланширование 0,5-2
3% поваренной
мин в 2% растворе соли
соли, 6% сахара,
и 0,05% лимонной кис0,6% лимонной
лоте при температуре 90кислоты
0
100 С
Бланширование 3 мин
1-2% поваренной
при температуре
соли
90-100 0 С
3% поваренной
Бланширование 1-2 мин
соли, 6% сахара,
при температуре
0,6% лимонной
75-85 0 С
кислоты
Ошпаривание паром 101-2% поваренной
20 с или бланшируют
соли
в воде 2 мин
2-3% поваренной
–
соли
6-7% поваренной
Замачивание в воде
соли, 1% уксусна 30-60 мин
ной кислоты
Т емпература стерилизации, 0 С
5
116
116-120
116-120
116
116
112-120
100
100
100
–
3,8-6,4% поваренной соли,
1% уксусной
кислоты
100
–
5% поваренной
соли, 1% уксусной кислоты
100
Бланширование в 2%
растворе соли 3-5 мин
при 85-97 0 С
3% поваренной
соли
116-120
5% сахара, 0,5%
Бланширование 15-20
поваренной соли,
мин при температуре
0,3% лимонной
90-100 0 С
кислоты
245
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 8.1
1
2
Морковь
Очищенная
измельченная
3
4
5% сахара, 0,5%
Бланширование 2-4 мин
поваренной соли,
при температуре
0,25% лимонной
90-100 0 С
кислоты
5
116
В натуральных консервах сохраняются внешний вид, вкус,
цвет овощей, из которых они приготовлены, а также их природные
свойства и состав. Консервы данной группы используются после
дополнительной кулинарной обработки при приготовлении первых, вторых обеденных блюд или в холодном виде, например консервы из зеленого горошка.
Характерной особенностью технологического процесса производства овощных натуральных консервов является относительно
небольшое количество технологических операций, сводящихся,
главным образом, к мойке, сортировке и калибровке овощей, удалению несъедобных или малоценных частей, резке, бланшированию, иногда измельчению, фасовке в тару, наполнению заливочной
жидкостью, укупорке, стерилизации.
Хранить овощные натуральные консервы необходимо при
температуре 2-40 С
8.2. Технология производства маринадов
Маринады представляют собой овощи, фрукты или ягоды, залитые раствором, содержащим в качестве основного консерванта
уксусную кислоту, а также для улучшения вкуса – соль, сахар и
пряности.
Предупредить порчу маринадов только консервирующим действием уксусной кислоты можно, если концентрация её достигнет
2%, а температура хранения понижена до 00 С. Однако такие маринованные продукты получаются очень острыми и в настоящее
время практически не вырабатываются.
В соответствии с технологическими инструкциями промышленностью выпускаются маринады, в которых максимальная массовая доля уксусной кислоты не превышает 0,9%. Такая концентрация недостаточна для подавления жизнедеятельности плесеней,
уксуснокислых и других бактерий даже в условиях пониженных
температур хранения, поэтому принято сочетать консервирующее
действие слабых растворов уксусной кислоты, соли, сахара
246
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
с тепловой обработкой – пастеризацией или стерилизацией.
Мариновать можно любые овощи – огурцы, томаты, свеклу,
лук, чеснок, патиссоны, тыкву, кабачки, баклажаны, перец стручковый, капусту белокочанную и краснокочанную, горошек, стручковую фасоль, а также пряную зелень в целом или нарезанном виде.
В ассортименте плодово-ягодных маринадов больше вырабатывают маринованные яблоки, груши, сливы, вишни, кизил, черешню, виноград, крыжовник и смородину (черную, красную
и белую), маринуют также дыню и тыкву.
Огурцы используют плотные, с упругой мякотью, с недоразвитыми семенами, зеленые, цилиндрические. Длина плодов для
готовой продукции высшего сорта – не более 90 мм, первого –
110 мм; маринуют также и длинноплодные огурцы, но в резаном
виде.
Томаты маринуют в любой стадии зрелости – зеленые, молочные, бурые или красные; как правило, мелкие, овальные, удобные для маринования. Желательный диаметр круглых плодов –
до 60 мм, длина овальных (сливовидных) – 70 мм.
Кабачки для маринадов используют с неогрубевшими мелкими семенами и нежной кожицей, длиной до 110 мм, диаметром до
45 мм; для ассорти – более крупные, поскольку их режут на кубики или ломтики (диаметром 60 см – на кружки толщиной
15-25 мм).
Патиссоны маринуют с недоразвитыми семенами диаметром
до 70 мм. Более крупные, но не грубые плоды используют в резаном виде для ассорти, как и кабачки.
Баклажаны для маринадов используют длиной до 140 мм,
диаметром до 60 мм. Плоды режут на кружки толщиной 12-15 мм,
бланшируют в кипящей воде или в 1,5-2% растворе едкого натра
(щелочи) для удаления горечи 7-10 мин и сразу же охлаждают в
проточной воде. Полноту удаления щелочи с кружков проверяют
по фенолфталеину или индикаторной бумажкой.
Перец сладкий (стручковый) маринуют как в технической
стадии зрелости (зеленый), так и в биологической (красный, желтый или белый). Плоды удлиненной формы должны быть не менее
70 мм, круглые – не менее 40 мм. Перец очищают от плодоножек и
семян и режут на дольки, для полного удаления семян его рекомендуется ополаскивать холодной водой. Бланшируют в кипящей
247
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воде 0,5-1 мин или паром 15-30 с до приобретения плодами легкой
эластичности и сразу же охлаждают водой.
Капусту белокочанную для маринования используют с плотными средних размеров кочанами среднеспелых и осенних сортов
(ранние сорта не рекомендуются). Кочаны очищают от верхних
загрязненных и зеленых листьев, промывают под душем, высверливают кочерыги и ополаскивают. Затем их шинкуют на полоски
шириной до 5 мм и загружают в кипящую воду (в сетчатой корзине) на 1 мин для прогревания до 50°С при соотношении воды и
капусты 2 : 1.
Капуста краснокочанная. Для лучшего сохранения цвета вместо бланширования рекомендуется посол – шинкованную капусту
посыпают сухой поваренной солью (2% к массе), тщательно перемешивают и выдерживают 1-2 ч при комнатной температуре, после чего передают на фасовку.
Капуста цветная. Головки должны быть плотные, размером
не менее 7 см. Очищают от листьев и делят на отдельные соцветия, промывают, бланшируют 2-3 мин в кипящей воде с добавлением соли (1 кг) и лимонной кислоты (50 г на 100 л воды) в котле
из нержавеющей стали. Если в воде или поваренной соли содержится значительное количество солей железа, цветная капуста потемнеет.
Лук. Диаметр головок – не более 40 мм. Головки очищают от
покровных листьев, корневой мочки и шейки, моют, бланшируют
2 - 3 мин в кипящей воде и охлаждают. Можно мариновать как целыми головками, так и шинкованный (толщина кружков 2-3 мм).
Чеснок маринуют дольками или целыми головками, которые
замачивают в воде 20-30 мин при температуре 85-90°С, после чего
удаляют покровные листья и кожицу и моют в холодной воде.
Морковь не следует мариновать с белой и желтой мякотью, а
также с жесткой волокнистой сердцевиной. Очищенную морковь
бланшируют в кипящей воде 2-4 мин, режут кружками толщиной
3-4 мм или звездочками, гофрированными пластинками (фигурные
кусочки моркови используют при мариновании овощных смесей,
ассорти – для украшения маринада).
Свеклу маринуют только столовую, однородного цвета – без
белых или светлых прожилок и грубых волокнистых нитей. Корнеплоды диаметром до 5 см маринуют целиком, более крупные
разрезают на кубики 10×10×10 мм, кусочки сечением 10×30 мм,
248
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лапшу с размерами грани 5×10 мм или ломтики толщиной 5-10 мм
Тыкву маринуют с мякотью оранжевого или светло-оранжевого цвета. Очищают от кожицы, удаляют семена, промывают,
нарезают на кубики со сторонами 10 или 15 мм кусочки прямоугольной формы, лапшу с сечением 5×10 мм и длиной до 60 мм
или гофрированные пластинки разной формы.
Зеленый горошек бланшируют 2-3 мин при 80-85°С и охлаждают. Маринуют и замороженный горошек, уже прошедший ранее предварительную обработку.
Фасоль стручковая. Для маринования используют только
стручки (бобы). Длинные стручки с удаленными концами разрезают поперек на кусочки 25-30 мм, короткие (до 80 мм) маринуют
целиком; бланшируют 2-4 мин при 90-95°С и охлаждают.
Особое место в ассортименте маринованных овощей занимают так называемые маринады-ассорти. Они представляют собою
смесь нескольких их видов, подготовленных так же, как для обычного маринования. Разные цвета удачно подобранных овощей,
например красного перца, белой цветной капусты, зеленых огурцов и желтой и оранжевой моркови и т. д., придают маринадам
особенно привлекательный вид. Еще более красиво выглядят маринады-ассорти, если некоторые из овощей используют с фигурной резкой: морковь – звездочками, расположенными по периферии банок, тыкву и свеклу – гофрированными пластинками и т. д.
Действующими в промышленности технологическими инструкциями предусматривается выработка более 40 видов самых различных овощных маринадов, в том числе восемь видов ассорти с разным соотношением овощей.
Кроме перечисленных основных видов овощей, которые вырабатывают маринованными отдельно и в составе овощных смесей
“ассорти”, в производстве овощных маринадов применяют пряные растения: хрен свежий (корень), зелень петрушки, укропа и
сельдерея, семена укропа, кориандра, тмина, лавровый лист, корицу, перец черный и душистый.
Соленые овощи – огурцы, томаты, патиссоны, лук, цветную
капусту, фасоль, морковь и др., тоже можно мариновать. Однако
засаливать их для этой цели надо в крепком рассоле (20%), в котором не происходит молочнокислого брожения и овощи лучше сохраняют свою консистенцию. Перед маринованием их вынимают
из рассола и вымачивают (10-15 ч) в воде, сменяя ее 4-5 раз.
249
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Овощи в таких маринадах бывают крепкие и хрустящие.
При мариновании к овощам добавляют яблоки, нарезанные на
дольки шириной 20-25 см, без семенной камеры, которые бланшируют в кипящей воде и охлаждают, а также свежую клюкву, промытую и без поврежденных ягод.
Технологический процесс маринования состоит из предварительной подготовки сырья к переработке, фасования его в тару,
наполнения банок маринадной заливкой, укупорки и стерилизации.
Приготовление маринадной заливки. В состав заливочной
жидкости для маринадов входят уксусная кислота, сахар и соль,
количество которых определяют видами овощей и рецептурой вырабатываемых маринадов.
Содержание уксусной кислоты в заливке обуславливает тип
маринада. Овощные маринады изготавливают: слабокислые, кислые и острые, а фруктовые маринады: пастеризованные кислосладкие и острые, а так же острые не пастеризованные.
Заливку для овощных маринадов готовят, растворяя в воде
необходимое по рецептуре количество соли, сахара, добавляют
уксусную кислоту и специй. В состав маринадной заливки для
плодово-ягодных маринадов входят водная вытяжка из пряностей
и сахарный сироп, которые смешиваются вместе и к ним добавляется уксусная кислота.
В зависимости от типа маринадов заливку для них готовят с
таким расчетом, чтобы в готовом продукте содержалось следующее количество составных частей (%).
Таблица 8.2
Классификация маринадов
Овощные
Ингридиеты
Уксусная
кислота
Сахар
Соль
пастеризованные
непастеризованные
Фруктовые
непастерипастеризованные
зованные
кислоострые
острые
сладкие
слабокилые
кислые
острые
0,4-0,6
0,61-0,90
1,21-1,8
0,2-0,6
0,61-0,90
0,91-1,2
3,6
1-3
3,6
1-3
3,6
1-3
10-18
15-25
15-25
Для приготовления маринадной заливки рекомендуется использовать виноградный уксус с содержанием уксусной кислоты
250
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5-8%. Можно использовать также уксусную эссенцию, содержащую от 30 до 80% уксусной кислоты, но маринады в этом случае
имеют "жесткий" вкус.
Данные по необходимому количеству уксуса разной концентрации, которое следует добавлять при приготовлении маринадной
заливки, приведены в таблице 8.3.
Таблица 8.3
Количество уксуса разной концентрации, необходимое
для приготовления 1 л заливки
Содержание
уксусной кислоты, %
готовый
заливка
маринад
0,2
0,50
0,3
0,75
0,4
1,00
0,5
1,25
0,6
1,50
0,7
1,75
0,8
2,00
0,9
2,25
Содержание уксусной кислоты, %
4
5
120
190
250
310
370
440
500
560
100
150
200
250
300
350
400
450
6
7
количество
80
70
120
110
170
140
210
180
250
210
290
250
330
290
370
320
8
9
уксуса, мл/л
60
50
90
80
120
110
150
140
190
170
220
190
250
220
280
250
70
80
7,1
10,7
14,3
17,8
21,4
25,0
28,5
32,1
5,8
8,8
11,7
14,6
17,5
20,5
23,4
26,3
Заливают овощи маринадной заливкой с температурой не ниже 80-850 С, при этом соблюдается соотношение между жидкой
частью (35-40%) и сырьём (60-65%). Наполненные банки сразу же
укупоривают лакированными металлическими крышками при помощи вакуум-закаточной машины и пастеризуют при температуре
85-1000 С.
Как овощные, так и плодово-ягодные маринады не употребляют в пищу сразу же после изготовления. Их выдерживают на
складе 15-20 дней для равномерного распределения в мякоти плодов и во всем объеме продукта уксусной кислоты, сахара (или соли), а также пряностей. Хранить маринады можно при температуре от 2 до 200 С.
Требования к качеству готовой продукции. Овощи по консистенции должны быть плотными, неразваренными. Заливка должна быть прозрачная, с небольшим количеством взвешенных частиц мякоти. Вкус приятный слабокислый с ароматом пряностей.
Массовая доля овощей составляет к массе нетто консервов
для целых овощей не менее 50%, для нарезанных – 55%. Массовая
доля сухих веществ должна находиться в пределах 4-19%. Плоды
251
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
по внешнему виду должны быть целые, без повреждений, с естественной окраской, заливка прозрачная с кисло-сладким вкусом и
запахом, плоды неразваренные. Массовая доля сахара для слабокислых маринадов должна быть не менее 12%, а для кислых –
17%. Содержание уксусной кислоты для слабокислых маринадов –
0,2-0,4%, для кислых – 0,6-0,8%.
8.3. Технология производства овощных закусочных
консервов
Овощные закусочные консервы представляют собой готовый
к употреблению продукт, не требующий дополнительной кулинарной обработки. Овощные закусочные консервы готовят из
предварительно обжаренной продукции.
Различают следующие виды овощных закусочных консервов:
1) овощи, заполненные смесью обжаренных корнеплодов, лука
(иногда и риса), залитые томатным соусом. К ним относятся фаршированный перец, баклажаны, томаты, голубцы из капусты;
2) овощи, нарезанные кусочками (баклажаны, кабачки, томаты)
или полосками (перец); эти консервы вырабатывают из смеси или
отдельных видов овощей с фаршем и без фарша, залитых томатным соусом или протертыми томатами;
3) нарезанные кружками обжаренные баклажаны или кабачки,
которые консервируют с фаршем или без фарша в томатном соусе;
4) овощная икра.
При приготовлении овощных закусочных консервов проводят
большое число операций, так как необходимо приготовить овощные смеси, подготовить и обжарить фарш, составить заливку, расфасовать смесь в соответствии с рецептурой, укупорить и простерилизовать.
Рассмотрим технологию производства овощных закусочных
консервов на примере технологии производства одного из самых
распространенных видов консервированной продукции данной
группы – «Икра кабачковая».
В рецептуру производства икры из кабачков входят 159% кабачков или патиссонов (без учета ужарки, отходов и потерь), 8,1 –
лука, 10,2 – моркови, 2,6 – белых кореньев, 0,3 – зелени, 1,5 – соли,
0,7 – сахара, 0,05 – перца черного и душистого, 7,5 – томат-пасты
(с содержанием сухих веществ 30%) и 9,5 – масла растительного.
252
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Икру из кабачков (патиссонов) готовят тремя способами, которые отличаются подготовкой сырья.
Первый способ. Кабачки обжаривают до 35-40% видимой
ужарки, измельчают и смешивают с другими подготовленными
компонентами.
Второй способ. Кабачки обжаривают до 25% видимой ужарки, измельчают и уваривают в вакуум-аппарате при остаточном
давлении 12-19 Па до массовой доли сухих веществ 9,5±0,5%,
предварительно загружая в аппарат прокаленное растительное
масло. После уваривания добавляют измельченные и обжаренные
корнеплоды и лук, сахар, соль, пряности, томат-пасту и зелень.
Смесь подогревают, перемешивают и передают на фасование.
Третий способ. Кабачки, нарезанные на кружочки, обрабатывают сильным паром в течение 5-10 мин, протирают и уваривают в
вакуум-аппарате до массовой доли сухих веществ 9,5±0,5%. Затем
добавляют прокаленное растительное масло, измельченные обжаренные морковь, лук, зелень, пряности и другие компоненты, перемешивают, подогревают и направляют на фасование.
Фасуют овощную икру на автоматических линиях типа
Б4-КНП или других. Банки, наполненные икрой с температурой не
ниже 700 С, подают на вакуум-закаточную машину и затем на стерилизацию.
Икру овощную из кабачков, баклажанов и свеклы стерилизуют в банках 1-82-1000 по формуле 25-70-25 в автоклаве при температуре 120°С и давлении 245 кПа.
8.4. Технология производства компотов и продуктов,
уваренных с сахаром
Консервированными компотами называют целые или разрезанные на части плоды или ягоды, подвергнутые той или иной
предварительной обработке (удаление плодоножек, косточек,
очистка от кожицы, бланширование и т.д.), расфасованные в стеклянную или жестяную тару, залитые сахарными сиропами различной концентрации, герметически укупоренные и подвергнутые
непродолжительной тепловой обработке – пастеризации или стерилизации. Сравнительно короткий технологический процесс производства, в течение которого плоды и ягоды не претерпевают
значительной термической обработки, дает возможность наиболее
253
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
полно сохранить естественный вкус, цвет и аромат исходного сырья. Сахар, добавленный в виде сиропа, не оказывает консервирующего действия, но улучшает и подчеркивает естественный вкус
продукта и повышает его пищевую ценность.
Компоты вырабатывают из всех видов плодов и ягод, культивируемых и дикорастущих: косточковых, семечковых, цитрусовых
плодов и ягод, а так же из дыни и ревеня. Компоты различают
двух типов:
а) из одного вида сырья;
б) из смеси нескольких видов плодов и ягод.
Решающим фактором, от которого зависит качество компотов, является качество применяемого сырья. Для производства
компотов применяют плоды и ягоды в технической зрелости, здоровые и не имеющие повреждений механических и нанесенных
сельскохозяйственными вредителями. Косточка в косточковых
плодах должна быть небольшой и легко отделяться от мякоти.
Семенная камера семечковых плодов также должна быть небольшой, а их кожица не слишком грубой.
Приготовление компотов состоит из следующих технологических операций: сортировки, калибровки, мойки, чистки, удаления
косточки и семенной камеры (если нужно), бланширования, расфасовки, заливки сиропом, укупорки и стерилизации. При подготовке сырья учитывают долю отходов от общей массы сырья (%),
как один из основных технологических показателей. При бланшировании, которое проводят, опуская подготовленные дольки плодов в кипящую воду, может произойти разваривание, и тем быстрее, чем выше кислотность сырья. Поэтому яблоки сорта Антоновка обыкновенная, отличающиеся высокой кислотностью, бланшируют в течение 4-6 мин при температуре воды 80-85°С, а малокислотные яблоки южной зоны – в течение 5-10 мин в кипящей воде.
Доля плодов при фасовке зависит от вида сырья и составляет
от 55 до 80% массы нетто. При этом следует учитывать, что во
время стерилизации наполненных банок происходит уменьшение
массы плодов вследствие выделения из них части сока. Величина
потерь в массе плодов зависит от следующих факторов: различной
плотности плодовой ткани, которая в свою очередь зависит от помологического сорта и стадии зрелости; содержания в плодах растворимых и нерастворимых веществ; соотношения между плодовой мякотью и косточкой.
254
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Банки с уложенными плодами заливают сиропом требуемой
по рецептуре концентрации. Во избежание сморщивания и
растрескивания плодов и для сохранения их цвета температура
сиропа при заливке вишни, слив, черешни не должна превышать
600 С, винограда 400 С, для остальных плодов и ягод температура
сиропа должна быть 80-850 С.
Наполненные плодами банки укупоривают на вакуум закаточной машине. Укупоренные банки стерилизуют при температуре
1000 С. Компоты из вишни, абрикосов, слив, земляники, черной
смородины можно пастеризовать при 850 С. Продолжительность
стерилизации, в зависимости от емкости банок, составляет
10-30 мин для компотов в жестяных банках и 12-45 мин – для компотов в стеклянной таре.
Такие продукты, как желе, джем, конфитюр, повидло, варенье, представляют собой плоды или плодовые заготовки в виде
сока либо пюре, уваренные с сахаром до содержания сухих веществ порядка 70%. При этом сахар имеет вкусовое и питательное
значение; обеспечивает требуемую консистенцию сиропа для сохранения формы плодов при насыщении их тканей; играет роль
консервирующего вещества. Желе, джемы, конфитюр, повидло
имеют желеобразную консистенцию.
Желирование продукта происходит при наличии достаточного
количества пектина, который способен образовывать гель только в
присутствии сахара и кислоты в определённых соотношениях.
Готовая продукция получается хорошего качества при содержании в исходном сырье пектина не менее 1%, общей кислотности
1% и pH среды 3,2-3,4. Желирование улучшается при высокой
концентрации сахара (не менее 65%). При недостаточной концентрации сахара коагуляция пектина из сахарокислого раствора с
образованием студня не происходит.
В различных фруктах содержится пектин с неодинаковой желирующей способностью. Наилучшей обладает пектин яблок,
крыжовника, чёрной смородины, корок цитрусовых плодов. Менее
прочное желе дает пектин персиков, абрикосов, сливы, айвы.
Качество продуктов желеобразной консистенции зависит во
многом от количества и качества пектина. Чем длиннее молекулы
пектина и выше содержание в нем метоксильных групп, тем лучше
желирует продукт. При низких желирующих свойствах сырья образование студня достигается введением пектина, который
255
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
способен образовывать гель в присутствии достаточного количества сахара и кислоты.
Таблица 8.4
Режимы обработки сырья при производстве
плодово-ягодных компотов
Вид
сырья
Подготовка к переработке
1
Бланширование
2
3
Консервируют половинками (отходы
Абрикосы 6-8%), мелкоплодные (диаметром
менее 35 мм) – с косточкой кожицу
Не бланшируют
не удаляют
Консервируют половинками (отходы
13-18%), мелкоплодные (диаметром
менее 40 мм) – с косточкой кожицу Бланшируют паром в
удаляют, чаще всего химическим
течение 0,5-2 мин в
Персики
способом – в кипящем 2-3% растворе зависимости от состоякаустической соды в течение 30-90 с,
ния и сорта сырья
с последующим промыванием в воде
(отход 8-12%)
Бланширование в воде
В целом виде, крупноплодные –
или 25% сахарном
Сливы
половинками (при этом отходы со- сиропе при температуставляют 14-17%)
ре 80-850С в течение
3-5 мин
Консервируют очищенными и неочищенными от кожицы, в целом
Бланшируют в 0,1%
виде, разрезанными на две или четыре растворе лимонной
Груши части. Отходы при очистке составля- кислоты при темпер ают: кожица – 22-25%, плодоножка и туре 850С в течение
чашечка – 4,5-5%, семенное гнездо5-10 мин
7,5%
Бланшируют в 0,1%
Консервируют очищенными и нерастворе лимонной
очищенными от кожицы, в целом
кислоты при темперавиде или разрезанными на две части.
туре 850С в течение
Яблоки
Отходы при очистке составляют
5-10 мин или в 30-35%
30-35%: кожица – 22-25%,
сахарном сиропе при
плодоножка и чашечка – 4,5-5%,
температуре 80-900С
семенное гнездо – 7,5%
в течение 4-5 мин
Консервируют отдельными ягодами
Виноград
Не бланшируют
без гребней и плодоножек
М алина Консервируют отдельными ягодами
Не бланшируют
Земляника Консервируют отдельными ягодами
Не бланшируют
256
Концентрация
сиропа, %
4
Целыми –
40, половинками –
50
Целыми
плодами –
40
половинками – 50
45
35
35
30
55
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 8.4
1
2
Черная
Консервируют отдельными ягодами
смородина
Вишня
Удаляют плодоножки
Черешня
Удаляют плодоножки
3
4
Не бланшируют
60
Не бланшируют
Не бланшируют
60
35
В качестве желирующего материала, образующего структуру
студня, иногда применяют агар и агароид, добываемые из морских
водорослей, при этом не требуется наличие сахара и кислоты. Агар
применяется в количестве 0,2%, агароид – 0,8%.
При изготовлении желеобразных продуктов предварительно
проводят опытные варки, в результате которых устанавливают
необходимость добавления к сырью пектина и кислоты для улучшения желирования.
Упрощенная желейная проба выполняется увариванием равного количества плодово-ягодного пюре и сахара. При высоких
желирующих свойствах сырья (положительная желейная проба)
полученный при уваривании гель должен быть упругим, резаться
ножом. Жидкая мажущаяся консистенция свидетельствует о недостаточных желирующих свойствах (отрицательная желейная проба). Иногда это бывает вследствие недостаточной кислотности сырья. В этом случае варку повторяют, добавив 10% раствор винной
или лимонной кислоты, так, чтобы кислотность готового продукта
была около 0,7%.
Желирующие свойства плодово-ягодных соков можно приблизительно оценить осаждением пектиновых веществ спиртом.
В пробирки наливают 10 мл исследуемого сока и к ним добавляют
равное количество 95% этилового спирта. Если желирующие
свойства сока хорошие, выпадает плотный, чётко отслаивающийся
беловатый осадок. При недостаточных желирующих свойствах
сока образуется лишь муть, размытые нити и комочки.
Плодово-ягодные пюре. Представляют собой протертую плодовую массу, которую используют для производства повидла, соусов, мороженого и кондитерских изделий. При добавлении пряностей и сахара получают фруктовые приправы.
Желе готовят из свежих или сульфитированных соков, сиропов или концентратов. Для получения желе необходимо наличие
не менее 1% пектина, рН 3,2-3,4, количество сахара 65%. В случае
257
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
необходимости пектин и органические кислоты вносят дополнительно.
Повидло получают увариванием плодово-ягодного пюре с сахаром. На 1 часть сахара берут 1,25 части пюре, содержащего 11%
сухих веществ. Повидло имеет густую консистенцию, его можно
резать ножом. Содержание сухих веществ в нем не менее 66%, сахара – 60%.
Джем – продукт, получаемый из плодов и ягод, сваренных в
сахарном сиропе, имеет желеобразную консистенцию. В готовом
продукте плоды от сиропа не отделяются, они должны быть мягкими, но непротертыми. Содержание сахара в джеме 62-65%, сухих веществ – 68-70, содержание пектина – 1%, рН 3,2-3,6.
Конфитюр – разновидность джема, вырабатывается из свежих или замороженных плодов. Это желе, в котором равномерно
распределены целые или измельченные плоды. При варке соотношение плодов к сахару должно быть 1:1 или 1:2. В конфитюр добавляют также пектин и органические пищевые кислоты. Продукт
содержит не менее 42% сахара, кислотность не ниже 0,4%.
Варенье – это продукт из плодов и ягод, сваренных в сахарном сиропе. Плоды в варенье не разварены, сироп свободно отделяется от плодов, соотношение плодов и сиропа составляет 1:1.
Сироп не должен желировать.
При варке варенья к сырью предъявляют те же требования,
что и при приготовлении компотов, технологии подготовки сырья
к варке варенья и компотов также близки. Варка варенья бывает
однократной и многократной в зависимости от вида сырья. Концентрация сиропа после варки 70-73%, плодов – 65-70, готового
варенья – 68%.
Правильное ведение технологического процесса предупреждает один из основных видов брака варенья – засахаривание. Для
предотвращения образования кристаллов сахара в сироп необходимо добавлять инвертный сахар и патоку, желательно избегать
передвижения продукта, быстрого охлаждения после варки и хранения при пониженных температурах.
8.5. Технология производства соков
Наиболее ценные в пищевом отношении химические вещества плодов и ягод содержатся в соке. Поэтому соки широко
используются в качестве напитков, так же их применяют для
258
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
производства сиропов, ликеров, безалкагольных газированных
напитков, желе и пр. Плодовые и ягодные соки имеют диетическое, а в ряде случаев – лечебное значение.
Консервированные соки классифицируются следующим образом
по степени натуральности:
– натуральные – вырабатывают из какого-либо одного вида сырья, без добавления сахара;
– купажированные – изготовляют путем смешивания (купажирования) соков из различных видов сырья;
– соки с сахаром – для улучшения вкусовых качеств к натуральным сокам добавляют сахар или сахарный сироп;
– сгущенные соки – получают из натуральных осветленных соков путем удаления части влаги выпариванием или вымораживанием;
по способам консервирования:
– пастеризованные;
– соки холодного хранения – при температуре -2…00 С;
– газированные (сатурированные) соки – насыщенные углекислым газом;
– сульфитированные соки – консервированные сернистым ангидридом;
– спиртованные соки – с добавлением этилового спирта;
– стерильно-фильтрованные соки – пропущенные через фильтр,
задерживающий микроорганизмы;
по степени прозрачности:
– мутные, неосветленные;
– прозрачные, осветленные.
Технология производства осветленных соков
Технологический процесс включает в себя приемку, хранение,
подготовку сырья к переработке (сортирование по качеству, мойка), проведение операций, повышающих выход сока, извлечение
сока, его осветление, фильтрование, деаэрацию, фасование, укупорку, пастеризацию или стерилизацию и охлаждение с последующим хранением.
В зависимости от проницаемости растительных тканей, физиологических и физико-химических свойств клеток сокоотдача
плодов, овощей и ягод различного вида неодинакова и может
быть увеличена с помощью следующих приемов.
259
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Механическое измельчение – наиболее распространенный способ разрушения цитоплазменных оболочек – применяемый почти
для всех видов фруктов. Семечковые плоды, а также шиповник и
ревень для измельчения на кусочки 2-6 мм дробят на универсальных ножевых или терочно-ножевых дробилках. Косточковые плоды, поступающие на переработку вместе с плодоножками, измельчают на вальцовых дробилках. Количество дробленых косточек в
мезге ограничивается (не более 15%). Сливы при вальцевании не
должны терять целость, а только сплющиваться. Ягоды измельчают на двухвальцовых дробилках. Однако механическое измельчение не всегда оказывается достаточно эффективным. Это связано с
тем, что из-за малого размера клеток невозможно достичь прямого
механического травмирования каждой клетки. Помимо этого, цитоплазма клеток обладает устойчивостью к такому воздействию.
Поэтому на практике приходится дополнять эффект механического измельчения до прессования другими методами.
Нагревание до высокой температуры вызывает коагуляцию
белков цитоплазматических мембран; в результате этого клеточная
проницаемость и выход сока при отжиме увеличиваются. Целые
плоды и ягоды либо дробленое сырье (мезгу) нагревают паром или
в воде при температуре 60-80°С в течение 10-20 мин в зависимости от вида сырья. Перед нагреванием к плодам добавляют 10-20%
воды.
Обработка ферментными препаратами основана на воздействии пектолитических ферментов на пектиновые вещества, цементирующие отдельные клетки растительной ткани между собой
и входящие в состав внешних оболочек клеток. При этом повреждаются белковые мембраны, снижается вязкость сока, облегчается и ускоряется процесс прессования и увеличивается выход
продукта (на 5-20%). Ферментный препарат добавляют в виде
суспензии в количестве 0,01-0,039% к массе сока из расчета стандартной активности препарата 9 ед./г по пектиназе. Для получения
суспензии препарат заливают объемом сока в соотношении 1:10,
нагретого до 40-45°С, и настаивают 1 ч для активирования ферментов. Полученную суспензию вносят в сок и выдерживают 12 ч
при 40-45°С.
Обработка электрическим током (электроплазмолиз) основана на раздражающем воздействии электрического тока на растительную ткань. Под влиянием электрообработки происходит
260
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
передвижение ионов клеточного сока и их концентрация у препятствующих этому процессу цитоплазматических мембран. Это
приводит к разрушению белково-липидных мембран, увеличению
клеточной проницаемости и выхода сока (на 5-10%). Промышленный электроплазмолизатор, представляющий собой два горизонтальных цилиндрических валка – электрода, вращающихся
навстречу друг другу, работает на переменном электрическом токе при напряжении 200-220 В и силе тока 50-75 А.
Замораживание плодов с последующим оттаиванием также
применяют для увеличения выхода сока. Гибель клеток при этом –
результат совместного воздействия на растительную ткань ряда
факторов: обезвоживания клеток в процессе льдообразования; токсического действия повышенных концентраций кислот и солеи
клеточного сока; механического давления образующихся внутри
клеток кристаллов льда на цитоплазменные мембраны и пр.
Подвергнутый одному из перечисленных приемов (иногда несколько приемов совмещают), промежуточный продукт направляется на отделение сока.
Отделение сока может проводиться следующими способами:
- прессовым;
- диффузионным;
- прессово-экстракционным.
При прессовании мезгу подвергают постепенно увеличивающемуся давлению. Нужно иметь в виду, что выход сока при отжиме зависит, в основном, от эффективности предварительной подготовки фруктов перед прессованием и во многом от правильной
техники самого процесса прессования. Мезгу плодов и ягод прессуют на прессах, различных конструкции: гидравлических (корзиночных, пакетных), винтовых, пневматических или шнековых.
Диффузионный способ получения сока заключается в извлечении водой экстрактивных веществ из плодовой мезги. В сок переходят растворимые вещества, а нерастворимые остаются в отходах. При этом теряется часть белковых, пектиновых, красящих и
других веществ, сок не обладает натуральным вкусом. Диффузионный сок используют в дальнейшем для получения концентрированных соков и напитков. Процесс экстрагирования растительного
сырья сложный и многофакторный. В процессе извлечения экстрактивных веществ из сырья преобладают диффузионные процессы, основанные на выравнивании концентраций между
261
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
растворителем (водой) и раствором веществ, содержащихся в
клетке. Скорость процесса извлечения, как и скорость диффузии,
будет пропорциональна градиенту концентрации и площади поверхности, через которую происходит перемещение жидких фаз.
Для их увеличения процесс диффузии проводят в диффузионной
батарее (8-12 аппаратов), разделяя на несколько стадий. Скорость
процесса будет возрастать с повышением температуры и уменьшением вязкости экстрагента. Однако чтобы сок не приобрел приварной вкус и не терял летучие ароматические вещества, процесс
проводят при температуре воды 10-30°С. Большое значение имеют
и такие факторы, как продолжительность воздействия экстрагента
на плодовую мезгу, коэффициент диффузии, размер диффундирующих частиц и т. д.
При прессово-экстракционном способе подготовленную мезгу прессуют, к выжимкам добавляют воду и после перемешивания
прессуют их вторично. При этом вода растворяет сок, удерживаемый силами поверхностного натяжения, а также запрессованный в
выжимках после первого отжима. Этот вторичный разбавленный
сок уваривают до первоначального содержания сухих веществ и
смешивают с соком первого отжима, при этом выход сока увеличивается на 10-15%.
Свежеотжатый сок содержит взвешенные частицы, которые
при получении сока без мякоти должны быть удалены. Поэтому
сок проходит следующую технологическую операцию – осветление. Основная цель её – отделение грубых примесей и осаждение
коллоидных систем сока, обуславливающих его помутнение.
Различные методы осветления плодовых соков могут быть
разделены на следующие группы:
1) физические методы, не связанные с изменением химического
состава и коллоидных свойств жидкой фазы продукта. К этим методам относится грубая фильтрация, отстаивание, центрифугирование, а также обработка бентонитовыми глинами. Природные адсорбенты-бентонитовые глины: аскангель, пыжевский бентонит и
аналоги из Молдовы используют также для осветления соков. Бентониты набухают, образуют в воде весьма устойчивые суспензии
коллоидной степени дисперсности с отрицательным зарядом частиц. Избыточный отрицательный заряд обусловливает большую
гидрофильность и адсорбционную способность глины. Важным
свойством бентонитов является их способность к ионному обмену.
262
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Бентониты, имеющие отрицательный заряд, связывают главным
образом белки с суммарным положительным зарядом;
2) ферментативные методы, при которых под действием природных или искусственно введенных в продукт ферментов происходят биохимические и физико-химические изменения сока, ведущие к седиментации (осаждению коллоидных частиц);
3) коллоидно-химические методы, направленные на разрушение
коллоидной системы. Оклейка представляет собой способ осветления сока добавлением коллоидных растворов, которые, нейтрализуя электрические заряды природных коллоидов сока, вызывают
выпадение осадков. Для этой цели используют желатин, иногда с
предварительным добавлением в сок танина. Белковые коллоиды
сока и молекулы желатина заряжены положительно. Пектиновые
коллоиды несут отрицательный заряд. При внесении в сок желатина пектиновые коллоиды нейтрализуются, нарушается стабильность в целом нейтральной коллоидной системы сока, укрупняются частицы и выпадают в осадок. Если добавление желатина не
дает нужного эффекта, то к соку добавляют раствор танина. Для
оклейки используют 1% растворы желатина и танина;
4) химические методы, базируются на взаимодействии природных веществ сока между собой или с добавленными химическими
реагентами.
Осветленный и отфильтрованный сок деаэрируют (удаляют
воздух, способствующий окислению веществ сока). В случае производства сока с добавлением сахара (в яблочный сок добавляют
7%) последний предварительно растворяют в некотором объеме
приготовленного сока (обычно 5% от массы всей партии) и затем
полученный сироп смешивают с оставшимся соком. Далее полученный сок расфасовывают и пастеризуют при температуре
85-900 С или стерилизуют при 1000 С в течение 10-60 мин в зависимости от вида сока и величины тары.
Технология производства соков с мякотью
В зависимости от свойств перерабатываемого сырья сок с мякотью может быть выработан одним из двух способов.
Первый способ характерен для производства сока из сырья со
сравнительно плотной мякотью, которую можно измельчить в
стружку. При этом способе сок получают прессованием, также как
и при производстве осветленного сока, но осветление не проводят.
Полученный сок гомогенизируют. Гомогенизация – это обработка
263
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сока, целью которой является предотвращение расслаивания сока
при хранении. Сок подается в гомогенизатор, в котором в результате резкого снижения давления в продукте происходит резкое
увеличение объема воздуха в межклеточных пространствах, при
этом кусочки мезги «взрываются» изнутри, образуется тонкоизмельченная масса. Подвергнутый гомогенизации сок при хранении
не расслаивается.
Второй способ характерен для производства сока из сырья с
нежной консистенцией мякоти, при измельчении превращающейся
в пюре (слива, абрикос, персик), или сырья с высоким содержанием питательных веществ, которые нежелательно пускать в отход,
например, при производстве морковного сока. Технология заключается в прошпаривании сырья с последующим притиранием и
смешиванием полученного пюре с сахарным сиропом для придания продукту консистенции напитка.
Технология производства сгущенных соков
В современной консервной промышленности применяется
концентрирование плодовых соков преимущественно из яблок,
винограда и цитрусовых плодов (мандаринов). Такие соки содержат от 50 до 70% сухих веществ. Производство концентрированных соков позволяет сократить в 46 раз количество тары для фасования (по сравнению с исходным соком), площадь складских помещений для хранения готового продукта и транспортных средств
для его транспортирования.
Разработаны три способа получения сгущенных соков: выпариванием (тепловой способ), вымораживанием и обратным осмосом.
Тепловой способ концентрирования сока осуществляется в
высокопроизводительных вакуум-выпарных установках, чаще всего пленочного типа, при температуре кипения не выше 50°С. Сок
растекается в аппарате тонкой пленкой (толщиной около 1 мм) и
уваривается от 10 до 70% всего лишь за несколько десятков секунд. Этот способ дает хорошие результаты для соков невязких
осветленных, прозрачных. Этот метод обеспечивает сохранение
внешнего вида, вкуса и цвета сока. Для сохранения аромата продукта осуществляют улавливание ароматических веществ, которые
чаще всего легко летучи. При концентрировании сока они испаряются и выходят из аппарата вместе с первыми порциями соковых
паров. Эти летучие ароматические вещества улавливают
264
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и конденсируют. Концентрированные, охлажденные ароматические вещества фасуют в бутылки. Перед употреблением концентрированного сока их можно вернуть в сок перед разбавлением
концентрата водой.
Сгущенные соки, выработанные без возвращения в них ароматических веществ, называют соки-экстракты, выработанные
с возвращением в них ароматических веществ – соки-концентраты.
Неосветленные соки концентрируют до 55% сухих веществ,
осветленный – до 70%, кроме клюквенного, который концентрируют до содержания сухих веществ 55%. Мандариновый сок концентрируют до 45% сухих веществ.
Концентрированный сок с содержанием сухих веществ 70%
сразу после уваривания фасуют в подготовленную тару (при температуре 40-50°С). При содержании 55% сухих веществ сок для
предотвращения бактериальной порчи консервируют сорбиновой
кислотой или стерилизуют. При консервировании горячим розливом концентрированный сок после уваривания быстро нагревают
до 85-86°С и фасуют в подготовленные горячие банки.
Ароматические вещества хранят отдельно от концентрата сока, их добавляют непосредственно перед фасованием концентрата
в мелкую тару для реализации.
При концентрировании вымораживанием сок, охлажденный
до 2-4°С, замораживают до температуры от -10 до -12°С. Полученную кашицеобразную массу центрифугируют для отделения
кристаллов льда. Вымораживание влаги и отделение кристаллов
льда повторяют несколько раз (2-3 раза) до содержания сухих веществ 50%. Большое значение при этом имеет вязкость сока. Чем
продукт более вязкий, тем труднее его концентрировать вымораживанием, поскольку образуются мелкие кристаллы и их труднее
отделить от сока. При этом имеют место значительные потери,
этим методом рекомендуется концентрировать не вязкие, кристально прозрачные соки.
Под методом обратного осмоса понимают принудительное
фильтрование растворов через полупроницаемые мембраны, пропускающие молекулы растворителя и задерживающие молекулы
или ионы растворенных веществ.
Процессы обратного осмоса осуществляются при давлении
4,0-10,0 МПа. Аппараты мембранного разделения для этих процессов идентичны, различны лишь размеры пор мембран. Для
265
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обратного осмоса мембраны имеют мелкие поры (0,1·10-10 м) и высокую задерживающую способность. Метод находится в стадии
освоения.
8.6. Технология производства концентрированных
томатопродуктов
Концентрированные томатопродукты – это важная часть пищевого рациона населения страны. Они широко используются для
производства овощных, закусочных и рыбных консервов, а также
в системе общественного питания для приготовления первых и
вторых блюд, соусов, приправ и гарниров.
К концентрированным томатопродуктам относят консервы,
вырабатываемые с разной массовой долей сухих веществ: томатное пюре – 12, 15 и 20%, томатная паста – 25, 30, 35, 40% и томатные соусы. Из них самый массовый продукт – 30% томатная паста.
Сырье. Томаты, благодаря высокой пищевой ценности, – один
из основных видов сырья, перерабатываемого консервной промышленностью. В них содержатся сахара, органические кислоты,
витамин С, каротин, ликопин, витамины группы В, аминокислоты,
полисахариды и другие ценные вещества.
Дня выработки концентрированных томатопродуктов допускаются свежие зрелые томаты сортов ручного и механизированного сбора.
Производство этих продуктов включает следующие этапы:
мойку сырья, дробление и отделение семян, подогревание массы и
протирание, варку ее в выпарных аппаратах, розлив в банки (можно фасовать в алюминиевые тубы или бочки).
Мойка и сортировка сырья. Из ящиков, ящичных поддонов и
других средств доставки сырье выгружается в емкости с водой,
соединенные системой гидротранспортеров, в которых осуществляется смыв, размягчение и удаление почвенных примесей. Гидротранспортер представляет собой бетонированный желоб, расположенный в полу с уклоном 10-12 м на 1 м, в котором потоком воды
перемещаются томаты со скоростью 0,65 м/с. Расход воды 4-5 дм 3
на 1 кг сырья. Для улавливания механических примесей в днище
ванны и в гидротранспортерах установлены ловушки.
Томаты элеватором подают на мойку в две последовательно
установленные машины А9-КМБ-12 или А9-КМБ-8, а также
266
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в моечные машины импортного производства. Расход воды должен составлять не менее 2 дм 3 на 1 кг сырья. На подающем элеваторе установлена специальная металлическая съемная решетка под
углом 45° к его оси, где отделяются растительные примеси.
Сортируют томаты по степени зрелости вручную на роликовых конвейерах или с помощью фотоэлектронных сортирователей
после предварительной гидрофлотации в системе гидротранспортеров. Томаты сортируют на красные, зеленые и бурые (розовые
и молочные).
Недозрелая часть томатов, непригодная для производства
концентрированных томатопродуктов, составляет до 30% от собранного урожая и может быть использована для выработки солений, маринадов и овощных закусочных консервов.
Отсортированные красные томаты подвергаются окончательной инспекции для удаления плодов с дефектами и ополаскиванию
под душем.
Дробление и предварительное протирание томатов. Дробление осуществляют одновременно с отделением семян на дробилках-семяотделителях типа КОС. Семена, не прошедшие тепловой
обработки, могут использоваться как посевной материал.
Дробленая томатная масса собирается в приемной емкости и
насосом АНВ-120 подается на грубое протирание на протирочную
машину типа Т1-КП2У или РЗ-КИЗ.00.000-01, оснащенных ситами
с диаметром отверстий 5 мм.
В процессе так называемого холодного протирания удаляются
плодоножки, инкрустирующие части плода, состоящие из клетчатки пентозанов, лигнина и других веществ, придающих твердость
сырью. Благодаря такому механическому отделению кожицы, которой содержится в 2-3 раза больше в мелкоплодных томатах, чем
в обычном сырье ручного сбора, удается получить томатную массу
с пониженным количеством нерастворимых сухих веществ и тем
самым нормализовать дальнейший процесс концентрирования.
Подогрев пульпы. Грубопротертую пульпу, полученную на
предприятии или доставленную с пунктов первичной переработки,
подогревают до 75±5°С в трубчатых теплообменниках А9-КМБ
с целью перевода нерастворимого протопектина в растворимый
пектин, в результате чего облегчается отделение семян и кожицы
при последующем протирании и снижается в 3 раза количество
отходов. В то же время подогрев, инактивируя ферменты,
267
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
разрушающие пектин, способствует его сохранению, что придает
продукту однородную консистенцию.
Одновременно из частичек продукта происходит удаление
воздуха, что способствует сохранению витамина С и других пищевых веществ томатов.
Доставленная на завод пульпа протертая, прогретая и охлажденная после хранения также подогревается до 75±5°С.
Протирание пульпы. Отделение кожицы, семян и сосудистых
волокон завершается на протирочной машине с диаметром отверстий в сите 1,2 мм. Для получения однородной консистенции и
тонкого измельчения массу подвергают финишированию через
сита с отверстиями диаметром 0,4 мм. Режим протирания регулируется путем изменения зазора между бичами протирочной машины и ситами от 4 до 16 мм и углом опережения бичей до 7°.
Протертая пульпа-полуфабрикат после подогрева подвергается только финишированию.
Отходы от протирочных машин направляются на разваривание паром при 96±2°С в аппараты шнекового или других типов.
Они сначала поступают на стекатель для отделения самотеком
жидкой части – сока, а потом – на шнековый пресс для отжима.
Влажность отходов после прессования не должна превышать
65±3%.
Стерилизация томатной массы в потоке. Относительно невысокая активная кислотность томатов машинного сбора, рН 4,0-4,7,
создает благоприятные условия для развития микроорганизмов, в
том числе и возбудителей ботулизма. На их уничтожение и рассчитана высокотемпературная обработка пульпы в потоке перед
увариванием, проводимая по схеме: подогрев до 125°С, выдержка
в течение 70 с и охлаждение до 85°С. Параметры стерилизации
томатной массы необходимо строго контролировать, поскольку
дальнейшие технологические процессы производства томатной
пасты (уваривание, подогрев, пастеризация) осуществляются при
температурах, не являющихся летальными в отношении спор возбудителей ботулизма.
В качестве оборудования для кратковременной высокотемпературной обработки пульпы применяют многоходовые трубчатые
теплообменники.
В случае последующего уваривания пульпы в вакуум-выпарных аппаратах с выносной поверхностью нагрева ее не охлаждают,
268
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а после выдержки направляют через редукционный вентиль в сепаратор первого корпуса (по продукту) вакуум-выпарной установки.
Концентрирование томатной массы. Концентрированные
томатные продукты получают выпариванием влаги из томатной
массы. В поступающей на уваривание протертой томатной пульпе
для выработки томатной пасты отношение массовой доли растворимых сухих веществ к нерастворимым должно быть не менее 6,5.
Если это отношение меньше 6,5, то томатную массу не удается
уварить до 30% концентрации, и она направляется для производства томатного пюре.
Подогрев, фасование и стерилизация. Перед фасованием томатное пюре и томатную пасту подогревают.
Если пастеризуют томатную пасту или пюре в непрерывно
действующих аппаратах, то температура фасования должна быть
90-93±2°С.
При консервировании томатной пасты с добавлением соли ее
подогревают до 85°С, перемешивают с 8-10% соли в смесителе с
мешалкой, охлаждают до 58±20 С и фасуют в деревянные или металлические бочки. Соленая паста выпускается с массовой долей
сухих веществ 27, 32 и 37%.
Томатные соусы
Сырье. Томатные соусы изготавливают из свежих томатов и
из концентрированных полуфабрикатов с добавлением, главным
образом, соли, сахара и пряностей. В отдельные виды соусов добавляют овощи, яблочное пюре, муку, растительное масло и лимонную кислоту.
В зависимости от рецептуры выпускают соус томатный острый, соус кубанский, соус томатный по-грузински, соус томатный
черноморский, соус аппетитный, соус летний, соус херсонский,
"Молдова", шашлычный, краснодарский, соус томатный острый
концентрированный.
Технологический процесс. Технологический процесс производства томатных соусов состоит из следующих операций: подготовки томатной массы из свежего сырья по технологии концентрированных продуктов, уваривания в двустенных котлах или разведения томатной пасты до массовой доли сухих веществ, указанной в инструкции, кипячения, добавления соли, сахара и пряностей.
269
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Пряности вводят тонкоизмельченными, в виде водной или уксусной вытяжки, а также в виде экстрактов. Варят соусы из свежих
томатов не более 45 мин, а из концентрированных – 15-20 мин.
Тара с продуктом укупоривается лакированными металлическими
крышками и передается на стерилизацию при 1000 С в течение
25 мин.
Требования к качеству готовой продукции. Готовые соусы
в зависимости от рецептурного состава содержат массовой доли:
сухих веществ – от 15 до 38%, хлоридов – 1,5-2,5%. Общая кислотность их (в пересчете на яблочную кислоту) должна находиться
в пределах от 0,6 до 1,5%.
8.7. Технология производства продуктов
для детского и диетического питания
Консервированные продукты играют важную роль в организации круглогодичного сбалансированного питания детей всех
возрастных групп. Ассортимент консервов для детского питания
включает следующие группы.
1) Пюреобразные овощные, овоще-плодовые, мясные и овощемясные консервы. Гомогенизированные или протертые консервы:
овощные натуральные пюре; овощные пюре с добавлением других
компонентов (молока, манной крупы, риса и др.); пюре из смеси
овощей и плодов (в основном яблок) с сахаром; овоще-плодовые
соки, овощные соки (томатный, морковный, свекольный, тыквенный); овощная икра (из кабачков).
2) Плодовые и ягодные пюреобразные консервы, гомогенизированные или протертые (кроме компота из чернослива): пюре плодовые и ягодные с сахаром; пюре из смеси плодов и ягод с сахаром; пюре из плодов с крупами и молоком; пюре из смеси шюдов,
ягод, овощей, плодовых и ягодных соков с сахаром; пюре из плодов и ягод со сливками; компоты плодовые (компот из чернослива
без косточек).
3) Плодовые и ягодные соки: натуральные плодовые и ягодные
соки; плодовые и ягодные соки с мякотью (гомогенизированные);
купажированные плодовые и ягодные соки с мякотью и сахаром
(гомогенизированные).
4) Крупноизмельченные консервы и консервы, нарезанные кусочками.
270
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5) Крупноизмельченные консервы (из шпината, зеленого горошка, кабачков, моркови, тыквы с компонентами); Лечебные овощные и мясо-овощные консервы для детей больных пиелонефритом,
анемией, заболеваниями обменного характера. Эти консервы вырабатывают протертые или гомогенизированные, крупноизмельченные или в виде кусочков. В их состав, помимо мяса, овощей и
круп, вводят комплекс витаминов (С, В; РР, Е) и один из четырех
настоев сборов лечебных трав.
6) Плодовые и овощные обогащающие добавки для продуктов
детского питания: морковный медок, тыквенный медок, вишневый
концентрат.
Помимо консервов, для детского питания вырабатывают пюреобразные быстрозамороженные овощные полуфабрикаты (пюре
из шпината, из зелени петрушки; протертые кабачки, тыква), которые в дальнейшем используют для производства консервов для
детей.
При изготовлении консервов для детского питания предъявляются более жесткие требования к предприятиям, технологическому процессу и оборудованию, сырью и таре, к организации
производства и его контроля.
Сырье должно быть высококачественным, свежим, не пораженным сельскохозяйственными вредителями и болезнями, определенных помологических сортов. Сроки транспортирования ягод,
плодов и овощей на завод с момента их сбора ограничиваются от 2
до 10 ч в зависимости от вида сырья, чтобы предотвратить изменение его качества. Предприятия, вырабатывающие консервы для
детей, должны иметь охлаждаемые склады для хранения сырья и
быстрозамороженных полуфабрикатов, резервуары для асептического хранения полуфабрикатов, чтобы организовать круглогодичную работу завода.
Технологический процесс и применяемое оборудование
должны обеспечить минимальное время переработки, непрерывность и поточность производства, минимальное соприкосновение
продукта с воздухом для предотвращения окислительных процессов. Оборудование, соприкасающееся с сырьем, должно быть изготовлено из некорродирующих металлов.
Для фасования консервов детского питания используют стеклянные банки вместимостью от 100 до 350 см 3 , стеклянные
271
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
бутылки вместимостью до 500 см 3 , металлическую лакированную
тару вместимостью не более 250 см 3 .
Консервы для диетического питания
Для диетического питания вырабатывают консервированные
продукты, обладающие хорошими вкусовыми качествами, высокой витаминозностью и определенным составом с соблюдением
качественного и количественного соотношения между рекомендуемыми компонентами.
Для больных диабетом предназначены консервы, содержащие
ограниченное количество сахара или без него. Сахар заменяют
ксилитом или сорбитом. Сладость ксилита по отношению к сахарозе составляет 41%, сорбита – 48%.
Для диетического питания разработан разнообразный ассортимент плодоовощных консервов:
- овощные салаты с морской капустой, из свеклы, из свеклы с
морской капустой. В их состав входят морская и белокочанная капуста, томаты, перец сладкий, морковь, лук, свекла, соль, сахар,
перец душистый, тмин, лавровый лист, лимонная кислота, подсолнечное масло;
- икра из морской капусты, свеклы, кабачков; в рецептуру икры,
помимо основного сырья, входят белые коренья, морковь, лук, зелень петрушки, томат-паста, мука, сахар, соль, укропное и растительное масло, лимонная кислота;
- рассольник, борщ, свекольник, щи со свежей капустой, суп
овощной с манной, перловой крупой или с зеленым горошком;
- солянка овощная и с морской капустой, рагу овощное и с морской капустой;
- морковь, свекла с черносливом, с яблочным пюре; морковь, кабачки в молочном соусе, цветная капуста в томатном соусе, тыква
с рисом и др.;
- пюре, пасты, компоты плодовые и ягодные на полиспиртах;
- плоды и ягоды в соке;
- нектары овоще-фруктовые.
Важное значение имеет консистенция продукта, которая
определяется технологией обработки и его химическим составом.
В связи с этим при изготовлении консервов диетического питания
широко применяется сырье, бедное клетчаткой – тыква, кабачки,
рис, шпинат и др.
272
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для получения мелкоизмельченного продукта используют такие технологические приемы, как протирание, куттерование, гомогенизацию и др.
При создании рецептур диетических консервов учитываются
особенности обменных процессов и заболевания больных людей.
В одних случаях из состава консервы исключают какой-то природный компонент, а в других – продукты обогащают специальными добавками – в основном витаминными препаратами и минеральными веществами. Консервы для диетического питания вырабатывают для каждой категории больных отдельно.
8.8. Консервирование химическим способом
Сульфитация плодово-ягодного сырья. Консервирование плодов и ягод сернистой кислотой, сернистым ангидридом называется
сульфитацией.
Наиболее восприимчивы к диоксиду серы плесневые грибы
и бактерии, включая уксусно- и молочнокислые. Дрожжи менее
чувствительны.
Ингибирующее действие сернистого ангидрида на микроорганизмы объясняют его реакцией с альдо- и кетогруппами моносахаров, что лишает микроорганизмы возможности использования
этих соединений в метаболизме.
Эффект асептического действия во многом зависит от рН среды. При рН>4 диоксид серы переходит в связанное состояние,
например в серную кислоту. Диоксид серы в слабокислых растворах быстрее связывается глюкозой и другими химическими компонентами плодово-ягодного сырья и сильнее инактивируется, чем
в кислых.
Добавление аскорбиновой кислоты (особенно в соки) позволяет уменьшить дозировку сернистого ангидрида. Кроме того, диоксид серы ингибирует некоторые ферменты в растительном сырье и тем самым предупреждает побурение при хранении.
Сульфитацию пюре и соков обычно на предприятиях с небольшой производительностью осуществляют жидким диоксидом,
полученным из газообразного. С этой целью предварительно готовят рабочий раствор 5-6% концентрации. Количество, необходимое для растворения газа, рассчитывают заранее и контролируют,
взвешивая баллон с двуокисью серы в момент подачи газа
в раствор. При этом важно медленно растворять двуокись серы,
273
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
так как при быстрой подаче газа в раствор он не успевает растворяться и его излишек в виде пузырьков поднимается через слой
воды и выходит наружу в помещение. Скорость растворения газа
зависит от температуры раствора. Чем она ниже, тем лучше проходит растворение.
Готовить рабочий водный раствор сернистого ангидрида рекомендуют при температуре 15-20°С, в этом случае растворимость
диоксида серы составляет 5-7%. Фактическую концентрацию сернистого ангидрида в воде контролируют по плотности раствора.
Так, при концентрации сернистого ангидрида 5% плотность раствора составляет 1,0275, а при концентрации 6% – 1,0328. Рабочий
раствор готовят в день сульфитации продукции, так как газ обладает сильной летучестью.
Технологические инструкции предусматривают допустимые
нормы внесения сернистого ангидрида в зависимости от вида сырья, обеспечивающие его сохранность. Для пюре из яблок, слив
и алычи допускается содержание ангидрида 0,1-0,18% к массе
продукта; для земляники, малины и других ягод – 0,1-0,15; для абрикосов, персиков и дынь – 0,12-0,20; для вишни и смородины
(целые плоды) – 0,2; для целых плодов сливы и абрикосов – 0,15%.
Объем рабочего раствора, вносимого в пюре, определяют по
вычисленному количеству сернистого ангидрида в граммах, которое необходимо внести в соответствии с технологической инструкцией в пюре определенной массы, и пересчитывают с учетом
содержания сернистого ангидрида в готовом рабочем растворе.
Фруктовые полуфабрикаты часто сульфитируют в крупных стационарных бассейнах, цистернах вместимостью 10, 25, 50 т и более.
При этом готовое горячее пюре охлаждают в вакуум-аппарате до
температуры 30-40°С. Охлажденное пюре подают в смесительсульфитатор определенной вместимости, заполняя его на 20-25%,
после чего в смеситель поступает сернистый ангидрид из баллона,
установленного на весах. Включают мешалку для равномерного
распределения сернистого ангидрида в продукте. Рассчитывают
массу сернистого ангидрида на 1 т пюре, кг: для яблочного и сливового – 1-1,8; для ягодного – 1-1,5; для персикового, абрикосового и др. – 1,2-2.
При отсутствии необходимого оборудования сульфитацию
проводят с использованием рабочего раствора сернистого ангидрида. Сульфитированный продукт немедленно разливают
274
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в деревянные бочки вместимостью до 200 л, деревянные чаны или
железобетонные бассейны вместимостью до 20-25 т.
Хранить сульфитированные плоды, ягоды, плодово-ягодное
пюре и соки в бочках лучше всего в хорошо закрываемых помещениях при температуре 0-25°С. Допустимо хранение бочек лежа
в два-три ряда по высоте под навесом. В жаркие дни бочки укрывают соломенными матами, которые поливают холодной водой.
Сульфитированные продукты токсичны, и в пищу их не используют. Большое достоинство консервирования диоксидом
серы – возможность проведения десульфитации продукции в процессе ее последующей доработки. При нагревании сульфитированного продукта диоксид серы практически полностью улетучивается.
Десульфитацию проводят в двутелых котлах или деревянных
чанах, в которые по барботеру подают пар и тем самым нагревают
продукт. В процессе десульфитации восстанавливается первоначальная окраска сырья, потерянная при сульфитации. В готовой
продукции обязательно определяют остаточное содержание сернистого ангидрида, которого должно быть не более 0,0004%. Сульфитированные полуфабрикаты не используют в детском и диетическом питании, в производстве напитков.
При производстве сульфитированных продуктов нельзя использовать оборудование, тару и инвентарь из железа (стали). Все
детали аппаратов и машин, соприкасающиеся с сернистым ангидридом, должны быть изготовлены из некорродирующих материалов – латуни, алюминия, полимеров, дерева, стекла или эмалированных металлов.
Консервирование бензойной кислотой. Бензойная кислота –
белое кристаллическое трудно растворимое в воде соединение,
поэтому для консервирования применяют бензойнокислый натрий
(бензоат натрия) который хорошо растворяется в воде, не имеет
ни запаха, ни вкуса и оказывает консервирующее действие в концентрации 0,1%, что разрешено органами здравоохранения в консервной промышленности.
Он удовлетворяет почти всем требованиям, предъявляемым к
антисептикам, за исключением легкого привкуса, специфического
для бензоата, удалить который невозможно.
Бензоат натрия оказывает сильное антисептическое действие
на дрожжи и плесени и слабо тормозит развитие уксусно-,
275
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
молочнокислых и некоторых других бактерий. Консервирующее
действие проявляется только в продуктах с кислотностью не менее
0,4%. Естественная кислотность всех плодов и ягод выше (исключение составляют груши и некоторые летние сорта яблок). Для
консервирования готовят 5% раствор бензоата в горячей воде или
соке, затем, перекачав рабочий раствор в мерник, дозируют раствор в смеситель, куда подают приготовленные горячее пюре или
сок, и тщательно перемешивают. На каждую тонну пюре добавляют 20 л раствора. Содержание бензоата в пюре не должно превышать 0,1%. В процессе хранения постоянно проверяют содержание
консерванта, при снижении концентрации ниже 0,1% пюре дополнительно консервируют или направляют на переработку. Оптимальная температура для хранения пюре от –1 до +100 С.
При консервировании соков с применением бензоата натрия
его содержание нормируют в зависимости от вида сырья: для
клубничного, малинового, черносмородинового – не более 0,1%,
для всех остальных соков – не более 0,12%. Консервированный
сок перекачивают в отстойник и выдерживают 15-20 сут, затем
декантируют и фасуют в бочки вместимостью не менее 300 л или
другие емкости (емкости не доливают до полного объема на 5% их
вместимости).
Консервирование сорбиновой кислотой. В последние годы в
консервном производстве начали широко использовать сорбиновую кислоту и ее соли, которые считают безвредными для человека, в связи с чем, она занимает особое место среди разрешенных
консервантов. Сорбиновая кислота подобно естественным жирным
кислотам при участии лимонной кислоты разлагается в организме
на углекислый газ и воду; она не сообщает продуктам посторонний привкус и запах, обладает консервирующим эффектом в небольших концентрациях – 0,05-0,1%. Сорбиновая кислота – белое
кристаллическое вещество с характерным запахом, при длительном хранении на солнечном свету приобретает желтый оттенок.
Поэтому ее рекомендуют хранить в защищенном от света месте в
герметичной упаковке.
Сорбиновая кислота и ее соли подавляют развитие дрожжей,
плесеней и многих бактерий, за исключением молочно- и уксуснокислых, на которые они практически не оказывают воздействия.
Антисептическое действие в большей степени проявляется
в кислой среде.
276
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сорбиновую кислоту и ее соли как консервант применяют при
производстве соков плодовых и ягодных натуральных, с сахаром, с
мякотью, концентрированных, осветленных и неосветленных,
плодово-ягодных экстрактов, джемов, варенья, плодов и ягод
дробленых и протертых с сахаром, соусов фруктовых, повидла,
томатной пасты, томатных соусов, квашеной капусты, соленых
огурцов и томатов; полуфабрикатов пюре, соков и для производства компотов.
Применение сорбиновой кислоты позволяет значительно снизить температуру и время нагрева продукции, использовать для
фасовки тару, не выдерживающую обработку высокими температурами (тетропаки, ламистерная упаковка) при горячем розливе.
При длительном нагревании сорбиновая кислота может частично
улетучиваться, поэтому ее добавляют в конце варки перед фасовкой. При консервировании сырья с низкой кислотностью в продукт можно добавлять лимонную или яблочную кислоту.
Особую ценность этот консервант представляет при производстве протертых или дробленых непастеризованных плодов и
ягод с сахаром.
В процессе производства сначала готовят 10% раствор сорбиновой кислоты или сорбатов в горячем соке или сиропе (при
85°С), который затем дозируют в основную массу продукта. Температура при фасовке должна быть для соков всех видов, соусов,
джемов, варенья, повидла – 80-850 С, экстрактов и концентрированных соков – 55°С.
Хранят консервированную продукцию при температуре
0-25°С: томат-пюре не более 1 года, соленые и квашеные овощи –
2 мес., фруктовые полуфабрикаты – 6 мес.
8.9. Сушка плодов и овощей
Сушка плодов и овощей – распространенный способ переработки, при котором из них удаляется большая часть влаги и во
много раз увеличивается концентрация клеточного сока. Создающееся при этом высокое осмотическое давление в клетках растительной ткани препятствует развитию микроорганизмов, прекращает деятельность ферментов.
Выпуск промышленной сушеной продукции налажен в нашей
стране в широком ассортименте: картофель, овощи (морковь, лук,
277
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
белые коренья, свёкла, капуста, пряная зелень, зелёный горошек и
др.), фрукты (яблоки, сливы, груши, абрикосы, вишня, черешня,
виноград, ягоды), овощные и фруктовые порошки (морковный,
тыквенный, яблочный томатный), картофельное пюре и др.
Процесс сушки протекает в два периода.
В первый период сушки из сырья быстро удаляется поверхностная влага и часть влаги, поступающей из внутренних слоёв к
наружным. При этом температура поверхностных слоёв продукта
не превышает температуры испарения влаги. Интенсивность протекания процесса в этот период зависит от параметров горячего
воздуха (температуры агента сушки, его относительной влажности
и скорости движения).
Во втором периоде сушки влажность продукта уменьшается,
массовая доля сухих веществ и прочность связи влаги с растворёнными в ней веществами увеличиваются, что приводит к замедлению процесса. Температура поверхности продукта в этом периоде повышается, приближаясь к температуре горячего воздуха.
Скорость сушки в этом периоде зависит не только от температуры и скорости горячего воздуха, но и от свойств сырья: структуры, химического состава, размера и формы кусочков, высоты слоя
продукта, а так же от способа предварительной подготовки сырья
к сушке.
Процесс сушки протекает нормально, если скорость удаления
влаги с поверхности равна скорости движения её из внутренних
слоёв к наружным.
В первый период сушки поддерживают более низкую температуру сушки (50-600 С), особенно для таких объектов, как лук,
пряные овощи, а так же капуста. В дальнейшем температуру повышают до 70-1000 С, а досушку проводят опять при пониженной
температуре около 600 С.
Требования к сырью. Для сушки моркови используют корнеплоды столовых сортов с массовой долей сухих веществ не менее
13%. Свёкла должна быть округлой и плоской формы, размером от
5 до 14 см. Белые коренья должны иметь серовато-белую окраску
и хорошо развитую сердцевину. Лук для обезвоживания используют только острых сортов, содержащих не менее 14% сухих веществ. Капуста – с массовой долей сухих веществ не менее 8%.
Зеленый горошек сушат только мозговых сортов. При сушке винограда используют мясистые ягоды с содержанием сухих веществ
278
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
не менее 20%. Абрикосы должны быть с высоким содержанием
сахара. Сливы для сушки должны быть с легко отделяющейся косточкой в стадии технической зрелости. Для сушки пригодны яблоки кислые и кисло-сладкие осенних и зимних сортов. Груши
сушёные вырабатывают из летних и осенних сортов с низким содержанием дубильных веществ.
Подготовка сырья к сушке состоит из следующих основных
операций: мойки, инспекции, калибрования, очистки, резки, бланширования (при необходимости сульфитации).
Бланшированию подвергают морковь, свеклу, капусту и зелёный горошек с целью инактивировать ферменты и тем самым
предохранить от потемнения сырьё в процессе сушки и последующего хранения.
Предварительная тепловая обработка придаёт овощам эластичность, ускоряет сушку капусты и моркови, а сушку картофеля,
зелёного горошка и свёклы – замедляет. Это объясняется клейстеризацией крахмала картофеля и горошка и высоким содержанием
сахара в свекле.
Сульфитацию применяют для предупреждения ферментативного потемнения, обрабатывая 0,1-0,5% растворами сульфита
натрия. Капусту и морковь сульфитируют после бланширования.
Способы и режимы сушки зависят от используемого сырья.
В настоящее время для сушки плодоовощного сырья получили
распространение паровые конвейерные сушилки непрерывного
действия. Они представляют собой камеру, внутри которой устанавливается многоярусный сетчатый конвейер, состоящий из лент
одинаковой длины, двигающихся в направлении, противоположном друг другу. Сырьё при этом последовательно передается с одного яруса на другой, перемешивается с помощью ворошителей,
на нижней ленте оно охлаждается и выводится из сушилки.
Упаковка и хранение. После сушки продукцию сортируют и
далее, для выравнивания влажности, выдерживают в закрытых
бункерах, где устанавливается определённый микроклимат. Далее
сушеные овощи и фрукты поступают на фасовку и упаковку в герметичные металлические банки и в мягкую – бумажную, картонную, полиэтиленовую тару.
Бумажные мешки из-за гигроскопичности продукции применяют только для кратковременного хранения. Хранят сушеные
овощи и фрукты в сухих, хорошо вентилируемых складах.
279
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Продолжительность хранения различна и зависит от вида продукции и степени герметизации.
Таблица 8.5
Режимы сушки плодов в конвейерной сушилке
Сырьё
Яблоки
Абрикосы
– крупные
– мелкие
Сливы бланшированные
Картофель
– столбики
– кубики
М орковь
– столбики
– кубики
Свёкла
– столбики
– кубики
Белые коренья, столбики
Лук, кружки
Капуста, стружка
Зелёный горошек
Время сушки, Температура воздуха над лентами, 0С
мин.
1
2
3
4
200
63
69
62
41
900
420
960
80
80
80
73
73
78
65
65
70
60
60
64
210
210
60
55
65
70
60
65
55
50
205
264
50
55
65
70
60
70
55
55
205
180
205
230
200
210
50
70
50
55
50
70
75
75
55
60
60
65
65
65
55
55
60
60
60
55
45
50
50
50
Таблица 8.6
Сроки хранения сушеных овощей, мес.
Продукт
Негерметичная
тара
Картофель
М орковь столовая
Свёкла столовая
Лук репчатый
Капуста белокочанная
Горошек зеленый
Коренья белые
Зелень
Чеснок
12
12
12
12
6
26
12
8
–
Герметичная тара при влажности
свыше 8% до предельно
до 8%
допустимой по ГОСТу
30
15
24
18
30
18
24
16
12
8
–
–
24
16
18
12
24
–
У сушеных продуктов в процессе хранения наблюдается
сильное потемнение (может быть вызвано как действием ферментов, так и реакцией между сахарами и аминокислотами, в результате которых образуются темноокрашенные соединения –
280
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
меланоиды), прогоркание, теряются аромат и витамины, снижается
набухаемость при оводнении.
Сушеные овощи, предназначенные для непродолжительного
хранения, выпускают влажностью 14%, а для длительного хранения – не более 8% с последующей упаковкой в герметичную тару.
В сушеных плодах остаточная влажность должна быть в пределах 16-24%. Из косточковых с массовой долей сухих веществ не
менее 15-19% вырабатывают сушеные плоды с повышенной влажностью до 28-30%.
8.10. Консервирование плодоовощного сырья
замораживанием
Замораживанием называют процесс понижения температуры
продукта ниже криоскопической температуры на 10-300 С, сопровождаемый переходом в лед почти всего количества содержащейся воды. В результате микроорганизмы не могут питаться, увеличивается концентрация растворов, создаются неблагоприятные
осмотические условия и резко сокращается скорость биохимических реакций в продукте. Замороженный продукт характеризуется
такими внешними признаками и физическими свойствами, как
твердость (вызвана превращением воды в лед), яркость окраски
(результат оптических эффектов, вызванных кристаллизацией
льда), уменьшение плотности (результат расширения воды при
замораживании), значительным изменением теплофизических характеристик.
Любой процесс консервирования тем лучше, чем меньше изменений вызывает в сырье. При консервировании замораживанием
наилучший эффект достигается при быстром замораживании, чем
при медленном.
Если растительное сырье при ограниченном отводе теплоты
подвергнуть медленному замораживанию, то образуется меньше
центров кристаллизации, расположенных преимущественно в
межклеточном пространстве, вокруг которых растут крупные кристаллы льда, на них кристаллизуется вода, выходящая из клеток.
Образовавшиеся крупные кристаллы льда нарушают целостность
клеточных оболочек по всей массе плода. При размораживании
таких плодов вода, образующаяся при таянии льда, не может проникнуть обратно в клетку. В таких размороженных растительных
281
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
продуктах вытекает много сока, что снижает качество и пищевую
ценность продукта.
При быстром замораживании с интенсивным отводом теплоты получают продукт более высокого качества, поскольку, чем
ниже температура замораживания (чем выше скорость отвода теплоты, особенно на начальном этапе замораживания) тем больше
образуется центров кристаллизации, они расположены равномерно
по всему объему плода как в межклеточном пространстве, так
и внутри клеток. Кристаллы образуются мелкие, которые, в основном, не нарушают целостность клеток. В таких продуктах при
размораживании сок остается в ткани и почти не вытекает.
Поэтому плоды и овощи на современных холодильных установках замораживают при температуре хладагента до –400 С. Температура самого продукта к концу процесса замораживания достигает –180 С, при этой же температуре продукция хранится.
Большое значение имеет постоянная температура хранения
замороженного продукта. Если в холодильной камере температура
будет колебаться, то это приведёт к перекристаллизации льда в
продукте. При этом изменятся размеры кристаллов и их ориентация в пространстве, вырастут крупные кристаллы, мелкие исчезнут. В результате качество замороженных продуктов при хранении
ухудшится.
При выкристаллизовывании воды повышается концентрация
клеточного сока, приводящая к коагуляции белков, под действием
ферментов в замороженных плодах и овощах появляется посторонний привкус, размягчается ткань. Чувствителен к замораживанию и хранению в замороженном состоянии витамин С. Другие
витамины (тиамин, рибофлавин, каротин) более устойчивы к действию низких температур. При замораживании и хранении подвергаются изменению эфирные соединения, вследствие чего ухудшается аромат продукции. Для сохранения аромата продукцию необходимо хранить в герметичной таре.
При хранении замороженных продуктов без герметичной упаковки влага с их поверхности испаряется, при этом уменьшается
не только масса продукта, но и ухудшается его качество. При испарении влаги изменяется окраска поверхностного слоя, появляется пористость поверхности, мякоть может становиться как губка,
адсорбируются посторонние, как правило, неприятные запахи.
282
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Величина убыли массы при хранении зависит главным образом от температуры хранения, от теплопритоков.
Технология замораживания
Подготовка сырья к замораживанию (мойка, сортировка по
качеству, очистка, нарезка, в некоторых случаях предварительная
тепловая обработка с целью инактивации ферментов).
Зеленый горошек предварительно бланшируют (режимы
бланширования зависят от степени зрелости: 3-4 мин паром или
2-5 мин при температуре воды 75-900 С и охладить в холодной воде). Небланшированный горошек приобретает бурую, оливковую
окраску и в нем появляется горечь. Рекомендуют замораживать
горошек в заливочной жидкости, содержащей 2-3% сахара и 2%
соли. Картофель замораживают в свежем виде с предварительным
бланшированием в течение 3-8 мин.
Овощные смеси для обеденных блюд: все овощи бланшируют,
охлаждают, составляют смеси, замораживают фасованными в коробках или блоках. Плоды и ягоды замораживают в сахаре, сахарном сиропе или без сахара.
Время хранения замороженных продуктов без снижения качества зависит от свойств тары и упаковочного материала. Тара
должна предохранять продукт от загрязнений, быть герметичной и
прочной, придавать продукту привлекательный товарный вид.
Быстрозамороженные плоды и ягоды упаковывают в парафинированные картонные коробки вместимостью от 0,25 до 1 кг,
стеклянные и металлические банки, деревянные бочки и ящики.
Для фасовки уже замороженных плодов, овощей и ягод применяются пакеты вместимостью 0,5-1,0 кг из целлофана, полиэтилена,
бумаги с полиэтиленовой прослойкой
Быстрозамороженные плоды и овощи хранят при температуре
от –180 С и ниже, при относительной влажности воздуха 95-98% до
года. Допускается кратковременное хранение продукта, фасованного в мелкую тару при температуре не выше –150 С при этом сроки хранения сокращаются до 6 мес. Перевозка может осуществляться в изотермических вагонах и авторефрижераторах с машинным охлаждением, где поддерживается температура не выше
–120 С.
283
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8.11. Микробиологические способы консервирования
плодоовощного сырья
К микробиологическим способам консервирования относят:
квашение капусты, соление овощей, мочение плодов.
Квашеные овощи – это продукты, законсервированные в результате молочнокислого брожения в продукте. В зависимости от
вида перерабатываемого сырья их делят на три группы: квашеные,
соленые и моченые.
К квашеным относят капусту белокочанную, которая консервируется, главным образом, накапливающейся в результате молочнокислого брожения молочной кислотой. Соль добавляют в
незначительных количествах (до 2%) в начале процесса для лучшего выделения сока из клеток.
Соленые овощи отличаются более высоким содержанием соли
(до 4,5%) и несколько меньшим накоплением молочной кислоты.
Способствуют консервированию данной группы добавляемые при
засолке специи и пряности.
Термин «мочение» применяют для консервирования плодов и
ягод. Мочение отличается от соления и квашения тем, что консервирование происходит за счет двух биохимических процессов: молочнокислого и спиртового брожения. При этом накапливается
0,6-1,5% молочной кислоты и 0,6-1,8% спирта.
Молочнокислые бактерии находятся на поверхности овощей и
составляют их естественную микрофлору. По преимущественному
развитию той или иной группы микроорганизмов и протекающим
реакциям весь процесс ферментации делят на четыре стадии.
На первой стадии развивается одновременно вся микрофлора
капусты. В этой стадии накапливается небольшое количество молочной кислоты, но уже образуются другие кислоты (муравьиная,
уксусная, янтарная), выделяется большое количество углекислого
газа и водорода, вызывая сильное пенообразование.
На второй стадии ферментации аэробная микрофлора постепенно уступает место анаэробам. Интенсивно начинают развиваться молочнокислые бактерии, концентрация молочной кислоты
достигает 1%. Накапливаются также уксусная кислота, этиловый
спирт, различные эфиры – все эти вещества участвуют в формировании вкуса и запаха продукта. Длительность первых двух стадий
от 3 до 6 сут.
284
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Третья стадия считается основной консервирующей. В этот
период идет максимальное накопление молочной кислоты с участием гомоферментативных молочнокислых бактерий, при этом
образуется только одна молочная кислота, концентрация ее достигает 1,5%. Длительность третьей фазы при низких температурах –
около 3 недель.
На четвертой стадии активизируются молочнокислые бактерии, способные сбраживать не только сахара, но и другие вещества, а также являются ароматообразователями. Они окончательно
формируют вкус и аромат квашеной капусты. Весь процесс ферментации длится от 3 до 5 недель.
Процессы, протекающие при ферментации огурцов, томатов и
др. в целом аналогичны процессам квашения капусты. Разница
только в том, что квашение овощей происходит после их заливки
солевым рассолом (концентрация соли от 3 до 7% в зависимости
от вида овощей). Однако в микрофлоре овощей присутствует
меньше молочнокислых бактерий, в образующемся рассоле содержится мало углеводов, что приводит к меньшему, чем при квашении капусты, накоплению молочной кислоты.
Технология квашения капусты. Капуста, предназначенная для
квашения, должна быть вызревшей, свежей, не пораженной болезнями и не поврежденной вредителями. Кочаны должны быть
с плотно прилегающими негрубыми листьями (после зачистки).
Желательно неглубокое вхождение кочерыги внутрь кочана. Содержание сахаров в капусте должно быть не менее 4%, поэтому
ранние сорта капусты не пригодны для квашения.
Согласно действующим техническим условиям, по способу
приготовления квашеную капусту подразделяют на следующие
виды:
- капуста квашеная шинкованная;
- капуста квашеная рубленая;
- капуста квашеная кочанная с переслойкой шинкованной или
рубленой;
- капуста квашеная цельнокачанная.
Технологический процесс квашения капусты включает следующие операции:
- зачистку кочанов: с кочанов снимают загрязненные и поврежденные листья, кочерыгу рассекают в радиальном направлении
на 6-8 частей;
285
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- шинкование, размер частиц должен быть по ширине 5 мм,
по толщине 3 мм при измельчении на шинковальных машинах
и 12×12 мм – при измельчении вручную ножами-секарями;
- мойку, чистку и измельчение моркови. Толщина долек моркови
должна быть не более 3 мм, длина или диаметр 5-40 мм;
- подготовку других добавок и соли;
- укладку компонентов в емкость, в соответствии с рецептурой,
уплотнение. Капусту, заквашенную целыми кочанами или половинками, переслаивают шинкованной. Можно их заквашивать
и отдельно в 4% рассоле. Половинки кочанов следует ориентировать срезом кверху, чтобы обеспечить свободный выход образующихся при брожении газов;
- регулирование процессов брожения и хранения, контроль качества продукции;
- выгрузку и расфасовку.
Потери при подготовке основного сырья (капусты) установлены в размере 8% к массе зачищенной свежей капусты, в том
числе 3,8% неуловимые, из них 2,0% при кратковременном хранении на площадках до квашения, 1,6% при измельчении – шинковании, рубке кочанов, на линиях, 0,2% при хранении листьев – отходов до вывоза и 4,2% актируемые потери – отходы при зачистке
стандартной свежей капусты, без учёта отходов, определяемых
при приёме-сдаче капусты.
Потери при подготовке приправ, %: моркови – 16,6; клюквы
и брусники – 10; свёклы – 13; перца – 25; лаврового листа – 1; яблок – 1 (при закладке целыми плодами), 16 (при закладке дольками); соли – 1.
Технология мочения яблок. Яблоки для мочения используют
осенних и зимних сортов с ярко выраженным ароматом и кислосладким вкусом. Высококачественный продукт получается при
содержании в исходных яблоках сахаров в количестве не менее
8-12% и кислот в пределах 0,7-1,0%.
Перед закладкой в тару яблоки сортируют по качеству и размерам, моют. Тарой для моченых яблок служат дубовые бочки,
выстланные изнутри слоем чистой прошпаренной ржаной соломы
толщиной 10 см. При укладке яблок нельзя допускать ударов
и нажимов, так как это вызывает появление пятен на поверхности
яблок. Поэтому каждый слой яблок также переслаивают соломой,
которая не только смягчает давление вышележащих слоев, но и
286
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
придает плодам особый аромат, вкус, цвет и предохраняет плоды
от потемнения в местах соприкосновения с бочкой.
Уложенные в бочки яблоки заливают раствором, содержащим
1,0-1,5% поваренной соли, 2,0-3,0% сахара, 0,5-0,75% предварительно прокипяченного солода (1 кг на 10 л воды) или заваренной
ржаной муки (1 кг на 4 л кипятка). Солод и ржаная мука используются для обогащения питательной среды для микроорганизмов,
а кроме того содержат фермент амилазу, осахаривающий содержащийся в яблоках крахмал. Добавляют листья черной смородины, вишни, сверху посыпают порошком горчицы, которая кроме
придания аромата препятствует развитию посторонней микрофлоры на поверхности продукта. Хороший аромат достигается при
замене сахара двойной дозой меда.
Таблица 8.7
Дефекты плодоовощной продукции, консервированной
микробиологическими способами
Вид дефекта
Причины возникновения дефекта
1
2
Гнилостный неприят- Развитие гнилостных бактерий Entegenes и др. при груный вкус и запах бых нарушениях технологии
Длительное брожение при низких температурах с развиГорький вкус
тием холодолюбивых микроорганизмов. Присутствие
солей магния в поваренной соли
Доступ кислорода в верхние слои капусты и развитие
плесневого гриба Aureobasidium pullulans, который образует меланины коричневого или черного цвета.
Почернение
Развитие микроорганизмов, образующих сероводород.
капусты
Образование сернистого железа при взаимодействии
капусты с металлическими частями дошника или контейнера.
Повышенные концентрации поваренной соли и прису тствие кислорода при ферментации способствует развитию
Покраснение
дрожжей rhodotorula, которые образуют каротиноидные
капусты
красящие вещества (цвет от ярко-желтого до коралловокрасного)
287
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 8.7
1
Размягчение
капусты
Побурение капусты
Ослизнение
капусты
Сморщивание плодов
Размягчение
консистенции мякоти
Огурцы с пустотами
Ослизнение рассола
Пустотелые плоды
Ослизнение
Деформация
Пухлость плодов
М орщинистость
Потемнение мякоти
2
Высокая температура брожения; низкая концентрация
соли; недостаточное удаление воздуха; использование
сырья, перенасыщенного удобрениями.
Размягчение является следствием разрушения пектиновых веществ, которое происходит как под действием
развивающихся микроорганизмов, так и в результате
действия собственных ферментов
Развитие наряду с молочнокислым спиртового брожения, усиливающего окисление фенолоподобных веществ
Возникает в верхних слоях капусты в результате развития мицелиальных дрожжей Hansenula anomala и Candida
valida (C. mycoderma) в присутствии кислорода воздуха.
Образуется плотный серо-белый или кремовый слизистый
налет.
М ожет развиться в результате деятельности микроорганизмов (Leuconostoc и др.), образующих слизистые вещества из углеводов и белков
Дефекты соленых огурцов
Использование слишком высоких концентраций соли.
Повышенная активность ферментов в присутствии кислорода.
Развитие газообразующих микроорганизмов, использование перезревших, долгохранящихся огурцов.
Развитие посторонней микрофлоры при пониженном
содержании соли, молочной кислоты и относительно
высокой температуре хранения.
Дефекты арбузов
Использование недозрелых, крупных арбузов с толстой
кожурой
Развитие посторонней микрофлоры при плохой мойке
Слишком плотная укладка в тару, высокая температура
ферментации
Дефекты яблок
Использование плодов после длительного хранения,
высокая температура ферментации
Высокая концентрация соли
Плохое удаление кислорода и окисление дубильных
веществ
Предварительную ферментацию ведут при температуре
12-15 С в течение 3-5 сут до накопления 0,3-0,4% молочной кислоты; окончательное дображивание проводят при температуре
0
288
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
–1…+20 С или в неохлаждаемых помещениях при 10-120 С. Яблоки
готовы к употреблению соответственно через 1 и 2 месяца.
8.12. Технологии переработки картофеля,
производства крахмала и крахмалопродуктов
Качество готовых картофелепродуктов зависит от условий
технологического процесса и от биологических особенностей сорта.
Качество картофеля как сырья для переработки обусловливается морфологическими признаками клубней, их химическим составом, физическими, физиологическими и кулинарно-технологическими достоинствами, которые зависят от сорта, метеорологических и агротехнических условий выращивания, степени зрелости,
условий хранения и транспортирования.
Важный признак сорта – его устойчивость к механическим
повреждениям, которая определяет потери массы при переработке.
На устойчивость к механическим повреждениям влияет прочность покровных тканей. Установлено, что наиболее устойчивы к
механическим повреждениям клубни округлой формы и с высокой
прочностью покровных тканей. Например, сорта Темп и Огонек
имеют одинаковую округлую форму клубней, но прочность покровных тканей у сорта Темп выше, поэтому повреждаемость его
почти в 2 раза ниже.
На качестве готовых продуктов, подвергающихся тепловой
обработке, могут сказываться последствия стресса (особенно на
ранних стадиях развития клубней). Это приводит к потемнению
продукции с пуповинной стороны клубня при переработке за счет
повышения содержания редуцирующих сахаров. Водный стресс в
конце вегетативного периода может привести к образованию темного конца со стороны верхушки клубней, что влияет на качество
картофельных продуктов типа картофельных палочек (снэков).
Морфологические признаки имеют важное значение для оптимизации технологического процесса. Для производства замороженных и обжаренных во фритюре картофельных палочек используют клубни ровной поверхности, удлиненной или округлой формы и определенными технологией размерами. Напр