Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Закон'
В последнее время понимание этого термина изменилось и теперь расизм – это своеобразное выведение социальных характеристик людей из приписываемых чер...полностью>>
'Реферат'
З 1 року в Україні функціонує Український Центр Менеджменту Землі та Ресурсiв (УЦМЗР), що є недержавним спiльним україно-американським пiдприємством. ...полностью>>
'Статья'
Статья посвящена объёму и разделению инвестиций, а также стратегическим аспектам участия Украины в этом процессе. Основные направления развития Украи...полностью>>
'Программа'
Дата проведения: 26 января 2012 года.Время проведения: с 10.00 до 17.00Семинар ориентирован на главных бухгалтеров, специалистов бухгалтерии.Семинар ...полностью>>

Учебное пособие по дисциплине для студентов специальностей 270500 «Технология бродильных производств и виноделие»

Главная > Учебное пособие
Сохрани ссылку в одной из сетей:

1

Смотреть полностью

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

М.В. Кардашева

ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

Учебное пособие по дисциплине для студентов специальностей

270500 «Технология бродильных производств и виноделие»,

270800 «Технология консервов и пищеконцентратов»

Кемерово 2004

УДК663.1 (075)

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Кемеровского технологического института пищевой промышленности в авторской редакции.

Рецензенты:

Доцент кафедры коммерции и маркетинга Кемеровского института (филиала) ГОУ ВПО «РГТЭУ», к. т. н. О.С. Габинская;

Заведующая лабораторией ОАО «Новокемеровский пивобезалкоголь-ный завод» Г.П. Лосенкова.

М.В. Кардашева

Введение в технологию продуктов питания: Учебно-методический комплекс. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово, 2004. – 121 с.

ISBN 5-89289-215-8

Учебно-методический комплекс предназначен для изучения теоретической части дисциплины «Введение в технологию продуктов питания» студентами заочной формы обучения.

Рис.__ 10, табл.__ 1, библ.назв.__34.

К

© Кемеровский технологический

институт пищевой

ISBN 5-89289-215-8 промышленности, 2004

ОГЛАВЛЕНИЕ

с.

Введение. ………………………………………………………………………….

3

Рабочая программа……………………………………………………………….

5

1. Общая характеристика растительного сырья пищевых производств……..

6

2. Научные основы технологии сахара…………………………………………

18

3. Научные основы технологии крахмала и крахмалопродуктов …………….

30

4. Научные основы хлебопекарного производства……..………………………

41

5. Научные основы макаронного производства……..………………………….

50

6. Научные основы плодоовощных консервов…………………………………

55

7. Научные основы технологии жиров…………………………………………

66

8. Научные основы технологии кондитерского производства…………………

76

9. Научные основы производства пива………………………………………….

84

10. Научные основы производства безалкогольных напитков.………………..

89

11. Основы технологии виноделия…. …………………………………………..

101

Методические указания………………………………………………………….

114

Варианты контрольной работы………………………………………………….

118

Библиографический список………………………………………………………

120

ВВЕДЕНИЕ

Слово «технология» объединяет два понятия: «techne» – искусство, ремесло, техника и «logos» – учение, наука. Таким образом, слово «технология» означает учение или наука о способах и средствах переработки материала.

Современная пищевая технология базируется практически на всех фундаментальных науках. Сложные процессы, происходящие при переработке сырья в продукты питания, основаны на законах физики, теплофизики, химии, биохимии, микробиологии, механике и других. По-настоящему грамотным может быть только технолог, владеющий знаниями в этих областях науки.

Пищевая технология – это отрасль знания прикладного характера, занимающаяся изучением способов производства продуктов. Современная пищевая промышленность насчитывает несколько десятков отраслей, работающих по оригинальным схемам и на специфическом оборудовании.

Технологический процесс может быть осуществлен при различных параметрах. При этом затраты энергии, скорость процесса, а следовательно, выход продукции, затраты живого труда, материалов и т.д. различны. Совершенствование производства направлено на поиск таких режимов, при которых затраты были бы наименьшими, а выход наибольшим. Такой поиск называется оптимизацией, а режим работы аппарата в наилучших условиях называется оптимальным. Для оценки эффективности процесса на основании экспериментальных и теоретических исследований выводится критерий оптимизации, куда входят параметры, противоположно влияющие на процесс. Оптимизация при этом будет означать поиск компромисса между этими параметрами.

В каждом непрерывном процессе можно по-разному организовать движение взаимодействующих потоков. Вопрос о преимуществах способа организации движения взаимодействующих потоков должен решаться с учетом конкретных условий.

Кроме направления движения потоков интенсивность процесса переноса зависит также от площади поверхности, через которую происходит перенос.

Оптимизация процесса предполагает также максимальную утилизацию теплоты. Наши представления об оптимальных процессах сегодня тесно связаны с созданием замкнутых безотходных энергосберегающих технологий, с полной утилизацией энергии и отходов.

Целью данного курса лекций – является ознакомление студентов с основными отраслями пищевых производств, связанных с переработкой растительного сырья.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Цель дисциплины «Введение в технологии продуктов питания»

- изучение химических, физико-химических, биохимических и микробиологических процессов, лежащих в основе переработки растительного сырья в пищевые продукты.

Задачи дисциплины:

  • изучение основных видов сырья, используемого в производстве пищевых продуктов;

  • ознакомление с научными основами технологических процессов в различных отраслях пищевой промышленности.

Изучение материала дисциплины «Научные основы производства продуктов питания» базируется на знаниях, полученных в курсе «Биохимия», «Микробиология», «Процессы и аппараты пищевых производств», блока химических дисциплин.

    1. Знания и умения, которыми должны овладеть студенты после изучения дисциплины

В результате изучения дисциплины студенты должны

З Н А Т Ь:

  • основное растительное сырье, перерабатываемое в пищевой промышленности, его химический состав, показатели качества;

  • общие технологические принципы и процессы, лежащие в основе получения различных пищевых продуктов.

У М Е Т Ь:

  • дать характеристику сырью, используемого в производстве продуктов;

  • выявлять особенности отдельных технологических процессов переработки различных видов сырья в пищевые продукты.

  1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

    1. Наименование тем, их содержание и объем в часах

2.1.1 Введение. Общая характеристика растительного сырья пищевых производств. Содержание и задачи дисциплины. Понятие о технологии пищевых производств. Классификация отраслей пищевой промышленности, пищевых производств (по видам сырья, готовой продукции и пр.). Особенности и структура технологических линий пищевых производств.

2.1.2 Научные основы технологии сахара. Характеристика сахара, его применение в пищевой промышленности. Процессы, лежащие в основе получения сахара. Технологические схемы получения сахара-песка и сахара-рафинада. Показатели качества сахара.

2.1.3 Научные основы технологии крахмала и крахмалопродуктов. Характеристика крахмала и продуктов его переработки, их использование в пищевой промышленности. Процессы, лежащие в основе получения крахмала и крахмалопродуктов. Технологические схемы производства сырого и сухого крахмала, модифицированных крахмалов, патоки, глюкозы и глюкозосодержащих продуктов. Оценка качества крахмала и крахмалопродуктов.

2.1.4 Научные основы переработки зерна в муку, в крупу, зернопродукты. Научные основы хлебопекарного производства. Основные виды и сорта хлеба и хлебобулочных изделий. Основные процессы, происходящие при получении хлеба. Технологическая схема производствава х/б изделий. Показатели качества готовых изделий.

2.1.5 Научные основы макаронного производства, пищевых концентратов и др. продуктов длительного хранения. Ассортимент макаронных изделий. Требования, предъявляемые к сырью для производства макаронных изделий. Процессы, лежащие в основе получения макаронных изделий. Технологическая схема производства Показатели качества готовой продукции.

2.1.6 Научные основы плодоовощных консервов. Ассортимент продукции. Методы и способы консервирования. Технологическая схема производства консервированной продукции. Показатели качества готовой продукции.

2.1.7 Научные основы технологии жиров.

2.1.8 Научные основы технологии кондитерского производства. Классификация кондитерской промышленности. Основные виды сырья и полуфабрикатов кондитерского производства. Процессы, лежащие в основе переработки сырья в кондитерские изделия. Особенности получения различных групп кондитерских изделий.

2.1.9 Научные основы производства пива, безалкогольных напитков.

2.1.10 Основы технологии виноделия.

ЛЕКЦИЯ № 1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

1. Понятие о технологии пищевых производств. Классификация отраслей пищевой промышленности.

2. Классификация сырья в пищевой промышленности.

3. Оценка зернового сырья, применяемого в пищевой промышленности.

4.Некоторые виды растительного сырья, применяемого в пищевой промышленности.

1 Понятие о технологии пищевых производств. Классификация отраслей пищевой промышленности

Слово «технология» объединяет два понятия: «techne» - искусство, ремесло, техника и «logos» – учение, наука. Следовательно, термин «технология» означает учение или науку о способах и средствах переработки материалов. Предметом изучения курса «Введение в технологию продуктов питания» являются пищевые продукты, применяемые в качестве сырья в различных отраслях пищевой промышленности. К таким продуктам относятся: сахар, вода, дрожжи, крахмал и крахмалопродукты, жиры и т.д. Значительная часть этих продуктов является одинаковой для различных отраслей пищевой промышленности.

В настоящее время курс «Введение в технологию продуктов питания» приобретает особую важность в связи с тем, что происходит широкая интеграция отдельных отраслей сельскохозяйственного производства и отраслей, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье. На этом свойстве и основана классификация отраслей пищевой промышленности, пищевых производств (по видам сырья, готовой продукции и пр.).

Каждому технологическому процессу и производству свойственны свои особенности и структура технологических линий пищевых производств.

Пищевая технология – это отрасль знания прикладного характера, занимающаяся изучением способов производства продуктов. Современная пищевая промышленность насчитывает несколько десятков отраслей, работающих по оригинальным схемам и на специфическом оборудовании.

2 Классификация сырья в пищевой промышленности

Основным видом сырья в пищевой промышленности является растительное.

Существуют различные классификации сырья: по консистенции, преобладанию какого-либо химического вещества, целевому назначению и др. В бродильной отрасли сырье классифицируют в зависимости от преимущественного содержания в нем какого-либо углевода. Исходя из этого сырье подразделяется на:

  • крахмалсодержащее – зерновые злаки, картофель;

  • сахаросодержащее – меласса, виноград, сахарная свекла, плоды, ягоды;

  • содержащее клетчатку – древесина, сульфитный щелок;

  • специфическое – хмель и другое пряно-ароматическое сырье.

При производстве спирта используют ячмень, кукурузу, овес, просо, рожь, пшеницу, картофель, мелассу, сахарную свеклу, древесину, сульфитный щелок.

В виноделии – плоды, ягоды, виноград.

В пивоварении – ячмень, хмель. Кроме этого при приготовлении некоторых сортов пива используют рис, пшеницу, кукурузу и другие злаки.

При производстве хлебопекарных дрожжей – мелассу.

При производстве кваса – рожь.

В производстве безалкогольных напитков – плоды, ягоды.

К растительному сырью, используемому в бродильных производствах, предъявляют следующие технико-экономические требования:

  • оно должно ежегодно воспроизводиться в необходимых количествах;

  • быть доступным и дешевым;

  • сырье должно содержать значительное количество основного компонента (например, углеводов);

  • в случае необходимости хорошо выдерживать хранение.

3 Оценка зернового сырья, применяемого в пищевой промышленности

Все зерновые культуры различаются по строению, но тем не менее содержат одинаковые анатомические части.

Строение зерна рассмотрим на примере ячменя.

Зерно покрыто плотной мякинной оболочкой. Мякинная оболочка выполняет защитную функцию – предохраняет зерно от повреждения и высыхания. Под мякинной находятся плодовая и семенная оболочки. Семенная оболочка полупроницаема: пропускает воду, но задерживает растворенные в ней вещества и микроорганизмы. Оболочки состоят из веществ, которые нерастворимы в воде и трудно разрушаются механическим или химическим путем. Это: целлюлоза, гемицеллюлоза, которые пропитаны минеральными веществами.

У некоторых зерновых культур мякинная оболочка удаляется при молотьбе. Такие культуры называются голозерными. К ним относятся: рожь, пшеница, кукуруза. Зерновые культуры, у которых мякинная оболочка срослась с зерном и не отделяется при обмолоте, называются пленчатыми (ячмень, овес, просо, рис).

Прилегающий к семенной оболочке слой называется алейроновым. Внутренняя часть зерна, или мучнистое ядро, носит название эндосперм. Является кладовой питательных веществ. Состоит из крупных клеток с находящимися в них зернами крахмала. Промежутки между ними заполнены белком и гемицеллюлозой. Эндосперм составляет основную часть экстракта.

В нижней части зерна расположен зародыш. Это живая часть зерна. Содержит белки, жиры, витамины, ферменты. В нем имеются элементы будущих органов растения: зародышевый листок и корешок. Зародышевый листок – зачаток стеблей. Из зародышевого корешка формируется корневая система.

Часть зародыша, прилегающая к эндосперму, называется щитком. Его основная функция – передача питательных веществ от эндосперма к зародышу.

3.1 Химический состав зерна

Химический состав злаков зависит от сорта, почвенно-климатических условий, используемых удобрений, условий выращивания и не является постоянным для данной культуры.

Важная составная часть зерна __ вода. Зерно злаков в среднем содержит 14-15 % воды и 85-86 % сухих веществ.

Сухие вещества представлены углеводами, белками, жирами, минеральными веществами.

К углеводам относятся: крахмал, целлюлоза, гемицеллюлозы, пектиновые и гумми-вещества, растворимые сахара.

Основная масса углеводов приходится на крахмал. Он содержится в эндосперме и алейроновом слое. Крахмальные зерна на 97 % состоят из чистого крахмала (С6Н10О5)п и 3 % примесей – минеральных веществ, остатков фосфорной кислоты, белков. Чистый крахмал представлен двумя полисахаридами: амилозой и амилопектином.

Содержание крахмала (в %) составляет: в пшенице – 60 - 65; ржи – 60-73; ячмене– 55-65; овсе – около 50; просе – около 60; рисе – 75-80 .

Целлюлоза (клетчатка) – полисахарид. Входит в состав оболочек и клеточных стенок. В воде не растворима. Стойка к действию ферментов. При проращивании зерна не изменяется, при затирании полностью переходит в дробину. Голозерные культуры содержат целлюлозы 2-3%, пленчатые –6-14% .

Гемицеллюлозы и гумми-вещества – высокомолекулярные полисахариды, содержатся, в основном, в периферийных частях зерна, ближе к оболочкам. Состоят из гексозанов (глюканы, галактаны, маннаны) и пентозанов (арабана, ксилана). Мономерами их являются глюкоза, галактоза, манноза, арабиноза и ксилоза. Дрожжами сбраживается только глюкоза и манноза. Гемицеллюлозы в воде нерастворимы, но растворяются в разбавленных щелочах.

Гумми-вещества не отличаются от гемицеллюлоз по строению, но имеют меньшую молекулярную массу. Поэтому растворяются в горячей воде и дают вязкие растворы. Меньше всего гемицеллюлоз содержится в рисе и просе (около 2 %), больше всего - в овсе – 13 %. В остальных зерновых культурах – 7-11 %.

Слизи содержатся в зернах некоторых злаков. Это – полисахариды, в большинстве случаев растворимы в воде. Состоят в основном из пентозанов. Больше всего содержится во ржи (до 3 %).

Левулезаны – полисахариды, которые состоят из остатков фруктозы. Содержатся в зернах ржи, пшеницы, овса в количестве 2-3 %.

Пектиновые вещества – входят в состав клеточных стенок. Содержание их составляет 1-2 %. При гидролизе дают галактуроновую кислоту и метиловый спирт.

В зерне злаков (преимущественно в зародыше) содержатся также свободные сахара в количестве от 2 до 5%. Преобладает сахароза. Кроме этого содержатся фруктоза, рафиноза, глюкоза. Сахара используются зародышем в качестве питательных веществ.

Азотистые вещества – подразделяются на белковый и небелковый азот. Белковый азот входит в состав белков и полипептидов. Существует зависимость: чем больше белка в зерне, тем меньше крахмала. Количество белка в зерновых составляет от 7 до 20 %. Больше всего белка в пшенице, меньше всего в кукурузе и рисе (7-9 %). Белковые вещества сосредоточены в зародыше, эндосперме и алейроновом слое. Это резервные белки, ферменты. Белки делятся на простые и сложные.

Простые белки:

альбумины – растворимы в воде;

глобулины - растворимы в солях;

проламины – растворимы в спирте;

глютелины – растворимы в щелочах.

Сложные белки – протеиды, наряду с белковой частью имеют небелковую группу.

Небелковый азот – аминный (представлен аминокислотами); аммиачный (соли органических кислот); минеральный (соли азотной кислоты); амидный (представлен амидами). Аминокислоты и другие формы небелкового азота являются питанием для дрожжей.

Суммарное содержание всех форм азота представляет собой общий азот. Азотистые вещества, которые при водной экстракции зерна переходят в раствор, называют растворимым азотом.

Жиры – содержатся, в основном, в зародыше и алейроновом слое. Используются зародышем как питательные вещества. Больше всего жира в овсе и кукурузе (до 5 %). В остальных зерновых культурах 2-3 %. Жир отрицательно влияет на сохранность зерна (прогоркает).

Минеральные вещества – содержатся от 1,5 до 6 %. Меньше всего во ржи. Больше всего в рисе. В основном это фосфаты.

Витамины – играют роль в поддержания жизненных процессов роста, брожения, в образовании ферментов. Содержатся в алейроновом слое и зародыше. Это витамины группы В, РР, биотин.

В зерне содержатся также ферменты, но их мало и находятся они в связанном состоянии.

3.2 Оценка зернового сырья

Качество зерновых культур оценивают по показателям общего и специального (технологического) значения.

Общие показатели – влажность, засоренность, зараженность. Влияют на сохранность зерновой массы.

Влажность – важнейший показатель, с увеличением влажности снижается содержание сухих веществ в сырье, зерно плохо хранится, плесневеет, теряет всхожесть. По влажности зерно делят на четыре состояния:

  • сухое – до 14 %;

  • средней сухости– 14,5-15,5 %;

  • влажное – 15,5-17 %;

  • сырое – более 17 %.

Влага, которая находится в зерне, бывает свободная (которая перемещается из клетки в клетку и участвует в биохимических процессах) и связанная (с белками, крахмалом, она не перемещается из клетки в клетку и не участвует в биохимических процессах). С повышением влажности появляется свободная влага, которая активизирует гидролитические и дыхательные ферменты, происходит распад сухих веществ зерна. Влажность зерна, при которой появляется свободная влага, называется критической. Она находится в пределах 14,5-15,5 %. Для нормального процесса хранения зерно должно иметь влажность меньше критической.

Засоренность – наличие примесей в зерне. Примеси делят на сорные, вредные, зерновые. Наличие их в зерне нежелательно, так как затрудняет очистку, ухудшает хранение зерна.

Зараженность. Зерно может быть заражено насекомыми-вредителями (клещом, молью, долгоносиком, клопом-черепашкой и др.). Наиболее опасен долгоносик, образующий скрытую зараженность. Зерно, поврежденное долгоносиком, не принимают на хранение и переработку.

Зерновые культуры на спирт могут перерабатываться и в дефектном виде. Различают четыре степени дефектности зерна:

1 – зерно с солодовым запахом, подвергшееся самосогреванию;

2 – зерно с плесневело-затхлым запахом;

3 – зерно с гнилостно-затхлым запахом, подвергшееся разложению;

4 – зерно с изменившейся почерневшей оболочкой.

3.3 Физические показатели зерновой массы

При хранении зерна большую роль играют его физические и физико-химические свойства.

Теплопроводность – передача тепла от зерна к зерну перемещающимся внутри зерновой массы воздухом. Зерно имеет низкую теплопроводность. Это играет положительную и отрицательную роль.

Гигроскопичность – способность зерна поглощать или отдавать влагу. Это объясняется капиллярно-пористой структурой зерна, а также наличием коллоидов (белков, углеводов), которые могут связывать большое количество воды. Влагообмен между зерном и воздухом может происходить в следующих направлениях:

  • если давление водяных паров зерна ниже, чем окружающего воздуха, то зерно поглощает влагу и его влажность повышается;

  • если давление водяных паров зерна выше, чем окружающего воздуха, то зерно отдает влагу и его влажность понижается;

  • если давление водяных паров зерна и воздуха одинаково, то влажность не меняется. Влагообмен между зерном и воздухом прекращается. Такая влажность называется равновесной.

Скважистость – отношение объема воздуха в межзерновом пространстве к общему объему зерновой массы. Это обеспечивает дыхание зерна, позволяет продувать зерновую массу воздухом.

Сыпучесть – характеризует способность зерна перемещаться под собственным весом. Этим свойством обусловлено самосортирование зерна. Тяжелые зерна располагаются к центру падения у вершины конуса, а легкие – ближе к основанию образующей конуса. Угол между диаметром основания и образующей конуса называется углом естественного откоса. Для различных зерновых культур он различен. Это свойство учитывают при разгрузке зерна.

3.4 Процессы, происходящие при хранении зерновых масс

Свежеубранное зерно имеет низкую прорастаемость и не пригодно для солодоращения. Поэтому оно должно пройти послеуборочное дозревание в течение 6-8 недель. При этом уменьшается влажность, процессы синтеза сложных органических веществ (крахмала, белков, жиров) преобладают над процессами гидролиза, активность ферментов и интенсивность дыхания снижаются. Зерно переходит в состояние покоя. Отрицательным моментом при хранении зерна является отпотевание из-за выделения свободной влаги.

Появление влаги усиливает жизнедеятельность микроорганизмов и насекомых.

Влага и тепло, которые выделяются при дыхании, могут явиться причиной самосогревания зерна – повышение температуры зерновой массы из-за плохой теплопроводности.

Различают три стадии самосогревания.

1.Температура повышается до 25-30оС, посторонних запахов нет. Качество зерна не меняется.

2. Температура повышается до 38оС. Появляется солодовый запах или запах печеного хлеба. Зерно темнеет, отпотевает, при сжатии в руке слипается, накапливаются спирты, эфиры.

3.Температура повышается до 50оС и выше. Снижается сыпучесть, появляется гнилостный запах, цвет становится темно-коричневым. Зерно слеживается в глыбы. Начинается гниение зерна.

Зерно 2 и 3 стадии самосогревания не пригодно для производства солода, но его можно использовать в производстве спирта. Для предотвращения отпотевания проводят активное вентилирование – продувают зерно воздухом. Оптимальная температура для хранения зерна – 8-10оС.

3.5 Способы и режимы хранения зерна

Так как зерно перерабатывается в течение всего года, то его хранят длительное время. Существует три основные способа хранения зерна:

Напольное – в мешках или тонким слоем на полу высотой до 2 м.

Закромное– хранение в отгороженном месте (закроме) высотой до 5 м.

Силосное – зернохранилище состоит из рабочей башни, где зерно очищается, и силосов, где оно хранится. Силоса – емкости из железобетона круглого или квадратного сечения высотой до 30 м. Силосные хранилища с механизацией приема, перемещения, очистки и сортировки зерна называются элеваторами. Преимущества использования данного способа хранения – механизация процессов, устранение внешних воздействий, защита от грызунов. Недостаток – нельзя хранить сырое зерно.

Различают три режима хранения зерновых масс:

  • в сухом состоянии, т.е. с влажностью ниже критической. В этом случае зерно может храниться 4-5 лет в складах амбарного типа и 2-3 года в силосах элеваторов;

  • в охлажденном состоянии, когда температура зерна понижена до пределов, тормозящих его жизненные функции. Для охлаждения зерновой массы используют сезонные и суточные перепады температур наружного воздуха;

  • без доступа воздуха – в герметично закрытых емкостях. Удаление воздуха из межзернового пространства достигается самоконсервацией за счет выделяющегося при дыхании зерна СО2; вакуумированием зерна; введением в массу диоксида углерода или азота, вытесняющих воздух.

В нашей стране первые два режима являются основными для хранения зерна. При хранении контролируют температуру зерна. Зимой температура зерна может быть на 2-3оС выше температуры наружного воздуха, летом - не выше 20оС.

Перед закладкой на хранение зерно подсушивают (если оно влажное), очищают от примесей, обрабатывают химическими средствами для уничтожения вредителей.

4 Некоторые виды растительного сырья, применяемого в пищевой промышленности.

4.1 Картофель

Картофель – основное сырье для производства спирта, крахмала. Принадлежит к семейству пасленовых, к группе корнеплодов. Клубень картофеля имеет следующее строение:

Снаружи покрыт кожицей – эпидермисом. Она защищает клубень от механических повреждений. На ней видны глазки и поры. Под кожицей содержится несколько рядов клеток пробкового слоя – перидерма, который защищает клубень от высыхания. Кожица и пробковый слой не содержат крахмала.

Далее следует внутренняя часть клубня – паренхима, которая состоит из клеток, заполненных клеточным соком, в котором плавают крахмальные зерна.

Химический состав картофеля зависит от сорта, способов возделывания, почвенно-климатических условий, длительности и условий хранения. В среднем химический состав картофеля следующий: влажность 75 %; сухие вещества 25 %. Из них крахмала 14-20 %; сахаров до 1 %; целлюлозы 1 %; пентозанов и пектиновых веществ до 1,5 %; азотистых веществ 2 %; минеральных веществ 1 %.

Из сахаров содержатся: сахароза, глюкоза, фруктоза. Преобладает сахароза.

Азотистые вещества представлены белками, аминокислотами, амидами и азотистыми основаниями.

Клеточный сок картофеля имеет слабокислую реакцию (рН 5,6-6,2) из-за наличия органических кислот (лимонной, щавелевой, яблочной).

Минеральные вещества представлены солями калия и фосфорной кислоты.

В картофеле содержится витамин С (до 25мг%) и небольшое количество витаминов группы В.

Известно более 2000 сортов картофеля. Для переработки на спирт применяют высококрахмалистые сорта, с высокой урожайностью, устойчивые к хранению и стойкие против заболеваний.

Хранение картофеля на спиртовых заводах осуществляют в буртах или кагатах, которые располагаются недалеко от завода, либо в картофелехранилищах. Бурты – конические, кагаты - в виде трапеции, кучи картофеля шириной до 4 м. Длина бурта 20-25 м. Сверху бурты закрывают соломой и землей. В бурты для длительного хранения укладывают только здоровый и сухой картофель, влажный – подсушивают на воздухе. Картофель пониженного качества перерабатывают в первую очередь или закладывают в бурты для кратковременного хранения. Для вентиляции при хранении служат горизонтальные дырчатые трубы. Их устанавливают вдоль основания бурта.

Температурный режим хранения зависит от периода хранения. Различают следующие периоды хранения: начальный, охлаждение, зимний, весенний.

В начальный период – происходит дозревание клубней и заживление механических повреждений. Под поврежденной кожицей образуется защитный слой, который предотвращает потерю влаги. Этот слой непроницаем для микроорганизмов. Продолжительность периода 10-15 дней, температура 15-20оС.

Период охлаждения – в этот момент картофель постепенно охлаждают до температуры 2оС. Для снижения температуры проводят интенсивное вентилирование. Длительность периода 20-30 дней.

Зимний период – картофель находится в состоянии покоя. Температура хранения 2-4оС. При температуре 0оС происходит гидролиз крахмала и образование сахаров (накапливается сахароза). При температуре минус 6оС картофель погибает.

Весенний период – усиливается дыхание, клубни прорастают. Процесс прорастания задерживают обработкой специальными химическими веществами.

При хранении картофеля уменьшается его масса за счет испарения воды и расхода крахмала на дыхание.

4.2 Виноград

Виноград – лиана, относится к семейству виноградных. Соцветие – слож-ная кисть. Плоды винограда, собранные в кисть, представляют собой гроздь. Гроздь состоит из механически прочного остова - гребня и нежных плодов - ягод, прикрепленных к гребню. Ягода состоит из кожицы, мякоти и семян.

Механический состав грозди (в среднем):

  • масса гребней – 3-7% от массы зрелой грозди;

  • мякоть с соком – 75-85% от массы ягод;

  • кожица - 15-20% от массы ягод;

  • семена – 3-6% от массы ягод.

Средний химический состав мякоти винограда:

  • вода 55-85 %;

  • сахара (преобладают глюкоза и фруктоза) – 10-30 %;

  • органические кислоты (в основном винная, яблочная) – 0,5-1,5 %;

  • азотистые вещества (преобладает небелковый азот) 0,1-0,9%;

  • пектиновые вещества 0,1-0,3 %;

  • минеральные вещества (больше всего калия, фосфора, кальция, магния) до 0,5%.

В кожице винограда сосредоточены красящие вещества, фенольные соединения, клетчатка, эфирные масла.

Семена содержат фенольные вещества, клетчатку, жирное масло, смолистые вещества с неприятным вкусом.

Виноград богат витаминами: С, каротином, В1, В2 и другими.

Собирают виноград в период технической зрелости, когда накапливаются в определенном соотношении сахара и органические кислоты, что обеспечивает получение определенных типов вин.

Все технические сорта винограда делят на универсальные и специальные. Универсальные сорта (Совиньон, Ркацители, Каберне Совиньон и др.) распространены в различных районах виноделия, позволяют готовить разные типы вин (от натуральных до специальных). Специальные сорта используют только для выработки определенных типов вин (шампанских, хереса, десертных и др.).

В каждом районе виноделия выделяют свои местные аборигенные сорта (токайские сорта - Фурминт, Гарс Левелю __ в Венгрии, цимлянские сорта - Цимлянский черный, Плечистик __ на Дону и др.), из которых получают широко известные местные вина.

4.3 Меласса

Меласса – сырье для производства спирта и хлебопекарных дрожжей. Это густая, вязкая жидкость темно-коричневого цвета с запахом карамели. Является отходом свеклосахарного производства.

Состав мелассы непостоянен, зависит от почвенно-климатических условий выращивания сахарной свеклы, условий хранения свеклы и самой мелассы, технологии переработки свеклы на сахар.

Химический состав мелассы:

  • сухие вещества 75-82 %, в том числе: сахароза 45-50 %;

  • инвертный сахар – не более 0,5 %; рафиноза – не выше 1 %;

  • азот общий __ не менее 1,4%; азот аминный __ не менее 0,3%;

  • минеральные вещества 7-8 %;

  • безазотистые экстрактивные вещества 15-16 %; рН 6,5-8,5;

  • число микроорганизмов не более 10000 в 1г.

Важный показатель качества мелассы – доброкачественность (Д). Это отношение содержания сахара к общему количеству сухих веществ. Доброкачественность должна лежать в пределах 55-62 %.

Наряду с ценными веществами (сбраживаемыми сахарами, азотистыми соединениями, витаминами – В1; В2; В6; РР, биотином) меласса содержит вредные примеси, отрицательно влияющие на жизнедеятельность дрожжей. К ним относятся красящие вещества (карамели, меланоидины), летучие кислоты (муравьиная, уксусная), сернистый ангидрид, остатки пестицидов и гербицидов, нитриты, коллоидные вещества.

Меласса с кислой реакцией (рН менее 6,5), с высоким содержанием инвертного сахара, повышенной цветностью считается дефектной. Для производства хлебопекарных дрожжей она не пригодна, а для получения спирта перерабатывается вместе с нормальной.

Перевозится меласса в железнодорожных, автомобильных цистернах или металлических бочках. Сливается из цистерн самотеком по металлическим желобам в приемные сборники. Остатки разбавляют водой, собирают и хранят отдельно.

Мелассу хранят в цилиндрических стальных резервуарах вместимостью 500-2000 тонн при температуре не выше 40оС.

4.4 Хмель

Хмель используют в производстве пива для придания ему горького вкуса и хмелевого аромата. Является незаменимым сырьем. Представляет собой вьющееся многолетнее двудомное растение из семейства коноплевых. Мужские и женские соцветия находятся на разных растениях. В пивоварении используют только женские соцветия, которые называются шишками. Мужские растения с плантаций удаляют, чтобы не происходило оплодотворения и не образовывались семяна, которые снижают качество хмеля.

Хмелевая шишка состоит из стерженька, прилистников и кроющих листков. Внутренняя сторона прилистников и кроющих листков покрыта блестящими, липкими, светло-желтыми шариками, которые называются зерна лупулина. Это самая ценная часть хмеля.

Сбор хмеля проводят в период технической зрелости, когда шишки плотно закрыты, имеют золотисто-зеленый цвет и сильный аромат.

Свежеубранный хмель содержит до 80 % влаги. Поэтому его подсушивают при температуре 25-30оС до влажности 9-10%, затем подвергают отлежке две-три недели для увлажнения шишек до влажности 12-13%. При этом прочность шишек возрастает. Для подавления жизнедеятельности микроорганизмов хмель сульфитируют (обрабатывают сернистым газом SO2), для уменьшения объема __ прессуют. Упаковывают в мешки или баллоты.

Средний химический состав хмеля следующий:

  • влажность 12-13 %; содержание горьких веществ 10-22 %;

  • полифенольные вещества 2-5 %; хмелевое масло 0,4-0,6 %;

  • азотистые вещества 15-17 %; клетчатка 10-16 %;

  • минеральные вещества 7-8 %;

  • безазотистые экстрактивные вещества 25-30 %.

Для пивоварения наибольшее значение имеют горькие, полифенольные вещества и эфирное масло.

Горькие вещества представлены горькими кислотами (-горькая кислота – гумулон и -горькая кислота – лупулон) и - и -мягкими смолами, которые образуются при окислении горьких кислот. В сусло переходят при кипячении с хмелем. Основной носитель горечи (до 90%) __ -кислота. Мягкие смолы лучше растворимы в сусле, поэтому являются более ценными для пивоварения. При окислении мягких смол образуются твердые смолы, которые никакой ценности для пивоварения не имеют.

Хмелевое масло – придает хмелю характерный аромат. Относится к типу эфирных масел. Это сложная смесь углеводородов и кислородсодержащих соединений. Хмелевое масло задерживает окисление горьких и полифенольных веществ. При хранении оно осмоляется и хмель теряет аромат и клейкость. При кипячении сусла с хмелем 80-90% хмелевого масла улетучивается.

Горькие вещества и эфирные масла находятся в лупулиновых зернах.

Полифенольные вещества играют важную технологическую роль. При кипячении сусла с хмелем взаимодействуют с белками, образуют белково-фенольные комплексы, которые выпадают в осадок и, тем самым, способствуют осветлению сусла и пива, положительно влияя на коллоидную стойкость готового напитка. Придают цвет и полноту вкуса пиву. Являются антиоксидантами и предохраняют от окисления горькие вещества и хмелевое масло. При хранении окисляются и превращаются в вещества темно-коричневого цвета – флобафены, оказывающие негативное влияние на качество готовой продукции. Фенольные вещества сосредоточены в лепестках хмелевой шишки.

Хранят хмель в сухом темном помещении при температуре 0,5-2оС в мешках – до 1 года, в баллотах – до 2-х лет. Мешки устанавливают на деревянных стеллажах на высоте 20 см от пола.

Хмель - дорогостоящее сырье, поэтому часто из него получают хмелевые препараты: порошкообразный (после сушки измельчают и фасуют в брикеты); гранулированный (измельченный хмель пропускают через гранулятор); хмелевые экстракты (получают путем экстракции из хмеля горьких и ароматических веществ различными растворителями: чаще всего для этих целей используют спирт и жидкий СО2); комбинированные препараты – смесь экстракта хмеля с добавлением 10-20 % молотого хмеля.

Препараты хмеля содержат большее количество горьких веществ, чем прессованный хмель, поэтому вносят их при кипячении в меньших дозах, они лучше хранятся, требуют меньше площади для хранения.

4.5 Сахарная свекла

Сахарная свекла – двухлетнее засухоустойчивое растение, принадлежащее к ботаническому семейству маревых. Для получения сахара используют корнеплоды первого года развития. Масса корнеплода – 200-500 г. химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта, климатических и других условий их выращивания и хранения. Примерный химический состав сахарной свеклы (%): сахароза – 17,2; растворимые несахара – 2,8; вода – 72.

4.6 Кукуруза

Кукуруза является основным видом сырья для производства кукурузного крахмала. Содержание крахмала в зерне составляет 70 % к массе сухих веществ. Содержание белка – 10 –13 %, жира – 6,5 %.

Для выделения составных веществ кукурузного зерна применяют специальные методы и оборудование, что позволяет выпускать кроме крахмала – сухие концентрированные белковые корма, кукурузное масло и кукурузный экстракт.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте сырье, применяемое в различных отраслях пищевых производств, использующих растительное сырье, дайте его классификацию в зависимости от содержания целевого компонента.

2. Сформулируйте основные экономические и технологические требования к сырью в пищевых производствах.

3. Нарисуйте строение зерна, охарактеризуйте значение его основных частей, приведите численные значения содержания воды, крахмала, белка, некрахмальных полисахаридов, минеральных веществ, жира в зерне ячменя, ржи, пшеницы, проса, овса, кукурузы.

4. Охарактеризуйте свойства зерновой массы, объясните их значение при хранении и переработке зерна.

5. Опишите процессы, происходящие при послеуборочном дозревании зерна, при самосогревании зерновой массы.

6. Дайте характеристику способам и режимам хранения зерна, методам борьбы с вредителями.

7. Нарисуйте строение клубня картофеля, приведите численные значения содержания в нем воды, крахмала, белков, минеральных веществ.

8. Охарактеризуйте способы хранения картофеля и требования к режиму хранения.

9. Опишите строение грозди и ягоды винограда, охарактеризуйте химический состав винограда и назовите основные сорта.

10. Дайте характеристику мелассе как сырью для производства хлебопекарных дрожжей и спирта.

11. Сформулируйте требования к химическому составу мелассы, приведите численные значения содержания сахаров, азотистых, минеральных веществ, доброкачественности, рН.

12. Охарактеризуйте условия хранения мелассы.

13. Дайте характеристику хмелю как специфическому виду сырья для пива. Приведите численные значения содержания основных химических компонентов хмеля.

14. Охарактеризуйте специфические хмелевые вещества: горькие кислоты, эфирные масла, полифенольные вещества, сформулируйте их значение в технологии пива.

15. Опишите способы хранения хмеля и обоснуйте использование продуктов переработки хмеля.

16. Приведите химический состав сахарной свеклы.

17. Назовите основные виды продуктов, получаемых из кукурузы.

ЛЕКЦИЯ № 2

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ САХАРА
  1. Характеристика сахара, его применение в пищевой промышленности.

  2. Технологическая схема получения сахара-песка.

  3. Технологическая схема сахара-рафинада и жидкого сахара.

1 Характеристика сахара, его применение в пищевой промышленности

Сахарное производство – крупнейшая отрасль пищевой промышленности, объединяющая сахаропесочное и сахарорафинадное производство. В Российской Федерации действует 95 свеклосахарных заводов, перерабатывающих в сутки 280 тыс. тонн свеклы, 3 сахарорафинадных завода и 8 сахарорафинадных отделений при свеклосахарных заводах, вырабатывающих более 700 тыс. тонн сахара- рафинада. Сахарные заводы работают 110- 150 суток в году, т.е. это сезонное предприятие. Период уборки сахарной свеклы длится 40-50 суток, остальное время убранную свеклу хранят на специально подготовленных кагатных полях в трапециидальных кучах, называемых кагатами. Каждый кагат имеет размеры (50….100)х(8….18)х(2…5) м. Укладка свеклы осуществляется кагатоукладчиками.

Сахарная свекла (Beta vulgaris) – двухлетнее засухоустойчивое растение, принадлежащее к ботаническому семейству маревых. Для получения сахара используют корнеплоды первого года развития. Масса корнеплода колеблется от 200 до 500 г. В клетках тканей корнеплода содержится клеточный сок с растворенными в нем сахарозой и другими веществами.

Химический состав корнеплодов сахарной свеклы зависит от сорта, климатических и др. условий их выращивания и хранения. Примерный химический состав сахарной свеклы представлен на схеме:


Сахарная свекла (100 кг)

Связанная вода (3 кг)

Свекловичный сок (92 кг)

Нерастворимые несахара, мякоть (5 кг)


Сахароза (17,2 кг)

Вода (72 кг)

Растворимые несахара (2,8 кг)


Азотистые органические вещества (1,5 кг)

Безазотистые органические вещества (0,7 кг)

Минеральные вещества (0,6 кг)

Рис. 2.1 Химический состав корнеплодов сахарной свеклы

В корнеплодах сахарной свеклы содержится 20-25 % сухих веществ, которые в сахарном производстве условно делят на сахара и несахара. Под несахарами понимают все остальные сухие вещества, включая редуцирующие и рафинозу, кроме сахарозы. Содержание сахарозы колеблется от 14 до 18 %. Важным показателем качества является чистота сока, под которой понимают процентное отношение сахарозы к другим веществам свеклы. Для приведенного выше среднего химического состава свеклы чистота сока (%) подсчитывается следующим образом:

Ч = = , (2.1)

где: 18,69 – содержание сахарозы;

3,04 - содержание несахара в 100 кг сока.

При закладке свеклы в кагаты определяют ее соответствие требованиям ГОСТа по следующим показателям: физическому состоянию, спелости, общей загрязненности и т.д. В кагаты длительного хранения укладывают здоровые корнеплоды без механических повреждений с минимальным количеством примесей. Наружная ткань корнеплодов обладает естественным иммунитетом, препятствующим развитию микроорганизмов. При механическом повреждении корнеплодов и нарушении режимов их хранения фитопатологические потери могут достигать значительных размеров. Поэтому поврежденную свеклу сразу направляют на переработку.

В процессе хранения свекла дышит. Дыхание может быть как аэробным, так и анаэробным. В том и другом случае на процесс дыхания расходуются сухие вещества свеклы (в основном сахар), причем при аэробном дыхании потери сухих веществ значительно ниже, поэтому следует проводить вентилирование кагатов, так как вентиляция предохраняет корнеплоды от излишней потери сахара.

Оптимальная температура хранения свеклы 0…+2 0С. Повышение температуры способствует увеличению интенсивности дыхания корнеплодов, что весьма нежелательно.

Во избежание подмораживания боковые поверхности кагатов среднего и длительного сроков хранения укрывают теплоизоляционными материалами. В районах с устойчивыми морозами свеклу в кагатах замораживают, так как свекла не дышит и может храниться без потерь длительное время, но после размораживания ее немедленно отправляют на переработку.

Рассмотрим отдельные технологические стадии более подробно.

Доставка свеклы на завод и отделение примесей. Из бурачной на завод свеклу подают по гидравлическому транспортеру, по которому она движется под давлением воды. Свекла содержит от 5 до 15 % примесей (ботва, солома, песок, камни), если их не удалить, то это приводит к ухудшению работы оборудования, снижает качество диффузионного сока и качество сахара. Свеклу моют в специальных моечных машинах. Затем чистую свеклу подают в верхнее отделение завода, где проводят ее электромагнитную очистку и взвешивают.

Изрезывание свеклы в стружку. Сахарозу извлекают из свеклы диффузионным способом. Для этого свеклу измельчают в тонкую стружку желобчатой, пластинчатой, ромбовидной формы в зависимости от качества свеклы и типа диффузионных аппаратов. Качество стружки оценивают длиной 100 г стружки в метрах (число Силина) или отношением массы стружки длиной более 5 см к массе стружки длиной менее 1 см (шведский фактор) и содержанием в ней брака. В непрерывно действующих диффузионных аппаратах используют стружку, длина 100 г которой составляет 9-15 м, шведский фактор должен быть при этом не ниже 8. Допустимое количество брака не должно превышать 3 %.

Получение диффузионного сока. Получение диффузионного сока основано на явлении диффузии и подчиняется закону Фика, который устанавливает связь между количеством экстрагируемого вещества (S) и основными параметрами процесса:

S= , (2.2)

где: D – коэффициент, зависящий от величины молекул

диффундирующего вещества;

F – площадь слоя;

С – с – разница концентраций;

х – толщина слоя;

τ – время диффузии.

На практике эти величины имеют естественные ограничения. Так, количество сока, извлекаемое из 100 кг стружки (откачка сока). При увеличении расхода воды на обессахаривание стружки (т.е. при увеличении разницы концентраций) возрастают и расходы топлива и электроэнергии на ее последующие выпаривание, что экономически не выгодно.

Длительность обессахаривания (τ), параметры самой стружки (F,х) обусловлены конструкциями используемых диффузионных аппаратов. Так, длительность диффундирования в аппаратах непрерывного действия при использовании грубой стружки составляет 70-80 минут, а температура, при которой идет диффузия, не должна превышать 75 0С.

В настоящее время извлечение сахарозы из свекловичной стружки производится в непрерывно действующих диффузионных аппаратах по схеме:

Схема противоточного обессахаривания свекловичной стружки

свекловичная стружка

диффузионный сок вода (С1=0)

Стружка концентрацией сахарозы С2 поступает в головную часть (А) диффузионного аппарата и движется к хвостовой его части (В), отдавая сахарозу движущемуся навстречу растворителю. В хвостовой части аппарата находится стружка с очень малым количеством сахарозы, но так как сюда поступает чистая вода, то диффузия продолжается. Таким образом, разность концентраций сохраняется во всех частях аппарата, что обеспечивает максимальное извлечение сахарозы из стружки. Потери сахара составляют 0,25-0,3 % к массе свеклы.

Рассмотрим для примера работу одноколонного диффузионного аппарата типа КДА, который состоит из горизонтального ошпаривателя, подогревателей и насосов и непосредственно вертикального диффузиозного аппарата.

Сокостружечная смесь (температура 75 0С) подается насосом в нижнюю часть колонны и перемещается вверх навстречу воде. Обессахаренная стружка (жом) выгружается из верхней части аппарата и частично обезвоживается. Подогретая до 72 0С свежая и жомопрессовая вода (рН 5,5-6,0) подается в верхнюю часть аппарата. Для того, чтобы обеспечить необходимую температуру диффузионного процесса (74-75 0С) используется ошпариватель. Диффузионный сок отбирается из нижней части аппарата и делится на два потока.

Один поток – основная масса сока – сразу подается в теплообменную часть ошпаривателя для предварительного подогрева свекловичной стружки, имеющей комнатную температуру. При этом сок охлаждается с 72 0С до 45-55 0С и направляется на следующую технологическую операцию – очистку. Подогретая таким образом стружка в мешалке ошпаривателя смешивается со второй частью диффузионного сока, предварительно прошедшего через теплообменник и имеющего температуру 85 0С. Полученная сокостружечная смесь (температура 750С) поступает в нижнюю часть аппарата. Продолжительность активной диффузии в аппарате составляет 75-80 минут.

Очистка диффузионного сока. Полученный диффузионный сок содержит 15-16 % сухих веществ, из них 14-15 % сахарозы и около 2 % несахаров. В число растворимых несахаров входят растворимые белки, аминокислоты, редуцирующие сахара, пектиновые вещества, соли органических и неорганических кислот, хлопья скоагулированного белка и мезга. Он имеет кислую реакцию (рН 6,0-6,5), черный цвет, сильно пенится. Все несахара в той или иной степени задерживают кристаллизацию сахарозы, увеличивая потери сахара с мелассой. Чтобы избавиться от них проводят очистку диффузионного сока известью (дефекация) с последующим удалением ее избытка диоксида углерода (сатурация).

Дефекация диффузионного сока. Обработку диффузионного сока известью (дефекацию) проводят в два этапа: предварительная дефекация и основная дефекация. На преддефекации к массе свеклы добавляют 0,2-0,3 % СаО. При этом рН сока медленно повышается до 10,8…11,6. На основной дефекации добавляют 2,5-3 % к массе свеклы СаО и рН сока повышается до 12,2-12,3. необходимость проведения дефекации в два этапа обусловлена тем, что небольшое количество извести оказывает коагулирующее действие на ряд веществ коллоидной дисперсности, содержащихся в соке. Преддефекация, проводимая при оптимальном рН, обеспечивает выведение в осадок до 80 % веществ коллоидной системы и высокомолекулярных соединений сока, что составляет 30-40 % всех несахаров, удаляемых при очистке сока. Оптимум рН на преддефекации – величина непостоянная, зависящая от состава несахаров сока. Целью преддефекации является также нейтрализация и осаждение кальцевых солей ряда кислот (лимонной, оксилимонной, яблочной, винной, щавелевой и др.), содержащихся в соке, и образовании осадка, состоящего из крупных плотных частиц. Осадок хорошо фильтруется и устойчив к разрушающему действию ионов кальция в условиях высокой щелочности и температуры на основной дефекации.

На сахарных заводах преддефекацию проводят путем одновременного введения всей необходимой извести (оптимальная преддефекация) или постепенного ее введения в течение 20-30 минут (прогрессивная преддефекация). Температура сока также может меняться: при проведении холодной преддефекации известь вводят в сок температурой до 50 0С, при проведении теплой – 50-60 0С, а при горячей преддефекации – 85-90 0С. Выбор режима зависит от качества перерабатываемой свеклы.

Преддефекация диффузионного сока. Оптимальная преддефекация осуществляется при температуре 85-90 0С. В качестве источника извести используется смесь нормально отсатурированного нефильтрованного сока I сатурации (100-150 % к массе свеклы) и дефекованного сока (15-30 % к массе свеклы), что обеспечивает оптимальное значение рН и улучшает фильтрационные свойства осадка. В диффузионный сок поступают положительно заряженные частицы СаСО3, которые служат центрами коагуляции для отрицательно заряженных несахаров: белков, пектиновых веществ и других высокомолекулярных соединений. На последующей стадии очистки сока – сатурации – эти частицы также будут являться центрами кристаллизации СаСО3 и органические несахара окажутся внутри кристаллов СаСО3. Образуется большое количество хорошо фильтруемого осадка, идет дальнейшая физико-химическая очистка сока.

При прогрессивной преддефекации нет необходимости соблюдать строго рН. Известь дозируют медленно в количестве на 20-30 % больше, чем требуется для достижения оптимального рН.

Основная дефекация диффузионного сока. Эту дефекацию проводят сразу же после преддефекации без предварительного фильтрования или подогрева сока. Основные процессы, проходящие при основной дефекации: разложение ряда органических несахаров сока (амидов кислот, солей аммония, редуцирующих веществ), а также омыления жиров, доосаждение анионов кислот и создания избытка извести, необходимого для получения достаточного количества СаСО3 на I сатурации.

В результате разложения амидов (аспарагина, глутамина и др.) выделяется аммиак, в растворе накапливаются растворимые соли Са2+ , которые ухудшают кристаллизацию сахарозы и приводят к увеличению ее потерь. В результате разложения редуцирующих сахаров образуются органические кислоты: молочная, уксусная, муравьиная и другие, дающие с известью растворимые соли Са2+ , которые ухудшают кристаллизацию сахара. При омылении жиров образуются мыла, которые выпадают в осадок, и глицерин. Пектиновые вещества разлагаются с образованием метилового спирта, уксусной и полигалактуроновой кислот. Метиловый спирт при последующем выпаривании сока улетучивается, уксусная кислота образует водо-растворимую уксусно-кальциевую соль, а полигалактуроновая кислота – трудно фильтрующийся слизистый осадок – пектат кальция. Таким образом, в процессе дефекации из несахаров, перешедших в раствор, образуются трудно отфильтровываемые соли кальция и красящие вещества, ухудшающие качество очищенного сока.

Длительность основной дефекации регулируется в зависимости от содержания несахаров в соке и способа проведения дефекации. Обработку сока известковым молоком проводят при температуре ниже 50 0С (холодная дефекация), в интервале температур 50-60 0С (теплая дефекация) и 85-90 0С (горячая основная дефекация). Продолжительность холодной основной дефекации 20-30 минут, горячей 15-20 минут. Комбинированная холодно-горячая дефекация позволяет провести достаточно полное разложение несахаров и получить менее окрашенный сок. При этом первая ступень – холодная дефекация (при температуре ниже 50 0С) – 20-30 минут, вторая горячая (при температуре 85 0С) – 10-15 минут.

Сатурация диффузионного сока. Под сатурацией понимают обработку сока сатурационным газом, содержащим 30-34 % СО2.

Сатурацию проводят в две стадии (I и II стадии) с промежуточным отделением осадка несахаров.

Чтобы предотвратить обратный переход в раствор несахаров, выпавших в осадок на стадиях преддефекации и дефекации, I сатурацию заканчивают при наличии в растворе небольшого избытка извести, как на преддефекации (0,2-0,3 % СаО, рН 10,8-11,6).

I сатурация. Бывает одно-, двух- и многоступенчатой. На большинстве заводов ее проводят одноступенчато. Диффузионный сок температурой 80-850С поступает сразу же после дефекации в одноступенчатый непрерывно действующий сатуратор. Сатурационный год подается в нижнюю часть сатуратора. Дефекованный сок поступает сверху на коническую тарелку навстречу потоку газа (только 0,1 % извести находится в растворенном состоянии в дефекованном соке, а 0,9 – в виде осадка). При продувании СО2 почти вся избыточная известь, проходя через более растворимое сахаратное состояние, выпадает в осадок уже в виде оксида кальция. Частицы этого осадка несут на себе положительный заряд и адсорбируют на своей поверхности все отрицательно заряженные частицы несахара.

Таким образом, избыток извести, добавляемый на дефекации, позволяет получить большое количество мелкодисперсных частиц оксида кальция, положительно заряженных и с большей площадью поверхности. Этим достигается хорошая физико-химическая очистка сока и облегчается его последующее фильтрование.

Отсатурированный сок делится на две части:

  • одна идет на проведение предварительной дефекации,

  • вторая – на фильтрование и последующую обработку.

II сатурация. Проводится для снижения в соке концентрации растворимых солей кальция, так как не удаление кальциевых солей из сока приводит к образованию накипи в теплообменных аппаратах и увеличивает потери сахарозы. Сок перед II сатурацией подогревают до 85-92 0С. II сатурацию ведут до рН сока не ниже 9,0 (≈ 9,25). Продолжительность операции 10 минут.

Фильтрование сока. Сок после сатурации содержит ~ 4-5 % осадка, поэтому его направляют в отстойники, после которых 75-80 % всего сока представляют собой жидкость, содержащую только легкую муть и практически лишенную осадка. Далее сок направляется на контрольное фильтрование. Вторую часть сока (20-25 % общего его количества) – сгущенную суспензию, в которой содержится 18-20 % осадка направляют на вакуум-фильтры.

В настоящее время для сгущения сока I сатурации применяют листовые фильтры сгустители (ФиЛС), они позволяют резко повысить скорость сгущения осадка по сравнению с отстойниками и не требуют контрольной фильтрации сока.

Сульфитация сока. Для снижения цветности и щелочности фильтрованный сока II сатурации обрабатывают диоксидом серы в оросительных или жидкостно-струйных сульфитаторах (газ содержит 10-15 % диоксида серы).

При пропускании газа через диффузионный сок часть растворенного диоксида серы реагирует с водой, образуя сернистую кислоту. Последнее является хорошим восстановителем красящих веществ сока, превращая их в бесцветные соединения. Кроме того, сернистая кислота и ее соли блокируют карбонильные группы редуцирующих соединений – моносахаридов и продуктов их распада, предотвращая образование красящих веществ в соке. Сернистая кислота снижает также щелочность сока за счет перехода карбоната калия, обладающего щелочной реакцией, в нейтральный сульфит:

К2СО3 + Н23 = К23 + Н2О + СО2

что облегчает процесс кристаллизации сахарозы, снижая ее потери с мелассой (оптимальные значение рН сульфитированного сока 8,5-8,8).

Состав очищенного сока: процесс очистки диффузионного сока обеспечивает удаление только 30-35 % несахаров; почти полностью удаляются белки; 40-45 % безазотистых органических веществ и 10-12 % зольных элементов. Очищенный сок содержит (%): 12-14 сухих веществ, из них 10-12 сахарозы, 0,5-0,7 азотистых веществ, 0,4-0,5 безазотистых органических веществ, 0,5 % золы. Чистота сока 86-92 %.

Сгущение сока выпариванием.

Сгущение сока ведут в два этапа: сначала его сгущают до содержания сухих веществ 65 %, при этом сахароза еще не кристаллизуется, а затем после дополнительной очистки вязкий сироп сгущают до содержания сухих веществ 92,5-93,5 %, после чего отделяют кристаллы сахарозы. [Всего из очищенного сока выпаривают 110-115 % воды к массе свеклы]

В качестве типовой на сахарных заводах принимают схему с использованием четырехкорпусной выпарной установки и концентратора.

Нагретый до температуры кипения (126 0С) сульфитированный сок направляют в первый корпус установки, где из него выпаривается часть воды, образуя вторичный пар. Сок последовательно проходит из первого корпуса во второй, третий, четвертый и затем в конденсатор, сгущаясь до нужной плотности. Греющий пар подается только в первый корпус, остальные корпусы обогреваются вторичным паром предшествующего корпуса. Многократное использование теплоты пара в выпарной установке возможно только при условии понижения температуры кипения сока и понижения плотности, начиная от первого до последнего корпуса.

Концентратор не обогревается паром, в нем происходит только испарение воды за счет перепада давления.

При сгущении сока происходит ряд процессов, приводящих к изменению его химического состава: идет разложение сахарозы и редуцирующих сахаров с образованием органических кислот, что снижает рН сока, повышает цветность сиропа из-за процесса карамелизации сахарозы и образования темно окрашенных продуктов взаимодействия редуцирующих сахаров с аминосоединениями, возрастает концентрация солей Са2+ , которые частично выпадают в осадок.

Из выпарной установки выходит сироп с содержанием сухих веществ ≈ 65 %.

Варка утфелей и получение кристаллического сахара.

Очищенный сахарный сироп, содержащий 55-60 % сухих веществ, поступает на дальнейшее упаривание. Он содержит большую часть несахаров, которые не удалось выделить из сиропа практически чистую сахарозу, кристаллизацию проводят в кипящих пересыщенных растворах в вакуум-аппаратах при низкой температуре.

Продукт, полученный после уваривания, называется утфелем. Он содержит 7,5-8 % воды, 92-92,5 % сухих веществ и около 55 % выкристаллизовавшегося сахара. Межкристальная жидкость представляет собой вязкий раствор, содержащий несахара и насыщенный раствор сахарозы.

Для того, чтобы максимально увеличить выход сахара, содержащийся в сахарной свекле, применяют трехкристаллизационную схему продуктового отделения. По данной схеме сироп из сборника поступает в вакуум-аппарат и уваривается до содержания сухих веществ 92,5 %. Готовый утфель 1-ой кристаллизации (утфель I), поступает в центрифуги, где происходит отделение кристаллов сахарозы и двух оттеков. Так как поверхность кристаллов покрыта пленкой межкристальной жидкости, здесь же, в центрифуге, кристаллы пробеливают артезианской водой (температурой 70-95 0С). Таким образом, первый оттек – это межкристальный раствор утфеля, содержащий некоторое количество мелких кристаллов сахара. Сахар-песок выгружают из центрифуги (W=0,8-1 %) и подают в сушильно-охладительную установку, где высушивают до W=0,14 и охлаждают. Далее сахар-песок подается в бункер на хранение.

Оттеки, полученные при центрифугировании утфеля I, направляют на уваривание утфеля II до содержания сухих веществ ~ 93 %. К утфелю II добавляют небольшое количество воды и направляют в центрифуги. При центрифугировании отбирают II оттека, отличающихся чистотой. Пробеливание кристаллов ведут горячей водой. Оттеки направляют в вакуум-аппарат на уваривание утфеля III и доводят содержание сухих веществ до 93,5-84 %. Готовый утфель спускают в кристаллизационную установку, где происходит дополнительная кристаллизация сахарозы за счет охлаждения утфеля с 70-75 0С до 35-40 0С. Затем утфель подогревают до 45-50 0С и центрифугируют без пробеливания сахара водой. Полученный оттек-мелассу перекачивают в емкость для хранения.

Переработка оттеков.

Полученные после центрифугирования и пробелки утфеля I оттеки являются насыщенными растворами сахарозы. Они используются для варки утфеля II. Он состоит из тех же основных периодов. В первой стадии уваривания оттеки сгущают до концентрации сухих веществ 84-85,5 %, что соответствует коэффициенту пересыщения 1,30-1,35. Затравку кристаллов проводят при помощи сахарной пудры (60-80 г на 40 т утфеля). После наращивания кристаллов утфель окончательно сгущают до концентрации сухих веществ ~ 93 %.

Утфель II подают в центрифугу. Сахар пробеливают чистой горячей водой. При центрифугировании отбирают 2 оттека с разной чистотой.

Утфель III уваривают из второго и первого оттеков утфеля II, аффинационного оттека (аффинация – это растворение сахара III кристаллизации в разбавленном первом оттеке утфеля I) до содержания сухих веществ ~ 89-90 % и раствора, полученного от промывки сит в центрифугах утфеля III. Цикл уваривания утфеля в вакуум-аппарате состоит из тех же операций, только продолжительность больше, чем для утфеля II. Перед самой завозкой кристаллов температуру утфеля повышают до 70-73 0С. сахарную пудру вносят в количестве 150-200 г на 40 т утфеля.

Наращивание кристаллов проводят при коэффициенте пересыщения 1,15-1,25 путем подкачивания первого оттека утфеля II. Конечная концентрация сваренного утфеля должна быть 94,5-96 % сухих веществ. Далее утфель III поступает в кристаллизационную установку. За время кристаллизации температура утфеля снижается с 70-75 до 35-40 0С, коэффициент пресыщения поддерживается в пределах 1,20-1,25, для того, чтобы росли только имеющиеся кристаллы и не образовывалась кристаллическая «мука». Перед центрифугированием утфель нагревают до 45-50 0С и центрифугируют без пробеливания сахара водой с отбором одного оттека-мелассы. При этом на поверхности кристаллов сахара остается слой мелассы и чистота желтого сахара составляет 94-95 %. Для повышения чистоты сахар подвергают аффинации, т.е. сахар III кристаллизации смешивают с разбавленным первым оттеком утфеля I до содержания сухих веществ ~ 89-90 % и перемешивают. В результате этого часть несахаров, содержащихся в пленке, покрывающей кристаллы сахара, переходит в аффинирующий раствор и при центрифугировании утфеля будет получен более чистый сахар-аффинад. Сахар-аффинад и сахар II кристаллизации растворяют (клеруют) очищенным соком II сатурации при 80-85 0С до содержания сухих веществ 65-70 %, смешивают с сиропом из выпарной установки и подают на сульфитацию.

Производство жидкого сахара.

Технологическая схема получения жидкого сахара: сахар-песок после центрифугирования, минуя сушильное отделение, поступает в клеровочные мешалки, где он растворяется в конденсате выпарной установки до содержания сухих веществ ~ 63-65 %. Затем жидкий сахар перекачивается через мерники в резервуары, откуда в ж/д цистерны.

Применяют жидкий сахар: в безалкогольной, кондитерской и фармацевтической промышленности.

Выпускают жидкий сахар трех видов: высшей, I и II категорий.

Жидкий сахар высшей категории фильтруют и очищают адсорбентом (применяют безалкогольной, кондитерской и фармацевтической промышленности). Жидкий сахар I категории фильтруют с применением фильтроперлита (используют хлебопекарной, кондитерской, консервной и др. отраслях пищевой промышленности).

Получение сахара-рафинада.

В свекловичном сахаре-песке содержится некоторое количество несахаров (красящих веществ, зольных элементов), придающих ему желтоватый цвет, а также привкус и запах.

Основная цель сахарорафинадного производства – получение кристаллического продукта высокого качества с содержанием чистой сахарозы не менее 99,9 %.

Сахар-рафинад вырабатывают в виде сахара-песка и кускового сахара-рафинада: прессованного, быстро растоворимого, литого, колотого.

По органолептическим показателям сахар-рафинад должен соответствовать следующим требованиям: цвет белый (без пятен и посторонних примесей), допускается слегка голубоватый оттенок, вкус – сладкий, без постороннего привкуса и запаха, раствор должен быть прозрачным.

Основной процесс рафинирования – отделение сахарозы от несахаров путем ее многократной кристаллизации и физико-химической (адсорбционной) очистке сиропов. При производстве сахара-рафинада различают две группы продуктов: рафинадную (2-3 ступени) и продуктовую (3-4 ступени). Сахар-рафинад получают только в первых двух или трех циклах, последующие циклы служат для обессахаривания оттеков и возвращения желтого сахара на адсорбционную очистку и кристаллизацию в рафинадных циклах. Таким образом, в сахарорафинадном производстве применяют многократную кристаллизацию и каждой кристаллизации предшествует механическая и адсорбционная очистка сиропов. При этом наблюдается циклическая повторяемость технологических операций, в результате которых сахароза сахарного песка превращается в сахар-рафинад, а несахара, удерживая некоторую часть сахарозы, концентрируются в рафинадной патоке.

Технологическая схема производства прессованного рафинада включает следующие стадии: взвешивание и просеивание сахара-песка, приготовление рафинадного сиропа и клерса; удаление из сиропа механических примесей; адсорбционная очистка сиропа; сгущение сиропа до образования кристаллов; кристаллизация; центрифугирование и пробеливание кристаллов; получение рафинадной кашки; прессование рафинадной кашки; сушка и охлаждение брикетов; фасование и упаковывание сахара-рафинада; складирование и хранение.

Сахар-песок взвешивают, просеивают и подают на приготовление сиропа и клерса.

Клерс - это продукт, получаемый из растворенного в воде сахара-песка повышенного качества, сухих отходов рафинадного производства и отбора из адсорберов рафинадной группы.

Температура сиропов 75 0С, рН не ниже 7,5.

Сироп обязательно фильтруют через гравий или фильтроперлит для удаления механических примесей и подвергают адсорбционной очистке для их обесцвечивания и освобождения от минеральных примесей.

В качестве адсорбента используют гранулированный уголь АГС-4, порошкообразные угли марок КАД, МД, глюконат-4, также применяют ионообменные смолы (анионит АВ-17-2П)

Далее сиропы направляют на контрольное фильтрование.

Обесцвеченные сиропы подают в вакуум-аппараты для сгущения. Варка утфеля из рафинадного сиропа такая же, как в свеклосахарном производстве. Только протекает быстрее - 2-3 часа (5,5 –6 часов в свеклосахарном). Особенность получения рафинадного утфеля является введение (75 г на 10 т утфеля) при его уваривании ультрамарина. Уваривают до содержания сухих веществ ~ 91,5-92 %. Готовый утфель спускают в кристаллизаторы для дополнительной кристаллизации. По мере охлаждения и кристаллизации утфель густеет. Чтобы сохранить его установленную плотность, утфель разжижают сиропом очищенного продукта. Для отделения кристаллов сахара утфель обрабатывают на центрифугах.

Сахар пробеливают клерсом, в который добавляют суспензию ультрамарина. После центрифугирования и пробелки получают полупродукт – рафинадную кашку, которая состоит из кристаллов, покрытых пленкой увлажняющего их клерса.

Содержание влаги в рафинадной кашке регулируется в зависимости от желаемой крепости рафинада и, обусловленное количеством остаточного клерса.

Для получения прессованных брикетов рафинада одной окраски, требуемой массы и крепости, рафинадная кашка должна иметь одинаковые кристаллическую структуру, температуру и влажность.

Мелкие кристаллы удерживают излишнюю влагу, крупные – образуют неровную поверхность брикетов. Поэтому рафинадную кашку, поступающую от центрифугирования различных утфелей, смешивают.

Рафинадную кашку прессуют под давлением для формирования брикетов.

Сырой прессованный сахар-рафинад сушат в два периода. Первый период характеризуется интенсивным удалением влаги, второй – резким замедлением процесса сушки. Продолжительность сушки составляет 8- 10 часов.

Контрольные вопросы

1. Сколько сахара содержится в корнеплоде сахарной свеклы ?

2. Из каких этапов состоит технологическая схема производства сахара-песка из сахарной свеклы ?

3. Как получают диффузионный сок ?

4. Как очищают диффузионный сок ?

5. Что представляет собой утфель ?

6. Сколько циклов кристаллизации предусмотрено в сахарном производстве ?

7. Из каких этапов состоит технологическая схема производства сахара-рафинада ?

8. Какие адсорбенты используют для очистки сахаро-рафинадных сиропов ?

9. В чем заключается особенность получения рафинадного утфеля ?

10. Какова продолжительность сушки сахара-рафинада ?

ЛЕКЦИЯ № 3

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КРАХМАЛА И КРАХМАЛОПРОДУКТОВ

  1. Технологическая схема получения сырого картофельного крахмала.

  2. Технологическая схема получения сырого кукурузного крахмала.

  3. Технологическая схема получения сухого крахмала.

  4. Получение и применение модифицированных крахмалов.

  5. Получение и применение декстрина.

  6. Технологическая схема получения крахмальной патоки.

  7. Получение глюкозно-фруктозных сиропов из крахмала.

Введение

Современная крахмало-паточная промышленность – важная отрасль народного хозяйства. Перерабатывая картофель и кукурузу, крахмало-паточные предприятия выпускают сухой крахмал, глюкозу, различные виды крахмальных паток, модифицированные крахмалы, декстрины, глюкозно-фруктозные сиропы и т.д. Крахмал и крахмалопродукты используют в различных отраслях пищевой промышленности: кондитерской, хлебопекарной, консервной, молочной, пищеконцентратной и др., а также в других отраслях промышленности (медицинской, текстильной, полиграфической, бумажной и т.д.).

1 Технологическая схема получения сырого картофельного крахмала.

Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в широких пределах и зависит от сорта картофеля, климатических, почвенных и др. условий. Средний химический состав картофеля (%): вода – 75; сухие вещества – 25. Из них (%): крахмал – 18,5; азотистые вещества ~ 2; клетчатка – 1; минеральные вещества ~ 0,9; сахара – 0,8; жир – 0,2; прочие – 1,6.

Принципиальная технологическая схема получения сырого картофельного крахмала состоит из следующих этапов: хранение картофеля; доставка картофеля на завод; мойка картофеля в моечных машинах; взвешивание картофеля; тонкое измельчение картофеля на терочных машинах – получение кашки; выделение картофельного сока из кашки; выделение свободного крахмала из кашки; отделение и промывание мезги; рафинирование крахмального молока; промывание крахмала.

Хранение картофеля. Предприятия, перерабатывающие картофель, работают сезонно. До подачи на производство убранный картофель хранят в буртах при температуре 2-8 0С. При хранении картофель дышит. Хранить картофель свыше 5-7 месяцев нецелесообразно, так как это приводит к значительным потерям сухих веществ, в том числе и крахмала.

Доставка картофеля. Картофель подают на производство с помощью гидравлического транспорта, при этом частично отделяют легкие примеси, песок и землю.

Мойка и взвешивание картофеля. Этому процессу придается очень большое значение, так как на последующих стадиях картофель не очищают от кожуры, а наличие в крахмале минеральных примесей недопустимо. Картофель моют в моечных машинах комбинированного типа, имеющих камеры с высоким уровнем воды, где отделяют солому и другие легкие примеси; и камеры с низким уровнем воды, в которых хорошо оттирают землю; сухие камеры, в которых вода, не задерживаясь, стекает в грязевую канаву. Продолжительность процесса мойки составляет 10-14 минут, расход воды – 200…400 % к массе картофеля.

Измельчение картофеля на терочных машинах, получение кашки. Крахмал содержится внутри клеток картофеля в виде крахмальных зерен. Чтобы извлечь его, необходимо вскрыть клеточные стенки. Для этого картофель измельчают на терочных машинах, принцип работы которых состоит в истирании клубней поверхностью, набранной из пилок с мелкими зубьями. Измельчение проводят дважды. Качество измельчения характеризуется коэффициентом измельчения:

, (3.1)

где: А – содержание свободного крахмала (освобожденного из клеток

клубня) в кашке, %;

В – содержание связанного крахмала (оставшегося в невскрытых

клетках картофеля) в кашке, %.

На современных предприятиях коэффициент измельчения достигает 85-95 %.

Выделение картофельного сока из кашки. Полученная после терочных машин картофельная кашка представляет собой смесь, состоящую из разорванных клеточных стенок, крахмальных зерен и картофельного сока. Важная задача получения картофельного крахмала – скорейшее выделение из кашки сока при минимальном его разбавлении. Контакт сока с крахмалом ухудшает качество крахмала, вызывая его потемнение в связи с окислением тирозина, снижает вязкость крахмального клейстера, способствует образованию пены, слизи и др. нежелательных явлений. Картофельный сок выделяют из кашки на осадительных шнековых центрифугах, где под действием центробежной силы происходит ее разделение на две фракции. Картофельный сок выводится из центрифуги через сливные окна, а осадок (тяжелая фракция) разбавляется водой и удаляется в виде крахмального молока определенной плотности.

Выделение свободного крахмала из кашки, отделение и промывание мезги. После отделения картофельного сока на осадительных центрифугах кашку направляют на ситовую станцию завода. Здесь на различных ситовых аппаратах от нее отделяют и промывают крупную и мелкую мезгу, осаждают и промывают крахмал. Перспективно использовать гидроциклонные установки для разделения тонко измельченной картофельной кашки на крахмальную суспензию и смесь мезги с картофельным соком. В наше время для выделения из кашки мезги используют центробежные ситовые аппараты: барабанно-струйные или центробежно-лопастные. Под действием центробежной силы кашка равномерно распределяется по внутренней поверхности барабана, навстречу движению кашки подается вода или жидкое крахмальное молоко. Вода под давлением образует против движения кашки как бы водяной шнек, задерживающий ее продвижение по ситу и способствующий отмыванию свободного крахмала. Для отмывания свободного крахмала кашку последовательно обрабатывают на барабанно-струйном и центробежно-лопастном ситовых аппаратах и направляют на повторное измельчение (перетир), после чего ее вновь промывают на БСС и ЦЛС. После выделения мезги на ситовых аппаратах и гидроциклонах крахмальная суспензия содержит некоторое количество мелкой мезги (4-8 %), водорастворимых веществ (0,1- 0,5 %) и сильно разбавленного картофельного сока. Поэтому ее подвергают рафинированию на центробежных ситах, гидроциклонах или дуговых ситах. Концентрация крахмальной суспензии, поступающей на рафинирование, должна быть 12-14 %, а концентрация рафинированной суспензии – 7-9 %.

Рафинирование крахмальной суспензии. Рафинирование на центробежных ситах проводят в две ступени, после чего крахмальную суспензию подают на пеногасящее устройство, а затем на песковые гидроциклоны для удаления песка. Полученную сгущенную суспензию направляют в гидроциклоны для промывки крахмала, которую проводят в три ступени. Далее крахмал обезвоживают на вакуум-аппаратах и высушивают. Гидроциклоны представляют собой батарею микрогидроциклонов. Принцип действия этих аппаратов такой: крахмальное молоко поступает под давлением в аппарат тангенциально по касательной трубе, за счет чего поступательное движение продукта преобразуется во вращательное, развивается большая центробежная сила, в результате действия которой тяжелые частицы отбрасываются на внутреннюю поверхность конуса и сползают вниз к дюзу сгущенного схода. Легкая фракция продукта (жидкий сход) вытесняется сгущенной фракцией, поднимается к дюзу жидкого схода и выводится из него.

Рафинирование крахмальной суспензии можно также проводить на дуговых ситах. Слабо напорное дуговое сито состоит из ситовой поверхности, укрепленной на рамке, вставленной в корпус. Продукт под небольшим давлением через питатель поступает сверху на ситовую поверхность. Крахмальная суспензия проходит сквозь сито и собирается в корпусе, а мезга сползает в нижнюю часть ситовой поверхности и выводится из него.

Процесс рафинирования крахмальной суспензии ведут в две ступени.

Мелкую мезгу промывают на ситах в три ступени. Чтобы получить крахмальное молоко достаточно высокой концентрации, на ситовой станции завода многократно используется разбавленное крахмальное молоко, а процесс ведут по принципу противотока.

Выход и коэффициент извлечения крахмала. Выход картофельного крахмала – это отношение полученного крахмала к массе переработанного сырья, выраженное в процентах. Выход крахмала зависит от его содержания в перерабатываемом сырье и потерь с мезгой и сточными водами. В среднем выход крахмала равен 15,7 %, потери крахмала составляют 2,8 %.

Отношение массы полученного крахмала к массе крахмала, содержащегося в переработанном сырье, выраженное в процентах, называется коэффициент извлечения крахмала. Он составляет 82-88 % и характеризует качество работы завода.

Качество сырого картофельного крахмала. Сырой картофельный крахмал в зависимости от содержания в нем влаги подразделяется на две марки: А (содержание влаги 38…40 %) и Б (содержание влаги 50-52 %). Крахмал каждой марки делится на три сорта. Качество его должно соответствовать требованиям отраслевого стандарта ОТС 18-158. крахмал I и II сортов должен иметь однородный белый цвет и запах, свойственный крахмалу. Наличие постороннего запаха не допускается. Крахмал III сорта может быть сероватым, без прожилок и вкраплений, в нем допускается слабокислый, но не затхлый запах. Показатели качества сырого картофельного крахмала приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Показатели качества сырого картофельного крахмала.

Показатели

Марка А

Марка Б

I

II

III

I

II

III

Содержание влаги, %

40

40

40

52

52

52

Содержание золы, % не более

0,35

0,55

0,75

0,35

0,55

0,75

Кислотность, см3 1 н р-ра NaОН, не более

12

25

40

25

35

45

Содержание мезги (некрахмала), % не более

0,12

0,20

0,45

0,15

0,25

0,50

Из-за высокого содержания влаги сырой картофельный крахмал не может долго хранится, он закисает и поэтому его перерабатывают в сухой крахмал, бескислотные декстрины, модифицированные крахмалы, патоку, глюкозу и др. При необходимости сырой крахмал хранят в течение некоторого времени наливным способом или в складах, утрамбовывая и заливая его водой. Еще один способ хранения в замороженном состоянии. Однако при хранении в крахмале протекают микробиологические процессы, приводящие к появлению кислого запаха, увеличению кислотности, нарастанию растворимых веществ и снижению сухих веществ крахмала.

2 Технологическая схема получения сырого кукурузного крахмала.

Сырьем для производства крахмала служит зерно кукурузы. Содержание крахмала в нем составляет 70 % к массе сухих веществ. Кроме крахмала в нем содержится: белок (10-13 %) и жир (6,5 %). Что с одной стороны усложняет кукурузно-крахмальное производство, а с другой стороны – позволяет выпускать сухие концентрированные белковые корма, кукурузное масло и кукурузный экстракт.

Н2О

Н24

Кукурузное зерно

Экстракт на упари-вание

Замачивание

Дробление

Зародыш

Выделение зародыша

Промывание

Тонкое измельчение кашки

Сушка

Мезга

Отделение мезги

Получение кукурузного масла

Промывание

Выделение крахмала из крахмалобелковой суспензии

Глютен

На приготов-ление кормов

Осаждение и промы-вание крахмала

Концентрирование

Чистый сырой кукурузный крахмал

На приготовление кормов

Рис. 3.1 Принципиальная технологическая схема производства сырого кукурузного крахмала

Жидкий сход с гидроциклонов направляют на сита отцеживания и промывания зародыша.

Помол кукурузной кашки. Полученная после отделения зародыша кашка представляет собой смесь крупных частиц оболочек зерна, связанных с эндоспермом, дробленного чистого эндосперма, свободного крахмала и белка. Для полного высвобождения крахмала кашку подвергают тонкому измельчению, предварительно отцедив на дуговых ситах свободный крахмал, глютен и часть мелкой мезги. Полученное крахмальное молоко дважды пропускают через капроновые сита и направляют на рафинирование, а сходы – на измельчение.

Тонкий помол кукурузной кашки осуществляют на измельчающих машинах, при этом происходит измельчение эндосперма, а затем продукт выходит из машины.

Промывание суспензии. На заводах проводят многократное промывание продукта по принципу противотока, что позволяет минимальным количеством жидкости отмыть максимум свободного крахмала.

Отцеживание крупной мезги и ее трехкратное промывание проводят на дуговых ситах с отверстием диаметром 0,5-0,6 мм. Промытая крупная мезга не должна содержать свободного крахмала более 1,5 %.

Мелкая мезга отделяется на капроновых ситах, четырехкратно промывается и поступает на механическое обезвоживание. Содержание свободного крахмала в ней не должно превышать 4 %. Крахмальное молоко поступает на двухкратное рафинирование на дуговых ситах, с капроновой ситовой тканью.

Выделение крахмала из крахмалобелковой суспензии. Рафинированное крахмальное молоко содержит 11-14 % сухих веществ, из них 88-92 % составляет крахмал, 6-10 % белок (глютен), 0,5-1,0 жир и т.д. Глютен содержит в молоке в виде взвешенных частиц размером 1-2 мкм, плотность его значительно ниже плотности крахмальных зерен. На этом свойстве и основано их разделение.

В настоящее время выделение крахмала из крахмалобелковой суспензии проводят на специальных центробежных сепараторах.

Промывание крахмала. Крахмальное молоко после отщепления глютена еще содержит некоторое количество примесей. Поэтому крахмал дополнительно промывают на вакуум-фильтрах в 2 или 3 стадии. Промытый крахмал содержит (% на сухое вещество): чистого крахмала 98,4-98,7 % и примесей 1,3-1,6 %. Его используют для производства сухого крахмала, крахмальной патоки, кристаллической глюкозы, модифицированных крахмалов и декстринов.

  1. Технологическая схема получения сухого крахмала

Сухой крахмал – это готовая продукция крахмальных заводов, он хорошо хранится и транспортируется, не изменяя своих свойств.

Принципиальная технологическая схема производства сухого крахмала состоит из следующих операций: подготовки суспензии крахмала и механическому удалению избыточной влаги; механического обезвоживания крахмала; высушивания и обработки сухого крахмала (дробление, прессование и упаковка).

Подготовка суспензии крахмала к механическому удалению избыточной влаги. Сырой крахмал разводят водой и получают крахмальное молоко с содержанием сухих веществ 12-14 %, затем на ситах отделяют крупные механические примеси. Далее суспензию обрабатывают на ситах с капроновой сеткой для удаления мелкой мезги и на гидроциклонах для отделения песка. Очищенный крахмал в виде крахмальной суспензии концентрацией 36-38 % направляют в цех для получения сухого крахмала.

Для механического обезвоживания крахмала используют осушающие центрифуги. После центрифуг содержание в кукурузном крахмале ~ 34-36 %, в картофельном ~ 38 %.

Сушка крахмала. Крахмал сушат в сушилках различных систем, используя в качестве теплоносителя подогретый воздух.

Отделка сухого крахмала. Из сушилки крахмал температурой до 55-60 0С подается в специальный бурат-охладитель. Охлажденный крахмал поступает в центробежный-бурат, где разрушается основная масса комочков крахмала; далее крахмал просеивается и поступает на упаковывание.

Получение и применение модифицированных крахмалов

Для различных отраслей промышленности кроме обычного сухого крахмала выпускают крахмалы с измененными природными свойствами. Их называют модифицированными. Такие крахмалы получают за счет физических, химических и биологических воздействий на исходный крахмал. По характеру изменений все модифицированные крахмалы условно делят на две группы: расщепленные крахмалы и замещенные крахмалы, а также сополимеры крахмала.

Расщепленные крахмалы. Их называют еще жидкокипящими, так как клейстеры таких крахмалов имеют низкую вязкость. Крахмалы этой группы получают путем расщепления полисахаридных цепей кислотой, амилазами, некоторыми солями и т.д. В результате указанных воздействий происходит хаотическое или направленное расщепление глюкозных и других связей, уменьшается молекулярная масса, возникают внутренние и межмолекулярные связи, появляются новые карбонильные группы.

Может происходить частичное нарушение структуры зерен крахмала, но зернистая форма крахмала сохраняется. Расщепленный крахмал широко используется. Так, кислотной обработкой получают растворимый крахмал, используемый для химических анализов; в пищевой промышленности крахмал этого типа используется для приготовления желейных конфет, восточных сладостей.

При окислении картофельного или кукурузного крахмала КмnО4 в кислой среде получают крахмал, используемый в качестве желирующего компонента, как закрепитель агара или пектина. Такой крахмал применяют в производстве кондитерских изделий, мороженного, продуктов молочной и пищеконцентратной промышленности.

Замещенные крахмалы. К группе замещенных крахмалов и сополимеров крахмала относят крахмалы, свойства которых изменены в результате присоединения химических радикалов или совместной полимеризации с другими высокомолекулярными соединениями.

Получение и применение декстрина

Сухой крахмал используют для получения декстрина. Под действием термической обработки в присутствии катализатора или без него происходят расщепление и изменение структуры полисахаридов. В качестве катализатора используют кислоту (соляную, азотную и др.), щелочи, соли (алюмокалиевые квасцы и др.). декстрин получают с разной степенью расщепления крахмала и используют в различных отраслях народного хозяйства, главным образом как клеящее средство.

Технология получения декстрина сводится к следующему: сухой картофельный или кукурузный крахмал подкисляют, используя форсуночное распыление кислоты, и выдерживают в течение 12…24 ч., после чего крахмал высушивают в барабанных сушилках в течение 1 ч. до содержания влаги 2…3 %, повышая температуру с 60 до 125 0С. процесс декстринизации крахмала идет в две стадии: на первой стадии крахмал теряет капиллярную и часть адсорбционно удерживаемой влаги, при этом содержание влаги самого крахмала приближается к 2…3 %. На второй стадии протекают процессы деполимеризации, пиролиза и образования новых глюкозидных связей, увеличивающие ветвление полисахарида. Идет интенсивная декстринизация крахмала. Содержание влаги снижается до 0,5…0,6 %. Декстрин приобретает заданный цвет, требуемую растворимость и клеящую способность. Его охлаждают и увлажняют до 5 %. Затем готовый декстрин просеивают и фасуют. Качество декстрина регламентируется требованиями ГОСТ 6034.

6 Технологическая схема получения крахмальной патоки

Крахмальная патока – это продукт неполного гидролиза крахмала разбавленными кислотами и амилолитическими ферментами. Патока представляет собой бесцветную или слегка желтоватую, очень вязкую жидкость со сладким вкусом. Сладость ее в 3-4 раза ниже сладости сахарозы. В зависимости от степени гидролиза крахмала патока содержит различное количество глюкозы, мальтозы и декстринов – в этом заключается специфичность ее использования в качестве дополнительного сырья при получении отдельных видов пищевой продукции.

Патока используется в качестве антикатализатора при получении карамели, при варке варенья, фруктовых сиропов, повидла, для загущения ликеров, для подслащивания безалкогольных напитков.

В зависимости от назначения крахмальную патоку вырабатываю трех видов: карамельную (К), карамельную низкоосахаренную (КН) и глюкозную высокоосахаренную (ГВ).

При повышенном содержании редуцирующих веществ патока теряет антикристаллизационные свойства. Поэтому глюкозная высокоосахаренная патока применяется как сахаристое вещество при производстве варенья, фруктовых консервов, хлебобулочных изделий и т.д.

Патоку получают путем гидролиза крахмала соляной кислотой или при помощи ферментов.

Технологическая схема получения патоки включает в себя следующие стадии производства: подготовка крахмала к гидролизу; гидролиз крахмала; нейтрализация гидролизатов; фильтрование сиропов; обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами; уваривание жидких сиропов до густых; уваривание густых сиропов до патоки и охлаждение патоки.

Рассмотрим более подробно отдельные стадии технологической схемы.

Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки должно содержать минимальное количество примесей. Обычно перерабатывается крахмал, поступающий с различных предприятий, поэтому его подвергают очистке по такой же технологической схеме, что и при выработке сухого крахмала.

Гидролиз крахмала. Его проводят в присутствии катализатора кислотным, кислотно-ферментативным или ферментативным способом. В любом случае процесс гидролиза включает стадии клейстеризации крахмала, разжижения крахмального клейстера и его осахаривание. Клейстеризация начинается с ослабления и разрыва связей между макромолекулами амилозы и амилопектина, нарушения структуры крахмальных зерен и образования гомогенной массы с высокой вязкостью. Под действием катализатора длинные цепочки молекул крахмала разрываются. Образуются продукты с различной молекулярной массой, вязкость клейстера снижается – происходит его разжижение, идет дальнейший разрыв молекул крахмала вплоть до глюкозы.

Кислотный гидролиз крахмала проводится в конвекторах периодического действия или осахаривателях непрерывного действия. Гидролиз ведут при температуре 140-145 0С. Соляная кислота дозируется из расчета 0,1-0,12 % газа НСl к массе сухих веществ перерабатываемого сырья. Величина рН гидролизуемой массы должна быть 1,8-2,2. Заваривание крахмала ведут при избыточном давлении. Процесс осахаривания крахмала длится несколько минут. Контроль за процессом осуществляют по окраске отбираемых проб с йодом. Не всегда удается достичь полного осахаривания крахмала, поэтому для проведения гидролиза крахмала целесообразно использовать ферменты.

Кислотно-ферментативный гидролиз крахмала. Суспензию крахмала подкисляют соляной кислотой до рН 1,8-2,5 и подают в непрерывнодействующий осахариватель, где ее нагревают до 140 0С в течение 5 минут, после чего кислоту нейтрализуют раствором кальцинированной соды до рН 6,0-6,5. Продукт охлаждают до 85 0С и добавляют раствор α-амилазы. В качестве разжижающего вещества используют ферментный препарат амилосубтилин Г10х. Осахаривание его проводят также с использованием ферментов. Инактивируют фермент нагреванием продукта при 80 0С в течение 20 минут.

Ферментативный гидролиз. При использовании ферментативного разжижения крахмала в 30-35 % суспензию крахмала вводят раствор кальцинированной соды до рН 6,0-6,5, раствор бактериальной α-амилазы и ее стабилизаторы СаО или Са(ОН)2.

Смесь подогревают острым паром до 85 0С – выдерживают 1,5 часа, после чего подогревают до 140 0С в течение 5 минут для улучшения фильтрационных свойств. Температуру разжиженного крахмала снижают до 60 0С и проводят осахаривание амилоглюкозидазой.

Нейтрализация гидролизатов. Цель нейтрализации – прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, перевод свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в безвредные соли и создание оптимальных условий для дальнейшей очистки сиропов от примесей.

Гидролизаты, осахаренные с помощью соляной кислоты нейтрализуют только содой.

Поваренная соль, которая образуется в нейтрализованном сиропе (0,25 % к массе сухих веществ) не сказывается на вкусе патоки и не ухудшает ее качество.

Нейтрализацию проводят при интенсивном перемешивании, в специальных нейтрализаторах. Конструкция должна обеспечивать быстрое смешивание соды с кислотой и улавливание капель сиропа из отходящих паров.

Подготовка сиропа к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9 % взвешенных частиц. Чтобы облегчить процесс фильтрования некоторую часть примесей предварительно выделяют путем отстаивания сиропов в специальных отстойниках.

Фильтрование сиропов. Для более полного выделения взвесей гидролизат фильтруют. Фильтрование проводят на вакуум-фильтах, работающих с микросъемом осадка или автоматических фильтрах-прессах. Фильтрование проводят при температуре гидролизатов 75-80 0С и давлении 0,3-0,5 МПа.

Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Целью очистки паточного сиропа адсорбентами является полное его обесцвечивание, устранение запаха и удаление примесей.

В качестве адсорбентов применяют активированный уголь, который удаляет из раствора красящие вещества, золу, соли железа, коллоидные и азотистые вещества, жир и жирные кислоты. Порошкообразный активированный уголь используют в виде водной суспензии концентрацией 25 %, ее вводят в сироп постепенно при температуре сиропа 65-70 0С при постоянном перемешивании. После обработки адсорбент удаляют фильтрованием сиропов.

Сиропы можно очищать также гранулированными углями.

Уваривание жидких сиропов до густых. С этой целью используют выпарные аппараты различных конструкций. Но наибольшее распространение получили выпарные аппараты вертикального типа (ВВ). Перед первым корпусом сироп подогревают до температуры 97 0С, температура кипения сиропа в этом корпусе 100 0С, соответственно во втором корпусе – 86 0С, а в третьем – 67,7 0С.

Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп концентрацией сухих веществ 55-57 % уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием сухих веществ не менее 78 %. Процесс уваривания ведут при температуре не выше 60 0С в течение 50-55 минут.

Охлаждение патоки. Охлаждение патоки проводят в специальных холодильниках, которые представляют собой теплообменник, внутри которого размещены змеевики с циркулирующей в них холодной водой. Горячая патока, проходя между трубами змеевиков, охлаждается и самотеком выходит в сборник. Затем патоку фасуют и хранят.

7 Получение глюкозно-фруктозных сиропов из крахмала

Для получения глюкозно-фруктозного сиропа в качестве исходного сырья используют в основном кукурузный крахмал.

Для получения глюкозно-фруктозного сиропа используют гидролизаты крахмала с высоким содержание глюкозы (96 %), полученные при ферментативном гидролизе крахмала. Для удаления растворимых примесей (зольные элементы, ионы Са, красящие вещества, протеин и др.) глюкозный сироп обрабатывают ионнообменными смолами и активированным углем. Очищенный глюкозный сироп направляют на выпаривание до содержания сухих веществ 40-50 %. Иногда вместо выпаривания сироп стерилизуют при 125 0С в течение 2 минут, после чего его охлаждают до 60 0С. В подготовленный субстрат добавляют ионы магния и кобальта для повышения активности фермента и бисульфит для предупреждения развития микрофлоры. Ферментный препарат (глюкоизомераза) дозируется по его глюкоизомеразной активности. В процессе изомеризации контролируют величину рН субстрата. Процесс изомеризации длится 20-24 часа до содержания фруктозы в гидролизате 42 %. Далее сироп отстаивают в течение нескольких часов и сливают так, чтобы осевший на дно фермент был покрыт слоем сиропа. В реактор вновь подают свежий субстрат, и начинается новый цикл.

Полученный сироп подкисляют соляной кислотой до рН 4,5, очищают ионообменными смолами и обесцвечивают активированным углем. Далее сироп уваривают при 60 0С в выпарных аппаратах до содержания сухих веществ 71-74 %, охлаждают до 30 0С. хранят при температуре 25-30 0С.

Глюкозно-фруктозные сиропы находят широкое применение за рубежом при производстве детского и диетического питания, безалкогольных напитков, кремов, хлебобулочных изделиях и т.д.

По своим свойствам такие сиропы близки к инвертному сахару. Использование таких сиропов позволяет получать пищевые продукты пониженной калорийности благодаря снижению содержания сахара в рецептуре изделий за счет очень сладкого вкуса сиропа.

Контрольные вопросы

  1. Как получают сырой картофельный крахмал ?

  2. Как получают сырой кукурузный крахмал ?

  3. Где используются модифицированные крахмалы ?

  4. Назовите основные стадии производства декстринов.

  5. Что такое патока ?

  6. Назовите основные стадии производства патоки ?

  7. В чем преимущество глюкозно-фруктозного сиропа при производстве продуктов диетического питания ?

ЛЕКЦИЯ № 4

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

        1. Основы переработки зерна в муку, крупу и зернопродукты.

        2. Подготовка дополнительного сырья к производству.

        3. Приготовление теста.

        4. Разделка теста.

        5. Выпечка хлеба.

        6. Хранение хлеба. Показатели качества хлеба и хлебобулочных изделий.

Введение

Научные основы хлебопекарного производства.

Технологическая схема производства хлеба и хлебобулочных изделий включает в себя следующие этапы: хранение и подготовка сырья к производству, приготовление и разделка теста, выпечка и хранение хлеба.

1 Основы переработки зерна в муку, крупу и зернопродукты

Свежемолотая мука не годится для выпечки хлеба, т.к. образуют мажущееся, расплывающееся тесто и хлеб получается плохого качества (малого объема, пониженного выхода и т.п.), поэтому такую муку в хлебопечении никогда не применяют. Она должна пройти отлежку или созревание в благоприятных условиях, при которых ее хлебопекарные свойства улучшаются.

Созревание пшеничной муки проводят на мелькомбинатах в течение 1,5…2 месяцев. При этом меняется влажность муки в зависимости от параметров окружающего воздуха; цвет ее становится светлее в результате окисления каротиноидов; увеличивается кислотность за счет разложения жира и образования жирных кислот. Следствием возрастания кислотности является глубокое изменение белков, укрепление структурно-механических свойств клейковины, уменьшение ее растяжимости и увеличение упругости. Слабая непосредственно после помола клейковина при отлежке приобретает свойства средней; средняя по силе становится сильной, а сильная – очень сильной.

Длительность созревания муки зависит от ее сорта, влажности и условий хранения. Повышение выхода муки, ее влажности и температуры хранения ускоряет процесс созревания, т.к. создаются более благоприятные условия для окислительно-восстановительных процессов. Для ускорения созревания используют химические улучшители, а так же пневматическое перемещение муки с помощью сжатого, особенно нагретого, воздуха.

Созреванию подвергают только пшеничную муку; ржаная мука при отлежке свои хлебопекарные свойства не изменяет, поэтому в созревании не нуждается.

Перед подачей муки для приготовлении теста производится ее подготовка к производству, которая заключается в подсортировке отдельных партий, их просеивании и магнитной очистке. Отдельные партии муки могут значительно отличаться по своим хлебопекарным качествам, поэтому перед подачей на производство принято составлять смесь различных партий муки в пределах одного сорта. Муку со слабой клейковиной смешивают с сильной; муку, темнеющую в процессе переработки – с не темнеющей и т.д.

Для просеивания муки с целью удаления случайных посторонних примесей применяю вибросита; магнитные уловители, электромашинные сепараторы.

2 Хранение и подготовка дополнительного сырья к производству

Вода.

Количество питьевой воды определяется ГОСТ 2874. Для приготовления теста на 100 кг муки расходуют от 35 до 75 дм3 питьевой воды. Количество воды в тесте зависит:

  • от вида муки и изделий. Наименьшую влажность имеет тесто, предназначенное для бараночных изделий, наибольшую – для ржаного хлеба из обойной муки;

  • от влажности муки. Чем суше мука, тем больше воды поглощает замес;

  • от количества сахара и жира, добавляемых по рецептуре, которые как бы разжижают тесто. При внесении значительных количеств сахара и жира сокращают количество воды, добавляемой при замесе.

Соль.

В рецептуру хлебобулочных изделий, за исключением диетических бессолевых сортов, входит поваренная соль в количестве от 1 до 2,5 % к массе муки. Она улучшает вкус изделий, существенно влияет на физические свойства теста, укрепляя его клейковину. Состояние дрожжей в присутствии соли ухудшается, т.к. соль задерживает процессы спиртового и молочнокислого брожения в тесте. Качество поваренной соли должно соответствовать ГОСТ 13830.

Дрожжи.

В хлебопечении применяют прессованные, сушеные, жидкие дрожжи и дрожжевое молоко.

Расход прессованных дрожжей для приготовления пшеничного теста составляет от 0,5 до 3,0 % к массе муки и зависит от ряда факторов:

  • Подъемной силы дрожжей. Чем она ниже, тем больше требуется дрожжей;

  • Длительности процесса брожения теста и способа его приготовления. Чем больше длительность брожения, тем меньше расход дрожжей;

  • Количества сахара и жира, содержащихся в тесте. Эти продукты угнетают жизнедеятельность дрожжей, поэтому увеличивают количество вводимого разрыхлителя.

Подготовка прессованных дрожжей к производству состоит в предварительном грубом измельчении и приготовлении хорошо размешанной однородной массы (суспензии) в теплой воде с температурой 30-350С.

Сушеные дрожжи получают из прессованных путем сушки в определенных условиях до влажности 8-10 %. Сушеные дрожжи применяют в тех случаях, когда невозможно доставить на завод или сохранить прессованные дрожжи.

В последнее время на хлебозаводах, расположенных недалеко от дрожжевых предприятий применяется дрожжевое молоко.

Дрожжевое молоко – это жидкая суспензия дрожжей в воде, полученная при сепарировании культуральной среды после размножения в ней дрожжей. Дрожжевые клетки в этом продукте находятся в более активном биологическом состоянии, чем в прессованных дрожжах. Хранится дрожжевое молоко в течение 1,5-2,0 суток при температуре 6-100С.

Сахар-песок.

Сахар оказывает существенной влияние на качество теста и готового хлеба. Он разжижает тесто, поэтому нужно делать поправку на количество вносимой воды. Добавление его в небольшом количестве (до 10%) к массе муки ускоряет брожение теста, а при повышенной дозировке – угнетает. Поэтому, если по рецептуре требуется большое количество сахара-песка и жира, то их вносят в тесто в конце брожения. Эта операция называется отсдобка.

Жир.

Жир вносят в тесто в количестве до 20-30 %. Для приготовления большинства изделий используют маргарин, иногда животное масло, для горчичного хлеба и горчичных баранок – растительное (горчичное) масло.

3 Приготовление теста

Замес теста

Это короткая, но весьма важная технологическая операция. Длительность замеса для пшеничного теста составляет 7-8 минут, для ржаного 5-7 минут.

Целью замеса является получение однородной массы теста с определенными структурно-механическими свойствами.

При замесе одновременно протекают физико-механические и коллоидные процессы, которые взаимно влияют друг на друга. Коллоидные процессы, или процессы набухания, связаны с основными составными частями муки – белками и крахмалом. Белки пшеничной муки, поглощая влагу, резко увеличиваются в объеме и образуют клейковинный каркас, внутри которого находятся набухшие зерна крахмала и частицы оболочек. Слипание частиц в сплошную массу, происходящее в результате механического перемешивания, приводит к образованию теста. Однако, чрезмерный замес может вызвать разрушение уже образовавшейся структуры теста, что приведет к ухудшению качества хлеба.

Тесто после замеса состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. От соотношения этих фаз зависят свойства теста: увеличение количества жидкой фазы «ослабляет» его, делает более жидким, текучим, липким. Этим объясняются различные свойства пшеничного и ржаного теста. Пшеничное тесто – эластичное и упругое, а ржаное – вязкое, пластичное. Твердая фаза в пшеничном тесте состоит из набухших нерастворимых в воде белков, зерен крахмала и частиц оболочек. Твердая фаза преобладает над жидкой, в состав которой входят водорастворимые вещества (соль, сахар, водорастворимые белки и т.д.). Газообразная фаза представлена пузырьками воздуха.

Брожение теста

Брожение теста охватывает период времени с момента его замеса до деления на куски.

Цель брожения – разрыхление теста, придания ему определенных структурно-механических свойств, необходимых для последующих операций, а также накопление веществ, обуславливающих вкус и аромат хлеба, его окраску.

Комплекс процессов, одновременно протекающих на стадии брожения и взаимно влияющих друг на друга, объединяют под общим понятием созревание теста. Созревание включает в себя микробиологические (спиртовое, молочнокислое брожение), коллоидные, физические и биохимические процессы.

Спиртовое брожение вызывается дрожжами, в результате которого сахара превращаются в спирт и СО2. Источником сахаров являются собственные сахара зерна, перешедшие в муку, но главную массу составляет мальтоза, образовавшаяся в тесте при расщеплении крахмала. Скорость брожения зависит от температуры, кислотности среды, качества дрожжей и ускоряется при увеличении количества дрожжей и повышении их активности, при достаточном содержании сбраживаемых сахаров, аминокислот, фосфорнокислых солей.

Брожение ускоряется при добавлении в тесто амилолитических ферментных препаратов.

Молочнокислое брожение вызывается молочнокислыми бактериями, которые попадают в тесто из воздуха с мукой и расщепляют глюкозу до молочной кислоты.

Следует отметить, что в пшеничном тесте преобладает спиртовое брожение, а в ржаном – молочнокислое. В результате нарастания кислотности ускоряется набухание белков, замедляется разложение крахмала до декстринов и мальтозы, что крайне важно при переработке пшеничной муки из проросшего зерна и ржаной муки, т.к. позволяет получить тесто с оптимальными структурно-механическими свойствами. Поэтому кислотность теста является признаком его созревания, а кислотность хлеба – один из показателей его качества, включенный в стандарт.

В зависимости от свойств муки возможно ограниченное и неограниченное набухание белков. При ограниченном набухании белки только увеличиваются в размерах, а при неограниченном – меняется форма белковой молекулы. У муки с сильной клейковиной почти до конца брожения происходит ограниченное набухание, при этом свойства теста улучшаются. У муки со слабой клейковиной наблюдается неограниченное набухание и тесто разжижается, поэтому продолжительность брожения теста из такой муки должна быть сокращена.

В результате физических процессов повышается температура теста на 1-2 0С и происходит увеличение его объема за счет насыщения диоксидом углерода.

Суть биохимических процессов, протекающих в тесте состоит в том, что под действием ферментов муки, дрожжей и микроорганизмов происходит расщепление составных компонентов муки, прежде всего белков и крахмала. Кроме того, продукты разложения белков на стадии выпечки принимают участие в образовании цвета, вкуса и аромата хлеба. При расщеплении крахмала ферментами идет образование мальтозы, которая расходуется на брожение теста и участвует в процессе выпечки, определяя вкус и аромат хлеба.

Интенсивность протекания всех рассмотренных процессов зависит от температуры (оптимальная температура брожения теста 26-32 0С).

Повышенную температуру можно рекомендовать для приготовления теста из сильной муки, тесто из слабой муки следует готовить при более низкой температуре.

Таким образом, температура является основным фактором, регулирующим ход технологического процесса приготовления теста.

Обминка теста

В процессе брожения тесто, которое готовится порционно, подвергается обминке, т.е. кратковременному повторному промесу в течение 1,5-2,5 минут. При этом происходит равномерное распределение пузырьков диоксида углерода в массе теста, улучшается его качество, мякиш хлеба приобретает мелкую, тонкостенную и равномерную пористость.

Способы приготовления пшеничного теста.

Пшеничное тесто готовят безопарным и опарным способами. При безопарном способе тесто замешивают в один прием сразу из всего сырья, предусмотренного рецептурой.

Приготовление пшеничного теста на опарах состоит из двух этапов – приготовление опары и теста. Для опары берут часть муки и воды и все количество дрожжей (0,5 – 1,0 % от массы теста). По консистенции опара более жидкая, чем тесто. Длительность ее брожения 3,5-4,5 часа. Затем на готовой опаре замешивают тесто, добавляя оставшуюся часть муки, воды и остальное сырье. Тесто бродит в течение 1,0-1,5 часов. В процессе брожения тесто подвергают одной или двум обминкам, перед последней проводят отсдобку.

Опарный способ приготовления теста более длительный, чем безопарный, но он получил большее распространение, так как в результате более глубокого протекание процессов созревания теста качество хлеба выше (лучше вкус, аромат и пористость). Он требует меньшего расхода дрожжей и обладает технологической гибкостью, позволяющей лучше учитывать хлебопекарные свойства муки.

4 Разделка теста

Разделка пшеничного теста включает в себя деление теста на куски, округление, предварительную расстойку, формование тестовых заготовок и окончательную расстойку.

Разделка ржаного теста состоит из следующих этапов: деление теста на куски, формование тестовых заготовок и окончательная расстойка.

Разница в разделке ржаного и пшеничного теста обусловлена различиями в их свойствах. Ржаное тесто, не имеющее клейковинного скелета более липкое и пластичное, поэтому для него необходима минимальная механическая обработка. Пшеничное тесто вследствие своей упругости и сравнительно небольшой способности прилипания должно подвергаться более интенсивной механической обработке при разделке, чем ржаное тесто. Многократная обработка пшеничного теста необходима для получения однородной структуры во всей массе куска, в результате чего хлеб получается с ровной мелкой пористостью.

Предварительная расстойка – это кратковременный процесс отлежки теста, в результате которого ослабляются возникшие в тесте при делении и округлении внутренние напряжения и восстанавливаются частично разрушенные отдельные звенья клейковинного структурного каркаса.

Формование тестовых заготовок – это процесс придания кускам теста формы, соответствующей данному сорту изделий.

Целью окончательной расстойки является брожение теста, которое необходимо для восполнения диоксида углерода, удаленного в процессе деления, округления и формования. Если выпекать хлеб без окончательной расстойки, то он получается низкого объема, с плотным плохо разрыхленным мякишем, с разрывами и трещинами на корке. В процессе расстойки формируется структура пористости будущего изделия. Расстойка проводится при температуре 35-400С, относительной влажности воздуха 75-85 %, продолжительность от 25 до 120 минут.

5 Выпечка хлеба

Изменения, характеризующие переход тестовой заготовки в процессе выпечки в хлеб, являются результатом целого комплекса процессов – физических, микробиологических, коллоидных и биохимических.

В основе всех процессов лежат физические явления – прогревание теста и вызываемый им внешний влагообмен между тестом-хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры и внутренний массообмен в тесте-хлебе.

Физические процессы. В начале выпечки тесто поглощает влагу в результате конденсации паров воды из среды пекарной камеры. В этот период масса куска теста-хлеба несколько увеличивается в объеме. После прекращения конденсации начинается испарение влаги с поверхности, которая к этому времени прогревается до 100 0С, превращаясь в сухую корку. Часть влаги при образовании корки испаряется в окружающую среду, а часть (около 50 %) переходит в мякиш. Обезвоженная корка прогревается в процессе выпечки до 160 –180 0С, температура в центре мякиша поднимается до 95-97 0С (выше этой температуры мякиш не прогревается из-за его высокой влажности).

Микробиологические и биохимические процессы. В первые минуты выпечки спиртовое брожение внутри теста ускоряется и при температуре 35 0С достигает максимума. В дальнейшем брожение затухает и при температуре 500С прекращается, так как дрожжевые клетки отмирают, а при температуре 600С приостанавливается жизнедеятельность кислотообразующих бактерий. В результате остаточной деятельности микрофлоры во время выпечки в тесте-хлебе увеличивается содержание спирта, СО2 и кислот, что повышает объем хлеба и улучшает его вкус.

Биохимические процессы связаны с изменением состояния крахмала и белков, при температуре 70-80 0С они прекращаются. Крахмал при выпечке клейстеризуется и энергично разлагается, причем гидролиз его в ржаном тесте идет интенсивнее, чем в пшеничном. Поэтому в ржаном тесте содержание водорастворимых веществ (декстринов и сахаров) значительно выше, чем в пшеничном. Глубина и интенсивность расщепления крахмала и белков влияют на характер протекания химических процессов, определяющих цвет корки пшеничного хлеба, его вкус и аромат. Это связано с тем, что в результате окислительно-восстановительного взаимодействия образовавшиеся сахара вступают в реакцию с продуктами разложения белков и образую меланоидины и ароматические соединения. Цвет ржаного хлеба обусловлен содержанием меланинов, образующихся в хлебе при участии некоторых аминокислот и ферментов.

Коллоидные процессы. При температуре 50-70 0С одновременно протекают процессы денатурации белков и клейстеризации крахмала. Белки при этом выделяют воду, поглощенную при замесе теста, уплотняются, теряют эластичность и растяжимость. Прочный каркас свернувшихся белков закрепляет форму хлеба. Влага, выделенная белками, поглощается крахмалом. Так как этой влаги недостаточно для полной клейстеризации крахмала, то процесс протекает медленно и заканчивается при прогреве мякиша до температуры 95-97 0С. Клейстеризуясь, крахмальные зерна прочно связывают влагу, поэтому мякиш хлеба кажется более сухим, чем тесто.

Режим выпечки зависит от сорта хлеба, вида и массы изделия, качества теста, свойств муки, а также от конструкции печи. Продолжительность выпечки колеблется от 8 до 12 минут для мелкоштучных изделий, для ржаного хлеба массой до 1 кг продолжительность выпечки около 1 часа.

Для большинства изделий режим выпечки включает в три периода:

1 период.

Выпечка протекает при относительной влажности воздуха 80 %, температуре 110-120 0С, продолжительности 2-3 минуты. За это время тестовая заготовка увеличивается в объеме, при этом пар конденсируясь, улучшает состояние ее поверхности. В конце периода необходимо повышение температуры до 240-280 0С.

2 период.

Этот период протекает при температуре 280 0С и несколько пониженной относительной влажности воздуха. В это время образуется корка, закрепляется объем и форма изделий.

3 период.

Характеризуется менее интенсивным подводом теплоты (температура 180 0С), что позволяет снизить процент упека хлеба.

Упек хлеба – это потери массы теста (в %) при выпечке, которые выражаются разностью между массами теста и горячего хлеба, отнесенные к массе теста. Около 95 % этих потерь приходится на влагу, а остальная часть на спирт, СО2 , летучие примеси и т.д. Упек хлеба составляет от 6 до 14 % для снижения упека увеличивают массу хлеба, и на завершающей стадии выпечки повышают относительную влажность воздуха и снижают температуру в пекарной камере.

6 Хранение хлеба

После выпечки хлеб направляют в хлебохранилище для охлаждения, а затем в экспедицию.

В результате влагообмена внутри изделия и с внешней средой масса хлеба уменьшается на 2-4 % по сравнению с массой горячего хлеба. Этот вид потерь называют усушкой.

Для снижения усушки хлеб стремятся быстрее охладить, для этого понижают температуру и относительную влажность воздуха в хлебохранилище, уменьшают плотность укладки хлеба, обдувают воздухом с температурой около 20 0С. На процесс усушки влияют влажность мякиша и масса хлеба.

Увеличение влажности мякиша вызывает возрастание потерь на усушку хлеба. Чем больше масса хлеба, тем меньше усушка.

Качество готового хлеба определяют по органолептическим показателям. При этом оценивают его внешний вид (форму, поверхность, окраску), состояние мякиша (пропеченность, свежесть, пористость, эластичность), вкус и запах.

Форма изделий должна быть правильной, с выпуклой верхней коркой; поверхность – гладкой; окраска – равномерной; корка – блестящей; мякиш – пропеченным, эластичным, пористым; вкус – свойственный данному виду изделия, без посторонних привкусов.

К числу физико-химических показателей относят:

              1. влажность – не должна превышать 42-48 % для пшеничного хлеба, 48-51 % для ржаного хлеба;

              2. кислотность – 9-12 к.ед. для изделий из ржаной муки и 2-6 к.ед. для пшеничной муки.

Контрольные вопросы

        1. Свежемолотая мука пригодна для выпечки хлеба ?

        2. Какова продолжительность периода созревания муки ?

        3. Какая мука считается слабой ?

        4. Какая мука считается сильной ?

        5. От чего зависит длительность созревания муки ?

        6. От чего зависит количество вносимой воды в тесто ?

        7. Как соль влияет на качество теста ?

        8. В каком количестве вносят поваренную соль в тесто ?

        9. Какие виды дрожжей применяют в хлебопечении ?

        10. В каком количестве вносят прессованные дрожжи в тесто ?

        11. Какие виды жира применяют при приготовлении теста ?

        12. Как получают сушеные дрожжи ?

        13. Что такое дрожжевое молоко ?

        14. Какое влияние оказывает сахар-песок на качество теста и готового хлеба ?

        15. Что такое отсдобка ?

        16. Что такое замес теста ?

        17. Как протекает брожение теста ?

        18. Что такое созревание теста ?

        19. Как можно ускорить процесс брожения теста ?

        20. Чем вызвано молочнокислое брожение теста ?

        21. Что такое обминка теста ?

        22. Назовите способы приготовления теста ?

        23. Как готовят пшеничное тесто на опарах ?

        24. В чем суть безопарного приготовления теста ?

        25. Что включает в себя разделка теста ?

        26. Что такое предварительная расстойка ?

        27. Какова цель окончательной расстойки ?

        28. Какие процессы протекают на стадии выпечки хлеба ?

        29. Назовите режимы выпечки.

        30. Что такое упек хлеба ?

        31. По каким показателям оценивают качество готового хлеба ?

ЛЕКЦИЯ № 5

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ МАКАРОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

1. Ассортимент, классификация макаронных изделий.

2. Технологическая схема производства макаронных изделий.

3. Хранение и подготовка сырья к производству.

4. Приготовление теста.

  1. Формование макаронных изделий.

  2. Разделка сырых макаронных изделий и их сушка.

  3. Качество макаронных изделий.

  1. Ассортимент, классификация макаронных изделий

Макаронные изделия классифицируют по нескольким признакам:

1. Сорт. В зависимости от сорта муки макаронные изделия могут быть высшего и первого сортов. При внесении вкусовых или обогатительных добавок к названию сорта добавляется название входящих добавок (например, сорт яичный высший).

2. Форма изделий. Трубчатая (макароны, рожки, перья); нитеобразные (вермишель); лентообразные (лапша); фигурные изделия.

3. По длине изделия. Макаронные изделия могут быть длинными (от 15 до 50 см) и короткими или короткорезанными от 1,5 до 15 см. различают также суповые засыпи, выпускаемые в виде срезов толщиной от 1 до 3 мм.

4.Способом формования изделия. Могут быть прессованными или штампованными.

  1. Технологическая схема производства макаронных изделий

Технологическая схема производства макаронных изделий включает в себя следующие этапы:

  • хранение и подготовка сырья к производству;

  • приготовление теста;

  • прессование изделий;

  • разделка, сушка, охлаждение, упаковывание макаронных изделий.

Характерной особенностью современной технологии получения макаронных изделий является широкое использование автоматизированных линий, объединяющих в единый комплекс все технологические операции, что обеспечивает высокую степень механизации и автоматизации производственных процессов, позволяющих получить качественные изделия.

При производстве длинных макаронных изделий на автоматизированной поточной линии Б6-ЛМГ мука и вода дозируются в тестосмесителе шнекового пресса для замеса теста. Затем тесто прессуется через матрицу и поступает на разделку и саморазвес, где сырые изделия развешиваются на бастуны, подрезаются и обдуваются воздухом. После высушивания в предварительной и окончательной сушилках изделия направляются в стабилизатор-накопитель, затем в машину для съема с бастунов и разрезки и далее на фасовочно-упаковочное оборудование, после чего транспортирующими механизмами направляются в склад готовой продукции.

Далее рассмотрим более подробно основные технологические стадии производства макаронных изделий.

  1. Хранение и подготовка сырья к производству

Основную массу макаронных изделий готовят из муки и воды, а другую часть продукции с добавками. С этой целью используют муку двух сортов: высшего сорта (крупка) и первого сорта (полукрупка).

Макаронная мука существенно отличается от хлебопекарной. Она имеет крупинчатую структуру с частицами размером от 250 до 350 мкм, более крупную у крупки по сравнению с полукрупкой; отличается высоким содержанием клейковины хорошего качества; должна быть желтоватого цвета и не темнеть в процессе переработки. Такие требования, предъявляемые к муке, позволяют получать янтарно-желтые изделия из крупки и светло-кремового оттенка из полукрупки, изделия получаются с гладкой поверхностью, стекловидные в изломе. Как правило, в макаронном производстве используется мука, полученная из твердых сортов пшеницы.

Добавки, используемые в макаронном производстве делят на две группы:

1. обогатительные добавки, повышающие пищевую ценность изделий;

  1. вкусовые добавки, влияющие на вкус и цвет изделий.

К первой группе относятся яичные продукты (яйцо, яичный порошок., меланж), молочные продукты (сухое цельное молоко, сухое обезжиренное молоко, творог), и витамины (В1, В2, РР).

Ко второй группе относят овощные и фруктовые пасты, пюре и порошки.

Подготовка муки к производству заключается в ее смешивании, просеивании, магнитной очистке и взвешивании.

Для макаронных изделий используют столовые яйца I и II категории. Яичные и молочные добавки хранят в холодильных камерах. Перед использованием в производстве яйца необходимо продезинфицировать, т.к. яичная скорлупа часто бывает заражена бактериями. После обработки их следует промыть водой. Для этого их погружают в 2%-ный раствор хлорной извести, затем в 2 %-ный раствор Na2СО3, после чего промывают водой. Разбивают яйца в отдельную посуду во избежании попадания порченных яиц. Полученную массу процеживают через сито. Подготовка яиц к производству на заводах – операция сложная, поэтому в качестве яичных добавок, чаще всего применяют яичный порошок или меланж.

Меланж – это замороженная смесь белка и желтка. Перед употребление меланж размораживают, помещая банки в теплую воду с температурой 40-450С на 3-4 часа.

Для равномерного распределения добавок в тесте их смешивают с водой в чанах с мешалками. Во избежании свертывания белков температура воды для размешивания яичных добавок должна быть не выше 45 0С, для сухого молока – не выше 55 0С, для остальных добавок – 55-65 0С.

  1. Приготовление теста

Макаронное тесто существенно отличается от всех других тестовых масс. Оно не подвергается брожению или искусственному разрыхлению. В связи с тем, что количество воды, добавляемое в муку при замесе составляет ½ того количества, которое способны поглотить основные компоненты муки (белок и крахмал), тесто требует длительного замеса в течение 20-30 минут.

Тесто представляет собой рыхлую массу из крошек различного размера, которые лишь в процессе дальнейшей обработки превращаются в плотную пластичную массу, пригодную для формования.

Рецептура макаронного теста зависит от качества муки, вида изделий, способа сушки и т.д.

При расчете рецептур макаронных изделий задаются влажностью теста, от величины которой зависит тип замеса. Типы замеса: твердый (влажность теста 28-29 %); средний (влажность теста 29,1-31 %) и мягкий (влажность теста 31,1-32,5 %). Наиболее распространен средний замес. Чем выше содержание влаги в тесте, тем быстрее и равномернее увлажняются частицы муки, тесто легче поддается формованию и из него получаются изделия лучшего качества. Однако, при очень высоком содержании влаги сырые макаронные изделия плохо сохраняют свою форму (слипаются, вытягиваются), процесс их сушки удлиняется.

По заданному содержанию влажности теста рассчитывают необходимое количество воды для замеса по формуле 5.1:

В = , (5.1)

где: В – количество воды, необходимое для замеса теста, дм3;

Wт и Wм – соответственно содержание влаги в тесте и муке;

М – дозировка муки, кг.

Затем задаются температурой теста, исходя из того, что после замеса она должна быть не выше 40 0С. При этом учитывают, что в процессе формования изделий в шнековых прессах температура теста увеличивается на 10-20 0С.

Температура воды по заданной температуре теста определяется по формуле 5.2:

tВ = , (5.2)

где: tВ , tТ , tМ – соответственно температура воды, теста, муки, 0С;

Т – масса теста, кг;

Ст , См , Св – удельные теплоемкости теста, муки и воды, Дж/(кг·к);

М – масса муки, идущей на замес теста, кг;

В – расход воды на замес теста, дм3.

В зависимости от температуры воды, идущей на замес теста, различают три типа замеса: горячий (температура воды 75-85 0С), теплый (температура воды 55 –65 0С) и холодный (температура воды ниже 30 0С).

На практике чаще всего применяют теплый замес, т.к. процесс замеса протекает быстрее, чем при использовании холодной воды, тесто получается более пластичным, хорошо формуется.

Горячий замес применяют редко. Он применим только для муки с повышенным содержанием клейковины, чрезмерно упругой по качеству, когда необходимо получить менее вязкое и достаточно пластичное тесто.

Холодный замес применяют для изготовления изделий, предназначенных для длительного хранения, а также для муки с низким содержанием клейковины и слабой по качеству.

При приготовлении теста с добавками учитывают содержание влаги в них. Если содержание влаги в добавках выше, чем у муки, то следует соответственно снизить расход воды на замес теста.

5 Формование макаронных изделий

Применяют два способа формования макаронного теста: прессование и штампование. В основе последнего лежит получение путем прессования ленты теста, из которой затем штампуют изделия сложной формы.

Важной составной частью пресса являются матрицы. Они могут быть круглыми в форме плоского диска и прямоугольными.

Форма макаронных изделий, полученных прессованием зависит от конфигурации формующих отверстий матрицы. Встречаются три вида отверстий:

  • кольцевые с вкладышами для получения макаронной трубки;

  • без вкладышей, для формования нитеобразных изделий;

  • щелевидные для прессования лапши, фигурных изделий и широких лент теста для последующего формования из них штампованных изделий.

  1. Разделка сырых макаронных изделий и их сушка

Разделка сырых макаронных изделий состоит из обдувки, резки и раскладки, для того, чтобы подготовить полуфабрикат к сушке.

Сырые макаронные изделия для быстрой подсушки обдуваются воздухом, который забирается из помещения цеха. При этом содержание влаги в макаронных изделиях снижается на 2-3 %, в результате чего уменьшается пластичность полуфабриката, увеличивается его упругость, на поверхности образуется корочка, которая препятствует слипанию и искривлению изделий.

В процессе приготовления макаронных изделий их подвергают резке для получения продукта нужной длины и формы.

Коротко резанные изделия режут двумя способами. В первом случае нож скользит по поверхности матрицы или режет свисающую прядь на некотором расстоянии от матрицы. Во втором случае резка ведется после того, как изделия немного подсохнут.

Сырые изделия подают к сушилкам по наклонным спускам или пневмотранспортом. Резка и раскладка макарон зависит от способа сушки:

  • кассетный (в кассетах);

  • подвесной (на бастунах).

В первом случае использую кассеты, изготовленные из фанеры, деревянных планок и дюралюминия. Кассета представляет собой ящик, имеющий только две боковые стенки, между которыми укладывают макароны таким образом, чтобы через них вдоль трубок проходил сушильный воздух. При использовании подвесного способа применяют бастуны. Бастун – это полая алюминиевая трубка длиной 2000 мм с цапфами на концах, с помощью которого она опирается на цепи транспортера. На бастун развешивается макаронная прядь и протекает процесс сушки.

Макаронное тесто является хорошей средой для протекания микробиологических и биохимических процессов. Для их предотвращения тесто высушивают до содержания влаги 13,5-14 %, чтобы после охлаждения содержание влаги в них было не более 13 %.

Сушка – наиболее длительная стадия технологического процесса. Сушку макаронных изделий проводят конвективным способом, который основан на тепло- и влагообмене между высушиваемым материалом и нагретым воздухом. Процесс сушки протекает в два этапа:

1. при постоянной скорости сушки происходит более быстрое удаление влаги, связанной крахмалом;

2. протекает при убывающей скорости сушки – медленное обезвоживание белков.

Влага внутри теста перемещается в противоположных направлениях, что замедляет процесс сушки.

Идеальным режимом сушки является такой, при котором внутренний массоперенос влаги не будет отставать от влагоотдачи с поверхности изделий. Однако, осуществить такой режим сложно, т.к. процесс сушки чрезмерно замедляется, что может вызвать закисание продукта. Для ускорения процесса сушку проводят в жестких режимах, т.е. при интенсивной обдувке воздухом с высокой сушильной способность. Затем во избежание растрескивания высушивание ведут при мягких режимах сушки, когда влага медленно удаляется воздухом с низкой сушильной способностью.

Макаронные изделия на выходе из сушильной камеры имеют температуру приблизительно равную температуре сушильного воздуха. Перед упаковыванием изделия необходимо медленно охладить до температуры упаковочного отделения в течение 4 часов (не менее). При этом происходит стабилизация изделий: окончательно выравнивается влажность по всей толщине продукта, происходит некоторое снижение массы за счет испарения 0,5 – 1,0 % влаги.

Хранят готовые макаронные изделия при температуре 16-18 0С и относительной влажности воздуха – не более 70 %.

Качество готовых макаронных изделий должно удовлетворять следующим требованиям: они должны иметь правильную форму, гладкую поверхность, быть стекловидными в изломе, однотонными по цвету с кремовым или желтоватым оттенком.

Содержание влаги в изделиях должно быть не более 13 %, кислотность не более 3 к.ед.

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируют макаронные изделия ?

2. Какая форма может быть у макаронных изделий ?

3. Какой длины выпускаются макаронные изделия ?

4. Назовите способ формования макаронных изделий.

5. Какие виды добавок используются при производстве макаронных изделий ?

6. Что такое меланж ?

7. Чем отличается макаронная мука от хлебопекарной ?

8. В чем отличие макаронного теста от других тестовых масс ?

9. От чего зависит рецептура макаронного теста ?

10. Как рассчитать необходимое количество воды для замеса теста ?

11. Назовите различные типы замесов ?

12. Какие существуют способы формования макаронного теста ?

13. Из чего состоит разделка сырых макаронных изделий ?

14. Что такое бастун ?

15. Назовите процессы сушки макаронных изделий.

16. По каким параметрам оценивают качество готовых макаронных изделий ?

ЛЕКЦИЯ № 6

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПЛОДООВОЩНЫХ КОНСЕРВОВ

        1. Методы и принципы консервирования.

        2. Основное и дополнительное сырье. Сбор, доставка и хранение.

        3. Общие технологические приемы консервирования.

        4. Ассортимент плодоовощных консервов.

  1. Методы и принципы консервирования

Консервы, получаемые из различных видов плодов и овощей, разнообразны по своему назначению, обладают различными вкусовыми свойствами и пищевой ценностью.

Они могут быть использованы в пищу без какой либо обработки, после дополнительной кулинарной обработки или служить сырьем для последующей переработки, как например, сульфитированные плодово-ягодные продукты.

Все консервы получают согласно стандартам или техническим условиям. На основании стандартов разрабатываются технологические инструкции. В этих документах строго регламентированы требования к качеству сырья и других материалов, показатели качества готового продукта, указаны методы испытаний качества, правила приемки и хранения продукции.

Технохимический и бактериологический контроль производства на предприятии возложен на лабораторию, которая оформляет качественное удостоверение на готовую продукцию, контролирует качество исходного сырья и материала, соблюдение рецептур, технологических режимов производства, санитарных правил на всех его стадиях, режимы хранения продукции на складах, качество оформления и упаковки.

Из овощей на предприятиях получают следующие виды консервов: овощные натуральные консервы, маринады из овощей, овощные закусочные консервы, овощные соки, обеденные блюда и полуфабрикаты для общественного питания, концентрированные томатные продукты, томатные соусы, квашеные и соленые овощи.

Из плодов и ягод получают компоты, соки, пюре, соусы, маринады, сульфитированные плодово-ягодные продукты, желе, повидло, джем, конфитюр, варенье.

Продукты детского питания, диетические продукты и продукты специального назначения готовят как из овощей, так и из различных видов плодов и ягод.

Консервированием называется способ обработки пищевых продуктов, предохраняющих их от порчи, прежде всего микробиологической, и позволяющей удлинить сроки их хранения.

Я.Я. Никитский предложил принципы, на которых основано большинство способов консервирования.

1 принцип – поддержание жизненных процессов, происходящих в сырье и препятствующих развитию микроорганизмов. Принцип биоза – основа для хранения свежих плодов, ягод и овощей.

Известно, что естественный иммунитет против различного рода заболеваний определяет сопротивляемость растений действию микроорганизмов и, следовательно, удлиняет сроки их хранения, предотвращая порчу. Иммунные сорта обладают способностью вырабатывать вещества определенного химического состава, не позволяющие развиваться основным возбудителям порчи растений. Таким образом, подбор сортов – одно из основных условий при хранении сочного растительного сырья.

2 принцип – подавление жизнеспособности микроорганизмов воздействием различных физических или химических факторов.

Принцип анабиоза основан на том, что подавляется (но не полностью) жизнеспособность как микроорганизмов, так и подвергнутых обработке продуктов. Примером использования этого принципа является хранение сочного растительного сырья в регулируемой газовой среде, т.е. в среде где количество кислорода значительно снижено, а количество диоксида углерода повышено по сравнению с содержанием в атмосфере воздуха. Регулируемая газовая среда может содержать кроме СО2 , например окись углерода или азот.

Классическим примером анабиоза можно назвать способ хранения растительного сырья в условиях пониженных температур, позволяющих задержать жизненные функции продукта и развития в нем микроорганизмов.

К принципу анабиоза можно отнести и способ хранения пищевых продуктах при высоком осмотическом давлении (при больших концентрациях в среде сахара или соли жизнедеятельность микроорганизмов замедляется или прекращается), в высушенном состоянии.

3 принцип – прекращение жизнедеятельности микроорганизмов и жизненных процессов в растительном сырье.

К этому процессу относятся все способы воздействия, при которых полностью погибают микроорганизмы за счет необратимых изменений, возникающих в их тканях.

Такие изменения происходят в микроорганизмах под действием высоких температур, электрического тока, ультразвука и т.д. Однако, стерилизующий эффект вызывает значительные изменения в растительном сырье, что приводит к ухудшению вкуса, цвета, аромата и снижению пищевой ценности. Поэтому разработка режимов стерилизации должна преследовать и другую задачу – сохранить качество консервированного продукта.

Таким образом, к способам консервирования сочного растительного сырья можно отнести все способы хранения его в свежем виде, так как повышение лежкости плодов и овощей можно только создавая специальные условия и воздействуя различными факторами (температура, относительная влажность воздуха, газообмен, создание определенного состава атмосферы).

К консервированию растительного сырья относятся также все способы обработки, воздействие которых позволяет получить продукты нового качества и удлинить сроки их хранения. К ним относятся тепловая обработка, замораживание, сушка, соление, квашение, маринование, копчение, обработка антисептиками, сахаром, консервантами и т.д.

Способы переработки плодов и овощей можно разделить на пять групп в зависимости от факторов воздействия:

  • физические (температура, сушка, ионизирующая радиация, электрические токи и т.д.);

  • химические (антисептики, консервирующие вещества);

  • физико-химические (осмотически деятельные вещества);

  • биохимические (квашение, соление);

  • комбинированные (тепло и консервирующие средства).

Все виды сырья, подвергаемые переработке, проходят определенные стадии технологического процесса, многие из которых повторяются при разных способах консервирования. Повторяются также требования к сырью, таре, методам выявления брака и т.д.

  1. Основное и дополнительное сырье. Сбор, доставка и хранение

Сырье, применяемое для консервирования, подразделяют на следующие группы:

семечковые плоды (яблоки, груши, айва и др.), косточковые плоды (черешня, вишня, слива, абрикосы, персики, кизил и др.), ягоды (виноград, земляника, крыжовник, смородина и др.), орехи, тропические и субтропические плоды (апельсины, лимоны, мандарины и др.);

овощи подразделяют на плодовые (томатные, бобовые, зерновые и тыквенные), вегетативные (клубнеплоды, корнеплоды, капустные, шпинатные, салатные, луковичные, пряные, листовые и десертные.

При производстве консервов большое значение имеет правильный выбор сырья с учетом его целевого назначения. При этом учитывают урожайность сырья, естественный иммунитет против болезней, скороспелость, способность к послеуборочному дозреванию. Важно, чтобы плоды, ягоды и овощи имели форму, удобную для механизированной уборки, были стойкими к механическим повреждениям, имели оптимальное соотношение в содержании различных частей (плодоножка, кожица, мякоть, косточки или семена), наиболее ценный химический состав.

Для удлинения сезона работы в сырьевой зоне завода выращивают сорта с разными сроками созревания (ранние, средние и поздние), регулируя сроки высадки рассады.

Косточковые плоды, используемые для компотов, должны иметь определенные размеры и форму, интенсивную, стойкую к тепловой обработке окраску, не развариваться.

Используемые для сушки овощи должны быть устойчивыми к инфекционным заболеваниям, содержать большое количество сухих веществ и иметь определенный химический состав, позволяющий избежать потемнения их тканей при технологической переработке.

Правильный подбор соответствующих видов плодов и овощей позволяет заводу ритмично перерабатывать в течение 6-8 месяцев в году свежее сырье, а в остальное время полуфабрикаты.

В качестве дополнительного сырья, используемого при производстве консервов, применяют воду, сахар-песок, соль поваренную, растительные масла и жиры, уксус и уксусную эссенцию, лимонную и винные кислоты, пряности.

Вода, применяемая при производстве консервов, должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

Сахар-песок должен быть белого цвета, чистым, сухим, сыпучим, без комков, сладким, без посторонних запахов и вкуса. Содержание влаги до 0,15 %, золы – 0,05 %.

Для консервирования применяют соль поваренную, пищевую высшего или первого сорта. Она должна быть чистой, без механических загрязнений, белого цвета, с незначительным сероватым или желтоватым оттенком. Содержание влаги 0,5-0,6 %, нерастворимых примесей – 0,05-1,0 %.

Растительные масла и жиры используются для производства овощных консервов. В основном это рафинированное подсолнечное масло, прозрачное, без посторонних вкуса и запаха, с кислотным числом не более 0,4. Допускается применять хлопковое или нерафинированное подсолнечное масло.

Перед употреблением все растительные масла следует прокаливать.

В производстве обеденных блюд и полуфабрикатов используют животные жиры – свиной, говяжий, костный.

При изготовлении консервов для детского питания используют сливочное масло.

Уксус и уксусную эссенцию желательно использовать биологического происхождения. Уксус содержит 3-6 %, а эссенция – 80 % уксусной кислоты.

Лимонная и винная кислоты должны содержать не менее 99,5 % кислоты и не более 0,1-0,35 % золы. Не допускается наличие в них мышьяка и солей тяжелых металлов.

В консервной промышленности используются следующие пряности: перец черный душистый, лавровый лист, гвоздика, корица. Наряду с сухими пряностями использую экстракты, которые представляют собой вытяжки ароматических веществ пряного сырья, полученные с помощью сжиженного диоксида углерода.

  1. Общие технологические приемы консервирования

Технологические схемы производства консервов различаются в зависимости от вида перерабатываемого сырья и назначения готового продукта. Однако, существуют отдельные способы обработки, используемые только при производстве определенной группы консервов или включенные как самостоятельные этапы в технологию производства разных видов консервов. Имеются и обязательные операции для всех видов сырья.

Сортирование, мойка, очистка сырья. Большое влияние на получение высококачественных консервов оказывает однородность сырья по размерам, цвету и степени зрелости.

От этого зависят выбор технологического режима обработки сырья, качество готовой продукции.

Процесс, при котором отбирают гнилые, битые, неправильной формы плоды и посторонние примеси, называется инспекцией. Инспекция сочетается с сортированием, при котором плоды разделяют на фракции по цвету и степени зрелости. Инспекция позволяет удалить сырье, легко подвергаемое порче и ухудшающее качество готовой продукции. Инспекцию проводят на ленточных транспортерах с регулируемой скоростью движения конвейера.

Один из прогрессивных способов – это электронное сортирование, осуществляемое с учетом интенсивности и оттенка цвета плодов (например, зеленые, бурые и спелые томаты).

Процесс разделения сырья по различным признакам часто называют калиброванием. Например, зеленый горошек калибруют либо по размерам, либо по плотности в зависимости от сорта.

Калибрование, предусматривающее сортирование сырья по размерам, позволяет механизировать операции по очистке, резке, фаршированию овощей, регулировать режимы стерилизации, сократить расходы сырья при чистке и резке.

Плоды калибруют, используя тросовые, валковые, дисковые, шнековые, диафрагмовые и другие калиброватели, сортирующие их по массе или размеру.

Барабанные калиброватели используют для плодов или овощей круглой формы (горошек зеленый); тросовые для слив, вишен, абрикосов, моркови, огурцов; валиколенточные – для яблок, томатов, лука и огурцов.

Мойка позволяет удалить с поверхности сырья остатки земли, следы ядохимикатов, снижает обсемененность микроорганизмами. В зависимости от вида сырья используют различные типы моечных машин. Например, зеленый горошек моют во флотационной моечной машине, в которой отделяются легковесные и раздробленные зерна, и легкие примеси. Тяжелые примеси оседают на дно. Томаты, баклажаны, кабачки, перец моют последовательно в элеваторной и вентиляторной моечных машинах и инспектируют на транспортере.

На многих консервных предприятиях отечественной промышленности эксплуатируют моечные комплексы. В этих комплексах проводят следующие операции: отмочку сырья, предварительную мойку, мойку, ополаскивание и инспекцию.

Плоды и овощи очищают разными способами в зависимости от их физиологических особенностей и цели переработки.

Измельчение сырья, резка. Сырье измельчают при производстве многих видов консервов. Степень измельчения определяет в дальнейшем интенсивность других технологических операций, качества продукта и др.

Так, тонкое измельчение плодов позволяет увеличить выход сока при прессовании, однако наличие большого количества мелких частиц затрудняет отделение сока от мякоти.

Тип дробильной машины зависит от вида сырья, структуры его тканей и цели измельчения. Плоды твердой структуры, например яблоки, можно измельчить до кашицеобразного состояния на быстроходных ножевых дробилках и до состояния, позволяющего пропускать измельченный продукт через сито, на молотковых дробилках.

Измельчение плодов и овощей на кусочки определенного размера и формы производится на резательных машинах. Сырье может быть нарезано в виде брусков, кубиков, кружков, прямоугольников и т.д.

Некоторые виды плодов и овощей требуют удаления косточек, плодоножек, семян. Эти операции также осуществляются на специальных машинах. Вручную производят процесс до очистки.

Тепловая обработка сырья. После мойки, очистки и измельчения или резки сырье, как правило, подвергают кратковременной тепловой обработке паром, водой или водными растворами солей, сахара или органических кислот. Этот процесс называют бланшированием. Цель его – инактивировать ферменты растительных тканей, снизить обсемененность продукта микроорганизмами, удалить частично воздух из тканей, а также вещества, придающие ему нежелательный вкус или запах. Бланширование способствует сохранению цвета продукта, улучшает его консистенцию и вкус. Например, цветную капусту бланшируют до отбеливания 2 минуты при температуре 97 0С в 1 %-ном растворе поваренной соли с добавлением лимонной кислоты (0,015 %).

В отдельных технологических схемах предусмотрено разваривание плодоовощного сырья в кипящей воде или паром для разрушения структуры тканей и облегчения протирания продукта. Процесс разваривания осуществляют при производстве фруктового или овощного пюре, соков с мякотью, повидла, консервов для детского или диетического питания. Для этих целей используют шнековые или шахтные шпарители. Продолжительность разваривания 15-25 минут при температуре 100-110 0С в зависимости от вида сырья, сорта, степени зрелости, размеров и т.д.

В консервном производстве часто используют подогрев жидких и пюреобразных продуктов, преследуя различные цели. Так, в производстве концентрированных томатопродуктов, томатного сока и пюре подогрев помогает размягчить ткани, легче удалить кожицу и семена, снизить отходы за счет перехода части протопектина в растворимый пектин.

В промышленности существуют специфические технологии (закусочные консервы) в которых предусмотрены процессы обжаривания овощей или пассерование. Обжаривание предает овощам специфический вкус и золотистый цвет, повышая их калорийность. Пассерование овощей – это легкое, не продолжительное обжаривание в паромасляных печах при температуре 120- 140 0С.

Продолжительность обжаривания зависит от вида и размера продукта, количества удаляемой влаги, температуры массы, поверхности нагрева. Продолжительность обжаривания овощей в паромасляных печах составляет от 5 до 20 минут. Обжаривание и пассерование проводят в растительном масле или животном жире.

Протирание, гомогенизация, деаэрация. При получении концентрированных томатопродуктов, соков с мякотью, продуктов детского питания дробленое и подогретое сырье протирают на протирочных машинах.

Сырье протирают для отделения кожицы и семян и получения тонко измельченной однородной массы.

В консервном производстве часто используют два процесса, позволяющие улучшить качество продукции. К ним относятся гомогенизация и деаэрация. Гомогенизация – доведение продукта до тонкодисперсной массы с диаметром частиц 20-30 мкм при давлении 10-15 МПа. Деаэрация – удаление воздуха из продукта. Первый процесс позволяет избежать расслаивания пюреобразных продуктов, второй – изменения цвета и потерь ценных компонентов в результате действия окислительно-восстановительных ферментов.

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. Наиболее распространенный способ удаления влаги - выпаривание влаги при кипении.

Основная цель при выпаривании влаги из жидких продуктов – сохранить их качество и не вызвать глубоких изменений физико-химических свойств. Это достигается при выпаривании под вакуумом, когда температура кипения раствора снижается от 100 до 75-80 0С.

В консервном производстве имеются установки, позволяющие получить концентраты ароматических веществ плодов и ягод, в которых осуществляется процесс улавливания аромата, включая отгон, и концентрирование с помощью абсорбции, экстрагирования и перегонки.

Сухие вещества соков можно концентрировать вымораживанием (криоконцентрированием) при температуре минус 10 – минус 12 0С.

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.

Стерилизация пищевых продуктов. О длительном хранении пищевых продуктов без порчи можно говорить только в том случае, если их подвергали какой-либо обработке, подавляющей жизнедеятельность практически всех микроорганизмов, присутствующих в продукте. Этот процесс называется стерилизацией.

Требованию сохранить качество продукта при использовании высоких температур в значительной степени отвечает асептический способ консервирования. Он заключается в том, что продукт перед фасованием стерилизуют кратковременным нагреванием при высокой температуре (несколько секунд или минут при 130-160 0С) и фасуют в стерильную тару в стерильных условиях.

  1. Ассортимент плодоовощных консервов

Овощные консервы

Консервы, получаемые из различных видов плодов и овощей, разнообразны по своему назначению, обладают различными вкусовыми свойствами и пищевой ценностью.

Овощные натуральные консервы изготовляют из целых, резанных или протертых овощей, залитых слабым раствором поваренной соли (2,5-3,0 %), иногда с небольшим количеством сахара (2,5-3,0 %) и лимонной или уксусной кислоты.

Технологическая схема производства овощных натуральных консервов состоит из следующих операций: мойки, сортирования, калибрования, бланширования, резки и измельчения (при необходимости), заполнения тары, укупоривания и стерилизации.

Маринады из овощей. Так называют продукты, залитые раствором, содержащим уксусную кислоту. Различают маринады слабокислые и кислые. Первые имеют кислотность 0,4-0,6 %, вторые 0,6-0,9 %.

Маринады бывают из одного вида сырья или из нескольких.

Для приготовления маринадов используют огурцы, патиссоны, перец сладкий, баклажаны и кабачки.

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:

овощи, заполненные смесью обжаренных корнеплодов, лука (иногда и риса), залитые томатным соусом. К ним относятся фаршированный перец, баклажаны, томаты, голубцы из капусты;

овощи, нарезанные кусочками (баклажаны, кабачки, томаты) или полосками (перец); эти консервы вырабатывают из смеси или отдельных видов овощей с фаршем и без фарша в томатном соусе;

нарезанные кружочками обжаренные баклажаны или кабачки, которые консервируют с фаршем или без фарша в томатном соусе.

При приготовлении овощных закусочных консервов проводят большое число операций, т.к. необходимо приготовить овощные смеси, подготовить и обжарить фарш, составить заливку, расфасовать смесь в соответствии с рецептурой, укупорить и простерилизовать.

Овощные обеденные блюда. Делятся на первые и вторые. К первым блюдам относятся борщи, щи, свекольники, рассольник, овощные супы; ко вторым – различные виды соляной, овощи с мясом, капуста со свининой и другие.

Процесс производства включает подготовку сырья, приготовление заправки, смешивание компонентов, фасование и стерилизацию.

Концентрированные томатные продукты. Получают путем уваривания протертой томатной массы. Томат-пюре содержит 12, 15 или 20 % сухих веществ, томат-паста – 30, 35 или 40 % сухих веществ.

Производство этих продуктов включает следующие этапы: мойку сырья, дробление и отделение семян, подогревание массы и протирание, варку ее в выпарных аппаратах, розлив в банки (алюминиевые тубы или бочки). Если томат-пасту разливают в горячем виде (92-95 0С) и в крупную тару, ее можно не стерилизовать, но банки выдержать при этой температуре в течение 20- 25 минут.

Томатные соусы. Представляют собой томатную массу, уваренную с добавлением поваренной соли, сахара, уксуса и различных пряностей.

Соус готовят из свежих томатов или из концентрированных томатопродуктов. В первом случае протертую томатную массу уваривают.

Овощные соки. Это натуральные продукты. Их готовят из томатов, моркови, свеклы, квашеной капусты и других овощей.

Производство овощных соков предусматривает процессы дробления овощей, подогревание и протирание массы, отжим сока, тщательное тонкое измельчение взвешенных в соке частиц (гомогенизация). Фасованные соки подвергают стерилизации.

Плодово-ягодные консервы

Компоты. Продукт, полученный из плодов и ягод в сахарном сиропе называют компотом. Они вырабатываются из сырья одного или нескольких видов.

Для производства компотов сырье сортируют (по размерам, форме, зрелости, окраске), моют, чистят, режут, бланшируют (проводя или не проводя эти операции с учетом специфики каждого вида сырья), удаляют, если нужно, косточки, укладывают в банки, заливают сахарным сиропов, закатывают в банки, а затем стерилизуют.

Маринады из плодов и ягод. Готовят из одного вида сырья или из смеси разных плодов и ягод.

После подготовительных операций плоды фасуют в банки и заливают маринадной заливкой, в состав которой входят уксус, сахар и пряности.

Плодово-ягодные маринады стерилизуют при 100 0С.

Плодово-ягодные соки. Плодово-ягодные соки получают из плодов и ягод отжимом или диффузией. Соки используют в качестве напитков, а также для производства сиропов, желе, наливок, ликеров, вин и безалкогольных напитков.

Различают следующие виды соков:

натуральные соки, выработанные из одного вида сырья, без добавления других веществ;

купажированные соки, у которых к основному соку добавляют сок из других видов сырья или сок из одного вида сырья с разным химическим составом (сахар, органические кислоты);

соки с добавлением сахара или сахарного сиропа. Сахар вносят в соки осветленные, а сахарный сироп – в соки с мякотью;

напитки фруктовые, выработанные из 2-4 видов плодовых соков с добавлением сахарного сиропа;

сатурированные соки, содержащие диоксид углерода, который предает им свежий вкус;

соки сброженные, полученные частичным или полным сбраживанием сахаров в этиловый спирт (сидр, пуаре);

сгущенные соки (концентраты), полученные из натуральных соков путем удаления воды.

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.

Плодово-ягодные полуфабрикаты. Предназначены для дальнейшей переработке в межсезонный период работы предприятий. Для консервирования полуфабрикатов используют асептические способы хранения, охлаждения, замораживания; консервирующие средства. Для изготовления полуфабрикатов используют практически все виды плодов и ягод. Их особенности определяют выбор консервирующего средства – окуривание диоксидом серы (семечковые плоды), обработка растворами сернистой кислоты (косточковые плоды и ягоды), растворами бензоата натрия или сорбиновой кислоты (плодовые пюре с высокой кислотностью) и т.д.

Желе, повидла, джем, конфитюр, варенье. Изготавливают из плодов или плодовых заготовок (сок, пюре), уваренных с сахаром до высоких концентраций сухих веществ (около 70 %).

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 %.

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. 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 пектин и органические пищевые кислоты. Продукт содержит сахара не менее 42 %, 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. 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 так же близки.

Консервы для детского питания

Ассортимент этой продукции насчитывает более 200 наименований. Продукция отличается хорошим вкусом, ароматом, высокой энергетической ценностью, содержит витамины, минеральные вещества и другие ценные компоненты.

Для детей в возрасте от 2 до 5 месяцев выпускают тонко измельченное пюре с размером частиц не более 100 мкм, а также плодовые и овощные соки; для детей от 8 месяцев до 1 года – продукты с размером частиц до 2 мм; от 1,5 до 4 лет – 2-4 мм; от 4 до 7 лет – 5-10 мм.

Пюреобразные консервы выпускают следующих типов:

  • овощные натуральные пюре из зеленого горошка, моркови, тыквы, томаты протертые;

  • овощные натуральные пюре с добавлением других компонентов;

  • супы-пюре (овощные, томатные, мясоовощные, куриные с овощами, из печени), для выработки которых используют цветную капусту, тыкву, томаты, кабачки, зеленый горошек.

Кроме того, пюре получают из разных видов овощей с добавлением риса, манной крупы, молока; фрктово-ягодное пюре или пюре из смеси плодово-ягодного и овощного пюре.

К сырью, используемому для производства продуктов детского питания, предъявляют строгие требования в отношении его качества и санитарной чистоты.

Кроме того промышленность выпускает консервы для диетического питания, сушеные плоды и овощи, квашеные, соленые и моченые плоды и овощи, замороженные плоды, ягоды и овощи.

Контрольные вопросы

  1. назовите основные принципы и способы консервирования пищевых продуктов ?

  2. Какие общие технологические приемы используют при консервировании плодов и овощей ?

  3. Назовите основные виды плодоовощных консервов.

  4. Какие требования предъявляют к сырью, используемому для производства продуктов детского питания ?

  5. Назовите ассортимент продукции детского питания.

  6. Назовите основные виды плодово-ягодных консервов.

  7. Из чего готовят желе ?

  8. Что такое джем ?

  9. Как готовят конфитюр ?

  10. Назовите ассортимент овощных консервов.

ЛЕКЦИЯ № 7

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЖИРОВ

  1. Характеристика жиров.

  2. Технологическая схема получения растительных масел.

  3. Рафинация масел.

  1. Характеристика жиров

Жиры – это сложная смесь органических соединений с близкими физико-химическими свойствами, содержащимися в тканях растений и животных. Общими признаками для всех жиров являются нерастворимость в воде (гидрофобность) и хорошая растворимость в органических растворителях (бензине, диэтиловом эфире, хлороформе и др.).

Липиды широко распространены в природе и вместе с белками и углеводами составляют основную массу органических веществ всех живых организмов, являясь обязательным компонентом в каждой клетке.

Жиры являются важным компонентом пищи. Они применяются при получении многих продуктов питания, во многом определяя их пищевую и биологическую ценность.

В растениях липиды накапливаются главным образом в семенах и плодах. Содержание липидов зависит не только от индивидуальных особенностей - вида растений, но и от сорта, места и условий произрастания.

По своему составу липиды делятся на две группы: простые и сложные. Жиры – наиболее важные и распространенные представители простых липидов и составляют основную массу липидов. По своей химической природе они являются ацилглициринами – производными многоатомных (высших, с 12- 22 атомами углерода) карбоновых кислот и трехатомного спирта глицерина. В природе известна и другая группа простых липидов – воски.

В растениях воски покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Содержание их в масличных семенах, в зерне, плодах не велико.

Сложные липиды содержат в своем составе кроме углерода, кислорода и водорода атомы фосфора и азота. Наиболее важными их компонентами являются фосфолипиды.

Вместе с белками и углеводами фосфолипиды участвуют в построении внутриклеточных мембран и субклеточных структур (органелл), регулируя поступление в клетку разнообразных веществ и другие биохимические процессы клетки. Количество и состав фосфолипидов влияют на технологию переработки масел и качество получаемых продуктов.

Выделенные в качестве самостоятельных продуктов из растительных масел фосфолипиды широко используются в качестве эмульгаторов в хлебопекарной и кондитерской промышленности, при производстве маргариновой продукции, а также лечебных препаратов.

  1. Получение растительных масел

Современная технология производства растительных масел включает в себя операции подготовки семян к хранению и хранения семян; подготовительные операции, связанные с подготовкой семян к извлечению масла; операции прессования и экстракции масла, первичной и комплексной очистки масла, переработки шрота.

Специфической особенностью подготовки семян подсолнечника к переработки является их разделение по размерам (на крупную и мелкую фракции), которые перерабатываются отдельно по различным технологическим схемам.

В настоящее время для извлечения масла из семян применяют два способа: последовательное извлечение масла при переработке семян с высоким содержанием масла – сначала прессовым способом, при котором получают примерно ¾ всего масла, а затем экстракционным, с помощью которого извлекают остальное масло, и однократное извлечение масла из низкомасличных семян методом экстракции, получившее название метода прямой экстракции.

Векторная схема получения растительных масел изображена на рис. 7.1.

Семена

Подготовка к хранению и хранение семян

Подготовка семян к извлечению масла

Извлечение масла прессованием (предварительное обезжиривание)

Прямая экстракция

Прессовое масло

Извлечение масла экстракцией из жмыха предварительного прессования, получившего заданную структуру

Шрот

Экстракционное масло

Рис. 7.1 Основные процессы получения растительных масел

Как видно из рисунка 7.1, технологическая схема получения растительных масел существенно упрощается при переходе к схеме прямой экстракции, при которой извлечение масла осуществляется только методом экстракции. В этом случае исключаются операции предварительного прессования.

При переработке масличного сырья, не требующего отделения семенной (или плодовой) оболочки от ядра семян, исключаются операции обрушивания и отделения оболочки.

Рассмотрим более подробно отдельные стадии производства.

Сушка и хранение масличного сырья

Период заготовки большинства масличного сырья 2-3 месяца.

Семена масличных растений поступают после уборки на хранение с содержанием влаги, превышающем оптимальные значения. Для хранящихся семян характерен дыхательный газообмен. Дыхание требует расхода запасных веществ семян (липидов). Поэтому в ходе хранения масличность семян снижается, в масле растет содержание свободных жирных кислот и продуктов из окисления.

Хранение семян при повышенных температурах способствует росту дыхания семенной массы, при понижении температуры интенсивность дыхания падает, расход запасных веществ семян прекращается. Охлаждение семян до низких плюсовых или небольших минусовых температур возможно при продувании холодного воздуха через семенную массу. Это благотворно влияет на их качество даже при хранении семян с влажностью выше критической. Перспективным способом хранения влажных семян является хранение в регулируемых газовых средах, содержащих от 1 до 2 % кислорода, остальное – азот. Почти полное отсутствие кислорода тормозит дыхание семенной массы, в результате чего качество семян может быть сохранено. Для хранения семян этим способом необходимы специальные хранилища, оборудованные устройствами для удаления из семенной массы паров воды и СО2, выделяемых семенами при дыхании. Сложность устройств и хранилищ сдерживает применение этого способа в промышленных условиях. Поэтому при подготовке масличных семян к хранению необходимо снизить их влажность до уровня ниже критической.

Наиболее распространенным методом снижения влажности семян является тепловая сушка, в процессе которой семена нагревают с помощью смеси воздуха и дымовых газов, далее высушенные семена охлаждают, продувая через них атмосферный воздух.

Для сушки семян используют сушилки шахтного типа (ВТИ, СЗШ, ДСП).

Хранят зерна подсолнечника в элеваторах (силосах), хлопковые семена – в шатровых складах.

Обрушивание семян

Запасы масла в масличных семенах распределены не равномерно: большая часть сосредоточена в ядре семян – в зародыше и эндосперме, плодовая и семенная оболочки содержат относительно небольшое количество масла, имеющего другой (худший по пищевой ценности) липидный состав. В связи с этим при переработке семенные оболочки отделяют от ядра.

Отделение оболочек от ядра складывается из операции разрушения покровных тканей семян – обрушивания и последующего разделения (отвеивания) полученной смеси – рушанки на ядро и шелуху. Плодовую оболочку подсолнечника разрушают на центробежной обрушивающей машине РЗ-МОС, обеспечивающей однократный направленный удар семян о деку. Разделение рушанки на лузгу и ядро основано на различии в их размерах и аэродинамических свойствах. Поэтому сначала получают фракции рушенки, содержащей частицы лузги и ядра одного размера, а затем в потоке воздуха рушанку разделяют на лузгу и ядро.

Измельчение семян

Для извлечения масла из семян необходимо разрушить клеточную структуру их тканей. Конечным результатом операции измельчения является перевод масла в форму доступную для дальнейших технологических воздействий. Необходимая степень измельчения достигается путем воздействия на обрабатываемый материал механических усилий, производящих раздавливающие, раскалывающие, истирающие или ударные действия. Обычно измельчение достигается сочетанием нескольких видов указанных усилий.

Получаемый после измельчения семян материал называется мяткой.

Извлечение масла

Масло адсорбируется в виде тонких пленок на поверхности частиц мятки, удерживается значительными поверхностными силами. Для эффективного извлечения масла необходимо эту связь ослабить. С этой целью используют гидротермическую (влаготепловую) обработку мятки – приготовление мезги или жарение. При увлажнении и последующей обработки мятки ослабевает связь липидов с нелипидной частью семян – белками и углеводами и масло переходит в относительно свободное состояние. Затем мятку нагревают до более высоких температур, вязкость масла снижается, одновременно снижается и содержание влаги в мятке, происходит частичная денатурация белков, изменяющая пластические свойства мятки. Мятка превращается в мезгу.

В производственных условиях приготовление мезги состоит из двух этапов. Первый – увлажнение мятки и первоначальный подогрев в инактиваторах или пропарочно-увлажнительных шнеках. Интенсивное кратковременное нагревание мятки до температуры 80-85 0С с одновременным увлажнением до 8-9 % (для подсолнечника и льна) способствует равномерному распределению влаги в мятке и частичной инактивации гидролитических и окислительных ферментов семян, ухудшающих качество масла. Второй этап – нагревание мятки до температуры 105 0С и ее высушивание до конечного содержания влаги (5-6 %) – осуществляется в жаровнях различных конструкций. Мезга с такими характеристиками обеспечивает эффективный предварительный отжим масла на прессах. Жаровни для приготовления мезги по конструкции подразделяются на чанные, барабанные и шнековые.

Как правило, жаровни входят в состав агрегата, состоящего из одной жаровни и одного-двух прессов предварительного прессования.

Прессовым способом невозможно добиться полного обезжиривания мезги, т.к. на поверхности жмыха, выходящего из пресса, всегда остаются тонкие слои масла, удерживаемые поверхностными силами, во много раз превышающими давление, развиваемое современными прессами (4-7 % масла остается в жмыхе).

Единственным способом, обеспечивающим практически полное извлечение масла является экстракционный способ. Жмых перед экстракцией структурируют, придавая ему структуру крупки, гранул или лепестков, обеспечивающую максимальное извлечение масла растворителем.

Схема экстракционного процесса представлена на рисунке 7.2.

Экстрагируемый материал (крупка, гранулы, лепестки)

Экстрактор

Шрот

Обработка шрота

Шрот на склад

Мисцелла

Растворитель

Обработка мисцеллы

Сборник растворителя

Масло на склад

Рис. 7.2 Схема экстракционного процесса

В качестве растворителей для экстракции растительных масел применяют экстракционный бензин марки А (ТУ 38.101303) и нефрас (ОСТ 38.01199) с температурой кипения в пределах 63-75 0С.

Экстракцию растительных масел чаще всего ведут способами погружения экстрагируемого материала в противоточно движущийся растворитель в условиях абсолютного противотока или многоступенчатого орошения растворителем в условиях относительного противотока, когда перемещается только растворитель, а экстрагируемый материал остается в покое. Преимущества экстракции погружения: высокая скорость экстракции, небольшая продолжительность процесса, простота конструкции экстракционного аппарата. При применении экстракции с использованием многоступенчатого орошения получают чистые высококонцентрированные мисцеллы (35-40 %), а недостатком этого способа является более длительный процесс экстракции, невысокий коэффициент использования геометрического объема экстрактора (45 %) и возможность образования взрывоопасных смесей паров растворителя и воздуха внутри аппарата, сложность конструкции экстрактора.

Экстрагируемый материал располагается в виде слоя высотой 1-1,8 м. Материал орошается мисцеллой (растворителем) возрастающей концентрации, проходя семь ступеней орошения. Для очистки мисцеллы от твердых примесей применяют отстойники, гидроциклонные установки и тканевые фильтры. Если содержание примесей в мисцелле невелико, то мисцеллу очищают, пропуская через 5 %-ный раствор NaCl.

Дистилляция мисцеллы

Мисцелла состоит из легкокипящего растворителя и практически нелетучего масла. При относительно невысоких концентрациях масла в мисцелле, выходящей из экстрактора, процесс удаления растворителя вначале сводится к обычному процессу выпаривания. По мере повышения концентрации мисцеллы температура ее кипения очень быстро возрастает. В связи с этим, для уменьшения температуры отгонки и ускорения процесса применяют отгонку растворителя под вакуумом, а также водяным паром. В масло-жировой промышленности операцию отгонки растворителя называют дистилляцией.

Отгонка растворителя из шрота

Выходящий из экстрактора шрот содержит от 20 до 30 % растворителя, который удаляется нагреванием в чанных испарителях (тостерах).

В процессе отгонки растворителя из шрота по существующей технологии происходят также изменения, улучшающие качество шрота как кормового продукта: инактивируются токсичные и нежелательные соединения, присутствующие в семенах, снижается содержание эфирных масел, достигается оптимальная денатурация белков семян.

Растворитель, удаляемый при обработке мисцеллы и шрота, регенерируется путем конденсации из парогазовых смесей в теплообменниках-конденсаторах и затем возвращается в производство.

  1. Рафинация масел

Процесс очистки масла от нежелательных групп липидов и примесей называется рафинацией, конечной целью которой является выделение из природных масел и жиров триацилглицеринов, свободных от других групп липидов и примесей. Однако не во всех случаях рафинацию проводят до полного удаления всех структурных липидов и примесей, за исключением механических примесей и воды, удаление которых является обязательным уже при первичной очистке масла на маслодобывающих предприятиях.

Вследствие разнообразия физических и химических свойств липидов, входящих в состав природных масел и жиров, современная рафинация представляет собой комплексный процесс, включающий последовательную цепь технологических операций, отличающихся по характеру химических и физических воздействий на удаляемые группы липидов. Обязательным условием применяемых технологических операций является сохранение триацилглицериновой части масел в нативном состоянии.

Полная схема рафинации масле приведена на рисунке 7.3.


Нерафинированное масло


Гидратирующий агент (вода)


Гидратация масла (отделение фосфолипидов)



Фосфолипиды

Вода

Нейтрализация масла щелочью, промывка и сушка масла

Щелочь

Лимонная кислота



Соапсток


Вымораживание восков (для подсолнечного масла)


Воски

Сорбент

Отбеливание масла или жира



Отрабатывающий сорбент

Водяной пар

Дезодорация масла

Одорирующие

вещества

Рафинированное дезодорированное масло

Рис. 7.3 Полная схема рафинации масел и жиров

Современная технология полной рафинации предусматривает удаление из масел фосфолипидов (операция гидратации масла), восков и воскоподобных веществ (операция вымораживания), свободных жирных кислот (операция щелочной нейтрализации), красящих веществ (операция отбеливания масла), веществ, ответственных за вкус и запах масел и жиров (операция дезодорации).

Полная рафинация необходима не всегда. Ее проводят при получении салатного масла, поступающего для непосредственного употребления в пищу, для масел и жиров, используемых при производстве маргарина, кондитерских, кулинарных жиров и майонеза.

Объем и последовательность технологических операций при рафинации устанавливают конкретно применительно к виду масла, поступающего на обработку.

Так, например, операция гидратации применяется преимущественно при рафинации подсолнечного масла.

Гидратация – это удаление из масла с помощью воды группы веществ с гидрофильными свойствами, важнейшими из которых являются фосфолипиды. Фосфолипиды - ценные в пищевом отношении соединения с антиокислительными свойствами. При хранении масел они выпадают в виде легко разлагающегося осадка. Поэтому фосфолипиды выделяют из масла путем гидратации, а затем используют в качестве самостоятельного продукта в пищевых, кормовых и лечебных целях.

Процесс гидратации масла заключается в смешивании подогретого масла с дозированным количеством воды. Оптимальная температура гидратации масел различная: для подсолнечного масла – 45-50 0С, для соевого – 65-70 0С; количество воды, добавляемое в масло, также различно: для подсолнечного масла – 0,5-3 % от массы масла, для соевого – до 6 %. Продолжительность этого процесса 20-40 минут. Затем масло, содержащее крупные, сформированные хлопья гидратированных фосфолипидов, поступает на сепаратор или тарельчатый отстойник непрерывного действия.

Гидратированное подсолнечное масло должно быть освобождено от восков и воскоподобных веществ. Это достигается путем низкотемпературной очистки, или вымораживания. Сущность процесса заключается в медленном охлаждении масла до 10-12 0С при слабом перемешивании в экспозиторе – цилиндрическом аппарате снабженном рамной мешалкой. Масло выдерживают в экспозиторе в течение 4-6 часов. Происходит кристаллизация восков, растворенных в масле. Затем масло подогревают до 16-18 0С для снижения вязкости и фильтруют на рамных фильтр-прессах.

Способ нейтрализации масел щелочью основан на обработке рафинируемого масла водными растворами NаОН, в ходе которой свободные жирные кислоты, взаимодействуя с щелочью, дают водные растворы мыла – соапстоки.

Соапстоки нерастворимы в масле (их относительная плотность выше, чем у масла), образуют осадки, которые затем отделяют от масла.

Адсорбционная рафинация (отбеливание масла) предусмотрена для растительных масел (кроме подсолнечного), предназначенных для гидрирования и производства маргариновой продукции. Для отбеливания масел применяют активированные кислотной и термической обработкой отбеливающие бентонитовые глины.

Процесс адсорбционной рафинации заключается в приготовлении концентрированной масляной суспензии адсорбента, собственно отбеливании, осуществляемом в две стадии (предварительное и окончательное отбеливание), и отделении адсорбента от основной части масла на фильтрах.

Дезодорация масел представляет собой дистилляционный процесс, цель которого – удаление из масла одорирующих веществ – низкомолекулярных жирных кислот, альдегидов, кетонов и других летучих продуктов, определяющих запах и вкус масла, а также выделение из растительных масел нежелательных чужеродных соединений – полициклических ароматических углеводородов, ядохимикатов, токсичных продуктов – афлатоксинов и др.

Дезодорацию проводят путем обработки масла при низком остаточном давлении – вакууме и высокой температуре, при одновременном введении в нагретое масло острого водяного пара.

Перспективным направлением рафинации масел является близкое к дезодорации бесщелочная рафинация, которая исключает операцию нейтрализации масла. Однако процессы гидратации и отбеливания масла обязательны.

Растительные масла должны отвечать требованиям ГОСТов. Так, подсолнечное масло должно отвечать требованиям ГОСТ 1129. В соответствии с этим ГОСТом масла в зависимости от способа обработки подразделяют на следующие виды: рафинированное - дезодорированное и недезодорированное; гидратированное – высшего, первого и второго сортов и нерафинированное – высшего, первого и второго сортов.

Наличие отстоя в рафинированном и гидротированном маслах не допускается. Для нерафинированного масла допустим отстой от 0,05 до 0,20 % в зависимости от сорта. Рафинированное дезодорированное масло должно иметь вкус обезличенного масла и не иметь запаха, остальные виды подсолнечного масла должны иметь вкус и запах, свойственные этому маслу.

Контрольные вопросы

  1. Что такое жиры ? Приведите характеристику жиров ?

  2. Назовите основные процессы получения растительных масел.

  3. Как получают прессовое масло ?

  4. Что такое шрот ?

  5. Как получают экстракционное масло ?

  6. В чем заключается процесс рафинации масел ?

  7. Что такое мисцелла ?

  8. Что такое гидратация ?

  9. На чем основан способ нейтрализации масел ?

  10. Назовите пути освобождения масла от восков и воскоподобных веществ ?

  11. Какие вещества применяют для отбеливания масел ?

  12. Каким требованиям должно отвечать растительное масло ?

ЛЕКЦИЯ № 8

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КОНДИТЕРСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

  1. Классификация кондитерской промышленности. Основные виды сырья и полуфабрикатов кондитерского производства.

  2. Технология карамели.

  3. Технология шоколада.

  1. Классификация кондитерской промышленности. Основные виды сырья и полуфабрикатов кондитерского производства

Кондитерские изделия в зависимости от технологического процесса и вида сырья подразделяются на две группы: сахарные и мучные. К сахарным изделиям относятся: шоколад, какао-порошок, конфеты, карамель, мармелад, пастила, ирис, драже и халва; к мучным – печенье, галеты, крекеры, вафли, пряники, кексы, рулеты, торты и пирожные.

Кондитерские изделия обладают большой калорийностью, усвояемостью, низким содержанием влаги, приятным вкусом, тонким ароматом и привлекательным внешним видом, что обусловливает их высокую пищевую ценность. Энергетическая ценность кондитерских изделий в расчете на 100 г продукта колеблется от 1200 (мармелад) до 2300 (шоколад) кДж.

Основные виды сырья применяемые в кондитерской промышленности: сахар, глюкоза, патока, мед, жиры, молоко и молочные продукты, яйца и яйцепродукты, какао-бобы, орехи, фруктово-ягодные полуфабрикаты, мука, крахмал, вкусовые и ароматические вещества, химические разрыхлители и др.

Сахар (сахароза) используется в виде рафинированного сахара-песка или водного раствора (сиропа). Хранят сахар-песок двумя способами: тарным (в мешках) или бестарным (в силосах). Перед подачей в производство сахар-песок просеивают через сито, подвергают магнитной очистке для освобождения от ферропримесей.

Глюкоза, используемая при выработке детского и диетического ассортимента кондитерских изделий вместо сахара-песка поступает на предприятия в виде кристаллического порошка белого цвета.

При производстве сахарных кондитерских изделий в качестве антикристаллизатора используют патоку. При производстве мучных изделий патоку вводят в количестве до 2 % к массе сырья для придания тесту пластичности, а готовым изделиям – мягкости и рассыпчатости. Патока поступает на предприятие в железнодорожных цистернах и в разогретом виде (40-45 0С) перекачивается в баки. Перед применением патоку подогревают до той же температуре и процеживают через сито.

Для производства мучных кондитерских изделий в качестве основного вида сырья используется пшеничная мука высшего и первого сортов, которая поступает и хранится на предприятиях бестарным способом.

Крахмал в кондитерской промышленности применяется в качестве рецептурного компонента при производстве мучных изделий и в качестве формового для производства конфет.

Для приготовления мучных кондитерских изделий, конфет, карамели с начинкой, шоколада и халвы используют жиры, которые являются в большинстве изделий структурообразователями (а также повышают пищевую ценность изделий). Сливочное масло применяется при производстве мучных кондитерских изделий, конфет, ириса, а маргарин – только при производстве мучных кондитерских изделий. В производстве шоколада, конфетных масс, карамельных начинок используют какао-масло, получаемое из какао-бобов. При производстве печенья, вафельных и прохладительных начинок, конфетных масс типа пралине, жировой глазури добавляют гидрированные жиры.

В кондитерском производстве широко применяют молоко и молочные продукты: молоко натуральное, сгущенное (с сахаром и без него), сухое и др.; натуральные яйца и яйцепродукты: меланж, яичный порошок, яичный белок, желток и др. Яйца вводят при производстве мучных кондитерских изделий, яичный белок – при производстве пастилы, зефира, сбивных конфет и других изделий в качестве пенообразователя.

При производстве конфет, начинок, халвы, шоколадных и мучных изделий добавляют ядра орехов и семян масличных растений (миндаль, фундук, грецкий орех, арахис, кешью, кунжутное и подсолнечное семя и др.).

В производстве шоколада и какао-порошка основным видом сырья являются какао-бобы – семена дерева какао.

В кондитерском производстве широко используют фруктово-ягодное сырье в виде полуфабрикатов (пульпы, пюре, подварки, цукатов, заспиртованных ягод).

Для придания кондитерским изделиям кислого вкуса применяют пищевые кислоты: винную, лимонную, молочную, яблочную.

В качестве ароматических добавок в кондитерские изделия вводят натуральные (естественные эфирные масла) и синтетические (эссенции) ароматические вещества.

Кроме того, в кондитерской промышленности применяют такие виды сырья, как разрыхлители, студнеобразователи, пищевые красители, эмульгаторы, консерванты, сырья для выработки диетических видов изделий и прочее.

В России в кондитерском производстве приняты единые унифицированные рецептуры, обязательные для всей промышленности. Они содержат краткую характеристику изделий (форма, масса, оформление) и таблицы с перечислением сырья, полуфабрикатов и их количественных затрат.

  1. Технология карамели

Карамель – кондитерское изделий, получаемое путем уваривания сахарного сиропа с крахмальной патокой или инвертным сиропом до карамельной массы с содержанием влаги 1,5-4,0 %. Карамель получают только из карамельной массы (леденцовая) или с начинками. В качестве начинок используют различные кондитерские массы: фруктовую, ликерную, медовую, помадную, молочную, ореховую, шоколадную и другие.

В зависимости от способа обработки карамельной массы перед формованием оболочка карамели может быть прозрачной или непрозрачной (тянутой).

В качестве основного сырья для производства карамели используют: сахар-песок, крахмальную патоку, фруктово-ягодные заготовки, молочные продукты, жиры, какао-продукты, ореховые ядра, пищевые кислоты, эссенции, красители и др.

Технологический процесс приготовления состоит из следующих стадий: приготовление сиропа и карамельной массы, охлаждение и обработка карамельной массы, приготовление карамельных начинок, формование карамели, завертывание или отделка поверхности карамель, упаковывание.

Рассмотрим более подробно отдельные технологические стадии.

Приготовление сиропа

Карамельные сиропы представляют собой сахаропаточные или сахароинвертные растворы с содержанием влаги не выше 16 % и редуцирующих сахаров не более 14 %. Патока или инвертный сироп вводится в сахарный сироп в качестве антикристаллизаторов, т.к. при уваривании из образующегося раствора выделяются кристаллы сахара. Кроме того, содержащиеся в патоке декстрины значительно повышают вязкость раствора, что замедляет процесс кристаллизации. Приготовление карамельных сиропов производится периодических или паточно-механизированным способом. Наибольшее распространение получил поточно-механизированный способ приготовления карамельного сиропа под давлением. Цикл приготовления сиропа длится 5 минут. В смеситель с паровой рубашкой подают сахар-песок, патоку и воду; смесь перемешивают, нагревают до 65-70 0С и в виде кашеобразной массы, состоящей из кристаллов сахара и водопаточного раствора, закачивают в змеевиковую варочную колонку, куда подается давление 450-550 кПа, что соответствует температуре сиропа на выходе 125-140 0С.

Приготовление карамельной массы

Карамельная масса – это аморфная масса полученная увариванием карамельного сиропа до содержания сухих веществ 96 – 99 %.

Для получения карамельной массы используют змеевиковые вакуум-аппараты. Такой аппарат состоит из двух частей: греющей (варочная колонка) и выпарной (вакуум-камера). Карамельный сироп закачивается снизу вверх в змеевик варочной колонки, омываемый греющим паром давлением 500- 600 кПа. Далее кипящий сироп вместе с вторичным паром поступает в верхнюю часть вакуум-камеры, где происходит интенсивное кипение сиропа. Заем уваренная масса стекает в нижнюю камеру, откуда по мере ее накопления выгружается. Температура карамельной массы при выходе из вакуум-аппарата 106-125 0С для сахаро-паточного сиропа и 115-135 0С для сахаро-инвертного сиропа.

Приготовление начинок

Начинки, используемые в карамельном производстве должны удовлетворять следующим требованиям: не должны портиться при хранении, поэтому содержание сахара в них должно быть не ниже 70 %; для предотвращения кристаллизации сахарозы в начинку следует вводить антикристаллизаторы (патоку или инвертный сироп). Начинки не должны включать скоропортящихся, способных к быстрому прогорканию жиров, взаимодействовать с карамельной массой и растворять ее. Консистенция начинки должна быть достаточно вязкой.

Фруктово-ягодные начинки получают увариванием плодовой мякоти с сахаром и патокой. Процесс получения начинки включает подготовку сырья, дозирование, смешивание основных компонентов и их уваривание. Подготовка фруктово-ягодного сырья заключается в десульфитации (шпарке) заготовок паром с целью удаления сернистого газа (консерванта) с последующей протиркой массы на протирочных машинах для отделения плодовой мякоти. Протертое сырье смешивают с сиропом, а затем уваривают.

Ликерные начинки получают путем уваривания сахаропаточного сиропа до 84-87 % сухих веществ с введением в охлажденную до 70 0С массу смеси, содержащей алкоголь или алкогольные напитки, кислоту, эссенцию, краску и др.

Помадная начинка представляет собой мелкокристаллическую массу, находящуюся в насыщенном сахаропаточном сиропе. Ее получают путем сбивания с одновременным охлаждением сахаропаточного сиропа, содержащего не более 30 % патоки к массе сахара в сиропе. Содержание сухих веществ в начинке не менее 90 %.

Масляно-сахарные (прохладительные) начинки получают путем смешивания сахарной пудры с кокосовым маслом и кристаллической глюкозой. Замена части сахара глюкозой увеличивает «охлаждающий» вкус. Содержание сухих веществ не менее 97,5 %.

Шоколадно-ореховая начинка представляет собой массу, полученную смешиванием растертых ореховых ядер, какао-тертого, кокосового или какао-масла с сахарной пудрой. Содержание сухих веществ 97,5 %.

Обработка карамельной массы и формование карамели

Перед формование карамельную массу подвергают охлаждению с одновременным окрашиванием, ароматизацией и подкислением, с последующей проминкой или вытягиванием массы.

Выходящая из змеевиковой колонки карамельная масса подается на охлаждающую машину, где охлаждается до температуры 80-90 0С. в процессе охлаждения в карамельную массу вводят пищевую кислоту, эссенцию и раствор красителя. Для получения прозрачной карамели карамельную массу после охлаждения направляют на проминку. Целью проминки является равномерное распределение в массе введенных компонентов, а также удаление крупных воздушных пузырьков. Процесс проминки заключается в многократном перевертывании и разминании карамельного пласта.

При изготовлении карамели с непрозрачной оболочкой карамельную массу после охлаждения подвергают вытягиванию с многократным складыванием на специальных тянульных машинах. Масса насыщается воздухом, теряет прозрачность, приобретает шелковистый блеск.

Подготовленная таким образом масса поступает в карамелеобкаточную машину. В этой машине карамельной массе предается форма усеченного конуса (батона). Для получения карамели с начинкой на машине устанавливается начинконаполнитель.

Для разделения карамельного жгута на отдельные карамельки и придания им определенной формы применяют различные способы формования.

После формования карамель охлаждается с целью перевода ее из пластического состояния в твердое.

Для защиты поверхности карамели от увлажнения карамель завертывают или фасуют в герметичную тару. Карамель следует хранить в чистых, сухих, хорошо проветриваемых складах при температуре не выше 18 0С и относительной влажности воздуха не более 75 %.

  1. Технология шоколада

Шоколадные изделия вырабатывают из сахара и какао-продуктов – какао-тертого и какао-масла. В зависимости от рецептуры и способа обработки шоколад подразделяют на следующие виды: обыкновенный без добавок и с добавками, десертный без добавок и с добавками, пористый и с начинкой. В качестве начинок используют различные конфетные массы: ореховую, фруктовую, помадную и др. Промышленность выпускает также шоколад специального назначения (диабетический), шоколадную глазурь (полуфабрикат для производства конфет) и какао-порошок, который получают из частично обезжиренной растертой массы ядер какао-бобов.

Основным сырьем для производства шоколада являются какао-бобы – семена плодов дерева какао, произрастающего в тропических областях Африки, Америки и на некоторых островах Индийского и Тихого океанов. Товарные какао-бобы – это зерна массой 1-2 г, состоящие из оболочки (какаовеллы), ядра и зародыша. Какаовелла состоит из клетчатки и не представляет пищевой ценности. Какао-бобы имеют сложный химический состав (%): влаги – 6, жира (какао-масла) – 48, белковых веществ – 12, кофеина – 1,8, крахмала – 5, глюкозы – 1, клетчатки – 11 и др.

Технологическая схема производства шоколада: первичная переработка какао-бобов, получения какао тертого и какао-масла, получения шоколадных масс, формования шоколада, завертывания и упаковывания. Каждая стадия состоит из нескольких операций.

Технологическая схема производства шоколада приведена на рис. 8.1.

Какао-бобы

I

Примеси

Очистка и сортирование

Термическая обработка и охлаждение

Какаовелла

Дробление

Препарирова-ние и подсушка

Какао-крупка

Сахар-песок

Измельчение и темперирование

Просеивание

Какао тертое

II

III

Прессование

Какао-масло

Смешивание

Сахарная пудра

Размалывание

Какао-

жмых

Шоколадная масса

Охлаждение

IV

V

Вальцевание

Вальцевание

Какао-масло

Дробление

Разведение

Какао-

масло

Разведение

Измельчение с охлаждени-ем и сепари-рованием

Гомогениза-ция шоколад-ной глазури

Конширование

Темперирование

Фасование какао-порошка

Формование

Охлаждение

Завертывание и упаковывание десертного шоколада

Рис. 8.1 Принципиальная технологическая схема получения:

I - какао тертого; II – какао-порошка; III – шоколадной массы;

IV – десертного шоколада; V – шоколадной глазури

Получение какао тертого

Эта технологическая стадия включает в себя дробление какао-бобов, сортирование полученной какао-крупки, темперирование и хранение какао тертого. Цель проведения дробления какао-бобов – отделение какаовеллы и ростка от ядра, т.к. они ухудшают вкус и пищевую ценность шоколада. Получают несколько фракций помола размером от 8,0 до 0,75 мм. Крупные фракции крупки используют для получения плиточного шоколада и какао-порошка, а мелкие – для приготовления начинок, конфетных масс и шоколадной глазури. Выход какао-крупки должен составлять 81-83 % от массы сырых какао-бобов.

В результате измельчения какао-крупки до частиц размером не более 30 мкм образуется продукт, который называется какао тертым. При измельчении разрушаются клеточные стенки, происходит освобождение какао-масла и образуется суспензия, где жидкой фазой является какао-масло, а твердой - частицы клеточных стенок какао-бобов. При размоле температура массы увеличивается и значительно превышает температуру плавления какао-масла, поэтому какао тертое представляет собой густую сметанообразную жидкость. Полученное какао тертое для предотвращения расслаивания (на жидкую и твердую фазы) подвергают темперированию (процесс непрерывного перемешивания при температуре от 85 до 90 0С).

Какао тертое используется для приготовления шоколадной массы и для получения какао-масла, которое является вторым основным компонентом производства шоколада.

Получение шоколадной массы

Шоколадная масса представляет собой тонкодисперсную смесь сахарной пудры, какао тертого, какао-масла и добавок. Процесс приготовления шоколадных масс состоит из следующих операций: смешивание компонентов, измельчение, разводки и гомогенизации. Для десертных сортов шоколада шоколадную массу дополнительно обрабатывают (коншируют) на специальном оборудовании – коншмашинах.

Шоколадные массы получают периодическим и непрерывным способами. При периодическом способе смешивание осуществляется в месильных машинах (микс) или меланжерах. Исходные компоненты (какао тертое, сахарная пудра, добавки и какао-масло) загружают в определенной последовательности. Какао-масла вводят столько, чтобы содержание его в массе находилось на уровне 26-29 %. Оставшуюся часть какао-масла вводят на стадии разводки. Смешивание осуществляют при температуре 40-45 0С в течение 15-30 минут.

После смешивания масса имеет грубый вкус из-за большого числа крупных частиц введенных компонентов, поэтому массу подвергают измельчению путем растирания и раздавливания частиц твердой фазы до частиц необходимого размера. Для этой цели используют пятивалковые мельницы. В процессе вальцевания шоколадная масса из пластичной превращается в сыпучую, порошкообразную, что связано со значительным увеличением поверхности частиц за счет измельчения и относительного уменьшения количества жира, приходящегося на единицу поверхности. При введении в провальцованную порошкообразную шоколадную массу оставшегося какао-масла масса приобретает жидкую консистенцию. Эта операция называется разводкой. Процесс ведут при температуре 60-70 0С для шоколадных масс без добавок, с добавками при температуре 45-55 0С в течение трех часов. За тем в массу добавляют соевый фосфатидный концентрат (разжижитель), который, являясь поверхностно-активным веществом, способствует снижению вязкости шоколадной массы. Далее в целях получения более однородной массы ее подвергают гомогенизации.

Шоколадная масса для десертных сортов подвергается длительному механическому и тепловому воздействию – коншированию в течение 24- 72 часов при температуре 55-60 0С, в результате чего в ней происходят физико-химические процессы, приводящие к значительному улучшению вкусовых и ароматических качеств шоколадной массы.

Формование шоколадных масс

Формование шоколада проводят путем отливки шоколадной массы в формы. При охлаждении происходит кристаллизация какао-масла и шоколад приобретает твердую структуру. Какао-масло при охлаждении может кристаллизоваться в четырех различных формах. Это свойство какао-масла может затруднить извлечение шоколада из форм и привести к образованию на поверхности шоколада серого налета (жировое «поседение»). Для исключения этих явлений перед формованием шоколадную массу подвергают темперированию, в результате которого в ней создаются центры кристаллизации устойчивой формы какао-масла. С этой целью шоколадную массу перед формованием перемешивают в строго определенном температурном режиме: быстро охлаждают до 33 0С, затем медленно охлаждают до 30 ±1 0С, тщательно перемешивая.

Шоколад формуют методом отливки в металлические формы. Далее формы обрабатывают на вибротранспортере, что обеспечивает равномерное заполнение формы шоколадной массы и удаление воздуха. После этого формы поступают в охлаждающий шкаф, который имеет две формы охлаждения: первая с температурой около 8 0С и вторая с температурой 15-16 0С. в охлаждающем шкафу формы находятся в течение 20-25 минут. В этот период идет кристаллизация какао-масла и переход шоколада в твердое состояние, что сопровождается некоторым уменьшением объема шоколада, вследствие чего он хорошо извлекается из форм. При выходе форм из охлаждающего шкафа они перевертываются и шоколад поступает на пластинчатый транспортер и направляется на завертывание.

Для изготовления пористого шоколада используют десертные шоколадные массы, обработанные в вакууме при небольшом охлаждении, в результате чего мельчайшие пузырьки воздуха, находящиеся в шоколадной массе, расширяются и образуется характерная пористая структура.

Для получения шоколада с начинкой используют автоматы более сложной конструкции.

Для предохранения шоколада от влияния внешней среды, удлинения сроков хранения и придания ему привлекательного внешнего вида шоколад завертывают в алюминиевую фольгу и художественную этикетку.

Хранят шоколад при температуре 18 ± 3 0С и относительной влажности воздуха не выше 75 %. Срок хранения шоколада без добавок 6 месяцев, с добавками – 3 месяца, считая со дня выработки.

Контрольные вопросы

  1. Охарактеризуйте сырье, используемое для получения кондитерских изделий.

  2. Что такое карамель ?

  3. Какую роль играет патока в производстве карамели ?

  4. С какой целью проводят термическую обработку какао-бобов ?

  5. Что собой представляет шоколадная масса ?

  6. В чем отличие десертных шоколадных масс от обыкновенных ?

  7. Что такое темперирование ?

  8. С какой целью проводят конширование ?

  9. Как получают пористый шоколад ?

  10. Какие начинки используют в производстве карамели ?

ЛЕКЦИЯ № 9

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА

1.Характеристика пива как напитка.

2. Технология производства пива.

  1. Характеристика пива как напитка

Пиво представляет собой слабоалкогольный игристый напиток с характерным хмелевым ароматом и приятным горьковатым вкусом. Основным сырье для его производства служат ячменный солод, хмель, вода, а также несоложеное сырье для отдельных сортов пива: дробленый ячмень, дробленый рис, обезжиренная кукурузная крупка или мука и т.д.

Вкус и аромат пива обуславливают содержащиеся в нем экстрактивные вещества, извлеченные из зернового сырья, горькие и ароматические вещества хмеля, а также алкоголь, диоксид углерода и другие продукты брожения.

Согласно ГОСТ Р 51174-98, в РФ вырабатывают пиво трех типов: светлое, полутемное и темное. Ассортимент пива очень разнообразен. Особенно много выпускается светлых сортов пива, каждый сорт характеризуется определенным ароматом, вкусом, цветом, массовой долей сухих веществ и содержанием спирта.

В зависимости от экстрактивности начального сусла пива подразделяют на следующие основные группы:

8 % светлое;

9 % светлое;

10 % светлое;

11 % светлое, полутемное, темное;

12 % светлое, полутемное, темное;

13 % светлое, полутемное, темное;

14 % светлое, полутемное, темное;

15 % светлое, полутемное, темное;

16 % светлое, полутемное, темное;

17 % светлое, полутемное, темное;

18 % светлое, полутемное, темное;

19 % светлое, полутемное, темное;

20 % светлое, полутемное, темное;

21 % светлое, полутемное, темное;

22 % светлое, полутемное, темное;

23 % светлое, полутемное, темное.

Экстрактивность указывается в процентах или в градусах Баллинга (она обозначает весовой процент экстракта, выраженный в граммах экстрактивных веществ, содержащихся в 100 г раствора).

Для производства светлого пива используют светлый или средней цветности солод. Темные сорта пива производят с добавлением темного, карамельного или жженого солода.

По способу обработки пиво подразделяют на пастеризованное и непастеризованное (ГОСТ Р 51174-98).

  1. Технология производства пива

Производство пива включает ряд последовательных взаимосвязанных технологических стадий, характеризуемых строго регламентированными параметрами. Правильность проведения всех процессов во многом определяет качество пива. Технологические процессы производства пива можно объединить в следующие стадии: очистка и дробление зернопродуктов (солода, ячменя); приготовление пивного сусла (приготовление и фильтрование затора, кипячение сусла с хмелем с последующим его осветлением и охлаждением); сбраживанием пивного сусла дрожжами; дображивание и созреванием пива; осветление и розлив готового пива. Последовательность технологических процессов производства пива можно представить в виде схемы 9.1.

Перед дроблением солод необходимо очистить от примесей и пыли на солодополировочной машине.

В зависимости от принятого на предприятии способа дробят сухой или частично увлажненный солод. Допускается предварительное увлажнение солода перед дроблением при наличии специального оборудования. Степень помола зависит от качества солода и принятого на заводе способа фильтрования затора.

При использовании в качестве добавок ячменя, риса, пшеницы их также дробят на зерновых дробилках. Дробленое зерновое сырье смешивают с водой в соотношении примерно 1:4. Основная цель затирания – превращение крахмала и других веществ солода низкомолекулярные соединения, потребляемые дрожжами.

Дробление солода и несоложеного зерна


Ферментные препараты

Приготовление затора

Вода

Фильтрование затора


Кипячение сусла с хмелем


Отделение сусла от хмелевой дробины


Осветление, охлаждение и аэрирование сусла



Сбраживание пивного сусла

ЧКД или семенные дрожжи

Дображивание и созревание пива


Фильтрование пива



Розлив пива в бутылки, кеги, автоцистерны

Готовое пиво

Рис. 9.1 Технологическая схема производства пива

Процесс затирания сырья, в зависимости от требуемых показателей пива, может быть проведен одним из следующих способов:

настойный способ затирания — рекомендуется использовать при переработке высококачественного хорошо растворенного солода. При этом нужная степень гидролиза составных частей солода происходит под действием солодовых ферментов в результате медленного нагревания от 40 до 72 °С с выдержкой температурных пауз при 40 °С; 52 °С; 63 °С; 70 °С, при условиях, оптимальных для действия разных групп ферментов. Полнота гидролиза контролируется по йодной пробе, продукты распада крахмала не должны изменять окраски йодного раствора;

отварочные способы затирания применяют при работе с солодом пониженного качества.

Сущность этих способов заключается в кипячении части затора с целью клейстеризации содержащегося в нем крахмала и повышения выхода экстрактивных веществ.

В процессе затирания выдерживаются температурные паузы, оптимальные для ферментативного гидролиза веществ сырья, в основном те же, что при настойном способе.

Используют одно-, двух- и трехотварочные способы, в зависимости от числа отборов частей затора для кипячения. При возврате горячей отварки в основной затор его температура повышается до уровня следующей паузы.

При использовании в качестве добавок ячменя, риса, кукурузы или другого несоложеного сырья в количестве более 15 % от общей массы зернопродуктов требуется внесение источников ферментов извне, в дополнение к ферментам солода. Для этой цели применяют ферментные препараты, полученные при культивировании некоторых микроорганизмов.

Полученный осахаренный затор направляют на фильтрование. При фильтровании затора различают две стадии: отделение первого сусла и вымывание экстрактивных веществ, которые содержатся в дробине. Температура затора и воды, используемой для промывания дробины, должна быть 78–80 °С. Сусло и промывные воды должны стекать максимально прозрачными, так как в противном случае значительно затрудняется осветление сусла, а готовое пиво может иметь грубый вкус и не свойственную ему горечь.

Вымывание экстрактивных веществ ведется до содержания массовой доли сухих веществ в промывной воде 0,5–0,7 %. Отфильтрованное сусло и необходимое количество промывных вод собираются в сусловарочном котле, где исходные компоненты подвергаются кипячению с хмелем. Применяют хмель в виде шишек или различные продукты его переработки (прессованный, брикетированный, гранулированный, хмелевые экстракты и др.).

Цель кипячения сусла с хмелем — стабилизация состава сусла и его ароматизация. Кипячением достигается упаривание сусла до необходимой массовой доли сухих веществ, экстрагирование из хмеля ароматических и горьких веществ, разрушение ферментов, коагуляция белков и стерилизация сусла.

Продолжительность кипячения сусла с хмелем составляет 2 часа. Норму введения хмеля или продуктов его переработки на 1 дал горячего сусла определяют с учетом содержания в них горьких веществ (кислот) и установленной нормы горечи на 1 дал горячего пивного сусла для данного сорта пива.

Конец кипячения сусла определяется по массовой доле сухих веществ в нем. Хорошо прокипяченное сусло должно быть прозрачным, с крупными хлопьями свернувшихся белков, быстро оседающими на дно. Полученное горячее сусло освобождают от хмелевой дробины. Остаток сусла из хмелевой дробины вымывают горячей водой, которую присоединяют к основному объему сусла.

Горячее охмеленное сусло охлаждают до начальной температуры брожения. Одновременно при охлаждении осаждаются грубые и тонкие взвеси, сусло насыщается кислородом, что способствует интенсивному размножению дрожжей.

Основной биохимический процесс при производстве пива, формирующий букет напитка, — спиртовое брожение сахаров сусла под действием ферментов дрожжей. В пивоварении используют дрожжи верхового и низового брожения. Дрожжи верхового брожения вида Saccharomyces cerevisiae используются для получения пива при повышенной температуре (12–15 °С). За счет небольших размеров клеток эти дрожжи выносятся вместе с пузырьками диоксида углерода на поверхность бродящего сусла. В отечественном пивоварении в основном используются дрожжи низового брожения, которые относятся к виду Saccharomyces carlsbergensis. Эти дрожжи по окончании процесса брожения быстро оседают и образуют на дне бродильного аппарата плотный слой. Бродят они активно при температуре 5–7 °С.

Для производства пива используются пивные дрожжи различных рас, т. е. культур, обладающих устойчивыми признаками. Выбор расы определяется спецификой технологического процесса. Перед введением дрожжей в сусло осуществляется их подготовка. Она сводится к накоплению в условиях микробиологической стерильности биомассы дрожжевых клеток в количестве, необходимом для начала процесса брожения. В процессе брожения пивного сусла различают две стадии: главное брожение и дображивание. На первой стадии сбраживается основная масса сахаров пивного сусла. В результате этого процесса получается молодое пиво. Брожение ведется по определенному температурному графику. Продолжительность главного брожения зависит от принятых на заводе режимов брожения, массовой доли сухих веществ начального сусла, состава сусла, количества внесенных дрожжей и т. п., составляет 7–8 суток с момента внесения дрожжей для пива с экстрактивностью начального сусла 10–13 % и до 9–11 суток для пива с более концентрированным суслом.

По окончании главного брожения молодое пиво с температурой не более 5 °С перекачивают на дображивание и созревание, а осевшие дрожжи собирают, процеживают и промывают водой с температурой 1–2 °С. После этого дрожжи готовы к повторному использованию. Хранят жидкие семенные дрожжи в течение 2-х суток под водой с температурой 1–2 °С.

Основная цель дображивания — получение напитка с приятным вкусом, характерным, специфическим для данного вида пива ароматом и достаточным насыщением диоксидом углерода. Это достигается в результате сложных физико-химических и биохимических процессов в молодом пиве при низкой температуре (0–2 °С) и избыточном давлении при участии оставшихся дрожжевых клеток. Продолжительность дображивания для пива каждого сорта указана в соответствующей нормативно-технической документации. Для традиционных сортов пива она составляет: для «Жигулевского» — не менее 21 суток, «Рижского» и «Московского» — 42 суток, «Мартовского» и «Украинского» — 30 суток, «Ленинградского» — 90 суток, «Портера» — 70 суток и т. д.

Для отделения от пива остатков дрожжей, придания ему товарного вида и обеспечения стойкости при хранении пиво подвергают фильтрованию.

Химический состав пива в результате этого изменяется незначительно: несколько снижается цветность за счет адсорбирования красящих веществ на фильтрующих материалах, теряется часть диоксида углерода, снижается вязкость за счет удаления некоторых коллоидных веществ. Осветленное пиво охлаждают, при необходимости дополнительно насыщают диоксидом углерода и разливают в подготовленную тару (бутылки, бочки, кеги, автотермоцистерны).

Контрольные вопросы

  1. Какое сырье используется в производстве пива ?

  2. Что такое затирание ?

  3. Какие существуют способы затирания

  4. Назовите хмелепродукты

  5. Какие температурные паузы выдерживают в процессе затирания и с какой целью ?

  6. Какова основная цель дображивания пива ?

  7. От чего зависит продолжительность процесса дображивания ?

  8. От чего зависит продолжительность процесса главного брожения ?

  9. Какое несоложеное сырье используют в производстве пива ?

  10. В какую тару разливают готовое пиво ?

ЛЕКЦИЯ № 10

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ

  1. Классификация безалкогольных напитков

  2. Сырье, используемое в производстве безалкогольных напитков

  3. Технологические стадии производства газированных безалкогольных напитков

  4. Производство кваса

1 Классификация безалкогольных напитков

Разнообразие наименований безалкогольных напитков, использование широкого перечня сырья определило необходимость применения классификации одновременно по нескольким признакам.

Безалкогольные напитки по внешнему виду подразделяют на виды: жидкие напитки — прозрачные и замутненные; концентраты напитков в потребительской таре.

В зависимости от используемого сырья, технологии производства и назначения подразделяют напитки на группы: сокосодержащие; напитки на зерновом сырье; напитки на пряно-ароматическом растительном сырье; напитки на ароматизаторах (эссенциях и ароматных спиртах); напитки брожения; напитки специального назначения; искусственно минерализованные воды.

Жидкие напитки по степени насыщения двуокисью углерода подразделяют на типы: сильногазированные; среднегазированные; слабогазированные; негазированные.

Жидкие напитки по способу обработки подразделяют на: непастеризованные; пастеризованные; напитки с применением консервантов; напитки без применения консервантов; напитки холодного розлива; напитки горячего розлива.

Для приготовления напитков в домашних условиях выпускают сиропы в потребительской таре. Сиропы по внешнему виду подразделяют на: прозрачные; непрозрачные.

В зависимости от используемого сырья и назначения сиропы подразделяют на группы: сиропы на плодово-ягодном сырье; сиропы на растительном сырье; сиропы на ароматическом сырье (эссенциях, эфирных маслах, цитрусовых настоях, ароматических добавках); сиропы специального назначения.

По способу обработки сиропы подразделяют на: сиропы с применением консервантов; сиропы без применения консервантов; сиропы горячего розлива; сиропы пастеризованные.

В настоящее время отечественными заводами и цехами по производству безалкогольных напитков выпускаются:

  • напитки безалкогольные газированные с низкой калорийностью, а также для больных диабетом с применением аспартама, ксилита, сорбита и других сахарозаменителей. Их относят к напиткам специального назначения;

  • напитки газированные, представляющие собой насыщенные двуокисью углерода водные растворы сахара с добавлением продуктов переработки плодово-ягодного сырья (соков, экстрактов и т. п.), пряно-ароматического, в т. ч. растительного (настоев трав, кореньев, цедры цитрусовых и т. п.) сырья, ароматических веществ (эссенций, эфирных масел), красителей, органических кислот;

  • напитки на зерновом сырье, представляющие собой насыщенные диоксидом углерода растворы концентрата квасного сусла, сахарозы, пищевых кислот и других ароматических и вкусовых веществ;

  • напитки брожения, к которым относят хлебный квас, плодово-ягодные квасы;

  • воды искусственно минерализованные, изготовляемые из смесей солей и насыщенные диоксидом углерода;

  • напитки негазированные, в том числе сухие напитки, шипучие и нешипучие, изготовляемые из сахара, винокаменной кислоты, соды, эссенций, экстрактов и красителей.

2 Сырье, используемое в производстве напитков

Широкий ассортимент безалкогольных напитков определяется большим количеством различных видов сырья, которое входит в состав купажа напитков.

Сырье, используемое для производства безалкогольных напитков, должно отвечать требованиям действующей нормативно-технической документации.

Вода — должна отвечать требованиям СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Кроме того, с учетом особенностей состава безалкогольных напитков, к воде предъявляются дополнительные требования. Жесткость и щелочность должны быть не выше 1,5 мг-экв/дм3. Вода с избыточной щелочностью нейтрализует кислоты, вносимые в напитки, что приводит к их перерасходу. Соли жесткости образуют малорастворимые соединения с компонентами напитков, в результате появляется осадок.

Используемая для производства безалкогольных напитков вода, имеющая жесткость более 6 мг-экв/дм3, а также при других отклонениях в составе, должна подвергаться обработке.

Сахар. Для приготовления безалкогольных напитков используют сахар-песок (по ГОСТ 21), сахар-рафинад (по ГОСТ 22) или жидкий сахар (по ТУ 9111-001-00335315-94). Такой сахар состоит практически из химически чистой сахарозы: от 99,55 до 99,9 % на сухое вещество.

Сорбит (ОСТ 64-6-59 или ТУ 64-5-17) — сахарозаменитель, шестиатомный спирт, является продуктом гидрирования глюкозы. По внешнему виду — плиты серовато-белого цвета. Вкус — сладкий, с приятным холодящим привкусом. Массовая доля влаги — не более 5 %, массовая доля сорбита, в пересчете на сухое вещество, не менее 39 %. По энергетической ценности сорбит равен сахару (3,4 ккал/г). Сладость сорбита составляет 0,6 единиц от сладости сахарозы, принятой за условную единицу. Легко растворяется в воде.

Ксилит (ГОСТ 20710) — сахарозаменитель, пятиатомный спирт. По внешнему виду — кристаллы белого цвета, сладкого вкуса, без запаха. Массовая доля влаги не более 1,5 % для высшего сорта и 2,0 % для 1 сорта, массовая доля редуцирующих веществ в пересчете на сухое вещество — не более 0,08 %. Сладость примерно равна сладости глюкозы. Энергетическая ценность 4 ккал/г.

В последнее время большую популярность приобретают низкокалорийные напитки, в которых сахар, определяющий их энергетическую ценность, заменен на некалорийные соединения, обладающие сладким вкусом, по интенсивности во много раз превышающим сладость сахарозы, принятую за условную единицу. Наиболее часто используют:

аспартам (торговые названия «Nutra Sweet», «Сладекс» и др.) — производное двух аминокислот — аспарагиновой и фенилаланина. Сладость составляет 200 ед. Его недостаток — низкая стабильность в растворах, которая зависит от рН и температуры. Период полураспада при рН 4,2 и температуре 25 °С составляет 260 суток. Величина допустимого суточного потребления (ДСП) — до 7,5 мг/кг массы тела;

сахарин (ортосульфимид бензойной кислоты) — синтетическое подслащивающее вещество. Сладость — 300 ед. Обычно используется в виде натриевой соли, сладость которой 500 ед. Могут применяться калиевая и кальциевая соли сахарина. ДСП — 2,5 мг/кг массы тела. Растворы сахарина имеют специфическое «металлическое» послевкусие;

В настоящее время рекомендуется использование смесей-подсластителей. Обнаружен синергический эффект при смешивании некоторых сахарозаменителей (сахарина и аспартама, ацесульфама и аспартама и др.), при этом уменьшается их совместная концентрация, необходимая для создания определенной сладости, вкус приближается к вкусу сахарозы.

Плодово-ягодные полуфабрикаты. Этот вид сырья определяет вкусовые особенности напитков. В безалкогольном производстве используют различные продукты переработки плодов и ягод.

Соки плодово-ягодные натуральные (ГОСТ 656). Цвет соков должен быть таким же, как и у плодов и ягод, из которых они изготовлены, вкус и запах — натуральные, хорошо выраженные, без посторонних привкуса и запаха.

Соки плодово-ягодные спиртованные (ГОСТ 28539-90). По внешнему виду — прозрачная жидкость без осадка. Вкус, цвет и аромат — такие же, как и у плодов и ягод, из которых они изготовлены. Объемная доля спирта составляет 16 %. Спирт вносят как консервант. В процессе технологии он удаляется.

Соки плодово-ягодные сброженно-спиртованные (ГОСТ Р 51146-98) — изготавливают путем спиртового брожения сока свежих плодов и ягод или сока, полученного из подброженной мезги, с последующим внесением спирта-ректификата. Плодово-ягодные сброженно-спиртованные соки должны быть без посторонних тонов, объемная доля этилового спирта — 16,0 ± 0,3 %.

Соки плодовые и ягодные концентрированные (ГОСТ 18192) — виноградный, клюквенный и яблочный. По внешнему виду — густая, почти прозрачная жидкость. Вкус и запах — натуральные, близкие к сокам, из которых изготовлен концентрат, без посторонних привкуса и запаха. Массовая доля сухих веществ для яблочного и виноградного 70 %, для клюквенного 54 %. Концентрированные соки получают также по импорту, обычно они поставляются вместе с концентратом ароматических веществ сока. Перед использованием их смешивают в соотношении 200 : 1.

Экстракты плодовые и ягодные (ГОСТ 18078). По внешнему виду — прозрачная жидкость без осадка после отстаивания в течение 2-х часов. Рябиновый, черничный, гранатовый, голубичный, сливовый и черносмородиновый экстракты могут быть непрозрачными. Вкус и запах — свойственные сокам, из которых изготовлен экстракт, без посторонних привкуса и запаха. Цвет — близкий цвету натуральных соков, из которых изготовлен экстракт, для 1 сорта допускается более темный цвет. Массовая доля сухих веществ, не менее: для виноградного — 62 %; клюквенного — 54 %; черносмородинового — 44 %; остальных — 57 %.

Сиропы плодовые и ягодные натуральные (ОСТ 10-162) изготавливаются путем уваривания с сахаром натуральных, консервированных, концентрированных и диффузионных плодовых и ягодных соков, стерилизованных и нестерилизованных. По внешнему виду это сиропообразная жидкость без осадка. Сиропы из цитрусовых плодов — непрозрачная жидкость. Вкус сладкий или кисловато-сладкий, с ароматом соответствующих соков, из которых изготовлен сироп, без посторонних привкуса и запаха. Цвет — близкий к натуральному цвету соков, из которых изготовлен сироп. Массовая доля сухих веществ — не менее 68–70 %.

Вина виноградные и виноматериалы (ГОСТ 7208). Кроме виноградных вин для приготовления безалкогольных напитков используют обработанные виноматериалы. Виноматериалы виноградные обработанные должны иметь вкус и аромат, свойственные данному наименованию виноматериала, без посторонних тонов во вкусе и букете. Используется также коньяк по ГОСТ 13741.

Пищевые кислоты. Для приготовления безалкогольных напитков используют лимонную, виннокаменную, D,L-винную, ортофосфорную, аскорбиновую и молочную кислоты. Аскорбиновую применяют для витаминизации напитков, остальные — для придания напиткам определенного кислого вкуса.

Кислота лимонная (ГОСТ 908). Массовая доля лимонной кислоты не менее 99,5 %.

Кислота виннокаменная (ГОСТ 21205). Это белый порошок или бесцветные кристаллы кислого вкуса. Массовая доля винной кислоты 99,0 %. Используется для приготовления сухих смесей для напитков, так как менее гигроскопична, чем лимонная.

Кислота D,L-винная (ТУ 6-09-3938) синтезируется из малеинового ангидрида и перекиси водорода. Это белый кристаллический порошок с массовой долей кислоты не менее 99 %. Используется как виннокаменная.

Кислота ортофосфорная марки А-пищевая (ГОСТ 10678). По внешнему виду — сиропообразный раствор кислого вкуса, без запаха, с массовой долей ортофосфорной кислоты не менее 73,0 %.

Кислота аскорбиновая (ГФ СССР, изд. Х, ст. 6). Это однородный кристаллический порошок белого цвета, без запаха, кислого вкуса, массовая доля влаги не более 0,1 %, аскорбиновой кислоты не менее 99,0 %.

Кислота молочная выпускается 40%-й концентрацией 3-х сортов, массовая доля молочной кислоты не менее 35–37,5 %. Получают ее биохимическим путем, сбраживанием углеводсодержащего сырья молочнокислыми бактериями. Используют в производстве напитков на зерновом сырье.

Диоксид углерода. В зависимости от температуры и давления СО2 может находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях. Это бесцветный инертный газ или жидкость без запаха, объемная доля СО2 не менее 98,8 %. В нем не должно быть примесей глицерина, оксида углерода, сероводорода. В безалкогольном производстве используют, в основном, жидкий СО2 (ГОСТ 8050). При обычных условиях это газ, хорошо растворимый в воде. Получают диоксид углерода из дымовых газов, образующихся при сжигании кокса, угля и природного газа, из различных карбонатов (известняк, мел), при сбраживании заторов в производстве спирта и пивного сусла.

Красители — применяются для подкрашивания безалкогольных напитков. Подразделяются на натуральные и синтетические. К натуральным пищевым красителям относят колер, энокраситель, сафлоровый желтый, красители из ягод бузины, выжимок черники, кизила, вишни и других плодов и ягод, а также корнеплодов. К синтетическим красителям относятся тартразин Ф и индигокармин. Колер (ТУ 10-04-06-67) — раствор жженого сахара. По внешнему виду — густая жидкость темно-коричневого цвета, горького вкуса, с массовой долей сухих веществ 70,0 ± 2 %, кислот, в пересчете на лимонную, — не менее 0,8 %.

Энокраситель (ОСТ 18-239) — получают из выжимок винограда красных сортов. Основным красящим веществом является энин, относящийся к группе антоционинов. Настаивание выжимок проводят в воде или 1%-м растворе HCl в течение 12–20 часов. Полученный настой фильтруют и упаривают. Это жидкость темно-гранатового цвета, без осадка и мути. Вкус и запах — слабо выраженный винный, кислый. Хорошо растворяется в воде. Массовая доля сухих веществ — не менее 30,0 %.

Индигокармин (ТУ 18-16-143) — получают сульфитированием органического красителя индиго с последующей нейтрализацией. По внешнему виду — синевато-черная нерасслаивающаяся паста, массовая доля сухого остатка — не менее 45 %, красителя — не менее 22,5 %.

Тартразин Ф — порошок оранжево-желтого цвета, без вкуса и аромата. Массовая доля красителя — не менее 85 %. По физико-химическим и органолептическим показателям должен соответствовать требованиям действующей НТД.

Красители натуральные пищевые (ОСТ 18-405). В зависимости от вида используемого сырья выпускают концентрированными или порошкообразными. Концентрированные: бузиновый, вишневый, виноградный, ежевичный, черничный, черноплодно-рябиновый, черносмородиновый, фитолакковый; порошкообразный — свекольный. По внешнему виду концентрированные — густая сиропообразная жидкость, кисло-сладкого и слабо кислого вкуса; порошкообразный — интенсивного красного или темно-красного цвета. Массовая доля сухих веществ в зависимости от наименования — 35–68 %.

Краситель свекольный порошковый (ТУ 10-04-04-19) представляет собой свекольный сок, обезвоженный методом сублимационной сушки. По внешнему виду — сыпучий мелкодисперсный порошок от красного до темно-бордового цвета, с массовой долей влаги не более 4 %.

Ароматические вещества. Используют настои, экстракты, эссенции, растворы душистых веществ, которые в зависимости от способа получения подразделяются на изготовляемые из растительного сырья, изготовляемые из синтетических душистых веществ, а также комбинированные, получаемые из смеси натуральных и синтетических душистых веществ.

Ряд вкусовых и ароматических добавок готовят непосредственно на предприятиях по действующим технологическим инструкциям. К числу таких добавок относятся: настой лаврового листа, корицы, гвоздики, травы райхон и др.

Натуральные эссенции изготавливают экстрагированием ароматических веществ. Для приготовления безалкогольных напитков широко применяются лимонная, мандариновая и апельсиновая эссенции. Натуральные эссенции могут быть получены методом вакуум-дистилляции из свежих плодов, заливаемых водно-спиртовой смесью. Из-за того, что содержащиеся в природных ароматических веществах терпены нерастворимы в воде, может произойти помутнение напитков, поэтому при приготовлении эссенции эфирные масла подвергаются детерпенизации, т. е. удалению терпенов.

Синтетические эссенции (ОСТ 18-103) представляют собой спиртовые растворы душистых веществ. Используют апельсиновую, грушевую, «крем-сода», лимонную и другие синтетические эссенции.

Настои цитрусовые спиртовые (ОСТ 18-115). Для приготовления безалкогольных напитков используют лимонный, апельсиновый, мандариновый и грейпфрутовый настои. Изготавливают их путем экстрагирования эфирного масла водно-спиртовым раствором из цедры лимона, апельсина, грейпфрута или из кожуры мандарина. Вкус и аромат ярко выраженные, свойственные соответствующим плодам, светло-желтого цвета, объемная доля спирта —65 %.

Настои спиртовые из растительного сырья (ТУ 10-04-22.10). В качестве растительного сырья для настоев используют плоды можжевельника, полынь, солодковый корень, сумах, тысячелистник, чай зеленый и черный, ржаной солод, калгановый корень и родиолу розовую. По внешнему виду это прозрачная жидкость без посторонних включений. Вкус, аромат, цвет — свойственные сырью. Объемная доля спирта для настоя можжевельника, полыни, тысячелистника — 40,3 %, для солодкового корня, чая зеленого и черного — 19,4 %, ржаного солода и калганового корня — 59,3 %, для родиолы розовой — 39 %.

Настои спиртовые тархунный и мятный (из свежих листьев эстрагона и мяты перечной) по своим показателям должны отвечать требованиям ТУ 10-04-06-163. По внешнему виду — прозрачная жидкость без осадка и взвешенных частиц. Вкус и аромат — свойственные сырью, из которого настои приготовлены. Объемная доля спирта — 60,6 %.

Настой кофейный (ТУ 18-6-200) — прозрачная темно-коричневая жидкость с характерным запахом кофе, горьковатого вкуса без посторонних привкусов. Массовая доля спирта — не менее 42 %.

Эфирные масла — продукты, полученные экстракцией или перегонкой с водяным паром из эфирно-масличного сырья: лавра, эвкалипта, розы, цедры цитрусовых плодов, гвоздики, полыни лимонной и др. Производятся по различным нормативным документам. Используют в виде спиртовых растворов. В некоторые напитки добавляют ванилин (ГОСТ 16599), изоборнилацетат (ТУ 18-16-237) — бесцветная жидкость с запахом хвои; пряности, мед (ГОСТ 19792), продукты пчеловодства (апилак, экстракты цветочной пыльцы), молочные продукты (сгущенная и сухая молочная сыворотка, сухое обезжиренное молоко).

В последнее время для приготовления безалкогольных напитков широко используются концентраты, композиции и концентрированные основы. Как правило, они состоят из двух частей: ароматической и экстрактивной. Органолептические и физико-химические показатели данных продуктов должны соответствовать требованиям: концентраты для напитков — «Аромат 707» и «Кола 707» — ТУ 10-04-06-104; «Байкал тонизирующий» — ОСТ 18-355; «Вечерний Арбат» — ТУ 10-04-06-63; «Кока-Кола», «Фанта» — сертификату фирмы «Кока-Кола»; «Пепси-Кола», «Фиеста» — сертификату фирмы «Пепсико»; «Фруктовый» — ТУ 10-04-06-10; концентрированные основы для напитков: «Бештау» — ТУ 10-04-06-30, «Виктория» и «Дары леса» — ТУ 10-04-08-155, «Флора» — ТУ 10-04-06-27, «Экстра ситро» — ТУ 10-04-06-101; композиция для купажа напитка «Лимонад» — по ОСТ 18-103.

Как правило, концентраты напитков по внешнему виду представляют собой густую жидкость с интенсивным специфическим вкусом и ароматом, соответствующим компонентам, входящим в его состав.

К напиткам на зерновом сырье и напиткам брожения относят квас, полученный брожением, и квасы бутылочного розлива, которые производятся по технологии газированных безалкогольных напитков.

Основное сырье для квасов брожения — концентрат квасного сусла (ККС), сахар, вода. Требования к двум последним видам сырья приведены выше.

Концентрат квасного сусла (ГОСТ 28538-90) — продукт, получаемый путем затирания с водой ржаного и ячменного солодов, ржаной или кукурузной муки, или свежепроросшего томленого (ферментированного) ржаного солода с добавлением ржаной муки и ферментных препаратов, с последующим осветлением, сгущением полученного сусла в вакуум-аппарате и тепловой обработкой продукта. Используется также для приготовления концентратов квасов. По внешнему виду это вязкая густая жидкость темно-коричневого цвета, кисло-сладкого вкуса, с незначительно выраженной горечью, с ароматом ржаного хлеба, хорошо растворимая в воде, имеющая массовую долю сухих веществ 70 ± 2 % и титруемую кислотность 16–40 см3 раствора NaOH концентрацией 1,0 моль/дм3 на 100 г концентрата.

На небольших производствах в качестве сырья применяют квасные хлебцы или сухой квас.

Квасные ржаные хлебцы (ОСТ 18-1999) используют при производстве хлебного кваса с применением настойного способа получения сусла. Выпекают квасные хлебцы из смеси ржаного и ячменного солодов, ржаной муки, воды, без дрожжей и закваски. Вкус кисло-сладкий, характерный для ржаного хлеба, без горького привкуса, с резко выраженным ароматом, без признаков затхлости, плесневелости и других посторонних запахов. Цвет — темно-коричневый. Массовая доля влаги 40 %, растворимых в воде веществ — 52,0 %. Выпекают хлебцы по специальной технологии, обеспечивающей интенсивное накопление меланоидинов, которые придают хлебцам темно-коричневый цвет и аромат ржаного хлеба.

Квас сухой хлебный (ОСТ 365) — полуфабрикат для приготовления хлебного кваса в домашних условиях и для промышленного производства кваса настойным способом. Получают его из сухарей специально выпеченного хлеба. По внешнему виду — сухарная мука крупного помола с характерным для ржаного заварного хлеба вкусом, коричневого цвета с красноватым оттенком, с резко выраженным ароматом, без признаков затхлости, плесневелости и других посторонних запахов, с массовой долей влаги 10 %; массовой долей растворимых в воде веществ — не менее 49 %.

Для производства бутылочных квасов выпускаются концентраты «Русского» и «Московского» кваса (ГОСТ 28538). По внешнему виду это непрозрачная вязкая густая жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета, кисловато-сладкого, хлебного вкуса, с массовой долей сухих веществ 70 ± 2 %.

Экстракты квасов окрошечного и для русской окрошки (ГОСТ 28538): по внешнему виду это непрозрачная вязкая густая жидкость темно-коричневого цвета, кисло-сладкого вкуса с солоноватым привкусом и ароматом ржаного хлеба и укропа — в экстракте окрошечного кваса и с привкусом, характерным для хрена, с ароматом петрушки, укропа, ржаного хлеба — в экстракте кваса для русской окрошки. Массовая доля сухих веществ для экстракта кваса окрошечного 70 ± 2 %, кваса для русской окрошки — 65,5 ± 2 %.

Основное сырье для производства искусственно минерализованных вод — неорганические соли, некоторые из них используются также для приготовления порошкообразных смесей шипучих напитков.

Гидрокарбонат натрия (сода) — по физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям ГОСТ 2156.

Натрия хлорид (поваренная соль) — по физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям ГОСТ 4233.

Кальция хлорид — представляет собой бесцветные кристаллы, горьковато-соленого вкуса, без запаха, легко растворяется в воде. По физико-химическим и органолептическим показателям должен отвечать требованиям ТУ 6-09-4578.

Магния хлорид — белые кристаллы горьковато-соленого вкуса, легко растворимы в воде. Физико-химические показатели должны соответствовать требованиям ГОСТ 4209.

  1. Технологические стадии производства газированных безалкогольных напитков

Основные стадии производства безалкогольных напитков — варка сахарного сиропа, приготовление купажного сиропа, приготовление газированной воды, купажирование и розлив. Принципиальная технологическая схема приведена на рис. 10.1.

Плодовые соки, экстракты, морсы

Вода

Концентраты, ароматные настои, эссенции

Сахар

Пар

Приготовление сахарного сиропа

Приготовление

купажногосиропа

Вода

Растворы кислот, красителей, консервантов

Сахар

Электро-

обогрев

Приготовление сахарного колера

Фильтрование купажного сиропа

Осадок

Газы

Чистые

бытылки

Дозировка купажного сиропа в бутылки сироподозирующим автоматом

Вода

Умягчение

воды

Охлаждение

и сатурация

Заполнение авто-матом бутылок с сиропом газиро-ванной водой

Хладагент

Перемешивание полученной смеси автоматом-смесителем

Клей,

этикетки и укупорочные

Бракераж и внешнее оформление бутылок с напитками и укладка бутылок автоматом

Брак

материалы

Хранение напитков

Рис. 10.1. Технологическая схема производства газированных напитков

При использовании синхронно-смесительного способа розлива сначала купажный сироп смешивают с деаэрированной водой, а затем полученную водно-купажную смесь подвергают охлаждению и насыщению диоксидом углерода.

Сахарный сироп готовится, в основном, горячим способом. Сахар растворяют в воде и кипятят в течение 30 мин, затем полученный сироп охлаждают. На заводах, производящих напитки «Пепси-Кола» и «Фанта», сахарный сироп готовят как холодным, так и горячим способом. Холодный способ — растворение сахара без нагревания и фильтрование сиропа. Массовая доля сухих веществ в сиропе должна составлять 60–65 %. После фильтрования сахарный сироп охлаждают в теплообменниках рассолом или холодной водой до температуры 10–20 °С.

При варке сахарного сиропа в присутствии кислот, содержащихся в плодово-ягодных соках и винах, лимонной кислоты, происходит инверсия сахарозы с образованием инвертного сахара — смеси глюкозы и фруктозы. Наряду с инвертным сахаром образуется продукт более глубокого распада сахаров — оксиметилфурфурол, содержание которого регламентируется органами здравоохранения РФ (0,1 г в 1 дм3 напитка).

Колер получают путем нагревания сахара, содержащего 1–2 % воды, до температуры плавления (160–165 °С). При выдержке в этих условиях происходит обезвоживание сахарозы. В результате этого сахар приобретает темно-бурую окраску. Колер разводят горячей водой до массовой доли сухих веществ 70 ± 2 % и охлаждают.

Купажный сироп готовится смешиванием сахарного сиропа со всеми компонентами напитка, за исключением газированной воды, или варкой плодово-ягодного полуфабриката с сахаром. Готовят купажные сиропы холодным, горячим или полугорячим способом.

При приготовлении купажного сиропа холодным способом все полуфабрикаты задают в купажный чан при перемешивании в определенной последовательности по принципу: от менее к более ароматным видам сырья. Все полуфабрикаты тщательно перемешивают и фильтруют до полной прозрачности. Холодным способом готовят купажные сиропы для напитков на цитрусовых настоях, концентратах, композициях, ароматических настоях и эссенциях.

Полугорячий и горячий способы применяются, если в состав купажного сиропа входят соки и вина, для их деалкоголизации и упаривания. В сироповарочный котел вносят 50 % (по полугорячему способу) или 100 % (по горячему) от рецептурного количества плодово-ягодных соков или вина, подогревают их и засыпают все количество сахара, кипятят 30 мин, удаляют образующуюся пену, затем фильтруют сироп в горячем состоянии и охлаждают до температуры 20 °С. При купажировании в полученный продукт добавляют остальные составные части купажного сиропа. Купаж тщательно перемешивают и проверяют органолептические и физико-химические показатели.

При приготовлении сиропов на плодово-ягодных соках происходит инверсия сахарозы за счет содержащихся в них кислот. Готовый купаж охлаждают до температуры 10 °С, выдерживают 2–4 ч и передают на розлив.

Розлив напитков можно осуществлять двумя способами: дозированием купажного сиропа в бутылки с последующим доливом газированной водой; насыщением смеси деаэрированной воды и купажного сиропа углекислым газом с последующим розливом уже готового напитка в бутылки. Насыщение воды диоксидом углерода осуществляется в сатураторах, а напитков — в синхронно-смесительных установках. Вода предварительно фильтруется, при необходимости умягчается и проходит другие виды обработки по технологии, описанной в разделе «Водка. Технология производства».

Перед насыщением СО2 воду охлаждают до 2–4 °С и деаэрируют, т. е. удаляют растворенные газы, мешающие введению диоксида углерода. Массовая доля СО2 в напитках 0,2–0,5 %.

Бутылки, заполненные напитком, проходят бракераж, этикетировку и до реализации хранятся на складе при температуре не выше 12 °С.

Негазированные напитки после смешивания купажного сиропа с водой разливают в холодном или горячем виде без насыщения диоксидом углерода. Горячий розлив осуществляется при температуре 80–85 °С.

4 Производство кваса

Основные стадии производства кваса: получение квасного сусла; сбраживание квасного сусла; купажирование кваса; розлив кваса.

На заводах квасное сусло получают настойным способом из квасных ржаных хлебцев или сухого кваса путем экстрагирования горячей водой или из концентрата квасного сусла растворением до необходимой массовой доли сухих веществ.

При приготовлении квасного сусла из концентрата квасного сусла его вносят в количестве 70 % от предусмотренного рецептурой, разводят водой с температурой 30–35 °С в 2–2,5 раза. Остальные 30 % ККС применяют на стадии купажирования сброженного кваса.

Сбраживают квасное сусло с помощью комбинированной закваски, которая состоит из квасных дрожжей расы М и молочнокислых бактерий рас 11 и 13, в бродильном или бродильно-купажном аппарате. После перекачивания сусла в бродильный аппарат в него задают 25 % сахара (от рецептурного количества) в виде сахарного сиропа при температуре 25 °С и тщательно перемешивают. Массовая доля сухих веществ в сусле для хлебного кваса должно быть не менее 2,5 %, для окрошечного — 1,6 %. Затем вводят предварительно подготовленную комбинированную закваску из чистых культурных квасных дрожжей и молочнокислых бактерий в количестве 2–4 % к объему сусла.

Дрожжи и молочнокислые бактерии при совместном действии образуют этиловый спирт, молочную, уксусную кислоты, СО2, ряд ароматических продуктов, которые придают квасу специфический вкус и аромат.

Для брожения можно также использовать прессованные хлебопекарные дрожжи, однако качество кваса ухудшается. Их расход 0,15 кг/100 дал кваса. Можно применять и пивные, винные дрожжи.

Брожение квасного сусла проводят при температуре 25–28 °С до снижения массовой доли сухих веществ на 1,0 % и достижения кислотности 2,0-2,5 см3 раствора NaOH концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3 кваса. Средняя продолжительность — 16–18 часов. По окончании брожения квас охлаждают до 6 °С, при этом дрожжи оседают на дно аппарата, повторно их не используют. Квас перекачивают в купажный аппарат или купажируют непосредственно в бродильно-купажном аппарате.

Купажирование сброженного кваса проводят, добавляя оставшиеся 75 % сахара в виде сахарного сиропа, 30 % ККС и при необходимости — колер. Купаж тщательно перемешивают мешалкой или диоксидом углерода для уменьшения потерь СО2. После проверки основных показателей качества передают на розлив.

При производстве хлебного кваса для горячих цехов в сброженный квас при купажировании вносят расчетное количество аскорбиновой кислоты, хлорида кальция, калия фосфорнокислого и поваренной соли в виде водных растворов.

Разливают квас в автоцистерны и бочки. Температура кваса при розливе не должна превышать 12 °С.

Контрольные вопросы

1. Приведите классификацию безалкогольных напитков.

2. Охарактеризуйте сырье, используемое для производства безалкогольных напитков.

3. Какие красители используются в производстве напитков ?

4. Какие ароматические вещества можно использовать в производстве напитков ?

5. Назовите основные стадии производства безалкогольных напитков

6. Каким способом готовят сахарный сироп ?

7. Что такое колер ?

8. Каким способом готовят купажные сиропы ?

9. Назовите основные стадии производства кваса

10 Какое сырье используют для получения кваса.

ЛЕКЦИЯ № 11

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ВИНОДЕЛИЯ

1. Классификация вина.

2.Технология производства виноградного вина

3.Особенности производства отдельных групп виноградных вин.

1 Классификация вина

Виноделие — древнейшее производство, основанное на использовании жизнедеятельности дрожжей. Считают, что родина культурного винограда — Закавказье, Средняя Азия, а также Иран, Афганистан, Малая Азия, где начали возделывать виноградную лозу примерно 4–6 тысяч лет до н. э. В Древнем Египте до того, как были построены пирамиды, уже готовили около десяти сортов белого и красного вина. Виноградарство и виноделие достигло своего расцвета в Древней Греции и Риме, откуда распространилось в страны Ближнего Востока, Северной Африки, Европы, где имелись благоприятные почвенно-климатические условия. Древнейшие винодельческие районы — Армения, Грузия, Азербайджан, Молдавия, Украина. В XVII–XVIII веках развивается виноградарство на Дону, на территории Краснодарского и Ставропольского краев.

Виноградные вина классифицируют в зависимости от способа производства, содержания спирта и сахара, качества и сроков выдержки, цвета (рис. 11.1).

2 Технология производства виноградных вин

Сырьем для винодельческой промышленности является виноград. Ягоды винограда содержат высокосахаристый сок, из которого получают вино. В состав ягод, кроме сахара (в основном глюкоза и фруктоза), входят органические кислоты, пектиновые, красящие, ароматические вещества, другие соединения.

Виноград собирают в период технической зрелости, т. е. когда в нем содержится столько сахара и кислоты, сколько необходимо для получения вина данного типа. В виноделии используют технические сорта винограда, которые делятся на две большие группы: универсальные и специальные. Универсальные сорта выращивают в различных районах виноделия, из них готовят разные типы вин. Специальные сорта предназначены для выработки определенных типов вин.

Производство виноградных вин складывается из следующих основных стадий: получение виноградного сусла, брожение сусла, обработка и выдержка вин.

Все технологические схемы переработки винограда на сусло сводятся к двум основным: по белому способу — с быстрым отделением сусла от мезги и последующим сбраживанием сусла, по красному — с брожением мезги; допускаются различные виды экстрагирования мезги.

По белому способу перерабатывают виноград как белых, так и окрашенных сортов, целыми гроздьями или с предварительным дроблением ягод. Получаемые виноматериалы имеют белый или розовый цвет. При переработке винограда любой окраски по красному способу виноматериалы имеют в основном красный и розовый цвет, иногда желтый. Технология переработки винограда по белому способу предусматривает ряд приемов, которые исключают чрезмерный переход в сусло экстрактивных и красящих веществ кожицы, ухудшающих качество белых вин. По этому способу получают белые натуральные вина, шампанские, коньячные и хересные виноматериалы.

Вина

По способу производства

По содер-жанию спирта и сахара

В зависимос-ти от качества и сроков выдержки

По цвету

Натуральные

Газированные

Специальные

Натуральные

сухие

Специальные

Моло-дые

Бе-лые

Ароматизированные

Сухие особые

Без выдержки

Розо-вые

Контролируе-мых назва-ний по проис-хожде-нию

Полусу-хие

Полусдадкие

Крепкие

Выдержанные

Марочные

Красные

Полуде-сертные

Коллекцион-ные

Десерт-ные

Ликерные

Рис. 11.1. Классификация виноградных вин

Виноград должен быть переработан в течение 4 часов после его сбора, не позднее. Поступивший виноград направляют на дробление для выделения сока. В результате дробления получают мезгу (суспензия, состоящая из жидкой фазы — сусла — и твердой — кожицы и семян). От мезги самопроизвольно отделяется сусло-самотек — самая ценная фракция, из которой получают высококачественные вина. Чтобы выделить оставшееся сусло, мезгу прессуют на механических прессах, в результате получают сусло I, II, III фракции (давления). Сусло I давления полностью или частично идет на производство марочных вин, сусло II и III давления — на получение всех остальных типов вин. Полученное виноградное сусло осветляют путем отстаивания с целью удаления взвешенных частиц. В процессе отстаивания сусло обрабатывают диоксидом серы или сернистой кислотой для предотвращения окислительных процессов и развития посторонних микроорганизмов. Осветленное сусло направляют на брожение. Сбраживание осуществляется чистой культурой винных дрожжей при температуре 14–18 °С, но не выше 22 °С. В результате получают молодое вино.

При переработке винограда по красному способу стремятся извлечь из твердых элементов виноградной грозди как можно больше экстрактивных, красящих, фенольных и ароматических веществ. Для этого используют различные приемы: после дробления винограда сусло настаивают на мезге либо проводят нагревание мезги или ее спиртование, брожение сусла на мезге. Температура брожения 26–30 °С.

По красному способу готовят красные натуральные вина, специальные крепкие вина (портвейн, мадера, марсала), все наименования десертных вин, некоторые марки розовых и желтых вин.

Полученное по белому и по красному способу молодое вино направляется на выдержку. В процессе выдержки формируются вкус и букет, характерные для вина данного типа, выпадают в осадок нестойкие соединения и значительное количество микроорганизмов, вино осветляется, становится стабильным к помутнениям. Для выдержки молодого вина применяют различные технологические емкости: деревянные бочки, крупные металлические резервуары, бутылки. При выдержке в деревянных бочках происходит газообмен между вином и воздухом, а также экстракция вином из древесины фенольных и ароматических веществ. Все это способствует созреванию молодых виноматериалов. Выдержка в крупных резервуарах протекает практически без доступа кислорода, что ухудшает условия созревания вина.

В процессе выдержки проводят переливки и доливки. Цель переливок — отделение осветленного виноматериала от выпавших в результате выдержки или хранения осадков, при необходимости — обеспечение доступа кислорода для формирования и созревания вин. Переливки различают открытые (с доступом воздуха, проводят в основном при выдержке вина в крупных резервуарах) и закрытые (без доступа воздуха). Цель доливок — исключить образование над вином свободного воздушного пространства, так как это может вызвать окисление ценных компонентов вина и развитие аэробных микроорганизмов. Доливки проводят при выдержке в деревянной таре, где происходит уменьшение объема вина за счет испарения через поры древесины. Крепкие вина доливают 1–2 раза в год, десертные (кроме токайских) — 1 раз в месяц, натуральные — не реже 1 раза в неделю.

В нашей стране в бутылках проводят выдержку только коллекционных вин, за рубежом выдержка в бутылках — часть процесса производства отдельных типов вин. Бутылки с вином укупоривают корковыми пробками, сверху заливают парафином с воском или сургучной смолкой и укладывают в штабеля в горизонтальном положении (для предотвращения подсыхания пробки и поступления кислорода воздуха).

Все вина, поступающие в продажу, должны быть прозрачными. Для придания винам стабильности их подвергают различным видам обработки: физическим, физико-химическим, химическим, биохимическим. К физическим способам относятся центрифугирование, фильтрация, термическая обработка. В последнем случае вино обрабатывают либо холодом — охлаждают до температуры близкой к температуре замерзания, выдерживают, в результате нестойкие соединения выпадают в осадок, затем в этих же условиях фильтруют; либо теплом — путем кратковременного (пастеризация, горячий розлив) или длительного нагревания (для ускорения созревания специальных типов вин — мадеры, портвейна, хереса, марсалы, некоторых десертных вин). Физико-химический метод осветления и стабилизации вин — оклейка. В вино вводят органические (желатин, рыбий клей, яичный белок, казеин) или неорганические (бентонит, полиакриламид, диоксид кремния и др.) вещества, способствующие оседанию мутеобразующих компонентов (белков, фенольных веществ, полисахаридов). С помощью химического взаимодействия с целью удаления из вина избыточного содержания ионов металлов (в основном железа и меди) используют деметаллизаторы (желтую кровяную соль — ЖКС, трилон Б, фитин и др.). Биохимический способ устранения помутнения вин — применение ферментных препаратов, в основном пектолитического и протеолитического действия.

На практике используют комплексные схемы обработки виноматериалов, сочетающие вышеперечисленные способы и приемы. В результате всех видов обработки ускоряется выделение из молодых вин нестойких коллоидных соединений, способных в дальнейшем выпасть в осадок. Кроме этого, устраняются или предупреждаются возможные помутнения в готовых винах, причиной которых могут быть их болезни и пороки.

Обработанные и выдержанные виноматериалы не всегда по своим кондициям (содержание сахара, спирта, кислотность и т. д.) удовлетворяют требованиям, предъявляемым к готовым винам. Для обеспечения кондиционности вин применяют эгализацию, ассамблирование, купажирование.

Эгализация — смешивание молодых вин одного сорта для обеспечения их однородности. Купажирование — смешивание вин из разных сортов винограда, вин разных типов, виноматериалов и других компонентов (спирта, вакуум-сусла и др.). Ассамблирование — объединение мелких партий готового вина в крупные в пределах одного сорта, но полученных с разных виноградников.

По истечении установленного срока выдержки вина разливают в бутылки.

  1. Особенности производства отдельных групп виноградных вин

Натуральные вина получают в результате полного или частичного сбраживания сахара, содержащегося в сусле, без добавления спирта. При полном выбраживании сахара получают сухие вина.

Белые сухие натуральные вина характеризуются нежным тонким букетом и вкусом без грубости и терпкости (тона окисленности не допускаются), цвет — чаще всего светлый, соломенно-желтый. Одними из лучших белых натуральных вин, выпускаемых в странах СНГ, считаются «Рислинг», «Алиготе», «Пино», «Фетяска», «Цинандали», «Гурджаани» и др.

В Грузии, в ее восточной части (Кахетии), производят вина кахетинского типа, относящиеся к натуральным белым сухим особым. Характеризуются высокой экстрактивностью, спиртуозностью, умеренной окисленностью, плодовым ароматом, терпким вкусом, цветом чая.

Особенности технологии: виноградное сусло сбраживают на мезге с гребнями (гребень — часть грозди винограда, механический остов) в зарытых в землю больших глиняных кувшинах (квеври) или в крупных наземных емкостях. Периодически, 3–4 раза в сутки, сусло с мезгой перемешивают. После окончания брожения резервуары доливают и в течение 3–4 месяцев виноматериал настаивают на мезге. В процессе выдержки вино самоосветляется, его отделяют от мезги. Для производства марочных вин используют только самотечные фракции (самопроизвольно отделяющиеся при дроблении) вина. Представители вин кахетинского типа — «Тибаани», «Телави», «Кахети», «Шуамта».

В Армении, в Эчмиадзинском районе из винограда сорта Воскеат готовят эчмиадзинские вина, относящиеся к сухим особым. Они отличаются интенсивным темно-янтарным цветом, во вкусе и букете ощущаются хересные и мадерные тона.

Так называемые желтые вина, к которым можно отнести и эчмиадзинские, производят во Франции (в коммуне Шато-Шалон департамента Юра из сорта винограда Совиньон). Пожелтение вина связано с длительным окислением, происходящим в процессе выдержки в недолитых бочках при участии дрожжей Saccharomyces oviformis.

Красные сухие вина имеют темно-рубиновый или гранатовый цвет с красными или фиолетовыми тонами для молодых вин, с возрастом появляются луковичные, кирпичные оттенки. Вкус полный, терпковатый, кислотность умеренная, аромат сортовой с фруктовыми оттенками. Виноград перерабатывают по красному способу. Лучшие красные сухие вина стран СНГ — «Оксамит Украины», «Негру де Пуркарь», «Кварели», «Напареули», «Мукузани», «Матраса», «Каберне», «Арени» и др. Известные европейские красные сухие вина — изготавливаемые в Бордо, Бургундии во Франции, Кьянти в Италии, вина Наварры (Испания).

Натуральные полусухие и полусладкие вина получают при частичном сбраживании сахаров сусла или мезги либо купажированием сухих виноматериалов с консервированным суслом без внесения спирта. Эти вина — биологически нестойкие: могут начать бродить, в них легко развиваются дрожжи и другие микроорганизмы. В производстве таких вин наряду с общими технологическими приемами используют специальные меры, направленные на обеспечение их биологической стабильности.

Особенности производства полусухих и полусладких вин: остановка брожения в нужный момент для получения вина с необходимым содержанием сахара и спирта, стабилизация виноматериала в ходе технологических обработок и выдержки, а также разлитого в бутылки готового вина. Используют виноград белых, розовых, красных сортов сахаристостью 20–22 %. Остановку брожения проводят различными способами, среди которых широкое распространение получили сульфитация (введение диоксида серы), термическая обработка (теплом или холодом), поддержание низких температур при брожении для накопления CО2. Стабильность готовых натуральных вин, содержащих сахар, обеспечивают путем бутылочной пастеризации или горячего розлива.

Для белых полусухих и полусладких вин характерен цвет от светло-соломенного до темно-золотистого, красных — от светло-красного до темно-красного, розовых — от светло-розового до светло-красного, вкус и букет легкие, гармоничные, без тонов окисленности и посторонних привкусов и запахов. В букете ощущаются плодовые или цветочные тона, сортовой аромат. В красных винах во вкусе заметна некоторая терпкость.

Лучшие вина этой группы, которые выпускаются в странах СНГ, — «Псоу», «Твиши», «Лыхны», «Чхавери», «Ахашени», «Киндзмараули», «Хванчкара», «Изумрудное», «Свадебное», «Масис розовый», «Кулеская долина», «Пиросмани» и др. За рубежом наиболее известны полусладкие вина Франции, ФРГ и Венгрии. Их получают из высокосахаристых поздних сортов винограда, пораженного «благородной гнилью» (грибком Botrytis cinerea). Во Франции такие вина вырабатывают в Сотерне (одно из лучших — «Шато-Икем»), Барзаке и к югу от Бордо, в Германии — в районах Рейна и Мозеля («Ауслезе» и «Шпетлезе»), в Венгрии — в районе Токая.

Специальные вина — крепкие, десертные и ликерные, при их изготовлении к виноградному суслу во время брожения или к купажу во вторичном виноделии добавляют спирт и другие ингредиенты.

К крепким винам относятся вина типа портвейна, мадеры, хереса, марсалы. К десертным — вина токайского типа, мускатные, кагор. Для производства крепких и десертных вин используют виноград с высоким содержанием сахара — 24–26 % и выше. При изготовлении данных типов вин применяют также дополнительные специальные приемы, в результате чего эти вина приобретают особые вкусовые качества. Большинство этих приемов направлено на задержку нормального хода брожения на определенной стадии, чтобы сохранить в вине то или иное количество сахара. Широко распространенным способом прекращения брожения на любой стадии является спиртование (крепление) — введение в сбраживаемое сусло спирта. При этом в вине сохраняется необходимое количество сахара и одновременно сообщается ему требуемая крепость. При изготовлении десертных вин спиртование производят не только спиртом-ректификатом, но и мистелем. Кроме того, используются такие специальные приемы, как настаивание сусла на мезге с последующим нагреванием, спиртование мезги. Эти операции обеспечивают растворение в сусле ароматических и красящих веществ, находящихся в клетках кожицы.

Приемка винограда на переработку (взвеши-вание, отбор средней пробы, разгрузка в приемные бункеры

Разваривание ягод с отделением гребней

Сульфитация мезги

Белые виноматериалы

Красные виноматериалы

Выделение из мезги сусла-самотека

Схема 1

Схема 2

Схема 3

Прессование стекшей мезги

Внесение пектолити-ческих ферментных препаратов

Тепловая обработка мезги

Выделение из мезги сусла-самотека

Сульфитация сусла

Настаивание на мезге

Сульфитация сусла

Охлаждение сусла перед отстаиванием

Брожение на мезге

Выделение из мез-ги сусла-самотека

Внесение чистой культуры дрожжей

Внесение в сусло сорбентов и флокулянотов

Отделение сброженного сусла от мезги

Прессование стекшей мезги

Сбраживание сусла в потоке

Осветление сусла

Прессование сброженной мезги

Сульфитация сусла

Экстрагирование мезги сброжен-ным сусломв потоке

Внесение чистой культуры дрожжей

Охлаждение сусла

Осветление сусла

Отделение сброженного сусла от мезги

Сбраживание сусла

Внесение чистой культуры дрожжей

Прессование сбродившей мезги

Сбраживание сусла

Дображивание сусла

Снятие с дрожжевого осадка

Сульфитация

Эгализация виноматериалов

Рис. 11.2 Технологические стадии получения виноматериалов для белых и красных вин специального типа

Вина типа портвейна и мадеры. Родина портвейна и мадеры — Португалия. В производстве данного типа вин используют различные сорта винограда, как белые, так и красные, с сахаристостью 180–240 г/дм3. Переработку ведут по красному способу с брожением или нагреванием мезги. При концентрации сахара 100–120 г/дм3 бродящее сусло спиртуют до крепости 18,5–19 %. Особой стадией является портвейнизация вина, которая заключается в тепловой обработке вина в недолитых на 1–2 дм3 бочках, размещенных на солнечных площадках или в термокамерах при температуре соответственно 28–30 °С и 35–45 °С, в течение одного летнего сезона.

При изготовлении мадеры также проводят термическую обработку — мадеризацию. Ее отличие от портвейнизации состоит в более длительной выдержке и при доступе кислорода воздуха к вину. Молодое вино нагревают в бочках на солнечных площадках при температуре 28–35 °С, в остекленных оранжереях при 40–45 °С или в искусственно обогреваемых помещениях при 45–70 °С. Продолжительность выдержки зависит от температуры и составляет от 2–3 летних сезонов до 6–7 месяцев. Бочки недолиты вином на 40–50 дм3 .

Формирование вкуса и букета вин типа мадеры и портвейна связано с окислительными процессами, происходящими при нагревании вина и доступе кислорода, только в случае мадеры они протекают более глубоко.

В настоящее время в Португалии готовят портвейны экстра сухой, сухой, полусухой, сладкий, очень сладкий, крепостью от 18 до 21 % и сахаристостью от 35 до 165 г/дм3. Мадеру выпускают нескольких типов: сухую — «Серсиаль» (цвет светлый), полусухую — «Вердельо» (цвет янтарный), полусладкую — «Боаль» (цвет темно-золотистый), сладкую — «Мальмсей». Крепость 17–21 %, содержание сахара от 2–4 до 240 г/дм3 .

В странах СНГ выпускаются вина типа портвейна — «Карданахи», «Айгешат», портвейн белый «Южнобережный», портвейны красные «Ливадия», «Массандра» и др., типа мадеры — «Анага», «Серсиаль Магарач», мадера «Крымская», «Мадера Дона», мадера «Массандра» и др.

Вина типа хереса. Херес — самое известное вино Испании, вырабатываемое из винограда хересных сортов (Педро Хименес и Паломино в Испании; Клерет, Серсиаль, Воскеат, Чилар, Пино белый и другие в странах СНГ) с сахаристостью 18–23 %.

Виноград перерабатывают по белому способу. Полученный виноматериал спиртуют до крепости 16,5 %. Одна из особенностей в производстве хереса — гипсование. Гипс вносят либо в мезгу, либо в виноматериал, что придает готовому вину специфический вкус (солоноватость, характерную горечь) и обеспечивает большую прозрачность и стойкость вина. Проводят также хересование — выдержку вина в неполных бочках под пленкой специальных хересных дрожжей. В результате их жизнедеятельности, а также протекания окислительно-восстановительных процессов вино приобретает особые вкус и букет.

По технологии, принятой в Испании, херес выдерживают под пленкой дрожжей в бочках по системе солера. Бочки устанавливают в 3 или 4 яруса. Нижний ряд называется «солера», остальные ряды — «криадера». Вино перемещается раз в год сверху вниз, и в ряду «солера» находится наиболее старое, зрелое вино, идущее на реализацию.

Следующая особенность в производстве хереса — тепловая обработка вина в полных бочках в соляриях (3–4 месяца) или термокамерах (30 суток) при температуре 40–45 °С. Заключительная стадия — выдержка в течение 1,5–5 лет.

Основные виды хереса, производимые в Испании: «Фино» — вино сухое, с низкой кислотностью, цвет соломенно-желтый, тонкий букет с оттенком ромашки, крепость 13–16 %, срок выдержки от 5 до 10 лет; «Амонтильядо» — сухое вино, крепость до 20 %, цвет от янтарного до темно-золотистого, во вкусе — солоноватость, срок выдержки 12–20 лет; «Олоросо» — вино сухое или с небольшим содержанием сахара, цвет янтарно-золотистый, вкус полный, мягкий, аромат сильный, со смолистыми и пряными тонами, крепость до 21 %. В странах СНГ вина типа хереса выпускают следующих наименований: «Херес сухой крепкий», «Херес Кубанский», «Аштарак», «Херес Магарач», «Чигман», «Тарки-Тау», «Херес Яловены» и др.

Вина типа марсалы. Родина прославленного во всем мире вина марсалы — Сицилия. Это крепкое, темно-янтарного цвета вино, вкус жгучий, слегка смолистый. Вырабатывают из белых и красных сортов винограда Катарратто и Инзолия.

Марсала — купажное вино, получаемое смешиванием в разных соотношениях трех исходных материалов: основного белого виноматериала, спиртованного (сифонэ) и сульфитированного сусла (котто). Затем купаж спиртуют до нужной крепости, осветляют, стабилизируют, подвергают тепловой обработке, выдерживают в дубовых бочках.

Выпускаются четыре типа: самородная (вержини) — цвет золотисто-янтарный, крепость 14–20 %, сахара практически нет, выдержка не менее 5 лет; высшая (супериори) — цвет темно-янтарный, крепость 18–22 %, содержание сахара 5–12 %, выдерживается от 2 до 5 лет; тонкая (фине) — наиболее распространенная, цвет кирпично-красный, крепость 17 %, сахар 6,5 %, выдержка не менее 4 месяцев; специальная — готовят на основе высшей и тонкой марсалы, кроме вина используют такие ингредиенты, как яичный желток, кофе, свекловичный сахар и др. Крепость не менее 18 %.

В республиках СНГ вина типа марсалы выпускают в незначительном объеме. Это «Гулистан» (Туркмения), «Марсала» (Молдавия).

Вина токайского типа. Родина этих вин — Венгрия, район г. Токай в юго-западном предгорье Карпат. Вырабатывают их из винограда сортов Фурминт, Гарс Левелю и реже — Мускат белый. Используют перезревший, а также увяленный или заизюмленный виноград, пораженный грибом Вotrytis cinerea («благородной гнилью»). Введение в вино вакуум-сусла, спирта и виноматериалов из других районов страны запрещено.

В Венгрии изготавливают несколько типов токайских вин.

Токай-ассу — используют ягоды, пораженные «благородной гнилью», увяленные и заизюмленные на кустах. Из них готовят тестообразную массу, на которой настаивают сусло или молодое вино в течение 12–36 ч. Затем сусло сбраживают, полученное вино выдерживают 4–6 лет в бочках. Различают 2–6-путтоневые вина (1 путтон — чанок вместимостью около 28–30 дм3) в зависимости от соотношения ягод и сусла (вина). Крепость таких вин — в пределах 12–14 %, содержание сахара — 30–150 г/дм3. Это самый распространенный тип.

Токайское самородное — готовят сухое и с остаточным сахаром. Виноград перерабатывают в том виде, в каком он уродился (отсюда название вина «самородное»), без отделения заизюмленных ягод. После дробления и отделения гребней сусло настаивают на мезге 12–24 ч, затем мезгу отделяют, сусло сбраживают. Вино выдерживают не менее двух лет в недолитых бочках, что способствует появлению окисленного тона во вкусе. Объемная доля спирта 13 %, сахара — от 3 до 30 г/дм3.

В России и странах ближнего зарубежья производство вин токайского типа отличается от классического. Подбродившее высокосахаристое сусло спиртуют, молодое вино выдерживают в неполных бочках 2–3 года. По содержанию спирта и сахара близки к 6-путтоневым ассу. Вкус в сравнении с венгерскими токайскими винами более полный, маслянистый, с тоном ржаной корочки, аромат менее развитый, с тонами айвы или сушеной дыни.

Вина типа малаги. Малага — ликерное купажное вино. Родина вина — Испания, город Малага в Андалузии. Основные сорта винограда для производства испанской малаги — Педро Хименес, Мальвазия, Альбильо и др. Вино готовят из смеси виноматериалов и сусла различной крепости, содержания сахара и цвета. Наиболее известны следующие типы вина: малага белая сухая — цвет от светло-желтого до янтарного, крепость 15–23 %, экстрактивных веществ 14–30 г/дм3; малага сладкая — цвет от светло-желтого до темно-каштанового, крепость 15–23 %, содержание сахара 100–300 г/дм3; малага крема — цвет от желто-золотистого до янтарного с красными оттенками, крепость 15–23 %, сахара 15–90 г/дм3. В зависимости от цвета, сорта винограда и фракции сусла сладкую малагу делят на белую (цвет бледно-желтый и темно-золотистый); золотистую (цвет золотистый или темного янтаря); темную или черную, лагрима (слезы), — используют только сусло-самотек; москатель (мускатное) — вырабатывают из мускатных сортов винограда; Педро Хименес — вино изготавливают только из этого сорта винограда.

Выдержку малаги ведут в полных бочках не менее двух лет.

В Армении, Узбекистане, Туркмении приготовление вин типа малаги («Аревшат», «Дашгала») осуществляется по упрощенной схеме путем купажирования сладкого спиртованного виноматериала и уваренного сусла, с последующей выдержкой купажа в бочках не менее трех лет.

Вина типа кагора. Родина кагора — одноименный город во Франции. Кагор относится к группе красных десертных вин. Технология производства имеет следующие особенности. Используют красные сорта винограда Саперави, Каберне Совиньон, Хиндогны, Кахет, Матраса и другие с сахаристостью 22–26 %. Перерабатывают по красному способу с нагреванием мезги до 55–75 °С. После самоохлаждения сусло подбраживают на мезге с последующим спиртованием до нужной крепости. Для марочных кагоров вино выдерживают в бочках не менее трех лет. Окраска вина темно-рубиновая, вкус полный, бархатный, с тонами шоколада, чернослива.

В производстве некоторых вин типа кагора тепловая обработка мезги отсутствует, ее спиртуют и выдерживают в герметично закрытых резервуарах от 10 до 60 суток. Этот способ получил название кюрдамирского, так как впервые был применен в Кюрдамирском районе Азербайджана.

Лучшие кагоры — «Южнобережный» (Крым), «Шемаха», «Кюрдамир» (Азербайджан), «Узбекистон» (Узбекистан), «Чумай» (Молдавия) и др.

Мускатные вина. Для выработки вин этого типа используют ароматичные мускатные сорта винограда Мускат белый, Мускат розовый, Мускат красный, Алеатико, Мюскадель и др.

В производстве мускатных вин существует две технологии: западноевропейская (французская) и южнобережная (бывшая советская). Особенности первой: сбор винограда осуществляют при сахаристости 25–40 %. После дробления мезгу настаивают, затем прессуют. Полученное сусло сбраживают до накопления объемной доли спирта 5–10 % и спиртуют до необходимой крепости. Выдержку проводят в бочках в течение 2–3 лет. Мускаты, получаемые по этой технологии, имеют мягкий, бархатный вкус, умеренно выраженный сортовой аромат вследствие интенсивного брожения. Наиболее известны мускатные вина Франции — «Мускат Люнель», «Мускат Фронтиньяк», «Мускат Мирваль».

Мускатные вина, выпускаемые в странах СНГ по южнобережной технологии, считаются лучшими в мире. В основе этой технологии — максимальное накопление эфирных масел винограда и предотвращение их окисления. С этой целью используют виноград увяленный, но без заизюмленных ягод, мезгу сульфитируют в умеренных дозах, спиртование сусла проводят в самом начале брожения, выдержка вина продолжается в течение 2 лет в условиях ограниченного доступа воздуха (в полных бочках). Вина, изготовленные по этой технологии, обладают ярким тонким ароматом. Наиболее известные мускатные вина стран СНГ — мускат белый «Ливадия», мускат белый «Красный камень», мускат белый «Южнобережный», мускат черный «Массандра» и др.

Ароматизированные вина относятся к аперитивам — напиткам, возбуждающим аппетит. Такие напитки готовят на основе вина или спирта. Среди аперитивов, изготовляемых на базе вина, наибольшую известность получили вермуты, имеющие горький вкус полыни. Родина вермута — Италия, Турин, где было освоено в XVIII веке их промышленное производство.

Сырьем для ароматизированных вин являются виноматериалы (сухие, реже крепленые, приготовленные из белых, розовых и красных сортов винограда), спирт этиловый ректификованный высшей очистки, сахар (в виде сахарного сиропа), лимонная кислота, колер и экстракты или настои растительного сырья (полыни, кориандра, душицы, цедры цитрусовых, зверобоя, донника, мяты и т. д.).

Ароматизированные вина готовят купажированием обработанных виноматериалов, настоев ингредиентов растительного сырья, сахарного сиропа, спирта, колера. В составе купажа на долю вина приходится 80 %. Приготовленный купаж оклеивают, обрабатывают холодом, фильтруют и направляют на отдых, а затем на розлив. Общая продолжительность обработки до розлива составляет от 2 месяцев до 1 года.

Наибольшую известность на отечественном рынке получили вермуты «Горный цветок»», «Утренняя роса», «Букет Молдавии», «Экстра» и др.

В Италии выпускают вермуты сухие (сахара до 4 %) и сладкие (сахара 14–16 %), крепость вина любого типа 16–18 %. Сладкие вермуты готовят белые и красные, сухие — только белые.

При производстве итальянских вермутов в качестве ароматических добавок используют растения альпийских лугов. Наиболее известны итальянские фирмы «Мартини и Росси», «Риккадонна», «Чинзано», «Ганчиа», «Карпано». Изготавливают вермуты и в других странах. Отличие зарубежных ароматизированных вин от отечественных заключается в том, что в них в значительно меньшей степени используют травы, в основном корни, кору, пряности.

Контрольные вопросы

  1. В какой период собирают виноград ?

  2. Какие сорта винограда используют для получения натуральных красных вин ?

  3. Из каких стадий состоит производство натуральных красных вин ?

  4. Каковы особенности переработки винограда по «белому» способу ?

  5. Какова температура брожения вин ?

  6. Каковы особенности технологии крепких виноградных вин ?

  7. Какова крепость столовых вин ?

  8. Какие вина относятся к специальным ?

  9. Каковы особенности производства хереса ?

  10. Какие сорта винограда используют для производства мускатных вин ?

  11. Какие вина можно отнести к ароматизированным ?

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к изучению дисциплины «Введение в технологию продуктов питания»

Введение

Приступая к самостоятельному изучению курса следует уяснить, что современная пищевая технология базируется практически на всех фундаментальных науках. Сложные процессы, происходящие при переработке сырья в продукты питания, основаны на законах физики, теплофизики, химии, биохимии, микробиологии, механики и др.

Литература /1/.

Научные основы технологии сахара

При изучении темы следует обратить внимание на подготовку свеклы к производству, получение диффузионного сока, способы очистки диффузионного сока, а именно: дефекация диффузионного сока, сатурация, сульфитация сока; на процессы сгущения сока выпариванием. Рассмотреть способы варки утфелей и получения кристаллического сахара. Необходимо знать, сколько циклов кристаллизации предусмотрено в сахаропесочном производстве. Рассмотреть, какие методы используются при переработке оттеков. Подробнее остановиться на производстве жидкого сахара. Рассмотреть возможность его применения в различных отраслях промышленности. Далее следует рассмотреть технологическую схему получения сахара-рафинада. Следует обратить внимание на различия технологического цикла получения сахара-песка и сахара-рафинада.

Литература /1, 30, 34/.

Технология крахмала и крахмалопродуктов

Современная крахмало-паточная промышленность – важная отрасль народного хозяйства. Перерабатывая картофель и кукурузу, крахмало-паточные предприятия выпускают сухой крахмал, глюкозу, различные виды крахмальных паток, модифицированные крахмалы, декстрины, глюкозно-фруктозные сиропы и т.д. Крахмал и крахмалопродукты используют в различных отраслях пищевой промышленности: кондитерской, хлебопекарной, консервной, пищеконцентратной и др. Следует обратить внимание на различные варианты применения крахмалопродуктов.

При рассмотрении технологической схемы получения картофельного крахмала обратить внимание на условия хранения картофеля, способы доставки картофеля на завод, процессы мойки картофеля, измельчения, выделения клеточного сока из кашки, выделения свободного крахмала из кашки, процессам рафинирования крахмального молока, способам промывания, осаждения крахмала, а также вопросам сушки крахмала. Уточнить различия при получении картофельного и кукурузного крахмалов.

Для различных отраслей промышленности кроме обычного сухого крахмала из картофеля и кукурузы выпускают крахмалы с измененными природными свойствами. Их называют модифицированными. Рассмотреть способы получения модифицированных крахмалов.

Сухой крахмал используют для получения декстрина. Рассмотреть способы получения и применения декстрина.

Крахмальная патока – это продукт неполного гидролиза крахмала с разбавленными кислотами или амилолитическими ферментами. В зависимости от назначения крахмальную патоку вырабатывают трех видов. Уточнить, где используется патока и с какой целью, а также рассмотреть технологические схемы получения патоки.

Для получения глюкозно-фруктозного сиропа в качестве исходного сырья используют кукурузный крахмал. Рассмотреть технологию получения глюкозно-фруктозного сиропа, а также варианты его применения в пищевой промышленности.

Литература /1, 29/.

Технология хлеба и хлебобулочных изделий

Технологическая схема производства хлеба и хлебобулочных изделий включает в себя следующие этапы: хранение и подготовка сырья к производству, приготовление и разделка теста, выпечка и хранение хлеба. При изучении данной темы необходимо более подробно остановиться на вопросах хранения и подготовки муки и дополнительного сырья к производству. Выявить различия в способах получения ржаного и пшеничного теста. Охарактеризовать процессы, происходящие при выпечке хлеба, а именно: физические, микробиологические, биохимические и коллоидные процессы. В заключении следует остановиться на способах хранения хлеба.

Литература /1, 6, 7, 8, 9, 10, 24, 26/.

Технология макаронных изделий

Макаронные изделия вырабатывают из пшеничной муки высшего качества специального помола. Готовые изделия могут храниться более года без заметных изменений свойств, так как имеют низкое содержание влаги (13 %) и в них полностью отсутствуют скоропортящиеся добавки, за исключением вкусовых и обогатительных. При рассмотрении данной темы студентам необходимо обратить внимание на классификацию макаронных изделий, технологические схемы производства.

Литература /1, 26, 27/.

Технология кондитерских изделий

Кондитерские изделия в зависимости от технологического процесса и вида сырья подразделяются на две группы: сахарные и мучные. В каждую из этих групп входит несколько видов изделий. К сахарным изделиям относятся шоколад, какао-порошок, конфеты, карамель, мармелад, пастила, ирис, драже и халва; к мучным – печенье, галеты, крекеры, вафли, пряники, кексы, рулеты, торты и пирожные. Необходимо обратить внимание при рассмотрении данной темы на основные виды сырья, применяемого в кондитерской промышленности. Более подробно остановиться на технологии карамели и технологии шоколада.

Карамель – кондитерское изделие, получаемое путем уваривания сахарного сиропа с крахмальной патокой или инвертным сиропом.

Шоколадные изделия вырабатывают из сахара и какаопродуктов – какао тертого и какао-масла.

Литература /1, 28/.

Технология растительных масел

Жиры – это сложная смесь органических соединений с близкими физико-химическими свойствами, содержащимися в тканях растений и животных. Липиды широко распространены в природе и вместе с белками и углеводами составляют основную массу органических веществ всех живых организмов, являясь обязательным компонентом каждой клетки. По своему составу липиды делятся на две группы: простые и сложные.

Современная технология производства растительных масел включает в себя операции подготовки семян к хранению и хранение семян; подготовительные операции, связанные с подготовкой семян к извлечению масла; операции прессования и экстракции масла, первичной и комплексной очистки масла, переработки шрота.

В настоящее время для извлечения масла из семян применяют два способа: последовательное извлечение масла при переработке семян с высоким содержанием масла – прессовым способом, а затем экстракционным. Изучая данную тему, студенты рассматривают основные процессы получения растительных масел.

Процесс очистки масла от нежелательных групп липидов и примесей называется рафинацией, конечной целью которой является выделение из природных масел и жиров триацилглицеринов, свободных от других групп липидов и примесей. Необходимо обратить внимание на полную схему рафинации масел.

Литература /1/.

Научные основы плодоовощных консервов

Консервированием называется способ обработки пищевых продуктов, предохраняющий их от порчи, прежде всего микробиологической, и позволяющей удлинить сроки их хранения. Рассматривая данную тему необходимо обратить внимание на основные принципы консервирования, основное и дополнительное сырье, применяемое в консервной промышленности, определить общие технологические приемы, используемые при консервировании плодов и овощей, основные способы воздействия на микрофлору пищевых продуктов. Консервы, получаемые из различных видов плодов и овощей, разнообразны по своему назначению, обладают различными вкусовыми свойствами и пищевой ценностью. Все консервы получают согласно стандартам или техническим условиям. Следует рассмотреть ассортимент консервной промышленности.

Литература /1, 24, 31/.

Производство безалкогольных напитков и кваса

Разнообразие наименований напитков, использование широкого перечня сырья определило необходимость применения классификации одновременно по нескольким признакам: по внешнему виду, по степени насыщения диоксидом углерода, по способу обработки, по степени прозрачности, также в зависимости от используемого сырья, технологии производства и назначения напитки подразделяются на несколько групп: сокосодержащие; напитки на зерновом сырье; напитки на пряно-ароматическом растительном сырье, напитки на ароматизаторах; напитки брожения; напитки специального назначения; искусственно-минерализованные воды. Следует обратить внимание на технологию производства, характеристику сырья, отдельные технологические стадии.

Основные стадии производства кваса: получение квасного сусла; сбраживание квасного сусла; купажирование кваса; розлив кваса. Все эти стадии производства нужно рассмотреть более подробно.

Литература /1, 3, 4, 5, 16, 18, 19, 23, 24, 35/.

Технология пива

Пиво – слабоалкогольный, утоляющий жажду, игристый напиток с характерным хмелевым ароматом и пряным горьковатым привкусом. В пиве кроме воды, этилового спирта и диоксида углерода содержится значительное количество питательных и биологически активных веществ: белков, углеводов, микроэлементов и витаминов.

По цвету пиво делится на светлое, полутемное и темное, а в зависимости от вида применяемых дрожжей – на пиво низового и верхового брожения. Необходимо более подробно рассмотреть сырье, применяемое в производстве пива, классификацию пива, технологические стадии производства пива.

Литература /1, 2, 3, 5, 15, 22, 24, 35/.

Производство виноградного вина

Виноградные вина классифицируют в зависимости от способа производства, содержания спирта и сахара, качества и сроков выдержки, цвета. Сырьем для винодельческой промышленности является виноград. Все технологические схемы переработки винограда на сусло сводятся к двум основным: по белому способу – с быстрым отделением сусла от мезги и последующим сбраживанием сусла, по красному – с брожением мезги; допускаются различные виды экстрагирования мезги. По белому способу перерабатывают виноград как белых, так и окрашенных сортов целыми гроздьями или с предварительным дроблением ягод. По этому способу получают белые натуральные вина, шампанские, коньячные и хересные виноматериалы. При переработке винограда по красному способу стремятся извлечь из твердых элементов виноградной грозди как можно больше экстрактивных, красящих, фенольных и ароматических веществ. По красному способу готовят красные натуральные вина, специальные крепкие вина (портвейн, мадера, марсала), все наименования десертных вин, некоторые марки розовых и желтых вин. При рассмотрении темы необходимо обратить внимание на особенности производства отдельных групп виноградных вин.

Литература /1, 23, 24, 35/.

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

по дисциплине «Введение в технологию продуктов питания»

Вариант № 1

1. Растительное сырье, используемое в пищевой промышленности.

2. Технология получения сахара-песка.

Вариант № 2

1. Зерновое сырье, используемое в пищевой промышленности.

2. Получение сахара-рафинада.

Вариант № 3

1. Получение картофельного крахмала.

2. Классификация макаронных изделий. Технологические схемы производства макаронных изделий.

Вариант № 4

1. Характеристика жиров. Получение растительных масел.

2. технология пива.

Вариант № 5

1. Классификация безалкогольных напитков. Технология безалкогольных напитков.

2. Характеристика сырья для получения кондитерских изделий. Технология карамели.

Вариант № 6

1. Технология получения шоколада.

2. Рафинация масел.

Вариант № 7

1. Характеристика сырья для получения виноградных вин. Получение тихих вин.

2. Производство мелассы.

Вариант № 8

1. Производство кукурузного крахмала.

2. Классификация и характеристика виноградных вин.

Вариант № 9

1. Хранение и подготовка муки и дополнительного сырья к производству. Технология хлеба и хлебобулочных изделий.

2. Модифицированные крахмалы. Классификация, способы получения.

Вариант № 10

1. Принципы консервирования. Основное сырье.

2. Получение декстринов.

Вариант № 11

1. Характеристика квасов. Получение кваса.

2. Получение крахмальной патоки.

Вариант № 12

1. Получение глюкозно-фруктозных сиропов из крахмала.

2. Технология получения какао-порошка.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Технология пищевых производств./Под ред. Ковальской Л.П. –М.: Колос, 1997. – 752 с.

  2. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива: пер. с нем. – СПб, Изд-во «Профессия», 2001. – 912 с.

  3. Ермолаева Г.А., Колчева Р.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. –М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 2000. – 416 с.

  4. Сборник основных правил технологических инструкций и нормативных материалов по производству безалкогольной продукции. –М.: Пищепромиздат, 2000. – 280 с.

  5. Косминский Г.И. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. Лабораторный практикум по технохимическому контролю производства. –Мн.: Дизайн ПРО, 1998. – 352 с.

  6. ГОСТ 13586.3-83 Зерно. Правила приемки и методы отбора проб. – Взамен ГОСТ 10839-64; Введ. 01.07.84. –М.: Изд. Стандартов, 1983. – 17 с. УДК 663.1.006.354. Группа с 19. СССР.

  7. ГОСТ 10967.3-75 Зерно. Методы определения запаха, цвета и вкуса. – Взамен ГОСТ 10967-64; Введ. 01.07.76. –М.: Изд. Стандартов, 1975. – 2 с. УДК 663.1.001.001.4. Группа с 19. СССР.

  8. ГОСТ 10840-64 Зерно. Методы определения натурной массы. – Взамен ГОСТ 3040-55; Введ. 01.07.65. –М.: Изд. Стандартов, 1978. – 3 с. УДК 663.1.001.4. Группа с 19. СССР.

  9. ГОСТ 13586.3-83 Зерно. Методы определения массы 1000 зерен. – Взамен ГОСТ 10842-64 –М.: Изд. Стандартов.

  10. ГОСТ 13586.3-83 Зерно. Методы определения влажности. – Взамен ГОСТ 3040-55; Введ. 01.07.86. –М.: Изд. Стандартов, 1986. – 8 с. УДК 663.1.543.812.006.354. Группа с 10. СССР.

  11. ГОСТ 5060-86 Ячмень пивоваренный. Технические условия. – Взамен ГОСТ 5060-67; Введ. 01.07.88. –М.: Изд. Стандартов, 1987. – 6 с. УДК 663.421:006.354. Группа с 12. СССР.

  12. ГОСТ 21946-76. Хмель-сырец. Технические условия. –Взамен ГОСТ 8473-57; Введ. 01.07.77. –М.: Издательство стандартов, 1976. – 4 с. УДК 633.423 (083.74). Группа с 25. СССР.

  13. ГОСТ 21947-76. Хмель пивоваренный. Технические условия. –Взамен ГОСТ 8473-57; Введ. 01.07.77. –М.: Издательство стандартов, 1976. – 4 с. УДК 633.423 (083.74). Группа с 25. СССР.

  14. Ермолаева Г.А. Справочник работника пивоваренного предприятия - СПб.: Профессия, 2004. – 536 с.

  15. ГОСТ 30060-93 Пиво. Методы определения органолептических показателей и объема продукции.

  16. ГОСТ Р 51153-98 Напитки безалкогольные газированные и напитки из хлебного сырья. Методы определения двуокиси углерода.

  17. ГОСТ Р 51154-98 Пиво. Методы определения двуокиси углерода и стойкости.

  18. ГОСТ 6687.2-90 Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения сухих веществ. – Взамен ГОСТ 6687.2-0-86.

  19. ГОСТ 6687.5-86 Продукция безалкогольной промышленности. Методы определения органолептических показателей и объема продукции. – Взамен ГОСТ 6687.5-75.

  20. Орещенко А.В., Яшнова П.М. Производство безалкогольных напитков. – СПб.: Изд. «Профессия», 2000. – 360 с.

  21. Лабораторный практикум по курсу технологии вина /А.А.Мержаниан, В.Ф.Монастырский, И.Б.Платов и др. –М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 215 с.

  22. Великая Е.И., Суходол В.Ф. Лабораторный практикум по курсу общей технологии бродильных производств. –М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 311 с.

  23. Назаров Н.И. и др. Общая технология пищевых производств. –М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 360 с.

  24. Стабников В.Н., Остапчук Н.В. Общая технология пищевых производств. – Киев: Вища школа, 1980. – 304 с.

  25. Мальцев П.М. Технология бродильных производств. –М.: Легкая и пищевая промышленность, 1980. – 560 с.

  26. Ауэрман А.Я. Технология хлебопекарного производства. –М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. – 415 с.

  27. Назаров Н.И. Технология макаронных изделий. –М.: Пищевая промышленность, 1978. – 286 с.

  28. Маршалкин Г.А. и др. Технология кондитерских изделий. –М.: Пищевая промышленность, 1978. – 278 с.

  29. Технология крахмала и крахмалопродуктов. / Н.Н.Трегубов, Е.А.Жарова, А.Н.Исушман, Е.К.Сидорова. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 472 с.

  30. Сапранов А.Р., Исушман А.И., Лосева В.А. Общая технология сахара и сахаристых веществ. – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 464 с.

  31. Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы. /Под ред. Б.Л.Флауменбаум. – М.: Колос, 1993. – 320 с.

  32. Егоров Г.А. и др. Технология переработки зерна. – М.: Колос, 1977. – 375 с.

  33. Грачева И.М. Технология ферментных препаратов. – М.: Агропромиздат, 1987. – 335 с.

  34. Болдырев А.А. Введение в биохимию мембран. – М.: Высшая школа, 1986. – 112 с.

  35. Экспертиза напитков /В.М. Позняковский, В.А. Помозова, Т.Ф. Киселева, Л.В. Пермякова –Новосибирск: Изд-во Новосиб.ун-та, 1999. – 334 с.

Кардашева Марина Вячеславовна

Введение в технологию продуктов питания

Учебное пособие

Художественный редактор: Л.П. Токарева

Подписано к печати ________04 г.

Формат 60х84 1/16. Уч.-изд.л. ______

Тираж______ экз. Заказ № ____ . Цена ______ руб.

Отпечатано на резографе.

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,

650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47

Отпечатано в лаборатории множительной техники КемТИППа

650010, г.Кемерово, ул. Красноармейская, 52

1

Смотреть полностью


Скачать документ

Похожие документы:

  1. Учебное пособие по дисциплине для студентов специальности 270500 «Технология бродильных производств и виноделие» Кемерово 2004

    Учебное пособие
    Пермякова Л.В., Киселева Т.Ф. Общая технология отрасли: Учебно-методический комплекс. - Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово.
  2. Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Введение в технологии продуктов питания» для студентов специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной формы обучения Бийск

    Методические рекомендации
    Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Введение в технологии продуктов питания» для студентов специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной формы обучения
  3. «промышленная безопасность» (1)

    Литература
    Составьте заявку в свободной форме с обязательным указанием названия Вашей организации, точным почтовым адресом, названием документации и количеством экз.
  4. Методические рекомендации к курсовому проекту по процессам и аппаратам химических и пищевых технологий для студентов специальностей 240706, 260601, 240701, 240702, 260204, 240901 дневной, вечерней и заочной форм обучения

    Методические рекомендации
    Резанов К.Р. Общие требования к содержанию, организации выполнения и оформлению курсового проекта (работы) по курсам процессов и аппаратов химических и пищевых технологий: методические рекомендации к курсовому проекту по процессам
  5. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования направление подготовки дипломированного специалиста (18)

    Образовательный стандарт
    Нормативный срок освоения образовательных программ подготовки инженера по направлению подготовки дипломированного специалиста “Производство продуктов питания из растительного сырья” при очной форме обучения 5 лет.

Другие похожие документы..