Технология консервирования сельскохозяйственной продукции

Принцип абиоза. Этот принцип предусматривает отсутствие живых начал в продукте. При этом возможны разнообразные вариации. Либо весь продукт превращается в мертвую и стерильную органическую массу, либо в нем или на его поверхности уничтожаются определенные группы организмов, например, насекомые или микробы. Этот принцип имеет много модификаций:

Термостерилизация (термоабиоз). Это обработка продуктов повышенной температурой. При нагревании продуктов до температуры 1000 °С и выше все живое гибнет. Для разных продуктов, в зависимости от их физического состояния, химического состава и обсемененности микроорганизмами, необходимы и различные температурные воздействия.

Наиболее распространенный способ – это консервирование  в герметической (жестяной или стеклянной) таре. Консервы стерилизуют в автоклавах, насыщенных паром при повышенном давлении, что обеспечивает получение  температуры выше 100 °С. При наименьшей температуре (100 °С) стерилизуют плодовые консервы, при 112-120 °С – мясные и  рыбные. Продолжительность нагрева  зависит от природы продуктов, их консистенции, размера и материала  банок. За единицу условной консервной банки принята жестяная банка  вместимостью 353 мл. При производстве некоторой продукции (соки, пюре, маринады, сахарная продукция) условная банка  равна 400 г. Применяют и другие способы  стерилизации. Так, используют токи высокой  частоты (ВЧ) и ультравысокой частоты (УВЧ). Консервы в стеклянной таре помещают в поле УВЧ с длиной волны менее 10 м всего на 30-120 с. за данное время продукт нагревается до кипения, стерилизуется. При этом генерация тепла происходит внутри стерилизуемого материала. Правильно приготовленные консервы хранят длительное время без изменения пищевых и вкусовых достоинств. Термостерилизацию проводят и при более низкой температуре. Если желательно сохранить продукт в свежем виде сравнительно короткое время, его нагревают 10-30 мин до температуры 65-85 °С. В результате гибнут все вегетативные клетки микробов, а в продукте не наблюдается изменений, происходящих при нагреве его до температуры 100 °С и выше. Прием получил название пастеризации (по имени Л. Пастера – основоположника методов консервирования). Пастеризацию применяют в молочной промышленности, в пивоварении и т.п.

Химстерилизация (химабиоз). Продукты обрабатывают химическими средствами: антисептиками, убивающими микроорганизмы, или инсектицидами, убивающими насекомых. Так как многие химические соединения ядовиты, то их применение ограничено.

Для консервирования плодов, соков, безалкогольных напитков и некоторых  кондитерских изделий применяют  бензойно-натриевую соль. В больших количествах в плодоовощном производстве используют сернистую кислоту. Свежие яблоки и виноград обрабатывают сернистым ангидридом. Обработку плодов и овощей соединениями серы называют сульфитацией.

Плоды и ягоды консервируют сорбиновой кислотой. Сорбаты тормозят развитие плесневой и дрожжевой микрофлоры. Добавление сорбатов при засолке овощей способствует большей устойчивости готовой продукции при хранении. Для консервирования зерна кормового назначения с повышенной влажностью используют препараты, содержащие серу (пиросульфат натрия), и препараты карбоновых кислот. Химические средства применят для уничтожения в пищевых продуктах насекомых. Зерно, муку и крупу обрабатывают препаратом 242 и др. Семена стерилизуют заблаговременно или перед посевом. Такая обработка защищает их во время хранения от активного развития плесневых грибов и другой микрофлоры. Химабиоз применяют для консервирования кожевенного сырья. Химическими средствами в жидком, аэрозольном или парообразном состоянии дезинфицируют плодо- и овощехранилища и проводят дезинсекцию зернохранилищ. Химические соединения используют и для уничтожения крыс и мышей. Газовое затравливание грызунов и применение отравленных приманок – широко распространенные мероприятия. Для химической стерилизации пригодны только вещества, разрешенными органами здравоохранения. При этом учитывают допустимые дозировки и соблюдают технику применения веществ. К средствам химического абиоза относят копчение. Его применяют для консервирования изделий из мяса и рыбных продуктов. Дым, образующийся при сжигании древесины различных пород, - хороший антисептик. В нем содержатся фенолы и метиловые эфиры, альдегиды (муравьиный, фурфурол), кетоны (ацетон), спирты (метиловый), кислоты (уксусная, пропионовая, масляная и др.), смолы и др. соединения. Бактерицидное действие дыма очень велико. Бактерии, не образующие спор, погибают при копчении в течение 2-3 час. Даже споры сенной палочки выдерживают копчение не более 8-10 час. Стойкость копченых продуктов возрастает и вследствие их частичного обезвоживания. Особенно большой консервирующий эффект наблюдается при холодном копчении (20-40 °С), когда продукт находится в коптильной камере несколько дней.

Механическая  стерилизация. Микроорганизмы удаляют из продукта фильтрованием или центрифугированием. Пропуская через обеспложивающие фильтры, задерживающие дрожжевые клетки плодово-ягодных соков, эти соки частично стерилизуют без нагревания.

Лучевая стерилизация. Новый прием абиоза, направленный на уничтожение микроорганизмов или насекомых. Для этого применяют ультрафиолетовые, инфракрасные, рентгеновские и гамма–лучи. Облучение скоропортящихся продуктов или окружающей их среды ультрафиолетовыми лучами позволяют некоторое время сохранять продукты без применения холода. Разработаны методы дезинсекции и дезинфекции некоторых продуктов облучением инфракрасными лучами. Хороший стерилизующий эффект без изменения вкусовых и пищевых достоинств продукта дают определенные дозы бета – и гамма – лучей. Созданы промышленные установки для лучевой стерилизации товарного зерна и других продуктов. Однако этот метод требует совершенствования.

Основы приема. Активным вентилированием называют принудительное продувание зерна воздухом без его  перемещения, что возможно вследствие скважистости зерновых масс. Воздух, нагнетаемый  вентиляторами, вводится в зерновую массу через систему каналов  или труб и пронизывает ее в  различных направлениях.

Успех активного вентилирования, как и любого технологического приема, зависит не только от конструкции  установки и правильности ее эксплуатации. На эффективность вентилирования влияют температура и влагонасыщенность используемого воздуха, влажность зерновой массы и ее температура. Важнейшую роль играют общее количество воздуха, нагнетаемого в зерновую массу, и его объем за определенное время (1 ч.). Например, при послеуборочном дозревании зерна целесообразна обработка его теплым и сухим воздухом при сравнительно малом его расходе. Перед севом семена можно обогревать теплым и даже влажным воздухом. Сухое зерно охлаждают холодным и достаточно сухим воздухом. Зерновую массу высокой влажности, находящуюся в состоянии самосогревания, успешно охлаждают даже холодным воздухом, насыщенном влагой.

С учетом изложенного разработаны  правила активного вентилирования зерновых масс и определены нормы  расхода воздуха на 1 т. зерна –  удельная подача. В зависимости от культуры, влажности зерновой массы  и целей вентилирования она колеблется от 30 до 200 м³/ч при высоте насыпи 1,5-3,5 м.

Минимальная удельная подача [м³/(т*ч)] воздуха при активном вентилировании семян

Основы приема. Активным вентилированием называют принудительное продувание зерна воздухом без его  перемещения, что возможно вследствие скважистости зерновых масс. Воздух, нагнетаемый  вентиляторами, вводится в зерновую массу через систему каналов  или труб и пронизывает ее в  различных направлениях.

Успех активного вентилирования, как и любого технологического приема, зависит не только от конструкции  установки и правильности ее эксплуатации. На эффективность вентилирования влияют температура и влагонасыщенность используемого воздуха, влажность зерновой массы и ее температура. Важнейшую роль играют общее количество воздуха, нагнетаемого в зерновую массу, и его объем за определенное время (1 ч.). Например, при послеуборочном дозревании зерна целесообразна обработка его теплым и сухим воздухом при сравнительно малом его расходе. Перед севом семена можно обогревать теплым и даже влажным воздухом. Сухое зерно охлаждают холодным и достаточно сухим воздухом. Зерновую массу высокой влажности, находящуюся в состоянии самосогревания, успешно охлаждают даже холодным воздухом, насыщенном влагой.

С учетом изложенного разработаны  правила активного вентилирования зерновых масс и определены нормы  расхода воздуха на 1 т. зерна –  удельная подача. В зависимости от культуры, влажности зерновой массы  и целей вентилирования она колеблется от 30 до 200 м³/ч при высоте насыпи 1,5-3,5 м.

Минимальная удельная подача [м³/(т*ч)] воздуха при активном вентилировании семян

Удельную подачу воздуха q [м³/(т · ч)] определяют по формуле

q = Q/C,

где Q – количество воздуха, подаваемого вентилятором в насыпь зерна, м³/ч; С – масса вентилированного зерна, т.

Наибольшая удельная подача необходима, если активное вентилирование проводят для подсушивания зерновой массы или устранения самосогревания. Наименьшая – при профилактическом проветривании (аэрировании и послеуборочном дозревании сухой зерновой массы).

Технологической эффективности  вентилирования достигают тем быстрее, чем больше разница между параметрами  воздуха и зерновой массой. При  разности температур 5 ⁰С и удельной подаче 100 м³/ч температура зерновой массы за час вентилирования снижается на 0,2 ⁰С, а при разности температур 15 ⁰С – на 0,6 ⁰С за час.

При известных условиях активное вентилирование может вызвать увлажнение зерна. Чтобы избежать этого, учитывают  равновестную влажность зерна, относительную влажность воздуха и руководствуются номограммами для определения целесообразности вентилирования.

Вентилирование часто  целесообразно, даже когда воздух насыщен  водяными парами (теплая или греющаяся  зерновая масса и холодный воздух). Однако во всех случаях вентиляционную систему, всасывающее отверстие  вентилятора и зерновую массу  защищают от попадания капель воды или снега. При любом способе  активное вентилирование высота насыпи зерновой массы должна быть достаточной  и одинаковой.

В сельском хозяйстве многих стран, получающих при уборке урожая зерно повышенной влажности, применяют  сушку активным вентилированием  подогретым воздухом. Повышение температуры  воздуха всего на 3-6 ⁰С значительно увеличивает его влагоемкость, а следовательно, и сушильную способность. Наибольшей эффективности достигают при подогреве воздуха до температуры 30-35 ⁰С, а иногда и до предельно допустимой температуры нагрева зерна. Технически способ осуществляют, используя описанные бункера для активного вентилирования, оснащенные подогревателями воздуха, или специально смонтированные камерные сушилки под крышей с двойным полом: верхний представляет собой воздухораспределительные решетки, нижний – сплошной и плотный (лучше асфальтовый). Просветы между полами имеют различное расстояние для равномерной подачи агента сушки во всех участках. Оптимальный размер площадок 40-60 м², что позволяет одновременно загружать 20-30 т. зерна слоем 0,5-0,6 м. Для поточной сушки (при поступлении 20-30 т. за 1 сут.) устраивают две двухкамерные сушилки, что позволяет одновременно вести сушку в двух камерах (по одной на каждой сушилке). При этом одна камера находится под загрузкой и одна – под разгрузкой. Оптимальный размер сушильных камер 50 м², они разделены перегородкой высотой 1 м.

Продолжительность сушки  каждой партии зерна 1-3 сут. Она зависит от степени подогрева воздуха, исходной влажности зерновой массы и удельной подачи агента сушки. Небольшой слой зерна позволяет использовать вентиляторы низкого давления и обеспечить значительную удельную подачу воздуха 1000-2000 м³/(т*ч).

Сушка активным вентилированием  создает условия для послеуборочного  дозревания семян, исключает перегрев, так как не применяют агент  сушки высокой температуры. Однако при данном способе семена неравномерно обогреваются и несколько неравномерно высушиваются по слоям насыпи: нижний слой нагревается и высушивается больше. Но низкая температура исключает  вредные воздействия, а перемешивание  зерновой массы при ее транспортировании  после сушки значительно выравнивает  и влажность. Сушку заканчивают, когда влажность верхнего слоя насыпи снижается до 16-17 %. Активное вентилирование применяют и для сушки таких  малосыпучих объектов, как семенники  овощных культур, коробочки клещевины, метелки сорго, льняной ворох  и треста, клеверная пыжина и др.

  ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КОНСЕРВОВ

 
Оценка качества консервов производится по следующим показателям: назначению, сохраняемости, эргономическим, эстетическим, безопасности. 
 
Показатели назначения (или физико-химические)  
Характеризуют пищевую и диетическую ценность, функциональное назначение, профилактическую значимость, чистоту и структуру консервов. Основными показателями назначения являются массовая доля сухих или растворимых сухих веществ (чаще устанавливается для фруктово-ягодных консервов), составных частей (для компотов и натуральных консервов), титруемых кислот (для многих видов), витамина С, каротина , (для консервов детского питания), заменителей сахара (сорбита, ксилита — для диетических консервов), жира (для закусочных и обеденных консервов), а также масса нетто (или объем), размер плодов и овощей (или их количество) в упаковочной единице, посторонние примеси, в том числе растительного происхождения. Реже применяются специфические показатели — массовая доля сахара, хлоридов, пектина, мякоти, осадка, минеральных примесей, этилового спирта и др. 
 
Показатели сохраняемости  
Относится основной показатель— состояние внутренней поверхности металлической тары (для всех консервов) и специфический — срок хранения. 
 
Эргономические показатели  
Регламентируют органолептические свойства консервов, которые характеризуются основными показателями: внешний вид, цвет, вкус и запах. Внешний вид, цвет и запах натуральных консервов и компотов должны быть близки к натуральному сырью. Для других групп консервов указываются регламентированные значения показателей, которые приобретены в результате переработки. При оценке внешнего вида устанавливаются равномерность по величине, форме, цвету, отсутствие деформации, повреждений механических, болезнями и вредителями. В ряде случаев устанавливаются допускаемые отклонения. 
 
Эстетические показатели  
Определяются внешним видом потребительской тары: состоянием внешней поверхности, маркировкой и эстетическим оформлением этикетки или литографии. 
 
Показателям безопасности  
Относят качество укупоривания консервов, рН, микробиологические показатели, массовую долю консервантов, тяжелых металлов, пестицидов, микотоксина патулина, герметичность консервов, микробиологическую стабильность, пищевую безвредность (доброкачественность), промышленную стерильность. 
 
Товарные сорта на консервы устанавливают в зависимости от регламентированных значений показателей качества, в основном органолептических и допускаемых отклонений. На товарные сорта подразделяют компоты, зеленый горошек (высший, 1-й и столовый), концентрированные томатопродукты, плодово-ягодные соки, огурцы консервированные (1-й и 2-й или высший и 1-й). (http://engineering.ua/library/tehnologiya-konservirovaniya-plodov-i-ovoshchey-i-kontrol-kachestva-produkcii)