Текст книги "Технология пищеконцентратного производства"

Продукты, производство которых описывается в настоящем разделе, не являются законченными изделиями, а используются как сырье при выработке пищевых концентратов, в связи с чем их называют полуфабрикатами.

Полуфабрикаты легко транспортабельны, их можно вырабатывать централизованно для целой группы заводов.

Это в первую очередь относится к сушеному мясу, белковым гидролизатам, фруктово-ягодным экстрактам, сухому плодово-ягодному пюре с крахмалом, входящим в рецептуру пищевых концентратов в незначительном количестве и изготовляемым на сложном оборудовании. Выработка их на каждом пищеконцентратном предприятии просто не окупит себя.

От качества полуфабрикатов зависит качество готового продукта, поэтому к их производству следует относиться с большим вниманием. Примером может служить резкое снижение экстрактивности сушеного мяса при неправильном режиме его производства. Качество готовых концентратов, например, супов, приготовленных с мясом пониженной экстрактивности, значительно ухудшается. Таким образом, чтобы получить хороший продукт, в первую очередь, необходимо использовать высококачественный полуфабрикат. Надо иметь в виду, что полуфабрикаты не подвергаются технологической подработке и качество их в дальнейшем исправить невозможно.

Основным компонентом большинства пищевых концентратов первых и вторых обеденных блюд являются варено-сушеные крупы. Выпускаемые у нас в стране варено-сушеные крупы различаются способами гидротермической обработки:

1) варено-сушеные крупы, получаемые варкой и сушкой: гречневая, пшенная, перловая;

2) варено-сушеные крупы быстроразваривающиеся, получаемые варкой с добавлением расчетного количества воды в два приема и сушкой: гречневая, пшенная, а также варкой и двукратной сушкой с промежуточным плющением: перловая, кукурузная, овсяная, пшеничная гороховая, фасолевая. При этом продукт, расплющенный до толщины от 0,8 до 1,5 мм, называют плющенной крупой, а до толщины от 0,5 до 0,7 мм – хлопьями;

3) варено-сушеные крупы, не требующие варки, получаемые путем глубокой гидротермической обработки двукратной сушкой с промежуточным плющением: перловая, пшеничная, гречневая, рисовая.

Варено-сушеные крупы. Технологический процесс производства варено-сушеных круп включает в себя очистку сырья, варку, сушку, просеивание, фасовку и упаковку (рисунок 10).

Очистка крупы. Для очистки крупы от примесей, отличающихся размерами и аэродинамическими свойствами, используют воздушно-ситовые сепараторы. Металломагнитные примеси отделяют на магнитных колонках, электромагнитных сепараторах. Окончательную очистку круп от загрязнений осуществляют в крупомоечной машине А1-БМГ или подобных ей. В процессе мойки крупа увлажняется водой. Скорость и степень увлажнения крупы зависят от вида крупы, температуры воды, продолжительности процесса, конструкции машины. При мойке обычно используют водопроводную воду температурой от 10 °C до 12 °C. Массовая доля влаги в крупе после мойки составляет от 25 % до 30 %. Крупу кукурузную № 3, перловую № 3, пшеничную № 3 и ячневую не моют, так как они сильно увлажняются, что усложняет их дальнейшую переработку.

Варка крупы. Для варки круп применяют аппараты: ВА-800М периодического принципа действия, непрерывно действующий аппарат 2А-КВА или шнековые пропариватели.

Варку крупы в аппарате ВА-800М осуществляют острым паром под избыточным давлением от 0,15 до 0,18 МПа в присутствии воды, которая как и конденсат, образующийся при охлаждении пара, впитывается продуктом. Продолжительность варки от 30 до 45 минут в зависимости от вида крупы.

Количество воды, добавляемой в варочный аппарат одновременно с крупой, В (кг), рассчитывается по формуле (4):

где В – масса воды, добавляемой в аппарат при варке, кг;

А – масса загружаемой мытой крупы, кг;

W₁ – массовая доля влаги в крупе после мойки, %;

W₂ – массовая доля влаги в крупе после варки, %;

К – масса конденсата, образующегося во время варки и впитываемого крупой, кг.

1 – воздушно-ситовой сепаратор; 2 – бункер; 3 – автоматические весы; 4 – крупо-моечная машина; 5 – емкость для воды; 6 – дозатор; 7 – варочный аппарат; 8 – ленточная сушилка; 9 – плющильный станок; 10 – просеиватель; 11 – магнитное заграждение; 12 – молотковая дробилка; 13 – фасовочный аппарат; 14 – стол; 15 – тара-оборудование; 16 – упаковочный аппарат

Рисунок 10 – Схема производства варено-сушенной крупы

Масса загружаемой мытой крупы, А (кг), рассчитывается по формуле (5):

где А₁ – масса исходной крупы, кг;

W₃ – массовая доля влаги в исходной крупе, %;

W₁ – массовая доля влаги в крупе после мойки, %;

Количество конденсата, К, кг, устанавливается экспериментальным путем непосредственно на предприятии для каждого вида крупы по формуле (6):

где А₂ – средняя масса крупы двух варок насыщенном паром без добавления воды, с предварительным подогреванием варочного аппарата, кг.

С достаточной точностью можно принять, что конденсата при варке крупы образуется 55 кг. Массовая доля влаги в крупах после варки находится в пределах от 30 % до 35 %.

Изменения в крупах в процессе варки. При варке часто наблюдается образование комков из-за слипаемости круп, что затрудняет дальнейшую обработку. Наибольшая слипаемость наблюдается у перловой и рисовой круп. Это объясняется тем, что перловая крупа содержит большое количество слизистых веществ или гумми, обладающих гидрофильной способностью. Кроме того, в эндосперме перловой крупы крахмальные зерна расположены свободно и не окружены белковой матрицей, то есть они более доступны воздействию тепла и влаги. Поэтому клейстеризация крахмала происходит при более низких температурах, и образующийся крахмальный клейстер способствует слипаемости крупы.

У рисовой крупы белковая матрица не прочная и легко разрушается при варке, обнажая крахмальные зерна, которые легко клейстеризуются при варке.

Гречневая крупа редко комкуется, комкование наблюдается лишь при глубоко зашедшей клейстеризации крахмала.

Для предотвращения комкования рекомендуется использовать растительные фосфатиды и раствор поваренной соли.

Некоторые крупы (горох, пшено) содержат так называемые одорирующие вещества, придающие им в нагретом состоянии неприятный запах. Эти крупы целесообразно варить острым проходящим паром. Для удаления одорирующих веществ необходимо в середине варки выпускать пар из аппарата ВА-800М или использовать аппарат открытого типа 2А-КВА, а также шнековые пропариватели. Варка крупы при атмосферном давлении обеспечивает получение рыхлых крупинок без чрезмерной клейстеризации и деструкции крахмала, что способствует получению рассыпчатой крупы со значительно сниженным временем разваривания.

Белки круп при варке коагулируют и в некоторой степени подвергаются деструкции, что облегчает их переваривание. Однако при этом частично теряются незаменимые аминокислоты, особенно лизин от 10 % до 15 % и серосодержащие – метионин и цистин от 10 % до 18 %, потери остальных аминокислот составляют от 5 % до 10 %. Усвоение сваренных белков разных видов крупы достигает от 80 % до 88 %.

Положительным следствием варки является почти полная инактивация ферментов, что придает устойчивость концентратам при хранении.

Клейстеризация крахмала и его гидролиз до декстринов приводят к значительному увеличению водорастворимых веществ в крупах. Под действием тепла и воды происходит частичный гидролиз клетчатки, гемицеллюлозы, пектиновых веществ и других углеводов подобного типа. Следует стремиться к наиболее полному изменению углеводного комплекса, в основном, крахмала. Однако чрезмерно жесткий режим может привести к глубоким и нежелательным изменениям пищевых веществ.

Нежелательным следствием варки крупы является образование окрашенных соединений сахаров с белковыми веществами – меланоидинов, которые не усваиваются организмом. Наблюдается также гидролиз жира, который может привести к образованию перекисей и, в конечном итоге, распаду их на вещества, придающие продукту характерный запах и привкус окислившегося жира.

Сушка вареных круп. Для сушки круп применяют сушильные аппараты различных систем: Эврика, СПК-4Г, А1-КВР, ВИС-42Д и другие. Наиболее распространенными являются ленточные конвейерные сушилки СПК-4Г. Массовая доля влаги в крупе после сушки составляет от 9 % до 10 %.

Просеивание. Для отделения мучели и комков используют вибрационное сито, оборудованное двумя штампованными ситами: верхним с отверстиями диаметром 10 мм, нижним – 1мм.

На верхнем сите отбирают комочки крупы, на нижнем отделяют крупу от мучели. Комочки дробят и направляют на повторное просеивание. Готовую крупу пропускают через магнитные заграждения и направляют в рецептурносмесительное отделение или затаривают в крафтпакеты для отправки другим предприятиям.

Быстроразваривающиеся крупы. Технология данных круп идентична технологии получения варено-сушеных круп (см. рисунок 10). Однако имеются некоторые отличия:

1) крупы (гречневая, пшенная) варят в варочном аппарате ВА-800М, добавляя расчетное количество воды в два приема: половину в начале варки, другую половину – в середине варки. Для этого аппарат останавливают и сбрасывают давление. Массовая доля влаги в крупах после варки составляет от 31 % до 34 %;

2) крупы (перловая, кукурузная, овсяная, пшеничная, гороховая, фасолевая), сваренные до готовности, подсушивают на первой ленте конвейерной сушилки СПК-4Г до массовой доли влаги от 22 % до 26 % и плющат на плющильном станке ПС-400 или вальцевом станке А1-БЗН. Зазор между валками устанавливают для гороха и фасоли от 1,0 до 1,5 мм, для других видов круп – от 0,7 до 1,0 мм. Расплющенную крупу досушивают на второй и последующей лентах сушилки до массовой доли влаги от 9 % до 10 %;

3) крупы (пшеничная, ячменная, вырабатываемая из перловой крупы № 1, 2, 3, гороховая) после моечной машины отволаживают в бункерах с разрыхлителями или шнеками в течение 40 мин. Затем крупу пропаривают в шнековых пропаривателях при давлении пара 0,1 МПа в течение трех минут и повторно отволаживают. Продолжительность отволаживания от 30 до 40 минут. После этого крупу подсушивают в сушилках СПК-4Г до массовой доли влаги от 23 % до 25 %, охлаждают и плющат. Для плющения можно использовать как гладкие, так и рифленые валки. Величина зазора между валками, в зависимости от крупности вырабатываемой крупы, колеблется от 0,2 до 0,5 мм, для гороховой крупы – от 1,5 до 1,7 мм. Длительность варки быстроразваривающихся круп составляет от 15 до 30 минут.

Крупы, не требующие варки. Это продукт, готовый к употреблению без варки (после заливки кипящей водой и набухания при комнатной температуре не более 10 минут). Технологические приемы, применяемые при производстве данных видов круп, аналогичны описанным в разделе «Быстроразваривающиеся крупы». Различия заключаются лишь в режимах варки и плющения. Крупы (перловая, гречневая, пшеничная и рисовая) варят в аппарате ВА-800М острым паром при давлении от 0,18 до 0,20 МПа в присутствии воды в период от 30 до 50 минут (до готовности). Массовая доля влаги в крупах после варки варьирует в пределах от 32 % до 38 %.

Рисовая крупа при варке сильно комкуется. Поэтому ее варят так: загружают мытую крупу в аппарат ВА-800М и выдерживают в течение 10 мин без подачи пара. Затем, не добавляя воды, варят насыщенным паром в течение 20 мин, после чего добавляют расчетное количество воды и варку продолжают еще 10 мин. Массовая доля влаги сваренной рисовой крупы должна быть в пределах от 31 % до 37 %.

Сваренные крупы направляют на подсушивание на первую ленту сушилки СПК-4Г, затем плющат. Массовая доля влаги в крупах после подсушивания: гречневой и рисовой от 22 % до 26 %, перловой и пшеничной от 18 % до 22 %. Чтобы повысить степень деформации крупы, для увеличения восстанавливаемости и набухаемости, применяют рифленые валки.

Зазор между валками для гречневой крупы составляет от 0,4 до 0,5 мм; перловой и пшеничной – от 0,3 до 0,4 мм; рисовой – 0,3 мм. Проплющенную крупу в виде хлопьев окончательно высушивают на последующих лентах сушилки СПК-4Г до массовой доли влаги от 9 % до 10 %.

В производстве пюреобразных пищевых концентратов применяю муку, изготовленную из гороха и сои, подвергнутых специальной термической обработке. Технология производства муки из гороха и сои состоит из подготовки и помола зерна. Схема представлена на рисунке 11.

Подготовка зерна. Горох нелущеный или сою очищают от примесей на зерновом сепараторе, затем моют в крупомоечной машине. Мойка полностью освобождает зерно от минеральной примеси. При мойке гороха массовая доля влаги увеличивается до 20 %, сои – до 17 %. Особенно сильно увлажняется оболочка зерна. Это в дальнейшем облегчает ее снятие с семядолей, так как при последующем высушивании она подсыхает быстрее ядра, растрескивается или разрывается.

Мытое зерно пропаривают в варочных аппаратах ВА-800М острым паром в течение 25 мин при давлении 0,15 МПа или шнековых дезодораторах, при давлении пара от 0,35 до 0,44 МПа. Массовая доля влаги гороха после аппарата ВА-800М составляет от 25 % до 30 %. Массовая доля влаги сои после шнекового дезодоратора – от 23 % до 24 %. В шнековых дезодораторах наряду с варкой зерна происходит интенсивная отгонка одорирующих веществ, имеющихся в зерне бобовых, что улучшает качество готового продукта.

В сое содержится сапонин, токсичный для человека. При термической обработке он подвергается гидролизу, образуя нетоксические соединения.

Термическая обработка инактивирует ферментный комплекс зерна, что важно в дальнейшем при хранении муки и концентратов из нее.

Дезодорированное зерно сушат до массовой доли влаги от 9 % до 10 % на сушилках любых систем, затем охлаждают в охладительных колонках до температуры от 30 °C до 35 °C. При использовании конвейерных сушилок, зерно охлаждают на последней ленте.

1 – воздушно-ситовой сепаратор; 2 – бункер; 3 – автоматические весы; 4 – крупомоечная машина; 5 – варочный аппарат; 6 – сушилка; 7 – охладительная колонка; 8 – магнитное заграждение; 9 – обоечная машина: 10 – пневмосепаратор; 11 – молотковая дробилка; 12 – вальцовый станок; 13 – рассев; 14 – весовыбойный аппарат; 15 – мешкозашивочная машина

Рисунок 11 – Схема производства муки из гороха

Зерно вторично очищают на сепараторе и затем шелушат на обоечной машине. Наилучший эффект достигается при окружной скорости бичей от 15 до 16 м/с. Повышение скорости приводит к увеличению содержания мучки. Количество необрушеных зерен не должно превышать 5 %. Оболочки отвеивают на аспирационных колонках.

Помол зерна. Помол включает дробление зерна, измельчение полученной крупы, просеивание и контроль муки.

Гороховую и соевую муку получают по схемам простого повторительного помола, последовательно измельчая зерно на вальцовых станках и отбирая муку в рассевах.

Горох и сою предварительно дробят на молотковой дробилке до размера частиц от 2 до 3 мм, что облегчает работу первой пары валков вальцового станка.

Помол гороха состоит из четырех размольных систем. В рассевах на приемных рамах установлены металлотканые сита № 5, на сортировочных рамах – шелковые сита № 25. Проход через сита № 5 попадает на сита № 25, а схода со всех сит направляют на последующие системы. Сходом с сит № 25 четвертой размольной системы получают отруби. Проходом через сита № 25 со всех систем отбирают муку, которую направляют для контроля на рассев, где установлены шелковые сита № 21. На контрольном просеивании применяют более редкие сита, так как задача состоит в отборе случайно попавших в муку крупных частиц. Сход с сит № 21 подают для дополнительного измельчения на четвертую размольную систему. Проходом через сита № 21 получают муку, которую фасуют на весовыбойных аппаратах.

Соя отличается большим содержанием жира. Чтобы рифли валков и ситовые поверхности рассевов не замасливались, необходимо следить за температурой помольной массы (с повышением температуры возможность умасливания увеличивается). Нельзя чрезмерно загружать вальцовые станки продуктом.

Схема помола сои включает восемь размольных систем. Плотность нарезки рифлей на первой системе R=4, на двух последующих R=6, а на пяти последних R=10 на 1 см длины окружности валка. Соевую муку получают двух сортов: высшего и первого. Муку высшего сорта отбирают проходом шелкового сита № 35, а первого – № 25. Контрольное просеивание осуществляют соответственно на ситах № 32 и № 21. Чтобы не перегружать рассев, контрольное просеивание проводят на буратах.

Недостатком муки, получаемой по описанной выше технологии, является излишняя ее дисперсность, и по этой причине мука при хранении сильно слеживается, а при восстановлении горячей водой комкуется, неравномерно впитывает влагу и требует длительного размешивания. В связи с этим в последнее время разработаны новые технологии получения муки из гороха, сои и различных круп, основанные на применении экструдирования с последующей сушкой и измельчением. Известны также способы двукратной сушки сваренных круп с промежуточным их измельчением.

Для производства сушеного мяса используют остывшее, охлажденное или замороженное говяжье мясо, а также блоки замороженного мяса, освобожденного от кости и жилованого с допустимым содержанием соединительной ткани не более 1 %. Не допускается использование мяса крупного рогатого скота старше 10 лет, быков, буйволов, а также мяса два и более раз замороженного или условно годного.

На переработку мясо поступает в тушах, полутушах, четвертных или блоках, обваленное (снятое с костей) и освобожденное от жил и сухожилий (жилованое). Поступившие партии мяса должны сопровождаться документами, удостоверяющими их качество, подвергаться органолептической оценке в соответствии с требованиями стандарта.

Замороженное мясо в тушах, полутушах, четвертинах размораживают на вешалках при температуре от 16 °C до 20 °C, относительной влажности воздуха от 85 % до 90 %, при скорости движения воздуха в помещении от 0,2 до 0,5 м/с.

Мясо размораживается от 24 до 30 ч до температуры в толще мяса 1 °C.

Быстрое размораживание недопустимо, так как оболочки мышечных волокон при повышенной температуре разрушаются, выделяется сок, стекающий с туши, и мясо теряет сухие питательные вещества. Кроме того, появляются условия для быстрого размножения гнилостных бактерий.

Технологический процесс производства сушеного мяса включает следующие операции: обвалку, зачистку, жиловку, резку, варку, охлаждение, измельчение, сушку, инспектирование и фасование.

При обвалке мяса (отделение мяса от костей) туши делят на анатомические части, не нарушая целостности костей. Зачистку мяса проводят на специальных столах из нержавеющей стали или мрамора. Сильно загрязненное мясо моют холодной проточной водой, которая значительно снижает его микробиологическую обсемененность. Затем мясо жилуют – отделяют сухожилия, хрящи, соединительную ткань, подкожный жир.

Мясо перед варкой режут на куски массой от 8 до 10 кг. Мороженые блоки режут дисковой пилой на две половины.

Процесс варки производится в вакуумных горизонтальных котлах. В котел загружают от 1500 до 1600 кг охлажденного мяса, от 12 до 12,5 кг мороженного в блоках. В зависимости от давления пара варка мяса проводится от 80 до 90 мин.

Степень уваривания мяса оказывает большое влияние на качество готового продукта. Фарш плохоуваренного мяса после сушки приобретает темнокоричневый цвет. Если мясо переварено, сушеный фарш сильно крошится. Мясо, правильно сваренное, имеет влажность 50 %.

Охлаждение и вторую жиловку осуществляют на транспортерах. Мясо охлаждают до температуры от 40 °C до 50 °C. При повторной жиловке мясо освобождают от сухожилий, пленок, жира и мелких костей. Измельчение охлажденного мяса производят на волчке, устанавливая на нем решетку с отверстиями диаметром от 6 до 7 мм. Полученный фарш транспортером передают на приемную ленту сушилки. Сушку фарша производят на паровых конвейерных сушилках любых размеров. После сушки продукт должен иметь влажность от 9,5 % до 10 %.

После сушки мясо поступает на инспекционный транспортер, оборудованный магнитами, где отбираются поджаренные и недосушенные частицы, металломагнитные примеси. Готовое мясо затаривают в крафтмешки или картонные ящики.