Тема 31. Технологія консервування плодів і овочів
За продуктивністю консервні підприємства поділяють на підприємства малої (до 20 муб на рік), середньої (до 50 муб на рік) та великої (до 100 муб на рік) потужності (муб — мільйон умовних банок; умовна банка — маса продукту 400 г, а для м'ясних консервів — 385 г). До складу великих консервних підприємств входять томатний, овочевий, соковий та інші цехи основного виробництва (окремі технологічні лінії). Допоміжні та підсобні цехи забезпечують основне виробництво тарою, парою, холодом. Сюди входять склади сировини та готової продукції, а іноді і цехи та пункти, які розміщуються за межами основного підприємства. Кожна технологічна лінія (рис. 33.1) має такі основні технологічні дільниці: підготовка до перероблення, теплове оброблення продукту, розфасування тари, закатування, стерилізація, оброблення банок та надання товарного вигляду. Ця структуризація найбільшою мірою відображає і деякі особливості виробництва баночних консервів.
Наведена функціональна схема включає деякі функції допоміжних служб і цехів: виготовлення та підготовка тари, приготування соусів, розсолів і сиропів, а також зберігання сировини і готової продукції.
Особливі відмінності в технології спостерігаються під час асептичного консервування пастоподібних продуктів, а також під час консервування способами сушіння та заморожування. Квашення та соління плодів та овочів також можна розглядати як своєрідні способи консервування.
Під час підготовки сировини до перероблення здійснюють такі технологічні операції: сортування, інспекція, калібрування, обмолот (горошку), миття, очищення, обрізування кінців, подрібнення, фарширування овочів та ін. Сировину сортують за різними ознаками:
ступенем зрілості, величиною, формою тощо. Ці операції недостатньо механізовані, їх виконують вручну, а інколи поєднують з інспекцією, тобто бракуванням непридатних плодів та овочів. Є передумова для автоматизації процесів інспекції сировини (бобів, зерна, лимонів) за допомогою фотоелектронних пристроїв.
Для миття плодів та фруктів використовують різні машини безперервної дії: елеваторні, лопатеві, щіткові, барабанні, струминні та ін., для очищення — машини з абразивними поверхнями, струминні паротермічні печі та ін., для калібрування — вібраційні або похилі ситові поверхні.
Картоплю та інші коренеплоди нарізають коренерізками різних систем на кубики розміром 5x5 або 7x7 мм. Цибулю і капусту подрібнюють на шаткувальних машинах, робочим органом яких є серпоподібні ножі, закріплені спіралеподібно на чавунному диску з прорізами. Через них випадають подрібнені смужки овочів завтовшки 3 мм. На цій машині можна різати всі коренеплоди.
Для різання овочів кружальцями (огірки, баклажани, кабачки і т. ін.) використовують різальні машини з дисковими ножами. Застосовують також машини для висвердлювання капустяних голівок, оброблення кукурудзяних качанів, відокремлення зернят, різання плодів та зелені. Для більш тонкого подрібнення плодів та овочів використовують дробарки та протиральні машини. У виробництві плодових та овочевих соків для відокремлення соків від м'якоті застосовують преси та екстрактори.
Спосіб термічного оброблення (бланшування, обсмаження, пасерування та уварювання) визначається видом сировини.
Бланшуванням називають короткочасне прогрівання плодоовочевих напівфабрикатів до 70 °С і вище парою або гарячою водою, до якої нерідко додають сіль та харчові кислоти. Цільове призначення бланшування — це інактивація ферментів, усунення летких речовин, надання продукту приємних запаху та смаку. Бланшування здійснюють періодично в котлах або безперервно у бланшувачах. Бланшувач БК складається з тунелю, транспортера, каркаса, приводу, паро- та водопроводу. Робочим органом апарата є транспортер, ковші якого виготовлені з перфорованої нержавіючої сталі.
Сировину завантажують у ковші, коли вони у крайньому положенні. Під час руху в тунелі ковші з сировиною занурюються у воду або піддаються дії пари. З тунелю ковші виносять оброблений продукт на охолодження. Тунель на вході та виході обладнаний витяжкою для відведення пари. Продуктивність апарата залежить від тривалості бланшування (від 2 до 32 хв) і змінюється в межах 0,5...8,0 т/годину. Бланшування — це один із способів пастеризації. Як самостійна технологічна операція пастеризація застосовується у виготовленні соків, зеленого горошку тощо.
Обсмажування застосовують для виготовлення деяких закусочних та обідніх консервів. Нарізані овочі обсмажують у гарячій олії при температурі 120...160 °С протягом 5...20 хв, залежно від виду овочів та призначення готового продукту (кількість олії у печах у 4...5 разів перевищує масу обсмаженої сировини). Мета обсмаження — розм'якшування продукту і надання йому приємного смаку та запаху.
Обсмажування здійснюється в механізованих паромасляних печах. У процесі обсмажування в харчових продуктах відбуваються складні фізи-ко-хімічні та біологічні перетворення, теоретичне обґрунтування яких наведено в спеціальній літературі.
Паромасляна піч МВ складається із зварної ванни, розбірного каркаса, транспортного ланцюга з підвішеними сітками-люльками, дозатора та механізму для перевертання сіток. У ванні змонтовано три теплообмінника, що обігріваються парою. Піч обладнана двонитковим конвеєром, на якому підвішені сітки-люльки, що завантажуються овочами дозатором. Обсмажувальна ванна наповнена олією, рівень якої підтримується автоматично.
Сітки з сировиною після проходження через дозатор занурюються у гарячу олію для обсмажування і, коли доходять до механізму перевертання, відкидають сировину до приймального лотка, а олія по похилій площині стікає у ванну. Продуктивність агрегату 1200 кг/год, робочий тиск пари 1,0 МПа, тривалість обсмажування 4... 16 хвилин.
Різновидом обсмажування є пасерування, для якого кількість олії використовується у 5...6 разів менше від маси оброблюваних овочів. Перед пасеруванням овочі нагрівають до температури 130...140 °С до появи легкого золотистого відтінку. Потім температура зменшується до 102...110 °С.
Для пасерування овочів застосовуються реактори або парові плити. Парова плита, що складається з ванни, встановленої на поворотних стояках, дає можливість пасерувати овочі в тонкому прошарку і в невеликій кількості жиру. Обігрівання здійснюється парою, що надходить до напівтруб, приварених по діаметральній площині до днища ванни з протилежного боку. Ванна розвантажується перевертанням за допомогою спеціального пристрою. Продуктивність плити — 70...65 кг/год для моркви та цибулі.
Уварювання (випаровування) призначено для усунення з продуктів надмірної (зайвої) вологи у випарних чанах відкритого типу або вакуум-випарних установках. Уварювання, здійснюване за залишкового тиску 8...21 кПа та при температурі кипіння 60...96 °С, забезпечує високу якість продукту.
Одночасно з цими операціями паралельно підготовлюють тару, соуси, сиропи та розсоли. Підготовка тари полягає в митті склотари на спеціальних банкомийних машинах, перевірці бляшаної тари на герметичність, відбраковуванні непридатних банок тощо.
Смакові добавки заповнюють у консервах проміжки між укладеними плодами та овочами. Як заливну рідину для компотів використовують цукровий сироп, а в овочевих натуральних консервах — розсіл, іноді з додаванням цукру (до зеленого горошку), оцтової кислоти (до овочевих маринадів) та ін. Під час виготовлення закусочних консервів і деяких видів консервованих обідніх страв застосовують складніші за вмістом заливки — соуси. Ці смакові добавки готують окремо. Найважливішими технологічними операціями є дозування та перемішування. Підготовка смакових добавок (заливок) так само, як і виготовлення бляшаної тари, може бути зосереджена в окремому цеху.
Соуси, сиропи та розсоли мають в основному смакове значення. Заливки виготовлюються в реакторах з емальованими стінками або з нержавіючої сталі.
На технологічній дільниці наповнення тари здійснюють розфасування продукції, вакуумування та закатування. Розфасування включає дозування компонентів продукту за масою нетто залежно від виду консервів та місткості тари, заливання соусу, олії, розчину солі чи цукрового сиропу. Точність дозування за масою ± 2 %.
Для розфасування рідких та густих продуктів застосовуються різні, найчастіше автоматичні наповнювачі. Зелений горошок та кукурудзу в зернах розфасовують за два прийоми: банки заповнюють основним продуктом, а потім додають заливку.
Стерилізовані банки подають до продуктової станції шнеком зі змінним кроком і наповнюють продуктом дозувальними стаканами. Під час переходу на заливальну станцію банки піднімають столиками. При цьому відкриваються отвори розливальних патронів, через які банки заповнюються заливкою. Після опускання столиків подавання заливки автоматично припиняється. Рівень продукту з заливкою у банці підтримується за допомогою поплавкового клапана. Продуктивність наповнювача — 80...260 банок на хвилину.
Вакуумування призначено для усунення повітря з банок, заповнених продуктом, перед їх закатуванням, тому що кисень повітря, що залишився у банці, негативно впливає на стійкість консервів під час зберігання. Залишковий тиск у банках — 60...87, а іноді — 33 кПа. Під час теплового вакуумування незакриті банки з продуктом пропускають через ексгаустер, де вони протягом 8... 10 хв барботуються парою. У приготуванні компотів та деяких інших консервів барботування парою замінюють заливанням продукту гарячими сиропами, розсолами та соусами або заповненням банок заздалегідь прогрітими продуктами. Під час механічного вакуумування (ексгаустування) повітря відсмоктують на вакуум-закатувальних машинах. Обидва види вакуумування часто поєднують.
Герметичне закупорювання (закатування) банок здійснюють на спеціальних автоматичних та напівавтоматичних закатних машинах. Ці машини мають складні кінематичні схеми, різні для бляшаних і скляних банок.
Банки з продуктом подаються транспортером до розподільного шнека і подавальною зірочкою встановлюються на піднімальні столики обертальної каруселі. Далі банки проходять під механізмом подавання кришок і накриваються кришками. Під час обертання каруселі банка з кришкою надходить до однієї з чотирьох вакуумних камер, усередині яких розміщені закатувальні головки. Банка в камері сполучається з вакуумною системою і закатується ріжками, після чого знімається із столика зірочкою і передається на транспортер. У разі припинення подавання кришок автомат зупиняється.
Після закатування банки перевіряють на герметичність витримуванням у гарячій воді (80...85 °С), здуті банки відбраковують.
Технологічна дільниця стерилізації і складається фактично з однієї технологічної операції, включаючи завантаження та вивантаження банок. Стерилізація консервів здійснюється в стерилізаторах безперервної та періодичної дії (автоклави) з метою пригнічення та знищення мікроорганізмів.
Для безперервної стерилізації застосовуються різні апарати вітчизняного та зарубіжного виробництва, зокрема гідростатичний стерилізатор "Гідрон", який складається з трьох вертикальних башт. Передня башта —це парова камера, де здійснюється стерилізація, бокові башти нагрівання та охолодження консервів є одночасно водяними затворами для башти стерилізації.
Завантаження банок у касету і розвантаження механізовані. Послідовно рухаючись через башти стерилізатора з підвищенням гідростатичного тиску банки поступово прогріваються, стерилізуються, а потім охолоджуються більш холодними шарами води при зменшенні гідростатичного тиску.
Процес стерилізації ведеться автоматично за заданою програмою в межах від 20 до 75 хв при температурі до 120 °С. Продуктивність залежить від виду продукту та тривалості стерилізації і становить 200...450 скляних або бляшаних банок на хвилину.
Оброблення і надання товарного вигляду консервам полягає у митті, полосканні, сушінні та етикетуванні банок. Потім банки складають у ящики і закладають на зберігання. З цією метою використовують мийно-сушильні агрегати, етикетувальні та інші машини.