Основы консервирования и технохимконтроль
Покупка
Тематика:
Пищевые производства
Издательство:
Вышэйшая школа
Год издания: 2012
Кол-во страниц: 400
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-985-06-2108-5
Артикул: 621610.01.99
Рассмотрены биологические особенности сырья, его химического со- става, основные технологические процессы консервного производства. Приводятся теоретическое обоснование, классификация и характеристика методов консервирования; характеристика тары, используемой в консервной промышленности, ее подготовка. Даны теоретические основы тепловой стерилизации. Освещены вопросы подготовки консервов к реализации, обеспечения санитарного режима при производстве консервов и организации контроля качества. Для студентов учреждений высшего образования. Может быть полезно специалистам перерабатывающей промышленности.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 19.03.01: Биотехнология
- 19.03.02: Продукты питания из растительного сырья
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов учреждений высшего образования по специальности «Технология хранения и переработки пищевого растительного сырья» Ìèíñê «Âûøýéøàÿ øêîëà» 2012 Ë.Ï. Äîáðîñêîê Ë.Â. Êóçíåöîâà Â.Í. Òèìîôååâà Основы консервирования и технохимконтроль
УДК 664.8(075.8) ББК 36.96я73 Д56 Ре ц е н з е н т ы: кафедра товароведения продовольственных товаров УО «Белорусский государственный экономический университет» (заведующий кафедрой доктор биологических наук, профессор С.А. Сергейчик; доцент кафедры физико-химических методов сертификации продукции УО «Белоруссский государственный технологический университет», кандидат технических наук З.Е. Егорова Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издате льства Доброскок, Л. П. Д56 Основы консервирования и технохимконтроль : учеб. пособие / Л. П. Доброскок, Л. В. Кузнецова, В. Н. Тимофеева. – Минск : Выш. шк., 2012. – 400 с.: ил. ISBN 978-985-06-2108-5. Рассмотрены биологические особенности сырья, его химического состава, основные технологические процессы консервного производства. Приводятся теоретическое обоснование, классификация и характеристика методов консервирования; характеристика тары, используемой в консервной промышленности, ее подготовка. Даны теоретические основы тепловой стерилизации. Освещены вопросы подготовки консервов к реализации, обеспечения санитарного режима при производстве консервов и организации контроля качества. Для студентов учреждений высшего образования. Может быть полезно специалистам перерабатывающей промышленности. УДК 664.8(075.8) ББК 36.96я73 ISBN 978-985-06-2108-5 © Доброскок Л.П., Кузнецова Л.В., Тимофеева Н.В., 2012 © Оформление. РУП «Издательство “Вышэйшая школа”», 2012
ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅ Целью данного учебного пособия является изложение учебной информации по курсу «Теоретические основы консервирования», необходимой для усвоения теоретических знаний в части закономерностей и процессов, являющихся общими при переработке пищевого растительного сырья (производство овощных и плодовых консервов, консервов из грибов и дикорастущих плодов и ягод, сушеных, замороженных или квашеных продуктов), и подготовки студентов к более глубокому изучению вопросов специализации. Задачи учебной дисциплины: ● изучение теоретических основ консервирования пищевого растительного сырья, включая общую классификацию методов консервирования и их краткую характеристику, особенности химического состава сырья, общую технологическую схему производства консервов и сущность основных технологических операций, общие вопросы контроля качества; ● усвоение технологических характеристик тары и основных вопросов оценки ее качества; ● усвоение основных закономерностей процесса стерилизации консервов и порядка определения их промышленной стерильности. Такие задачи предопределили структуру учебного пособия, которое состоит из глав, последовательно и логически раскрывающих движение от сырья к готовой консервированной продукции. Отличительной чертой книги является ориентированность изложения материала на технические нормативные правовые акты, действующие инструкции и другие документы, регламентирующие производство пищевой продукции в Республике Беларусь. Пособие окажет незаменимую помощь студентам при самостоятельной работе, так как в нем после изложения каждой главы предусмотрены контрольные вопросы и задания. Изложение учебной информации соответствует утвержденной учебной программе курса. Авторы
РАЗВИТИЕ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ 1.1. Возникновение и развитие консервирования продуктов Слово «консервирование» происходит от лат. conservatio – сохранение. Под консервированием в широком смысле слова понимается любой способ длительного сохранения пищевых продуктов от порчи. В соответствии с этим к методам консервирования (сохранения) относятся сушка, замораживание, копчение, вяление, уваривание, квашение и др. Индейцы Южной Америки готовили концентрат из высушенного на солнце мяса, растертого между камнями, с добавлением приправ, меда и ягод. Смесь прессовали и хранили в кожаных мешках. Аборигены Сибири готовили «порсу» – муку из сушеной рыбы. Жители холодных районов замораживали рыбу и мясо убитых животных. Бесценный опыт сохранения пищи передавался из поколения в поколение. В узком смысле консервирование – это способ длительного сохранения продуктов от порчи, заключающийся в том, что пищевые продукты животного или растительного происхождения, соответствующим образом подготовленные, помещают в герметичную тару, обрабатывают теплом для уничтожения микроорганизмов, способных вызвать порчу. Одни из самых первых консервов найдены при раскопках гробницы фараона Тутанхамона в Египте. Это были зажаренные и забальзамированные оливковым маслом утки в глиняной чаше, овальные половинки которой скрепляла смолистая замазка. Качеству таких консервов, выдержавших испытания тысячелетиями и сохранивших относительную пригодность в пищу (есть сведения, что утки были съедобны для животных), могли бы позавидовать многие из современных производителей консервов. Несмотря на подобные факты, консервирование посредством тепловой обработки принято называть самым молодым Глава 1
способом консервирования. Автором способа является французский повар Николас Аппер (Nicolas Appert, 1750–1841). Он открыл первую в мире мастерскую по производству новых пищевых продуктов. Бутылки со всевозможными компонентами Аппер закрывал корковыми пробками и обвязывал прочной проволокой, удерживающей пробки на бутылках при нагревании. Бутылки помещались на водяную баню и кипятились различное время – в зависимости от вида продуктов. Ассортимент консервов, вырабатываемых на фабрике Аппера, был разнообразен: зеленый горошек, фасоль, томаты, щавель, компот вишневый и абрикосовый, соки, супы, бульоны, филе из птицы и говядины и др. В 1809 г. Аппер получил назначенную Наполеоном премию в 12 000 франков за метод сохранения пищевых продуктов. После выхода в свет в 1810 г. книги Аппера (таково было условие Наполеона), которая называлась «Искусство сохранения в течение нескольких лет животной и растительной субстанции», консервные фабрики появляются в Англии (1813), США (1820) и других странах. Аппер не имел представления о сущности изобретенного им метода. Изложенные в его книге положения отличаются непоследовательностью и наивностью. Лишь в 1860 г. французский ученый Луи Пастер теоретически обосновал процессы, происходящие в пищевых продуктах под воздействием микроорганизмов и ферментов, объяснил сущность консервирования методом стерилизации в герметически укупоренной таре. Через два месяца после выхода в свет книги Аппера английский коммерсант Питер Дюранд обратился к королю Георгу III с просьбой о выдаче ему патента на «способ консервирования животных, овощных и других скоропортящихся продуктов на длительное время». В описании способа было сказано: «Я помещаю и закрываю эти продукты в бутылки или другую посуду из стекла, керамики, олова или другого металла». Было также общее замечание и о возможности применения тары из листовой стали, покрытой оловом (белой жести). Вскоре Дюранд продал свой патент двум английским промышленникам, которые организовали небольшое производство мясных консервов в канистрах из белой жести. Уже в 1813 г. такие консервы были испытаны в английской армии и во флоте, а с 1818 г. адмиралтейство регулярно покупало у фирмы консервированные мясо, овощи и супы. Жестяные банки в те годы выпускали закрытыми сверху и снизу, а в верхней крышке проделывали круглое отверстие, че
рез которое закладывали продукты. Затем закрывали жестяным кружком и запаивали, после чего банку стерилизовали. Такая техника герметизации банки была малопроизводительной и сопряженной с большим количеством брака. Лишь в 1900 г. изобрели жестяную консервную банку, открытую сверху. В 1861 г. прошли первые опыты по стерилизации консервов не в воде, а в растворе хлористого кальция, что позволяло поднять температуру внутри банок выше 100 °С. Учеными Фастье (1839) и Цинслоу (1843) был изобретен способ стерилизации водой и паром под давлением. В 1874 г. был разработан и внедрен в производство автоклав – основной аппарат, применяемый до настоящего времени для стерилизации консервов под определенным давлением. Изобретения автоклава и новой консервной банки послужили толчком к дальнейшему развитию консервирования во многих странах мира. Научное обоснование изобретению Аппера дали результаты исследований Пастера. Однако основные теоретические положения процесса стерилизации были изложены американскими учеными Биггелоу и Эсти только в 1920-х гг., после чего последовали публикации в медицинских и бактериологических журналах. В 1963 г. Чефтель и Томас применили эти положения к технологии консервирования продуктов. В 40-х гг. ХIХ в. департамент земледелия в Петербурге организовывал выставки консервов из растительного сырья (домашние заготовки). Лучшие из них отмечались премиями. Здесь же с целью ускорения создания отечественной плодоовощной консервной промышленности читались лекции о консервировании. По одним данным, старейшим консервным заводом был завод в Одессе, по другим – в Екатеринодаре, по третьим – консервная фабрика в селе Поречье-Рыбное. В 40-х гг. ХIХ в. в село Поречье-Рыбное Ростовского уезда Ярославской губернии приехал мелкий французский промышленник Мальон, который уже имел опыт работы в изготовлении консервов. На его заводе делали натуральные консервы из овощного гороха, огурцов, цветной капусты, спаржи и др. В 1895 г. натуральные консервы Поречской фабрики исследовали на Московской санитарной станции и обнаружили антисептики, запрещенные и в настоящее время – борную и салициловую кислоты. И только в 1961–1964 гг. была научно подтверждена целесообразность
введения в натуральные консервы «Зеленый горошек» консервирующего вещества (антибиотика низина). В 1910–1911 гг. работавший на заводе мастером житель Поречья Коркунов выкупил у Мальона завод и расширил его. В 1917 г. завод был национализирован. В настоящее время это современное по техническому оснащению консервное предприятие с широким ассортиментом консервов, ведущее место среди которых занимает зеленый горошек. Выпуск консервов из растительного сырья в России стал доходным лишь на рубеже ХIХ – ХХ вв., когда после реформы 1861 г. началось промышленное развитие окраинных территорий, богатых плодоовощным сырьем и дешевой рабочей силой, когда стала налаживаться связь с ними крупных торговых центров по железной дороге. С 1878 г. стали выпускать варенье и компоты на крымской фабрике Абрикосова, а в 1896 г. на консервном заводе г. Буйнакска (Дагестан) изготовлены первые промышленные образцы пюре из абрикосов. С 1897 г. виноградный сок по способу, в целом аналогичному современному асептическому методу консервирования, стали выпускать на фабрике Эйнема. Технология изготовления натуральных консервов в конце ХIХ в. была заимствована за рубежом. Ассортимент и технология других консервов, в том числе овощных (фаршированные и резаные овощи, икра), разрабатывались на основе навыков домашнего приготовления этих блюд населением юга страны. Таким образом, в России уже в конце ХIХ – начале ХХ в. был освоен выпуск по вполне современным технологиям консервов широкого ассортимента. Однако основная часть операций выполнялась вручную. Предприятия работали только в период сбора урожая. За годы довоенных пятилеток было построено значительное число хорошо оборудованных консервных заводов, реконструированы старые. Начали вырабатываться такие виды консервной продукции, как томатная паста, соусы, замороженные плоды и овощи. Были созданы единые технологические инструкции и научнообоснованные рецептуры, введены государственные стандарты на готовую продукцию. Разработаны и внедрены методы контроля производства. К 1941 г. производство консервов в СССР по сравнению с 1913 г. выросло в 10 раз и превысило 1 млрд банок, в том числе 757 млн банок плодоовощных консервов.
В первую послевоенную пятилетку наряду с восстановлением старых заводов начали строить новые консервные заводы, в том числе и в Республике Беларусь. К концу 80-х гг. XX в. консервная промышленность СССР представляла собой развитую, хорошо оснащенную отрасль, обеспечивающую выпуск 15 млрд условных банок консервов в год. Уровень некоторых технологий не уступал зарубежному, 70 % консервов вырабатывалось на комплектном оборудовании. За заводами были закреплены хозяйства в радиусе 30–50 км, составляющие сырьевую зону заводов. Вместе с развитием производства шла подготовка кадров и развивались теоретические основы производства. Огромное значение в развитии технологии сельскохозяйственных продуктов, в совершенствовании отечественного производства имела научная, инженерная и общественная деятельность Д.И. Менделеева. Наряду с фундаментальными работами в области теоретической химии он разработал новые направления развития различных отраслей промышленности. Будучи редактором химико-технического и фабрично-заводского отделов Энциклопедии Брокгауза и Эфрона, он обеспечил публикацию в ее многочисленных томах квалифицированных статей по отраслям технологии. Менделееву принадлежит инициатива перевода на русский язык и редактирование девяти выпусков «Технологии» по Вагнеру (1862–1879), посвященных в основном переработке сельскохозяйственного сырья. В становлении и развитии курса переработки сельхозпродуктов большое значение имела деятельность профессора Я.Я. Никитинского (1854–1924), возглавлявшего с 1895 по 1915 г. кафедру в Московском сельскохозяйственном институте. Он развил и углубил преподавание предмета на основе физики, химии и других наук, организовал исследования, обратил внимание на возможность рационального использования отходов при переработке сельскохозяйственного сырья. Развитие курса переработки сельхозпродуктов происходило и в технологических вузах. В 1888–1889 гг. вышло в свет двухтомное издание «Химическая технология сельскохозяйственных продуктов» профессора Санкт-Петербургского технологического института Тавилдарова, состоящее из общей части и подробного описания крахмального, сахарорафинадного, пивоваренного и винокуренного производства. Изучение природы сельскохозяйственных продуктов на биохимической и физической основе позволило выявить при
чины потерь сырья при хранении и переработке. По словам одного из основателей биохимической науки академика А.И. Опарина, «…так называемые “нормальные” потери материалов, происходящие при хранении, являются по существу налогом на наше невежество, на наше незнание внутренних биохимических процессов, происходящих в клетках и тканях зерна, свеклы, картофеля и прочего “живого” сырья». С учетом этого совершенствовались методы хранения и переработки. В развивающуюся науку переработки и хранения внесли вклад Ф.В. Церевитинов, Б.А. Рубин, Л.В. Метлицкий, Н.В. Са буров, Н.А. Головкин, Г.Б.Чижов, Е.П. Широков, профессора Одесского технологического института пищевой промышленности А.Ф. Фан-Юнг, Б.Л. Флауменбаум, А.Т. Марх, ученые Всесоюзного научно-исследовательского института консервной и овощесушильной промышленности А.Н. Самсонова, Э.С. Гореньков и др. 1.2. Роль консервной промышленности в обеспечении населения питанием Исследования, проводимые в Республике Беларусь, выявили недостаточное содержание овощей и фруктов в суточном рационе населения, за счет чего ощущается дефицит клетчатки, пектина и острый дефицит витаминов. Обеспечение населения свежими плодами и овощами осложняется действием следующих факторов: ● посевные площади находятся в зоне рискованного земледелия, и нет гарантии получения урожая по количеству и качеству; ● климатические условия позволяют получать свежие плоды и овощи только в течение 2–3 мес. (без применения холода для сохранения); ● подверженностью плодов и овощей быстрой порче; ● недостаточной материальной базой для хранения. Во всех экономически развитых странах невозможность обеспечения населения свежими плодами и овощами компенсируется продуктами переработки, доля которых составляет около 50 % от общего объема выращиваемых плодов и овощей (у нас около 20 %). Недостаток потребления свежих плодов и овощей должен компенсироваться потреблением консервированных продук
тов. Рекомендуемое среднее потребление консервированных продуктов – 90 условных банок консервов в год на человека. Объем производства консервов в Республике Беларусь в разные годы составлял: в 1980 г. – 396,5 млн условных банок (муб); в 1991–771; в 2003–427,7; в 2010–731 муб. Неуклонное развитие консервной промышленности объясняется тем, что консервирование позволяет: ● компенсировать дефицит плодоовощной продукции в питании населения в зимне-весенний период; ● сократить потери плодов и овощей, мяса и рыбы при хранении. Ежегодно около 25 % сельскохозяйственной продукции не доходит до потребителя; ● создать государственные резервы на случай неурожая или стихийного бедствия; ● повысить пищевую ценность продуктов питания путем обогащения их различными компонентами (консервы с каротином, пектином, альгинатом натрия), путем уваривания, отделения малоценных частей сырья при подготовке к консервированию и др.; ● изготавливать продукцию, не только удобную для употребления, но и обладающую хорошими органолептическими показателями и высокой пищевой ценностью за счет использования достижений технологии и научно обоснованных режимов обработки; ● сократить затраты на хранение и транспортирование консервированных продуктов (например, томатной пасты) по сравнению со свежим сырьем; ● потреблять продукты переработки в тех регионах, где выращивание данного вида плодов и овощей невозможно из-за климата или экономически нецелесообразно; ● уменьшить затраты труда на приготовление пищи в домашних условиях, увеличить свободное время населения; ● обеспечить питанием определенные группы людей – детей и больных (для которых в природе нет продуктов необходимого химического состава и консистенции, например гомогенизированные продукты для питания детей, для зондового питания ожоговых больных), армии, космонавтов, геологов (им важны не только биологическая и пищевая ценность, длительная сохраняемость, но и «компактность» продуктов, высокая готовность к употреблению). Однако следует иметь в виду, что население с низким уровнем доходов при наличии доступного сырья в сезон заготовок освоило технологию производства консервов в домашних ус