Основой технологии является технологическая схема. В зависимости от вида вырабатываемых консервов технологические схемы состоят из различных технологических операций. В консервном производстве ряд операции свойствен большинству технологических схем. К ним, в частности, относятся подготовка сырья (обвалка, жиловка, зачистка) с целью удаления малоценных компонентов, нарезка на куски, измельчение, фасование, укупоривание банок, тепловая обработка, охлаждение. Особенности производства консервов различных видов выражаются в различной степени измельчения сырья, в составе рецептуры, наличии таких операций, как бланширование, обжаривание, перемешивание с пассерованной мукой и наполнителями, посол, созревание, копчение и т.п.

Например, технологическая схема производства фаршевых изделий имеет следующие особенности: выдержку мяса после первого измельчения в посоле и вторичное измельчение, обусловленное необходимостью получения более измельченной структуры фарша, придания ему высокой водосвязывающей способности. А для мясорастительных консервов характерны грубое измельчение мясного сырья на мясорезательных машинах или волчках и последующее перемешивание подготовленного мяса с растительными наполнителями (кашей, картофелем и т.п.) для получения равномерного распределения компонентов в консервах. При производстве субпродуктовых консервов сырье после измельчения обжаривают для придания специфического вкуса и аромата, бланшируют (для удаления избыточной воды) или без предварительной тепловой обработки сразу перемешивают с солью и специями и передают на фасование в банки. Изготовление консервов из мяса птицы включает более сложную подготовку сырья (опаливание тушек, потрошение, инспекция). В дальнейшем в зависимости от видов консервов мясо птицы обрабатывают либо с предварительным бланшированием, либо без него. Мясо птицы фасуют после разделки тушки.

Подготовка основного и вспомогательного сырья

Поступившее на предприятие основное сырье и вспомогательные материалы перед фасованием в банки подготавливают различным образом в зависимости от вида.

· Приемка и оценка качества мясного сырья

Для выработки мясных консервов в основном используют мясо в охлажденном состоянии, реже - в размороженном. Парное мясо не применяют, несмотря на его высокие функционально-технологические свойства (водосвязывающую способность), позволяющие существенно улучшить качество фаршевых консервов. При производстве некоторых видов консервов для детского питания допускается переработка односортного мяса, замороженного в блоках.

Парное мясо - мясо непосредственно после убоя, имеет температуру около 37°С. Оно хорошо поглощает воду при измельчении, имеет низкий уровень микробиологической обсемененности, однако в консервном производстве используется редко в связи с опасностью возникновения ложного бомбажа, т.е. вздутия крышек банок под воздействием газов, выделяющихся из парного мяса в процессе его последующего созревания.

Остывшее мясо - мясо, выдержанное не менее 6 ч в естественных условиях или вентилируемых камерах до температуры в толще мышц около 12-15°С. Имеет упругую консистенцию и корочку подсыхания.

Охлажденное мясо - мясо с температурой в толще мышц 0-4°С.

Замороженное мясо обычно предназначено для длительного хранения и имеет температуру в толще мышц не выше минус 8°С. При использовании в консервном производстве его оттаивают до тех пор, пока температура мяса в толще мышц не достигнет минус 1°С и выше; такое мясо называют размороженным. При оттаивании мясо теряет мясной сок, что приводит к уменьшению его способности поглощать влагу, поэтому важно правильно производить размораживание.

Размороженное мясо по качеству хуже, чем охлажденное. Консервы из него имеют более низкие качественные показатели, чем консервы из остывшего или охлажденного мяса.

Для изготовления консервов не допускается мясо дважды замороженное, мясо храков и бугаев, свинина с желтеющим при варке шпиком.

При производстве ветчинных пастеризованных консервов не допускается использовать мясо от опоросившихся, подсосных или супоросных маток, а также от хряков и самцов, кастрированных, после четырехмесячного возраста, свиных полутуш, имеющих пеструю пигментацию кожи.

В связи с ухудшением качества мяса, получаемого от скота промышленного откорма, что выражается в изменении цвета, вкуса, консистенции и водосвязывающей способности, целесообразно измерять рН у туш, поступающих в консервное производство, и в последующем их сортировать.

Наиболее приемлемым сырьем для изготовления стерилизованных консервов являются свинина с рН 5,7-6,2 и говядина с рН 6,3-6,5.

Сырье принимают ветеринарный врач и мастер сырьевого отдаления совместно со сдатчиком (представителем холодильника). Они определяют состояние и упитанность мяса, качество зачистки, степень загрязненности, число туш, вид мяса, массу принимаемой партии. При приемке мяса особое внимание обращают на наличие клейма ветеринарного контроля, удостоверяющего доброкачественность сырья. Привозное сырье дополнительно подвергают ветеринарно-санитарной экспертизе.

Условно годное мясо, полученное от больных животных, имевших при жизни некоторые заболевания (туберкулез, небольшую степень поражения финнозом, трихинеллезом и т.п.), вредное начало которых можно уничтожить жесткими параметрами термообработки, разрешено использовать для производства консервов некоторых видов. Во избежание обезличивания условно годного мяса, нуждающегося в специальной переработке, на туше кроме клейма, удостоверяющего прохождение ветеринарно-санитарной экспертизы и обозначающего категорию упитанности, должен быть прямоугольный штамп с указанием на нем порядка санитарной обработки мяса: «На консервы».

При переработке условно годного мяса на консервы разделку туш, обвалку, жиловку и другие технологические операции производят на отдельных столах в обособленных помещениях или в отдельную смену при обязательном контроле со стороны ветеринарной службы. Консервы, изготовленные из условно годного мяса, стерилизуют при соблюдении режимов, установленных технологическими инструкциями.

· Размораживание и зачистка мясного сырья

Несмотря на имеющуюся тенденцию к переходу на работу с охлажденным сырьем, многие предприятия используют размороженное мясо.

Мясное сырье, поступающее в замороженном состоянии, размораживают при определенных режимах. Для размораживания в специальные камеры (дефростеры), где на подвесных путях размещают размораживаемые полутуши, подают воздух либо паровоздушную смесь. При размораживании воздухом используют три режима:

I режим - медленный - температура греющей среды (воздуха) от 0 до 6-8°С, относительная влажность воздуха 90-95%, продолжительность 3-5 сут, скорость движения воздуха 0,2-0,3 м/с; при этом режиме мясной сок из мяса почти не вытекает, однако вследствие значительной продолжительности процесса туши с поверхности могут подвергаться микробиологической порче, ослизнению и т.д.;

II режим - быстрый - осуществляют методом воздушного душирования при температуре 20°С, относительной влажности 85-90%, скорости движения воздуха 1-2 м/с, продолжительности размораживания 7-16 ч;

III режим - ускоренный - температура 16-20°С, относительная влажность воздуха 90-95%, скорость движения воздуха 0,2-0,5 м/с, продолжительность 15-30 ч; процесс сопровождается большой усушкой и потерями мясного сока (около 3% к массе сырья).

Размораживание паровоздушной смесью проводят при двух режимах:

I режим - температура 4-5°С, продолжительность 16 ч;

II режим - температура 20-25°С, продолжительность 11-12 ч.

При размораживании туши паровоздушной смесью не наблюдается усушки массы. Однако при последующей обвалке (и жиловке) у мяса отмечается обильное выделение мясного сока.

При медленном размораживании мясо обладает лучшими качественными показателями, но экономические соображения предопределяют использование ускоренных режимов оттаивания.

Тушки птицы и кроликов размораживают в сырьевом цехе на столах либо в камере при температуре 4°С в течение 12-24 ч.

Перед поступлением сырья из дефростера непосредственно в сырьевой цех для дальнейшей обработки туши, полутуши и четвертины еще раз осматривают и в случае необходимости проводят дополнительную зачистку (сухую и мокрую) на подвесном пути.

При сухой зачистке с наружной и внутренней поверхности туши удаляют кровяные сгустки, побитости, кровоподтеки, бахрому, ветеринарные клейма, остатки шерсти (особенно для мелкого рогатого скота) и другие загрязнения.

Мокрая зачистка включает обмывку туш, полутуш и четвертин водой температурой 40°С с помощью специальных ручных щеток с целью удаления с поверхности микроорганизмов, плесени и сгустков крови. При механизированном способе обработки туши по конвейерному пути проходят через душевальную установку, оснащенную двумя наклонными вращающимися щеточными барабанами, которые установлены вдоль конвейера. Применение мокрой зачистки позволяет снизить на 60-90% общую микробиальную обсемененность сырья, что существенно отражается на качестве готовых консервов.

На конечных стадиях процесса полутуши, предназначенные для производства пастеризованных консервов, фламбируют пламенем газовой горелки (15-30 с) или обрабатывают горячим (125 ± 5°С) воздухом в течение 2-2,5 мин. Эти меры обеспечивают уменьшение содержания микроорганизмов на поверхности мяса в 1,5 раза.

· Разделка, обвалка и жиловка мясных туш, полутуш и четвертин

Туши, полутуши и четвертины по подвесному пути поступают в сырьевое отделение (цех) консервного цеха (завода). Здесь установлены стационарные столы либо конвейерные линии, на которых после разделки мясо обваливают (и жилуют).

Со свинины жирной, мясной и беконной категории упитанности перед разделкой снимают шпик, который используют при выработке фаршевых и других консервов.

Разделка туши - это расчленение ее на отдельные части (отруба) по анатомическому признаку, чтобы облегчить последующее отделение мяса от костей. Разделку производят ножом или секачем на подвесном пути или на специальном разделочном столе. Разрубка полутуш топором запрещена, так как при этом образуются мелкие косточки, которые могут попасть в готовые консервы.

Говяжьи полутуши разделывают на семь частей: лопаточную, шейную, грудинку, спинно-реберную, поясничную, тазобедренную и крестцовую.

По другой - комбинированной схеме разделки говяжьи отруба (поясничная, спинная и задняя части и грудинка), имеющие высокие кулинарные достоинства и составляющие около 50% массы туши, направляют в реализацию или для изготовления полуфабрикатов, а остальные части - в колбасно-консервное производство.

Свиные полутуши расчленяют на три части: лопатку, среднюю часть и окорока, причем дальнейшую обработку отрубов производят в зависимости от ассортимента вырабатываемых изделий. Бараньи туши разделывают перед обвалкой на три части: заднюю ножку, лопатку и среднюю часть.

Обвалкой называют отделение мышечной, соединительной и жировой тканей от костей. Обычно обвалку осуществляют вручную с помощью специальных ножей. По способу организации различают потушную (на предприятиях малой мощности) и дифференцированную, т.е. раздельную, обвалку (на крупных комбинатах). При потушной обвалке всю тушу целиком обваливает один рабочий-обвальщик; при дифференцированной - тушу обваливают несколько человек, причем каждый из них обрабатывает определенный отруб.

Если предприятие выпускает ветчинные консервы, то при обвалке свиных полутуш задний окорок, лопатку и шейную часть отделяют от отруба, зачищают и складывают отдельно, а остальное мясо направляют на обвалку. При обвалке отделяют и собирают подкожный и почечный жир-сырец, большой и малый сальник при условии содержания в последнем не менее 85% жира.

Обваленное мясо по конвейеру поступает на жиловку. Жиловка включает в себя удаление из обваленного мяса хрящей, жира, сухожилий, косточек, кровоподтеков, кровеносных сосудов, крупных нервных сплетений и других малоценных в пищевом отношении включений. При жиловке мясного сырья межмышечный жир не удаляют. Если количество жира на жилованной говядине и баранине, предназначенных для выработки натуральных консервов, менее 10-15%, то его добавляют в виде жира-сырца или топленого при перемешивании мяса либо при фасовании. При жиловке свинины оставляют не более 25-30% жира. Жир-сырец жилуют, отделяя посторонние ткани и прирези.

При жиловке мясо одновременно нарезают на куски: для последующей ручной нарезки массой до 500-600 г., для машинной - до 2 кг и более.

При обвалке отдельных частей туши на костях остается до 12-15% мяса к массе костей, поэтому для контроля за правильностью проведения обвалки и жиловки мяса и с целью упорядочения системы учета сырья установлены нормы выходов обваленного и жалованного мяса в зависимости от вида и категории упитанности, в которых учитываются процентные массы жилованного мяса и жира, сухожилий и хрящей, костей и технических потерь.

Весьма перспективным для консервного производства является метод обвалки туш в вертикальном положении. Вертикальная обвалка позволяет исключить операции по раскрою полутуш, облегчает труд обвальщиков, дает возможность на 15% увеличить производительность труда и на 3% выход мяса, способствует существенному снижению уровня микробиологической обсемененности.

После разделки, обвалки, жиловки в сырьевом цехе получают кусковое (подсортированное) мясо, соединительную ткань от жиловки мяса, хрящи и кости, а также одновременно вырезку, шпик, внутренний жир, окорока, лопаточную и шейную части.

В целях снижения интенсивности развития микроорганизмов на столах для обвалки и жиловки сырье не должно находиться более 30 мин.

В зависимости от характеристики, качества и вида сырья различные части туши и мясо с них можно использовать для производства широкого ассортимента консервов.

Отрубы свиных туш мясной и беконной упитанности со шкурой применяют в основном для изготовления ветчинных консервов, мясо после обвалки - для фаршевых консервов.

При разделке и обвалке говяжьих туш I категории упитанности часть сырья применяют для изготовления пастеризованных консервов, а жилованное мясо - для фаршевых, мясорастительных консервов, мяса тушеного и т.п.

При полной обвалке говяжьих туш II категории упитанности мясо в основном идет на изготовление «Говядины тушеной» I сорта.

ВНИИМПом разработана схема разделки и жиловки говядины, позволяющая повысить эффективность использования сырья в консервном производстве. Мясное сырье при жиловке предложено делить на четыре группы:

I группа - мышечная ткань спинной, поясничной и тазобедренной частей полутуш без видимых включений жировой и соединительной тканей; предназначена для выработки консервов «Говядина пастеризованная»;

II группа - жилованное мясо без видимых включений жировой ткани и с содержанием не более 4% соединительной ткани; используют для выработки нового вида пастеризованных консервов, в рецептуру которых входят также измельченное мясо III группы и плазма крови;

III группа - жилованное мясо с содержанием жировой и соединительной тканей соответственно не более 3 и 17%; можно использовать для выработки пастеризованных консервов;

IV группа - говядина жирная с содержанием жировой и соединительной тканей 30-35%; можно использовать для выработки стерилизованных консервов типа «Гуляш».

При производстве консервов «Говядина пастеризованная» используют все части говяжьей туши. При этом применяют сырье с содержанием до 20% соединительной ткани, что позволяет увеличить коэффициент использования туши в 2 раза. Из оставшегося сырья вырабатывают консервы «Говядина в томатном соусе» и «Мясо по-литовски». Из мяса бараньих туш, полученного при полной обвалке, вырабатывают «Мясо тушеное».

Мясо, шпик и жир, полученные на конвейере обвалки и жиловки, в тележках либо конвейерами передают на дальнейшую обработку или в холодильные камеры на хранение. Жилки, сухожилия, хрящи и технические отходы поступают на производство кормовой муки. Наиболее рациональным является использование соединительной ткани от жиловки мяса (жилка, хрящи, сухожилия) для приготовления бульонов, желирующих заливок, соусов. Кость передают в бульонное отделение, после чего используют на кормовые и технические цели.

· Подготовка субпродуктов

Обработка субпродуктов перед их применением в консервном производстве включает их приемку из холодильника, осмотр ветеринарным врачом, размораживание (если их хранили при отрицательных температурах), освобождение от загрязнений, удаление малоценных в пищевом отношении прирезей и тканей (слизистой оболочки, соединительной ткани и т.п.), отделение жира.

После приемки и предварительной обработки субпродукты, учитывая разнообразие ассортимента выпускаемых консервов, обрабатывают перед закладкой в банки по-разному: нарезают, измельчают (степень измельчения различна), варят, бланшируют, обжаривают (либо сочетая несколько приемов тепловой обработки), солят, формуют и т.д.

Языки поступают в остывшем, охлажденном или размороженном виде. На столах разборки их осматривают, удаляют остатки калтыка и подъязычной кости, моют в проточной воде в ваннах либо в специальном горизонтальном моечном барабане непрерывного действия. Промытые языки вторично осматривают, обращая особое внимание на то, чтобы на них не было порезов и порывов. От слизистой оболочки (кожицы) языки очищают на специальных центрифугах, в которых совмещаются процессы тепловой обработки поверхности языков и очистки слизистой оболочки трением.

После приемки печень тщательно осматривают и жилуют, удаляя покровную пленку, желчные протоки, известковые и другие патологические включения. Затем печень нарезают на куски массой 300-500 г. и промывают в холодной воде 3-4 ч.

Почки жилуют - удаляют жировые отложения и сосудистые узлы. Затем разрезают их вдоль пополам (либо на 4-16 частей) и тщательно промывают или вымачивают 2 ч в холодной проточной воде, чтобы удалить свойственный им запах. Допускается вымачивать почки после промывки в течение 30 мин в воде, подкисленной 0,08%-ным раствором уксусной кислоты в соотношении сырье - раствор 1:2.

Легкое разрезают, удаляют остатки трахеи и крупные бронхи, промывают проточной водой, бланшируют 30-40 мин для удаления воздуха, измельчают на волчке с диаметром решетки 16-18 мм, охлаждают.

После приемки и осмотра мозги промывают в теплой воде температурой 40-45°С или замачивают в 3%-ном растворе уксусной кислоты в течение 1 ч. Затем с них удаляют наружную оболочку, кровоподтеки, вырезают крупные сосудисто-нервные пучки и делят на два полушария (мозжечок оставляют при одном из них). После второй промывки мозги передают на дальнейшую обработку.

Рубцы крупного рогатого скота тщательно осматривают, моют в теплой (50-60°С) воде, обезжиривают, зачищают ножом для удаления остатков слизистой оболочки и темных пятен и нарезают на куски массой 0,5-1,5 кг.

Вымя освобождают от излишнего жира, разрезают на несколько кусков, моют в проточной воде 20-30 мин.

Свиные ножки тщательно зачищают ножом, удаляют оставшуюся щетину, моют со щеткой или в моечном барабане 15 мин. После мойки делают надрез по линии копытного расчленения для улучшения результатов тепловой обработки.

· Подготовка тушек птицы и кроликов

Тушки птиц опаливают для удаления остатков пуха и волосовидного пера и уничтожения с поверхности тушек микрофлоры, появившейся в процессе ее первичной переработки и хранения. Оставшиеся пеньки удаляют вручную. Опаливают открытым пламенем газовых либо бензиновых горелок (температура 700-900°С). У опаленных тушек отрубают головы по первый позвонок, а при наличии кровоподтеков вместе с головой отрубают часть шеи (до 5 см), лапки по скакательный сустав, отделяют крылышки по плечевой сустав.

У непотрошеной и полупотрошеной птицы вскрывают брюшную полость и вынимают внутренности. Печень, желудок и сердце обезжиривают, очищают от загрязнений, от печени осторожно отделяют желчный пузырь, из шеи удаляют дыхательное горло и зоб. Обработанные тушки моют в проточной воде, передают на разделку. Тушки кур разрезают на четыре части, гусей и индеек - на восемь частей. После разделки части тушки и внутренние органы снова тщательно моют.

Перед закладкой в банки тушки и части тушек ошпаривают, бланшируют, обжаривают, обваливают и т.д.

Тушки кроликов опаливают для удаления остатков шерсти и пуха и поверхностной стерилизации; при этом не допускаются оплавление жира и подгорание мяса. Тушки зачищают, удаляя клейма, кровоподтеки, прирези, разрушают по хребту, режут пополам. После извлечения почек и остатков горла и пищевода половинки тушек тщательно промывают водой. После промывки и вымачивания тушки обсушивают на вешалах, разрубают, обваливают, бланшируют, варят или обжаривают в зависимости от вида выпускаемых консервов.

· Измельчение мясного сырья

Измельчение - это операция, которой подвергают почти все виды мясного сырья, используемого в консервном производстве. Измельчение разной степени осуществляют различными способами в зависимости от вида вырабатываемых консервов.

При производстве натуральных консервов жилованное мясо нарезают на куски массой от 30 до 120 г. для их закладки в банку вместе с солью, специями или заливками. Тушки кроликов и птицы перед фасованием разрубают на куски массой до 200 г. Жир-сырец (для «Баранины тушеной» и «Говядины тушеной») измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 4-6 мм.

Мякотное (бескостное) мясное сырье нарезают вручную или на специальной мясорезательной машине.

При производстве фаршевых, паштетных консервов, консервов детского и диетического питания, мясных концентратов и других мясное сырье до различной степени, требуемой по технологическим условиям, измельчают на волчках.

· Перемешивание мясного сырья

Использование операции перемешивания мясного сырья с ингредиентами рецептур в консервном производстве весьма обширно. Мешалки применяют:

при внесении посолочных веществ в сырье, предназначенное для изготовления фаршевых консервов;

для равномерного распределения компонентов (основное сырье, специи, вспомогательные материалы, наполнители и т.п.) практически во всех видах консервов;

для массирования мясного сырья, используемого в производстве пастеризованных консервов, и т.д.

При изготовлении фаршевых и паштетных консервов окончательное, более тонкое измельчение предварительно подготовленного и составленного в соответствии с рецептурой сырья производят в куттере.

· Посол мясного сырья

При изготовлении мясных консервов на разных стадиях технологической обработки в мясное сырье вводят поваренную соль. Например, при производстве консервов «Мясо тушеное» соль добавляют непосредственно при фасовании продукта в банки. Иногда (мясорастительные консервы, «Субпродукты рубленые») соль перемешивают с остальными компонентами консервов на мешалке и затем сразу передают продукт на фасование. При изготовлении паштетных консервов соль закладывают в куттер вместе со специями и бульоном.

Для некоторых консервов процесс посола, т.е. проникновение соли в продукт, совмещают с другими видами технологической обработки: бланшированием («Почки в томатном соусе»), когда соль добавляют в воду, обжаркой («Мозги жареные»).

Добавление к мясу в процессе посола нитрита натрия способствует сохранению естественной розово-красной окраски вследствие его взаимодействия с белками гемоглобином и миоглобином. Кроме того, в присутствии поваренной соли нитрит задерживает развитие микроорганизмов в мясе и подавляет их ферментативную деятельность.

Посол в присутствии нитрита натрия проводят при выработке фаршевых, ветчинных изделий и языковых консервов. В результате длительной выдержки в посоле (от 6 ч до нескольких суток) продукт приобретает приятный вкус, запах, цвет, хорошую сочность, консистенцию и водосвязывающую способность.

При производстве ветчинных консервов независимо от наименования и вида последующей тепловой обработки посол осуществляют сухим, мокрым или смешанным способами.

Сухой посол - это натирание мяса посолочной смесью (соль, сахар, нитрит натрия и другие составные части) с последующим пересыпанием солью и выдерживанием в течение определенного времени. В случае сухого посола мясо обезвоживается, а готовый продукт имеет высокое содержание соли.

Мокрый посол основан на выдерживании мяса непосредственно в рассоле. Продукт просаливается быстрее и равномернее, чем при сухом посоле. Для ускорения мокрого посола часть рассола вводят в толщу мяса шприцеванием посредством полой иглы с центральным отверстием, перфорированной иглы, многоигольчатой насадки или струйного инъектора.

При всех способах мокрого посола количество рассола, вводимого в мышечную ткань, составляет 5-15% к массе сырья. После шприцевания мясо укладывают в чаны и заливают рассолом для последующего посола.

Смешанный посол представляет собой сочетание сухого и мокрого посолов. Подготовленное мясо (отрубы) шприцуют (или не шприцуют) рассолом, натирают посолочной смесью и выдерживают несколько суток, а затем заливают рассолом. Посол проводят при 0-4°С. Продолжительность и способ посола зависят от вида вырабатываемых консервов.

· Предварительная тепловая обработка сырья

Некоторые виды основного сырья и вспомогательных материалов перед использованием подвергают предварительной тепловой обработке: бланшированию, обжариванию, копчению, варке.

Бланширование - кратковременная варка сырья в воде, собственном соку или паровой среде до неполной готовности. Тепловая денатурация белков сопровождается уменьшением диаметра мышечных волокон, в результате чего выпрессовывается свободная влага, масса мяса после бланширования уменьшается на 40-45%, а объем на 25-30%, что позволяет максимально использовать полезную вместимость тары при фасовании содержимого и увеличить концентрацию пищевых веществ в продукте. Одновременно в процессе бланширования частично набухает и разваривается соединительная ткань, уменьшается ее прочность, возрастает проницаемость клеточных мембран, выделяются пузырьки воздуха, наличие которых в стерилизуемом продукте ускоряет окисление сырья, внутреннюю коррозию тары и приводит к повышению давления в банке при стерилизации. Бланширование вызывает гибель вегетативных форм микроорганизмов, находящихся в мясе, в результате чего повышается эффективность последующей стерилизации.

При бланшировании мяса в воде в значительной степени теряются растворимые пищевые вещества, минеральные соли и витамины, поэтому предпочтительнее проводить бланширование паром. Существует несколько способов бланширования сырья.

При первом способе жилованное мясо закладывают в бланширователь (или котел) с кипящей водой в соотношении 53: 47. Для получения бульона необходимой концентрации в одном котле бланшируют три закладки мяса. Первую закладку бланшируют 50-60 мин, вторую 1 ч 15 мин и третью 1 ч 30 мин. Четвертую закладку в этот же бульон проводить не следует, так как увеличивается продолжительность варки, а плотность бульона почти не изменяется. Кроме того, ухудшается качество бульона и мяса.

При втором способе - бланширование мяса в собственном соку - мясо загружают в бланширователь на 2/3 объема, добавляя горячую воду (4-6% массы мяса). После однократного бланширования в течение 30-40 мин бульон получается достаточно концентрированным, пригодным для непосредственного использования в консервы без дополнительного выпаривания.

При третьем способе к мясу добавляют 15-20% воды, процесс длится 30-40 мин. Затем мясо выгружают, а оставшийся бульон упаривают. После бланширования второй партии мясо также выгружают, а полученный бульон по концентрации пригоден для добавления в консервы.

Для консервов «Язык говяжий в собственном соку», так же как и для некоторых субпродуктовых консервов, допускается исключение бланширования. В этом случае при фасовании вместо бульона в банку закладывают сухой желатин.

При изготовлении некоторых видов консервов бланшируют также растительные наполнители. В частности, замороженный зеленый горошек и рис бланшируют 5 мин.

Обжаривание - это тепловая обработка продуктов в присутствии достаточно большого количества жира. Жир, являясь жидкой теплопередающей средой, позволяет равномерно нагревать всю поверхность мяса на определенную глубину, но защищает его от сильного перегрева. Кроме того, жир при обжаривании пропитывает продукт, увеличивая его пищевую ценность.

В процессе обжаривания поверхностный слой мяса обезвоживается и уплотняется. Последующий термический распад составных частей мяса на поверхности приводит к образованию летучих веществ, участвующих в формировании специфического аромата и вкуса. При обжаривании происходит частичный гидролиз жира до глицерина и свободных жирных кислот, а также гидротермическое расщепление 10-20% коллагена соединительной ткани.

Несмотря на достаточно высокую температуру процесса, внутренние слои продукта, сохраняющие большое количество влаги, не перегреваются выше 102-103°С, вследствие чего в толще мяса характер изменения составных компонентов напоминает изменения, происходящие при влажном нагреве (варке).

При обжаривании следует учитывать не только температуру и продолжительность процесса, но и размеры обрабатываемых кусков сырья. При слишком высоких температурах и больших размерах кусков поверхностные слои продукта будут обжариваться полностью, однако внутри мясо может остаться сырым, несмотря на появление желательного запаха и вкуса. При относительно низких температурах обжаривания резко возрастает продолжительность процесса, мясо разрыхляется без образования плотной поверхностной корочки. Из такого полуфабриката консервы получаются разваренными и разволокненными. Сырье обжаривают при изготовлении консервов «Мясо жареное», «Гуляш» и некоторых видов мясорастительных консервов.

В зависимости от типа вырабатываемых консервов обжаривание проводят после бланширования или без него, один раз или двукратно, с использованием костного, свиного жира, рафинированного подсолнечного масла, сливочного масла, контролируя кратность использования жира и масла.

Копчение - это обработка поверхности мясопродуктов дымом от неполного сгорания древесины с целью придания продуктам специфического запаха, вкуса, цвета, повышения стойкости при хранении и частичного удаления влаги. Бактерицидные свойства и фунгицидное действие коптильного дыма, особенные запах и вкус, изменение цвета мясопродуктов обусловлены наличием в дыме таких веществ, как фенолы, альдегиды, кетоны, органические кислоты. Дым получают в специальных устройствах - дымогенераторах при медленном сжигании в потоке воздуха дров или опилок несмолистых пород деревьев (бук, дуб, ольха). В зависимости от температуры дыма различают холодное (18 - 22°С) и горячее (35-50°С) копчение. Копчение проводят в специальных коптильных камерах, через которые коптильный дым прогоняется от дымогенератора и омывает мясопродукты, развешанные на рамах.

Варка представляет собой процесс термической обработки мяса с целью доведения его до состояния кулинарной готовности. Варку отличают от бланширования более низкая температура греющей среды и более длительная продолжительность процесса, в течение которого продукт прогревается (проваривается) на всю толщину. Вследствие варки происходит денатурация мышечных белков и их коагуляция, разваривание соединительной ткани, подавляющее большинство вегетативных форм микроорганизмов погибает.

Измельчение – операция, которой подвергаются почти все виды мясного сырья, используемого в консервном производстве.

Измельчение разной степени производят различными способами в зависимости от вида консервов.

При производстве натуральных консервов отжилованное мясо нарезают на куски массой от 30 до 200 г для их закладки в банки. Тушки кроликов и птицы, как правило, разрубают на куски массой до 200 г.

Бескостное сырье нарезают на специальных мясорезательных машинах, оснащенных дисковыми ножницами. Расстояние между ножами регулируется в зависимости от требуемой величины кусочков мяса.

При производстве фаршевых, паштетных консервов, а также консервов для детского и диетического питания и других, мясное сырье измельчают на волчках до различной степени, требуемой по технологическим условиям.

Тонкое измельчение сырья при выработке фаршевых и паштетных консервов производят на куттерах, куттермешалках, эмульситаторах, микрокуттерах.

Посол и выдержку в посоле применяют при производстве фаршевых, ветчинных и языковых консервов. Происходящие при этом процессы, а также технология и техника аналогичны тем, которые имеют место при выработке колбасных и ветчинных изделий.

Особенности посола мяса при производстве фаршевых консервов заключается в том, что измельченное на волчке мясо с диаметром отверстий решетки 16 – 25 мм после перемешивания с сухой солью и раствором нитрита натрия укладывают в тазики и выдерживают при температуре 2 – 4 °С в течение 3 суток. С уменьшением диаметра отверстий решетки волчка до 2 – 3 мм продолжительность при этих же температурных условиях сокращается до 12 – 14 ч.

При производстве ветчинных консервов независимо от наименования и вида последующей тепловой обработки, посол производится сухим, мокрым или смешанным способами.

Продолжительность и способ посола зависят от вида вырабатываемых консервов. При производстве ветчинных консервов окорока и лопаточную часть после зачистки шприцуют, заливают рассолом и выдерживают для посола 2 сут («Ветчина деликатесная», «Ветчина пастеризованная»). После посола сырье выдерживают 5 – 7 сут для созревания, коптят, обваливают, варят в формах, после чего фасуют в банки.

При изготовлении «Завтрака туриста» и «Бекона рубленного» посолочные ингредиенты перемешивают с мясом в мешалке и солят в тазиках от 48 ч («Завтрак туриста») до 4 – 5 суток («Бекон рубленный»).

При производстве «Ветчины рубленной» полужирную свинину перемешивают в мешалке с рассолом и выдерживают 2 сут. для созревания.

Тепловая обработка . Несмотря на предстоящее тепловое воздействие при стерилизации сырья для консервов подвергают предварительной тепловой обработке. К основным видам тепловой обработки относят бланширование, обжаривание, варку, копчение.

Бланширование как наиболее простой способ тепловой обработки мясного сырья широко распространен. Бланширование – это кратковременная варка до неполной готовности. Цель бланширования – частичное удаление воды из мяса для предупреждения выделения бульона при последующей стерилизации, повышение пищевой ценности готового продукта.

При бланшировании мясо теряет 40 - 50 % в массе и 30 - 35 % в объеме, что позволяет полнее использовать вместимость тары. Мясо становится мягким и легко разжевывается, что обусловлено частичным разрушением соединительной ткани.

При бланшировании также происходит частичная инактивация ферментов и уничтожается вегетативная микрофлора, в результате чего повышается эффективность последующей стерилизации.

Бланширование производят паром, водой или в собственном соку. Потери растворимых пищевых веществ больше при блашировании водой, чем паром, но они компенсируются использованием образующегося бульона, который после упаривания заливают в банку.

Бланширование проводят в котлах, бланширователях непрерывного действия открытого и закрытого типа.

Бланшировку считают законченной, если мясо на разрезе имеет серый цвет и не выделяет кровянистого мясного сока.

Варку отличает от бланширования более низкая температура греющей среды и большая продолжительность процесса. В консервном производстве варку используют после обжарки для достижения кулинарной готовности сформованных сосисок, а также при изготовлении ветчинных консервов.

Обжаривание мяса, овощей перед консервированием производится путем погружения на несколько минут (5 - 15) в жир, нагретый до температуры 140 – 160 °С. Полуфабрикат приобретает приятный запах и вкус жареного продукта, уплотненную консистенцию и прочную корочку золотисто-коричневого цвета; в нем повышается содержание сухих веществ за счет испарения воды и впитывания растительного масла или животного жира. Указанные изменения обусловлены испарением влаги с поверхностного слоя, его уплотнением, а также распадом составных частей мяса, участвующих в формировании специфического вкуса и аромата.

Несмотря на достаточно высокую температуру процесса, внутренние слои продукта, сохраняющие достаточно большое количество влаги, не перегревается выше 102 – 103 °С.

Мясо обжаривают при изготовлении консервов «Мясо жареное», «Гуляш» и некоторых видов консервов с растительным сырьем.

Обжаривание производят в электрических или паромасляных печах. В зависимости от типа обжарочных печей и непрерывности их работы изменяется количество отработавшего жира.

Копчение и обжарку используют как этап при подготовке мясопродктовых консервов. Холодное и горячее копчение применяется при производстве ветчинных консервов, обжарку – при предварительной тепловой обработке сосисок, предназначенных для консервирования.

Приготовление заливок. К заливкам для мясных консервов относят бульоны, желе, соусы.

Бульоны используют при производстве некоторых видов консервов в качестве составной части рецептуры. Их получают длительной варкой в воде говяжьих и бараньих костей, хранившихся после обвалки не более 24 ч, сухожилий, мясокостного сырья.

Для приготовления костного бульона кость промывают, рядовую кость – измельчают. Кости обжаривают в газовых печах для получения хорошего цвета, вкуса и аромата. Обжаренные кости загружают в котел, заливают водой (при соотношении кости к воде 1: 3) и варят 3 - 4 ч при температуре 90.

Желирующие бульоны готовят и путем введения студнеобразователей (желатин, каррагинан, агар и др.) в количестве 0,5 - 1 %.

Концентрированные бульоны можно получать при бланшировании мяса, как указывалось ранее. Обезжиренные бульоны, имеющие концентрацию сухих веществ менее 15 %, упаривают при температуре не ниже 65 °С, так как он является хорошей питательной средой для микрофлоры.

Соусы подразделяют на томатный, белый, сметанный, сладкий и винный в зависимости от вида наполнителя (томат-паста, пассированная мука, сметана, жженный сахар).

При приготовлении соуса в горячий бульон вводят пассированную муку, кипятят 10 – 20 мин, а затем добавляют тот или другой наполнитель, соль, сахар, пряности и кипятят 5 – 15 мин. Готовый соус заливают в банки при 70 - 75 °С.

Подготовка растительных компонентов. Сырье растительного происхождения осматривают, сортируют, удаляют посторонние примеси, измельчают при необходимости.

Овощи (морковь, свекла, картофель), а также лук и чеснок очищают на специальных машинах и доочищают вручную. Морковь режут на овощерезках либо шинкуют на лапшу в шинковках. Картофель режут на овощерезках на полоски или на кубики на шпигорезках. Нарезанный картофель хранят в холодной воде для предупреждения потемнения. Капусту после удаления верхних листьев и кочерышки измельчают на шинковочных машинах или на куттере (один или несколько оборотов). Очищенный и промытый лук режут куттером либо на овощерезках.

Тепловую обработку растительных компонентов осуществляют путем замачивания в теплой или горячей воде, бланширования водой, реже – паром, варкой в воде, обжариванием в жире, тушением, прокаливанием горячим воздухом.

В связи с различием между видами компонентов, особенно по содержанию в них воды, особенности поглощать или отдавать воду, прочности тканей, тепловая обработка может последовательно сочетать в себе несколько видов (рис. 20. 4).

Бобовые как медленно набухающие замачивают, а затем варят; гречневую крупу для придания её вкуса прокаливают, а затем замачивают; нежные и сочные овощи только бланшируют; корнеплоды в основном обжаривают.

Свежий лук обжаривают в жире. В консервном производстве допускается заготовка такого лука впрок. Квашеную капусту после промывания и отжатия тушат или обжаривают в жире в зависимости от вида консервов.

Температура греющей среды зависит от вида тепловой обработки, а продолжительность выбирают таким образом, чтобы поставленные технологические цели были достигнуты с учетом изменений полуфабриката при последующей стерилизации.

Во избежание переваривания горячие компоненты сразу после тепловой обработки активно охлаждают погружением в холодную воду, совмещая с промывкой (макаронные изделия, бобовые, некоторые крупы) или на воздухе, создавая условия для быстрого теплоотвода.

Особенности подготовки сырья для отдельных видов консервов . Каждый вид консервов отличается специфическими операциями подготовки сырья.

При подготовке сырья для натурально-кусковых консервов мясо нарезают на куски массой 50 - 120 г («Мясо тушеное») либо до 60 г («Гуляш») на мясорезках, перемешивают с ингредиентами (рис. 20. 5).

Для фаршевых консервов используют сырье в виде шрота (16 - 25 мм) или мелкоизмельченное (2 - 6 мм). При куттеровании сырья добавляют чешуйчатый лед в количестве 5 % массы основного сырья (рис. 20. 6).

Рис. 20. 6 Технологическая схема подготовки сырья для фаршевых консервов.

Подготовка сырья для мясо-растительных консервов отличается грубым измельчением сырья на волчках с последующим перемешиванием с растительными наполнителями на мешалке для получения равномерного распределения компонентов рецептуры в консервах (рис. 20. 7).

Рис. 20. 7 Технологическая схема подготовки сырья для
мясо-растительных консервов.

При производстве субпродуктовых консервов сырье бланшируют, либо сразу измельчают и без предварительной тепловой обработки перемешивают с солью и специями (рис. 20. 8).

Рис. 20. 8 Технологическая схема подготовки сырья для
субпродуктовых консервов.

Для паштетной группы консервов из субпродуктов подготовка сырья заключается в приготовлении паштетной массы – тонкоизмельченного бланшированного сырья (печень, жир и другие компоненты) (рис. 20. 8).

Изготовление консервов из мяса птицы включает более сложную подготовку сырья (опаливание, потрошение, инспекция). В дальнейшем в зависимости от вида консервов мясо птицы обрабатывают с предварительной тепловой обработкой, либо без неё (рис. 20. 9).

Фасовку мяса птицы осуществляют после разделки тушек либо обвалки.

При производстве пастеризованных ветчинных консервов в связи с применением мягких режимов тепловой обработки, к сырью предъявляют более жесткие санитарно-гигиенические и технологические требования. Это касается обработки свиных туш в убойном цехе и холодильного хранения (не более 48 ч при температуре 0 – 2 °С).

Рис. 20. 9 Технологическая схема подготовки сырья для консервов
из мяса птицы.

Технологическая схема подготовки сырья для пастеризованных консервов показана на рис. 20. 10.

Рис. 20. 10 Технологическая схема подготовки сырья для
пастеризованных консервов.

Полутуши поступают у консервный цех упакованными в мешки, которые снимают непосредственно перед разделкой. Величина рН мяса должна составлять 5,7 - 6,2. Свиные полутуши разделывают на три части: тазобедренную, шейно-лопаточную и спинно-реберную. Непосредственно перед обвалкой поверхность отрубов фламбируют пламенем газовой горелки (15 - 20 с) либо обрабатывают поверхность в специальной установке – стерилизаторе (60 – 90 с) горячим воздухом (120 °С), что в 1,5 – 2 раза снижает микробиологическую обсемененность сырья.

В зависимости от содержания жировой и соединительной тканей мясо жилуют и сортируют на три группы:

Мясо без видимых включений жировой и соединительной тканей («Ветчина особая») выделяют из задних окороков, вырезки и филея;

Продолжительность нахождения рассортированного сырья в цехе перед посолом не более 20 мин.

Используемые при производстве пастеризованных консервов материалы (желатин, специи, посолочный рассол) и тару подвергают дополнительной санитарной обработке.

Посол подготовленного сырья производят на многоигольчатой шприцевальной установке, что позволяет интенсифицировать процесс и повысить качество. После введения рассола сырье подвергают механической обработке – тумблированию или массированию. После созревания сырье фасуют, иногда с последующей подпрессовкой на вибропрессе.

Технология пастеризованной говядины в целом аналогична технологии ветчинных консервов. В качестве сырья используют говядину І категории упитанности от молодых животных в охлажденном состоянии.

Введение

1.1 Материалы для бетона

1.2 Подбор состава бетона

1.3 Габаритные размеры изделий

2. Описание технологического процесса изготовления изделий

3. Выбор и обоснование режима ТВО

4. Определение габаритных размеров и требуемого количества тепловых агрегатов

5. Описание конструкции установки и порядок ее работы

6. Теплотехнический расчет

6.1 Расчет теплоты для нагрева изделий определяем по формуле

6.2 Расчет теплоты для нагрева форм

6.3 Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции установки

6.4 Теплота экзотермических реакций гидратации цемента

7. Определение удельных часовых расходов теплоты и теплоносителя

8. Расчет системы теплоснабжения

9. Методы контроля расхода пара дифманометром

10. Охрана труда и техника безопасности

Литература

Введение

Тепловую обработку строительных материалов и изделий целесообразно рассматривать в двух аспектах. С одной стороны следует проанализировать пути превращения сырьевых материалов и готовую продукцию или полуфабрикат в процессе тепловой обработки. Эта задача сугубо технологическая. С другой стороны необходимо рассмотреть работу тепловых установок (пропарочных, сушильных, обжиговых), которая определяется законами теплотехники.

При тепловой обработке в материалах и изделиях происходят физико-химические превращения, формируется структура, идут процессы тепло и массопереноса, возникает напряженное состояние. Взаимозависимость и сложность этих явлений предопределили на начальных этапах эмпирический характер развития данной отрасли науки. Постепенно накапливались экспериментальные данные об этих явлениях, причем из-за их сложности в основном изучалась динамика качественных изменений отдельных процессов.

Результаты исследований с использованием законов физики, химии и прикладных наук позволили создать предпосылки для математического описания процессов с целью создания теоретических основ, без которых невозможно определить пути оптимизации тепловой обработки. Создание прогрессивных технологий с минимальными затратами материальных и энергетических средств - одна из главных задач всех отраслей народного хозяйства, в том числе и строительной индустрии, к которой относится и производство строительных материалов и изделий. Одной из основных составных частей технологии строительной индустрии является тепловая обработка, на которую затрачивается около 30 % стоимости производства строительных материалов и изделии. Кроме того, тепловая обработка потребляет около 80 % от расходуемых на весь производственный цикл топливно-энергетических ресурсов. Таким образом, создание экономичных тепловых процессов, позволяющих получать изделия отличного качества с минимальными затратами топлива и электроэнергии, даст возможность существенно уменьшить капиталовложения в сферу строительства. Для создания таких тепловых процессов необходимы глубокие знания в области тепловой обработки строительных материалов и изделии, устройства тепловых установок, их конструирования и эксплуатации.

Рассматривая в целом процессы, проходящие в материалах и изделиях при тепловой обработке, необходимо помнить, что они являются следствием процессов, проходящих в тепловых установках. Изучение этой достаточно сложной взаимосвязи, порой еще мало исследованной, является главной задачей, которую приходится решать нашим ученым.

Первые попытки проанализировать работу тепловых установок были сделаны еще М. В. Ломоносовым и успешно продолжены В.Е. Грум-Гржимайло, который создал научную теорию, объясняющую работу печей и сушил. Д.И. Менделеев предложил формулу для определения теплотворной способности топлива.

Наука о процессах, проходящих в материалах при тепловой обработке, начала развиваться значительно позднее. Например, положения о кинетике процесса сушки были выдвинуты в 20-х годах П.С. Косовичем и А.В. Лебедевым применительно к испарению влаги из почвы. Представления о формах свели влагу с материалом, определяющие сушку, были впервые сформулированы акад. П.А. Ре-Линдером. Проф. Л.К. Рамзнн также впервые и 1918 г. предложил 1 – d – диаграмму влажного воздуха и создал методику расчета сушильных установок.

Большое значение для развития науки о сушильных процессах имели работы А.П. Ворошилова, М.И. Лурье, М.Ф. Казанского, П.Г. Ромапкова и А.В. Лыкова. Процессы, проходящие в материалах при обжиге, описаны в трудах Д.С. Беляпкина, П.П. Будникова, К.А. Нохратяна, О.П. Мчедлова-Петросяна н ряда других ученых. Эта область науки является пока еще наименее изученной.

Большое значение для производства сборного бетона и железобетона имеют исследования, связанные с тспловлажностной его обработкой, получившие широкое развитие в 50-е годы. Ряд основных положений об этих процессах сформулированы были несколько ранее А.В. Волженским и П.И. Боженовым, первым применительно к тепловой обработке силикатного, а вторым - автоклавного бетонов. С дальнейшим развитием представлений о процессах, проходящих при тепловлажностной обработке связаны труды С.А. Миронова, Л.А. Малининой, А.Д. Дмитровнча, И.Б. Заседателева, Н.Б. Марьямова и других ученых.

Накопленные знания о взаимосвязи тепловых процессов, проходящих в установках, с развивающимися в материалах, обширный экспериментальный материал, обобщенный на основе законов физики, химии и математики, создают основу для перехода к созданию моделей этих взаимосвязанных процессов и, следовательно, к решению конкретных задач по оптимизации тепловой обработки.

При производстве строительных изделий, деталей и материалов почти во всех случаях для перевода сырья в новое качество - готовую продукцию - применяют тепловую обработку. В большинстве случаев тепловая обработка дает возможность придать сырью новые, качественно отличные свойства, необходимые в строительстве. Такой процесс происходит за счет физических и физико-химических превращений в обрабатываемом материале, течение которых зависит от воздействия тепла.

Для теплового воздействия материал помещают в установку, которую в общем случае называют тепловой установкой. Различные физические и физико-химические превращения в материале требуют различного теплового воздействия. Поэтому в каждой тепловой установке создают свой необходимый для обработки продукции тепловой режим. Под тепловым режимом понимают совокупность условий теплового и массообменного воздействия на материал, как-то: изменение температуры среды, скорость течения газов или жидкости, омывающих материал, концентрацию газов, их давление. Следовательно, тепловые режимы представляют собой совокупность тепловых, массообменных и гидродинамических процессов, происходящих в тепловой установке.

Тепловой режим установки будет воздействовать на сырье и за счет физических и физико-химических превращений в нем оно превратится в готовую продукцию. Очевидно, изучая данную дисциплину, необходимо выяснить, как различные тепловые режимы воздействуют на разные материалы, какие процессы происходят в материалах при тепловой обработке, а также научиться определять наиболее эффективные режимы.

1. Характеристика материалов (с расчетом состава бетона) и габаритные размеры изделий

1.1 Материалы для бетона

Керамзит - это экологически чистый утеплитель. В переводе с греческого языка на русский "керамзит" переводится как "обожженная глина". Он представляет собой легкий пористый материал, получаемый при ускоренном обжиге легкоплавких глин.

По внешнему виду керамзит напоминает гравий, то есть представляет собой гранулы преимущественно округлой или овальной формы различного размера, поэтому часто его называют керамзитовый гравий. В технологическом процессе изготовления керамзита наблюдаются два явления: при резком тепловом ударе, подготовленной специальным образом глины, она вспучивается, чем достигается высокая пористость материала, а внешняя поверхность быстро оплавляется, что придает материалу достаточно высокую прочность и устойчивость к внешним воздействиям и создает почти герметичную оболочку. Поэтому качество керамзита во многом определяется точностью исполнения технологического процесса.

В зависимости от режима обработки глины можно получить керамзит различной насыпной плотности (объемным весом) - от 200 до 400 кг/куб. м. и выше. Чем ниже плотность вещества, тем он более пористый, а значит, обладает более высокими теплоизоляционными свойствами. Но тем сложнее при производстве получить необходимую прочность. Материал также характеризуется величиной керамзитовых гранул, которая колеблется от 2 до 40 мм, и в зависимости от их размера подразделяется на фракции, например 5-10 мм или 10-20 мм. Основываясь на размерах, продукцию делят на керамзитовые гравий, щебень и песок.

Гравий - это частицы округлой формы диаметром 5 - 40 мм, получаемые вспучиванием легкоплавких глин. Он морозоустойчив, огнестоек, не впитывает воду и не содержит вредных примесей. Керамзитовый щебень - это наполнитель произвольной формы (преимущественно угловатой) с размерами частиц 5 - 40 мм. Он получается путем дробления кусков вспученной массы керамзита.

Таким образом, керамзит - это уникальный керамический пористый гравий, который обладает следующими свойствами:

Легкость и высокая прочность;

Отличная тепло и звукоизоляция;

Огнеупорность, влаго- и морозоустойчивость;

Кислотоустойчивость, химическая инертность;

Долговечность;

Экологически чистый натуральный материал;

Высокое отношение качество/цена.

Анализ теплоизоляционных и механических свойств керамзита позволяет использовать этот материал на российском и зарубежном рынке для теплоизоляции крыш, полов и стен, фундаментов и подвалов. Установлено, что рациональное использование керамзита в качестве теплоизолирующего материала при строительстве обеспечивает сокращение теплопотерь более чем на 75 %.

Физико-химические изменения, происходящие при предварительной тепловой обработке продуктов

Предварительную тепловую обработку продуктов широко применяют при производстве сахара из свеклы, в мясной, молочной, рыбной промышленности и в консервном производстве.

Предварительной тепловой обработкой называют кратковременное (5-15 мин) воздействие на сырье горячей (80-100°С) воды, пара, растительного масла или животного жира.

В различных технологических процессах предварительная тепловая обработка проводится с разными целями, например, с целью изменения объема, массы, размягчения сырья, увеличения клеточной проницаемости и так далее.

Изменение объема и массы сырья. Предварительная тепловая обработка может преследовать цель как увеличить объем и массу сырья, так и уменьшить их. Например, при изготовлении мясорастительных консервов, в рецептуру которых входят сухие бобовые продукты, сухой горох или фасоль, их бланшируют в течение 10-20 мин. При набухании зерен во время бланширования благодаря впитыванию воды объем и масса бобов увеличивается примерно в 2 раза.

Обычно бланшируют также рис, масса которого при этом увеличивается на 100%.

При изготовлении мясных и рыбных консервов, а также некоторых видов варенья и компотов сырье подвергают бланшированию и обжариванию, при которых теряется часть влаги в сырье, вследствие этого повышается массовая доля сухих веществ, и в банки, таким образом, закладываются более концентрированные продукты.

Размягчение сырья. Предварительной тепловой обработке для размягчения сырья подвергают главным образом растительное сырье. Размягчают плоды и овощи для того, чтобы их можно было плотнее уложить в банки, или для облегчения удаления несъедобных частей - кожицы, косточек, семян - при последующем протирании на ситах.

Размягчаются плоды при тепловой обработке по двум причинам.

При нагревании гидролизуется протопектин, склеивающий отдельные клетки между собой и цементирующий растительную ткань. При гидролизе протопектин переходит в растворимую форму, клетки отделяются друг от друга, плодовая ткань мацерируется, становится рыхлой и мягкой.

Однако для гидролиза протопектина требуется относительно продолжительное время тепловой обработки плодов (15-20 мин).

Известно, что при нагревании растительной ткани до 80-85°С в течение 3-4 мин плоды становятся мягкими. Это вызвано тем, что при нагревании коагулируются белки протоплазмы, цитоплазменная оболочка повреждается, осмотическое давление, обусловливающее твердость (упругость) плода, стравливается и плод размягчается.

Увеличение клеточной проницаемости. В ряде случаев цитоплазменные оболочки растительных клеток препятствуют протеканию технологических процессов, и их необходимо разрушить, так как именно эти полупроницаемые мембраны препятствуют полному извлечению плодовых соков при прессовании.

Без предварительной тепловой обработки свекловичной стружки практически невозможно извлечь сахар с требуемыми скоростью и глубиной, достигаемыми в производственных условиях. От того, насколько удачно будет проведен этот процесс, зависят степень извлечения сахара из свеклы, доброкачественность и рН диффузионного сока, неучтенные потери на диффузии и другие показатели.

Предварительная тепловая обработка свекловичной стружки проводится главным образом для того, чтобы разрушить основные барьеры на пути сахарозы из вакуоли клеток к верхней поверхности стружки и множество мембран на границе внешней и внутренней поверхности цитоплазмы, а также на границе разнообразных органелл, включенных в цитоплазму.

Главным фактором, определяющим пропускаемость свекловичной ткани в результате нагрева, является степень изменения (денатурация) белков цитоплазмы, где основную роль играют температура нагрева и концентрация сахарозы. Сахароза может тормозить денатурацию.

Наряду с денатурацией белков цитоплазмы в процессе предварительной тепловой обработки на проницаемость ткани влияют другие факторы: экстракция растворимых веществ как из вакуоли, так и из пектинцеллюлозных оболочек клеток, и физико-химические изменения оболочек клеток.

Режимы предварительной тепловой обработки, концентрации сахара и другие факторы могут по-разному влиять на проницаемость цитоплазмы и клеточных оболочек и приводить к разным суммарным эффектам. Например, повышение температуры усиливает денатурацию белков протоплазмы, улучшая ее проницаемость, но в то же время способствует более быстрому растворению гидрофильных составляющих клеточной оболочки, что ухудшает проницаемость последней.

Понижение концентрации сахарозы в растворе усиливает денатурацию белков, но в то же время способствует общему уменьшению коэффициента диффузии.

Для оценки предварительной обработки свекловичной стружки в процессе экстракции используют коэффициент степени проницаемости (отпаривания) φ, который представляет собой отношение коэффициента диффузии сахара из свекловичной стружки D к коэффициенту диффузии из стружки того же качества D o , прошедшей оптимальную тепловую обработку (φ = D/D о).

Существует три диапазона температур, при которых характер изменения проницаемости свекловичной стружки в зависимости от времени тепловой обработки имеет свои особенности.

В диапазоне температур 50-60°С существует индукционный период (3-5 мин), в течение которого тепловое воздействие не влияет на проницаемость стружки. В последующем проницаемость свекловичной стружки возрастает, но не достигает максимально возможной величины.

В диапазоне температур 60-75°С индукционный период отсутствует. Коэффициент диффузии возрастает в течение 10-15 мин теплового воздействия, после чего несколько уменьшается.

При температурах выше 75°С максимальные значения коэффициентов диффузии наблюдаются при самых непродолжительных периодах тепловой обработки - до 2,5 мин. После этого наступает период относительного постоянства величины коэффициента диффузии, который затем уменьшается.

Полагают, что наличие индукционного периода, выражающего сдвиг между началом теплового воздействия и изменением проницаемости ткани при температуре 50-60°С, связано с тем, что при этих температурах процессы денатурации, протекающие в несколько стадий, развиваются медленно. Поэтому от момента теплового воздействия до стадии денатурации, на которой начинает изменяться проницаемость протоплазмы, проходит определенный период времени - тем меньший, чем выше температура теплового воздействия: при 50°С - 5 мин, при 60°С - 3 мин. Один из наиболее эффективных технологических приемов, позволяющих повредить цитоплазменные мембраны, - бланширование плодов водой или паром. Повреждения цитоплазменных мембран и увеличения клеточной проницаемости можно достичь на разных температурных уровнях - начиная с 65°С, при соответствующей продолжительности обработки. Естественно, что чем выше температура бланширования, тем меньше необходимое время обработки.

Цитоплазменные мембраны являются препятствием также и в том случае, когда нужно не извлечь содержимое клеток, а наоборот, пропитать чем-либо клетку извне, например, сахаром или солью.

Непроницаемость цитоплазменных мембран является большой помехой при производстве варенья. При варке варенья протекают противоположные по направлению диффузионно-осмотические процессы, в результате которых из плодов извлекается влага, а внутрь клетки проникает сахар из окружающего плоды сиропа.

После варки плоды должны сохранять первоначальный объем и не быть сморщенными, соотношение между плодами и сиропом должно находиться на уровне 1:1. Исходя из этого, варенье надо варить так, чтобы количество извлекаемой при варке влаги W компенсировалось количеством впитываемого сахара С, то есть отношение W/C должно быть около единицы.

Если погрузить свежие плоды или их дольки в сахарный сироп, то в первые минуты, пока плоды еще не прогрелись и цела протоплазма, происходит лишь осмотическое отсасывание влаги, а диффузионное проникновение сахара внутрь плодовых клеток задерживается непроницаемой для сахара цитоплазменной оболочкой. Поэтому плоды сразу же и сморщиваются.

В дальнейшем цитоплазма при нагревании плодов повреждается, и сахар проникает в клетку. Но к этому моменту влаги извлечено уже слишком много, и нужной компенсации достичь не удается.

Если же плоды до варки пробланшировать, то клеточная проницаемость их возрастает, и при последующем погружении в сироп оба процесса - осмотическое отсасывание влаги из клеток и диффузионное перемещение сахара в клетку - будут идти одновременно. Плоды при этом останутся целыми, несморщенными.

Инактивирование ферментов. Кратковременное прогревание, или бланширование при 80-100°С, инактивирует большинство ферментов, прекращает их деятельность и тем самым предупреждает ферментативную порчу.

Потемнение нарезанных семечковых плодов на воздухе вызывается деятельностью окислительных ферментов. Схему окислительного процесса ферментативного потемнения нарезанных плодов можно выразить следующим образом.

На первой стадии фермент (обозначаемый буквой А) присоединяет молекулярный кислород воздуха и активирует его, образуя соединение типа пероксида:

А + О 2 → АО 2 .

Если в плодах имеется соответствующий субстрат восстановительного характера (дубильные вещества, полифенолы, обозначаемые буквой В), то образовавшийся органический пероксид АО 2 отдает кислород уже в атомарном виде, окисляя таким образом дубильные вещества, которые молекулярным кислородом воздуха не окисляются. Поэтому вторая стадия ферментативного процесса протекает по схеме:

АО 2 + 2В → А + 2ВО.

При этом фермент восстанавливается в первоначальном виде, а образующийся оксид ВО представляет собой темноокрашенное соединение, называемое иногда флобафеном.

Для предотвращения действия ферментов при консервировании плодов и овощей применяют кратковременное (5-10 мин) бланширование в воде при температуре 85-100°С.

Инактивирование ферментов лучше протекает в кислой среде, поэтому при бланшировании воду подкисляют лимонной или винно-каменной кислотой до концентрации 0,1-0,2%.

Гидролиз протопектина. Желеобразную консистенцию фруктовой продукции (повидло, мармелад, желе) придает растворимый пектин. В присутствии сахара и кислоты пектин образует студни.

Полагают, что желе получается тогда, когда осаждение пектина происходит в агрегатах мицелл в присутствии сахара, который действует как обезвоживающий агент, поглощающий сольватные оболочки, и в присутствии водородных ионов, нейтрализующих отрицательные заряды пектиновых молекул. Образовавшееся желе представляет собой сплетение фибрилл из пектиновых молекул, промежутки между которыми заполнены сахарным сиропом.

В некоторых плодах пектина содержится мало, и при производстве желеобразной продукции приходится добавлять так называемые желирующие соки, то есть соки из плодов с большим содержанием пектина.

Иногда пектиновых веществ в плодах много, но они находятся главным образом в нерастворимой форме в виде протопектина. В этом случае плоды обрабатываются так, чтобы прошел гидролиз протопектина и он превратился в растворимую форму. Чтобы гидролизовать протопектин, плоды бланшируют паром в течение 10-20 мин.

Удаление воздуха. Содержащийся в межклеточных пространствах растительной ткани воздух попадает в готовую продукцию, а также действует на промежуточных этапах на сырье, вызывает ухудшение качества продукта, способствует коррозии металлической тары, вызывает повышенное давление в банках при стерилизации. При бланшировании большая часть воздуха из сырья удаляется.

Улучшение вкусовых свойств. Для улучшения вкусовых свойств, придания продукту специфических вкусовых качеств применяют обжаривание в жире - при производстве мясных консервов, или растительном масле - при производстве рыбных и овощных консервов.

Наряду с улучшением вкуса при обжаривании продукт теряет некоторое количество влаги, в результате в нем повышается содержание сухих веществ, следовательно, и его калорийность.

Механизм образования вкусовых веществ и отделения влаги при нагреве такой же, как при варке или жаренье, когда продукт доводится до состояния кулинарной готовности.

Что такое предварительная тепловая обработка сырья? Предварительной тепловой обработкой сырья принято называть кратковременное (5-15 мин) воздействие на сырье горячей воды (80-100 °С), пара или горячего растительного масла. Обработку сырья горячей водой или паром называют бланшированием, обработку в горячем растительном масле - обжаркой.

В различных технологических процессах предварительная тепловая обработка сырья преследует следующие цели: изменить объем сырья, размягчить его, увеличить клеточную проницаемость, инактивировать ферменты, гидролизовать протопектин, удалить из растительной ткани воздух, повысить калорийность сырья и придать ему специфические вкусовые свойства.

Изменение объема и массы сырья требуется, например, при изготовлении консервов, в рецептуру которых входят сухие бобовые культуры (фасоль, горох) или рис. В процессе бланширования в кипящей воде зеа набухают благодаря впитыванию воды, объем и масса их при этом увеличиваются на 90-100 %. Если этого не сделать до фасования в банки, то при стерилизации консервов эти сухие культуры набухают уже в самой банке, впитывая бульон или другую заливку, и в готовой продукции не останется жидкой фазы.

Размягчение сырья необходимо для того, чтобы его можно было потом уложить в банки или же для облегчения удаления несъедобных частей - кожицы, косточек, семян - при последующем протирании на ситах. Размягчение плодов при тепловой обработке происходит по двум причинам. С одной стороны, при нагревании гидролизуется протопектин, склеивающий отдельные клетки между собой и цементирующий растительную ткань. При гидролизе он переходит в растворимую форму, клетки отклеиваются друг от друга, плодовая ткань становится рыхлой и мягкой. С другой стороны, при нагревании коагулируют белки цито-плазменной мембраны, цитоплазменная оболочка повреждается, становится проницаемой, осмотическое давление, обусловливающее твердость плода, падает и сырье размягчается.

Увеличение клеточной проницаемости приходится производить в тех случаях, когда необходимо извлечь содержимое клеток, например, при выработке плодовых соков, когда именно полупроницаемые мембраны являются препятствием при извлечении сока прессованием. Один из наиболее эффективных технологических приемов, позволяющих повредить циюплазменные мембраны, - это бланширование плодов водой или паром.

Цитоплазменные мембраны являются препятствием и в обратном случае, когда нужно пропитать чем-либо клетку извне, например сахаром или солью. Так, если при варке варенья погрузить в сахаый сироп свежие плоды или их дольки, то в первые минуты, пока плоды еще не прогрелись и цела цитоплазма, диффузионное проникновение сахара внутрь плодовых клеток задерживается цитоплазменной оболочкой и происходит лишь осмотическое огсасывание влаги из клеток, в результате плоды сморщиваются. Если же плоды бланшировать до уваривания, то клеточная проницаемость их возрастает и при последующем погружении в сироп сразу происходит не только осмотическое отсасывание влаги, но и диффузионное проникновение сахара внутрь плодовой ткани через поврежденную цитоплазменную мембрану.

Инактивирование ферментов сырья необходимо для того, чтобы предупредить нежелательные изменения, которые могут произойти в плодах или в продуктах их переработки, если по какой-либо причине ферменты не были разрушены. В частности, потемнение нарезанных плодов (особенно семечковых) на воздухе объясняется деятельностью окислительных ферментов. При этом схема окислительного процесса ферментативного потемнения нарезанных плодов может быть представлена в следующем виде. На первой стадии фермент (обозначенный буквой А) присоединяет молекуляый кислород воздуха и активизирует его, образуя соединение.

Если в плодах имеются вещества, способные окисляться, например ганины полифенольные (обозначенные буквой В), то образовавшийся органический пероксид А0 2 отдает кислород уже в атомаом виде, окисляя, таким образом, дубильные и другие вещества, которые молекуляым кислородом воздуха не окисляются. Поэтому вторая стадия ферментативного процесса.

При этом фермент восстанавливается в первоначальном виде, а образующийся оксид ВО представляет собой темноокрашенное соединение, называемое иногда флобафеном.

Полифенолы кислородом воздуха без учета ферментов не окисляются, для предотвращения процесса потемнения необходимо окислительные ферменты инактивировать. С этой целью применяют крат-32 ковременное (5-10 мин) бланширование в воде при температуре 85 - 100 °С. Поскольку инактивация лучше протекает в кислой среде, то рекомендуется воду при бланшировании подкислять лимонной или виннокаменной кислотой до концентрации 0,1-0,2 %.

Гидролиз протопектина проводится в случае получения фруктовой продукции, имеющей желеобразную консистенцию (повидло, джемы, мармелад, желе), что невозможно без наличия в увариваемой массе растворимого пектина, являющегося основным компонентом желированной массы.

В некоторых плодах пектиновых веществ много, но они представлены главным образом нерастворимой формой, в виде протопектина. В этом случае необходимо так обработать плоды, чтобы проюпектин гидролизовался и перешел в растворимую форму, которая только и способна впоследствии обеспечить желеобразное сосюяние продукции. Для того чтобы гидролизовать протопектин, плоды бланшируют паром в течение 10-20 мин.