CC BY
52
ТЕХНИЧЕСКИЕ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 664.86 ББК 36.91
А. В. Алимов, Р. Г. Разумовская
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОВОЩНЫХ КОНСЕРВОВ
A. V. Alimov, R. G. Razumovskaya
SOME ASPECTS ON IMPROVEMENT OF MANUFACTURING TECHNIQUES OF VEGETABLE CANNED FOOD
Развитие овощеперерабатывающей отрасли, одной из важнейших отраслей пищевой промышленности в Российской Федерации, сдерживает низкий технологический уровень производства, высокий износ технологического оборудования на предприятиях, низкая загрузка производственных мощностей из-за недопоставки овощей на переработку. Цель исследований -рассмотреть целесообразность применения электрохимически активной воды в овощеконсервном производстве для более эффективной и качественной переработки овощного сырья. Работа по совершенствованию технологического процесса производства овощеконсервной продукции проводилась на базе ООО «Астраханский консервный комбинат». Были изучены некоторые ресурсоемкие и времязатратные процессы. Исследования показали, что использование ЭХА-растворов в овощеконсервном производстве является перспективным направлением.
Ключевые слова: проблемы овощеконсервного производства, электрохимическая активация, совершенствование технологического процесса.
The development of vegetable processing industry, one of the most important branches of the food industry in the Russian Federation, constrains the low technological level of production, high wear of processing equipment at the enterprises, low loading of production capacities because of short supply of vegetables for processing. The purpose of these researches was consideration of expediency of application of electrochemical active water in vegetable-canning production for more effective and high-quality processing of vegetable raw materials. The work on improvement of technological process of production of vegetable-canning production was carried out on the basis of Ltd. "Astrakhanskiy kon-servny kombinat". Some capacious and long-lived processes were studied. The researches have shown that use of the ECA-solutions in vegetable-canning production is a perspective direction.
Key words: problems of vegetable-canning production, electrochemical activation, improvement of technological process.
Введение
По мнению аналитиков, российский рынок плодоовощной консервации развивается достаточно динамично: его ежегодный прирост в стоимостном выражении составляет от 20 до 30 %, а прирост рынка фруктовой консервации - порядка 50 %.
В настоящее время, так же как и в предыдущие годы, наиболее активными игроками, контролирующими большую часть российского рынка плодоовощных консервов, являются западные компании, среди которых лидируют французские, венгерские и немецкие. Следует отметить, что некоторые иностранные компании имеют собственные производственные мощности на территории России или планируют ими обзавестись. Зарубежные игроки рынка, как правило, имеют свою более или менее узкую специализацию. Так, венгерские производители в основном занимаются консервированием огурцов, томатов и фасоли, французские - консервированием кукурузы, горошка, бамбука, компании из азиатского региона - консервированием ананасов, персиков и других фруктов.
Вместе с тем за последние несколько лет в России появились новые производители, которые строят свою работу по западным стандартам и готовы составить конкуренцию иностранным фирмам. В настоящее время практически в каждом регионе России есть производители,
ориентированные на местный рынок и имеющие на нем значительную долю продаж. Эти производители инвестируют немалые средства в развитие производства и усиление позиций региональных брендов на рынке.
К началу 90-х гг. XX столетия в Астраханской области был сформирован мощный промышленный комплекс по переработке различного плодоовощного сырья. Данная отрасль объединяла ряд крупных предприятий с общей численностью работающих около 4 тыс. чел. Итоги работы овощеперерабатывающих предприятий оказывали существенное влияние на экономику всей Астраханской области.
В период с 1990 по 2006 г. овощеперерабатывающая промышленность области развивалась неравномерно. После начала экономических преобразований в России, из-за потери связей с традиционными покупателями, финансовых проблем, сложностей в обеспечении комплектующими и расходными материалами, объемы производства стали падать и к 1996 г. сократились по сравнению с 1990 г. в 17,5 раза. Позитивные тенденции в овощеперерабатывающей отрасли наметились в 1997 г. В 2001 г. объемы выпущенной продукции увеличились по сравнению с 1996 г. в 3,7 раза, однако с 2002 по 2006 г. при увеличении объемов производства растениеводческой продукции произошло снижение объемов переработанного сельскохозяйственного сырья на 68 % [1].
К основным проблемам, сдерживающим развитие овощеперерабатывающей отрасли области, относятся:
- низкий технологический уровень производства, высокая степень износа основных промышленно-производственных фондов. Большинство имеющегося на предприятиях оборудования для переработки овощей физически и морально устарело. Степень износа оборудования составляет в среднем по отрасли 70-75 %;
- низкая загрузка производственных мощностей из-за недопоставки овощей на переработку, неритмичное обеспечение предприятий овощеперерабатывающей промышленности сельскохозяйственным сырьем, отсутствие нормальной загрузки предприятий овощеперерабатывающей промышленности в период между сезонами сбора овощей.
Исходя из вышеизложенного, можно определить основную проблему овощеперерабатывающего производства - это низкий технологический уровень производства и малое внедрение новых технологий, увеличивающих производительность и качество производимой продукции. В связи с этим целью исследований являлось рассмотрение целесообразности применения электрохимически активной воды (ЭХА-воды) в овощеконсервном производстве для более эффективной и качественной переработки овощного сырья.
Электрохимическая активация - технология получения веществ в метастабильном состоянии преимущественно из воды и растворенных в ней соединений посредством электрохимического воздействия с последующим использованием полученных метастабильных веществ в различных технологических процессах вместо традиционных химических реагентов. Как физикохимический процесс, электрохимическая активация - это совокупность осуществляемых в условиях минимального выделения тепла электрохимического и электрофизического воздействий на воду с содержащимися в ней ионами и молекулами растворенных веществ в области пространственного заряда у поверхности электрода (либо анода, либо катода) электрохимической системы при неравновесном переносе заряда электронами через границу «электрод-электролит».
В результате электрохимической активации вода переходит в метастабильное (активированное) состояние, проявляя при этом в течение нескольких десятков часов повышенную реакционную способность в различных физико-химических процессах. Вода, активированная у катода (католит), обладает повышенной активностью электронов, имеет ярко выраженные свойства восстановителя; вода, активированная у анода (анолит), характеризуется пониженной активностью электронов и проявляет свойства окислителя.
Электрохимически активированный католит - пресная или слабоминерализованная вода, в которой в результате электрохимического униполярного (у катода электрохимической системы) воздействия образовались и сохраняются метастабильные продукты катодных электрохимических реакций, в частности молекулярные ионы НО2-, О2-, ОН-. Электрохимически активированный католит проявляет электрондонорную способность, т. е. является сильным восстановителем и (или) катализатором восстановления в различных физико-химических, в том числе биохимических реакциях.
Вода, подвергшаяся катодному электролизу, приобретает повышенный потенциал и становится источником свободных электронов. Катодная (католит) «восстанавливающая» и анодная (анолит) «окисляющая вода», по данным [2], должна иметь следующие характеристики:
— католит: рН = 8 ; окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) = -250^350 мв, ХСЭ (по показателям платинового электрода при хлорсеребряном электроде сравнения);
— анолит: рН = 4; ОВП = 700-800 мв, ХСЭ.
Таким образом, из вышесказанного следует, что молекулярная электрохимическая активация органоминеральных субстратов, питьевой воды способствует появлению у них аномальных свойств, выражающихся в существенном увеличении электронодонорных (антиоксидант-ных, антирадикальных, иммуномодулирующих) свойств, которые путем простого изменения химического состава или увеличения концентрации ингредиентов получить не представляется возможным [3].
Работа по совершенствованию технологического процесса производства овощеконсервной продукции проводилась на базе ООО «Астраханский консервный комбинат» - одном из крупнейших предприятий Астраханской области, занимающихся переработкой овощного сырья.
В соответствии с поставленной целью задачами исследования являлись:
— выбор и изучение процессов производства для исследований;
— исследование увеличения эффективности выбранных процессов;
— уменьшение длительности разведения пектина в воде;
— изучение влияния анолита электрохимически активированного раствора (ЭХА-раствора) на обсемененность сырья.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования являлось сырье, используемое в производстве овощных консервов: морковь сушеная, лук сушеный, фасоль белая, томаты свежие. Морковь сушеная высыпалась в емкость и заливалась водным ЭХА-раствором с рН = 9, нагретым до температуры 90-95 °С в соотношении морковь : раствор 1 : 3. Далее через каждые 10 минут в течение часа проверялась степень набухания посредством взвешивания. С луком сушеным проводились аналогичные действия. Фасоль сортировалась и засыпалась в емкость, после чего в эту емкость добавляли водный ЭХА-раствор с рН = 9, нагретый до температуры 60-65 °С в соотношении фасоль : раствор 1 : 2. Далее через каждые 15 минут в течение 2 часов проверялась степень набухания визуально и посредством взвешивания.
Для исследования влияния водного ЭХА-раствора на санитарное состояние сырья после мойки томаты свежие ополаскивали анолитом с рН = 4, после чего подвергали микробиологическому анализу: количество мезофильных и факультативных аэробно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/г, определяли по ГОСТ 10444.15-94, бактерии группы кишечных палочек (БГКП) определяли в соответствии с ГОСТ Р 50474-93 [4, 5].
Результаты исследования и их обсуждение
Консервное производство является одной из важнейших отраслей пищевой промышленности. Производство овощных консервов в Астраханской области оказывает существенное влияние на экономику всей области. В связи с этим решение проблем, связанных с производственными процессами на данных предприятиях, является актуальным.
Нами было исследовано влияние католита ЭХА-воды на увеличение скорости в таких длительных процессах, как замочка фасоли, сухого лука и моркови. Помимо этого было исследовано влияние анолита ЭХА-воды на санитарное состояние сырья после мойки, которое является решающим фактором для выпуска безопасной и доброкачественной продукции.
Экспериментальные исследования по влиянию анолита ЭХА-раствора на обсемененность сырья заключались в изучении микробиологических показателей сырья (томаты свежие) после мойки с последующим ополаскиванием раствором анолита.
Результаты исследований показали, что КМАФАнМ сырья после ополаскивания анолитом в 1,9 раза меньше, чем без ополаскивания (табл. 1).
Таблица 1
Микробиологические показатели томатов свежих после мойки и ополаскивания
Микробиологический показатель В соответствии с СанПин 2.3.2.1078-01 Без ополаскивания анолитом ЭХА-раствора С ополаскиванием анолитом ЭХА-раствора
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более 1 • 105 7 О 3,7 • 104
БГКП, г в 0,001 Не допускается Не обнаружено Не обнаружено
Полученные данные говорят о том, что ополаскивание анолитом является эффективным способом повышения санитарного состояния сырья.
Исследование набухания фасоли показало, что при использовании католита водного ЭХА-раствора время полного набухания сократилось в среднем на 15 % по сравнению с использованием водопроводной воды. Результаты исследования влияния католита ЭХА-воды на набухание фасоли приведены в табл. 2.
Таблица 2
Степень набухания фасоли в процессе замочки при использовании ЭХА- и водопроводной воды
Вид водных растворов, используемых в процессе Продолжительность набухания, мин
0 15 30 45 60 75 90 105 120
ЭХА-вода (католит рН = 9) 0 0,39 0,78 1,17 1,56 1,95 2,34 2,74 3,13
Водопроводная вода 0 0,34 0,67 1,01 1,35 1,69 2,03 2,35 2,71
Очевидно, что использование ЭХА-воды для замочки фасоли заметно сокращает длительность процесса (табл. 2).
Результаты исследования процесса замочки лука и моркови при использовании католита и без его применения показаны в табл. 3 и 4.
Таблица 3
Степень набухания лука в процессе замочки при использовании ЭХА- и водопроводной воды
Вид водных растворов, используемых в процессе Продолжительность набухания, мин
0 10 20 30 40 50 60
ЭХА-вода (католит рН = 9) 0 0,48 0,97 1,46 1,94 2,43 2,93
Водопроводная вода 0 0,59 1,19 1,78 2,37 2,95 3,54
Таблица 4
Степень набухания моркови в процессе замочки при использовании ЭХА- и водопроводной воды
Вид водных растворов, используемых в процессе Продолжительность набухания, мин
0 10 20 30 40 50 60
ЭХА-вода (католит рН = 9) 0 0,48 0,96 1,43 1,91 2,38 2,85
Водопроводная вода 0 0,57 1,15 1,72 2,29 2,87 3,44
Как следует из данных табл. 3 и 4, степень набухания лука и моркови при использовании католита в среднем на 15-16 % больше, чем при использовании водопроводной воды.
Заключение
На основании полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что использование ЭХА-растворов в овощеконсервном производстве в процессе подготовки сырья и на некоторых технологических стадиях обработки способствует сокращению временных и ресурсных затрат, увеличению производительности и эффективно с экономической позиции. Использование ЭХА-растворов в производственных условиях создает возможность выпуска высококачественной и безопасной продукции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агейченко М. Т. Основные направления развития сельского хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года // Сельское хозяйство. - 2009. - № 7. - С. 18-23.
2. Прилуцкий В. И., Бахир В. М. Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия. - М.: ВНИИМТ, 1997. - 232 с.
3. Антипова Л. В., Глотова И. А. Прикладная биотехнология: учеб. пособие для студ. вузов. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 283 с.
4. ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. Введ. 1995-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994.
5. ГОСТ 50474-93. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформенных бактерий). - Введ. 1994-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1994.
Статья поступила в редакцию 2.04.2012
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Алимов Алексей Викторович - Астраханский государственный технический университет; магистрант кафедры «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания»; alim_off@mail.ru.
Alimov Alexey Victorovich - Astrakhan State Technical University; Master’s Course Student of the Department "Food Biotechnology and Technology of Foodstuff"; alim_off@mail.ru.
Разумовская Рамзия Гумеровна - Астраханский государственный технический университет; канд. техн. наук, доцент; доцент кафедры «Пищевая биотехнология и технология продуктов питания»; alim_off@mail.ru.
Razumovskaya Ramziya Gumerovna - Astrakhan State Technical University; Candidate of Technical Science, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department "Food Biotechnology and Technology of Foodstuff"; alim_off@mail.ru.
