CC BY
0
Научная статья
УДК 664.8.036.62
DOI: 10.52653/РР1.2022.1.1.004
Новый способ производства компота из винограда в самоэксгаустируемых стеклобанках 1-82-500
Магомед Эминович Ахмедов1, Мафият Магомедовна Рахманова2, Амият Фейзудиновна Демирова3
1' 2 федеральный аграрный научный центр Республики Дагестан, г. Махачкала
Аннотация. Проблема повышения пищевой ценности консервируемых пищевых продуктов в герметически укупоренной таре может быть успешно решена на основе интенсификации процесса тепловой стерилизации. В работе представлены результаты исследований по совершенствованию технологии производства консервированного компота из винограда с использованием самоэксгаустируемой тары и интенсификации процесса тепловой стерилизации, являющейся наиболее широко используемым методом консервирования пищевых продуктов, совершенство которой во многом определяет пищевую ценность готового продукта. Известно, что продолжительность и температурный уровень стерилизационного процесса существенно могут изменить качественный и количественный состав витаминов, белков, углеводов, минеральных и органических кислот и других веществ, что зачастую приводит к снижению пищевой ценности продукта. На основе оценки традиционного стерилизационного режима разработаны и предложены новый способ и режимы стерилизации, которые обеспечивают сокращение продолжительности тепловой обработки более чем на 30 % и повышение пищевой ценности готовой продукции. Установлено, что предварительное повышение температуры продукта и использование самоэксгаустируемых стеклобанок обеспечивают сохранение витамина С в готовом продукте на 0,8 мг/% выше, чем по традиционной технологии. Полученные результаты представляют интерес для реализации на предприятиях по переработке растительного сырья.
Ключевые слова: самоэксгаустируемая тара, компот, перегретый пар, режим стерилизации, витамин С, кривые прогреваемости
Для цитирования: Ахмедов М. Э., Рахманова М. М., Демирова А. Ф. Новый способ производства компота из винограда в самоэксгаустируемых стеклобанках 1-82-500 // Пищевая промышленность. 2022. № 1. С. 21-23.
Original article
A new method for the production of compote from grapes in self-exgaustible glass jars 1-82-500
Magomed E. Akhmedov1, Mafiyat M. Rachmanova2, Amiyat F. Demirova3
1 2' 3Federal Agricultural Research Center of the Republic of Dagestan, Makhachkala
Abstract. The problem of increasing the nutritional value of canned food products in hermetically sealed containers can be successfully solved by intensifying the process of thermal sterilization. The paper presents the results of research on improving the technology of production of canned compote from grapes using self-exgaustible containers and intensifying the process of thermal sterilization, which is the most widely used method of preserving food products and the perfection of which largely determines the nutritional value of the finished product. It is known that the duration and temperature level of the sterilization process can significantly change the qualitative and quantitative composition of vitamins, proteins, carbohydrates, mineral and organic acids and other substances, which often leads to a decrease in the nutritional value of the product. Based on the assessment of the traditional sterilization regime, a new method and modes of sterilization have been developed and proposed, which provide a reduction in the duration of heat treatment by more than 30 % and an increase in the nutritional value of the finished product. It was found that the use of a preliminary increase in the temperature of the product and the use of self-exgaustible glass jars ensures the preservation of vitamin C in the finished product by 0.8 mg/% higher than by traditional technology. The results obtained are of interest for implementation at plants processing plant raw materials.
Keywords: self-exgaustible containers, compote, superheated steam, sterilization mode, vitamin C, heating curves
For citation: Akhmedov M. E., Rachmanova M. M., Demirova A. F. A new method for the production of compote from grapes in self-exgaustible glass jars 1-82-500 // Food processing industry. 2022;(1):21-23 (In Russ.).
Автор, ответственный за переписку: Магомед Эминович Ахмедов, akhmag49@mail.ru Corresponding author: Magomed E. Akhmedov, akhmag49@mail.ru
© Ахмедов М. Э., Рахманова М. М., Демирова А. Ф., 2022
приоритеты развития фундаментальных технологий
ТЕМА НОМЕРА
Введение. Тепловая стерилизация является наиболее широко используемым методом консервирования пищевых продуктов длительного хранения в герметически укупоренной таре. При этом тепловая обработка, и прежде всего температурный уровень и длительность воздействия, которые предназначены для подавления жизнедеятельности микроорганизмов и обеспечения безопасности консервов, оказывает одновременно и отрицательное влияние на пищевую ценность готового продукта.
При тепловой обработке плодоовощного сырья, в зависимости от продолжительности и температурного уровня, существенно может измениться качественный и количественный состав витаминов, белков, углеводов, минеральных и органических кислот и других веществ, что зачастую приводит к снижению пищевой ценности продукта.
Показательным, как наиболее термолабильный, в этом отношении является витамин С, который легко и необратимо окисляется в присутствии кислорода, причем степень его окисления зависит как от температуры, так и от продолжительности обработки.
Поэтому важными направлениями повышения качества готовой продукции в технологии консервировании являются изыскание методов для снижения количества остающегося в продукте и банке воздуха и сокращение продолжительности режима тепловой обработки.
В традиционной технологии для снижения содержания воздуха в банке с продуктом перед ее герметизацией применяют тепловое или механическое эксгаустиро-вание [9, 10].
Однако, несмотря на некоторые достоинства, эти способы не решают полностью проблему удаления воздуха из тары, так как в консервах гетерогенного состава значительное количество воздуха остается в глубине, в межклеточных ходах самого продукта.
Важным направлением в совершенствовании процесса удаления воздуха из продукта и банки является применение тары «дышащего» типа. В литературе имеются исследования по применению самоэксгау-стируемой тары [8, 10].
Анализ методов интенсификации процесса и сокращения длительности процесса термообработки консервов показывает, что наиболее совершенным из них является увеличение температурного уровня продуктов перед пастеризацией с применением разнообразных технологических приемов, основанных на тепловых и физических воздействиях [1-7], что в свою очередь оказывает положительное влияние и на микробиологическую сторону процесса пастеризации, обусловленную теми обстоятельствами, что температурный уровень продукта перед пастеризацией существенно влияет на начальную микробиологическую обсемененность и как результат, повышается эффект пастеризации [1-7].
Цель исследования - изучение традиционного и разработка нового кратковременного режима пастеризации компота из винограда в аппаратах открытого типа с использованием самоэксгаустируемой тары.
Объекты и методы исследований.
Объектами исследований являлись режимы стерилизации и технология производства компота из винограда.
Разработка режимов стерилизации осуществлялась на основе изучения тепло-обменных процессов с измерением температуры продукта в стерилизуемой стекло-банке хромель-копелевыми термопарами, подключенными к потенциометру КСП-4.
Результаты исследований. Нами проведены исследования по совершенствованию процесса тепловой стерилизации консервируемого компота из винограда как комплексным использованием само-эксгаустируемой тары, так и повышением начальной температуры продукта в банках перед герметизацией и ускоренным режимом тепловой стерилизации.
Важно также отметить еще одну деталь производства компота из винограда, связанную с тем, что из-за низкой температуры сиропа, заливаемого в банки при производстве компота из винограда по традиционной технологии, составляющей 40 °С, имеют место значительные тепловые потери при снижении температуры сиропа от температуры варки, составляющей 100 °с, до температуры заливки -40 °С, которые составляют на 1 туб продукции более 40 мДж.
Графическое изображение динамики изменения температурного уровня и стерилизующих эффектов при стерилизации компота виноградного в стекло-банках вместимостью 0,5 л по традиционному стерилизационному режиму (20-15-20)/100Ч18 кПа [1] приведено на рис. 1.
Для стеклобанки вместимостью 0,5 л продолжительность режима составляет 55 мин, кроме того, характерной особенностью компотов из винограда является очень низкий начальный температурный уровень продукта, составляющий 32 °С, обусловленный теми обстоятельствами, что температура сиропа при заливке ягод винограда самая наименьшая и составляет всего 40 °с.
Для компота из винограда, учитывая достаточно высокую кислотность, требуемые значения стерилизующего воздействия несколько ниже, чем для остального ассортимента, и составляет 100-120 усл. мин.
Уровень промышленной стерильности исследованного режима, определяемый отношением действительного значения стерилизующего воздействия к требуемому, обеспечивающему необходимый уровень безопасности, составляет для серединного слоя продукта 1,01, а для пристеночного слоя продукта 1,28.
Для повышения начального температурного уровня продукта перед герметизацией и тем самым интенсификации процесса тепловой стерилизации и снижения температурных потерь при производстве компота из винограда нами предложено применение нового технологического приема предварительной подготовки ягод с применением насыщенного водяного пара [3, 4, 5, 6, 7].
При этом для предотвращения целостности ягод подача пара в банки с уложенными в них ягодами осуществляется импульсно и с постепенно повышающейся температурой: на первом этапе температура пара составляет 75 °с и постепенно повышается до 110 °с.
Способ основан на том, что ягоды, уложенные в банку, нагревают в течение 120 сек циклической подачей водяного пара с температурой 75...110 °С непосредственно в банки. Время каждого цикла обработки паром составляет 3 сек.
Использование импульсного нагрева ягод насыщенным водяным паром способствует более равномерному их нагреву и предотвращает перегрев поверхностных слоев. После завершения процесса им-пульсно паровой обработки ягод в банках насыщенным паром с постепенно повышающейся температурой в банки заливают сироп при температуре 95.98 °С.
Установлено, что температура продукта в банке после герметизации при применении данного технологического приема достигает 80 °С, в отличие от 32 °С по традиционному методу.
Важно отметить также и тот факт, что применение самоэксгаустируемой тары позволяет устранить еще один существенный недостаток традиционных режимов тепловой стерилизации, таких как необходимость наличия в режиме стерилизации такого параметра, как противодавление в аппарате для стерилизации, что усложняет как сам процесс стерилизации, так и возможности интенсификации процесса охлаждения консервов после тепловой обработки.
Графическое изображение динамики изменения температурного уровня и сте-
Рис. 1. Графическое изображение динамики температурного уровня (1, 2) и уничтожения микроорганизмов (3, 4) в пристеночной (1, 3) и центральной (2, 4) областях при пастеризации компота из винограда в стеклотаре вместимостью 0,5 л по производственному стерилизационному режиму
22 1/2022 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ISSN 0235-2486
100 30
90 "25S
У 80- л
-20 i
ПЗ 1 70 S
<u CP 15 15 m
1 60 > s
CD 1— -10 §
50 д о
/140/7\ CÛ е
40- // 5р 5е П
30 111,0 Л
I 1 I 1 I 1 0
0 10 20 30 40
Продолжительность, мин
Рис. 2. Графики динамики температурного уровня (1, 2) и уничтожения
микроорганизмов (3, 4) в пристеночнои (1, 3) и центральной
(2, 4) областях при пастеризации компота из винограда в стеклотаре
вместимостью 0,5 л по новому стерилизационному режиму
7
5,2
2,9
2,1
1 2 3
Рис. 3. Содержание витамина С в исходном сырье и компоте, изготовленном по традиционной и усовершенствованной технологиям: 1 - в исходном сырье, 2 - в компоте, изготовленном по традиционной технологии, 3 - в компоте, изготовленном по усовершенствованной технологии
рилизующих эффектов при стерилизации компота виноградного в самоэксгау-стируемых стеклобанках вместимостью 0,5 л по новому стерилизационному режиму(5-15-20)/(90-100-40) [1] приведено на рис. 2.
Анализ результатов, показанных на рисунке, подтверждает, что режим пастеризации обеспечивает уменьшение времени на 15 мин.
Заключение. Проведенными исследованиями установлено, что разработанный режим тепловой стерилизации обеспечивают промышленную стерильность готовой продукции и повышение качества готовой продукции (рис. 3).
Удаление воздуха из тары и образующийся в ней вакуум способствуют лучшему сохранению витамина С в готовом продукте.
Для оценки качества готового продукта были проведены органолептические и физико-химические исследования готового продукта, которые подтвердили высокое качество компота, изготовленного по усовершенствованной технологии.
На рис. 3 представлено содержание витамина С в исходном сырье и компоте, произведенном по традиционной и усовершенствованной технологиям.
Как видно из рисунка, содержание витамина С в компоте, изготовленном по усовершенствованной технологии, на 0,8 мг на 100 г больше, чем по традиционной технологии.
Кроме того, важным положительным элементом разработанного способа тепловой обработки является обеспечение возможности стерилизации компота в аппаратах открытого типа, без создания противодавления в аппарате, а также
повышение производительности стери-лизационного оборудования за счет сокращения продолжительности режимов стерилизации.
Список источников
1. Ахмедов М. Э., Демирова А. Ф., Рахманова М. М. Способ производства компота из винограда. Патент РФ № 2741119. 22.01.2021.
2. Ахмедов М. Э., Демирова А. Ф., Рахманова М. М. Способ производства компота из винограда. Патент РФ № 2741121. 22.01.2021.
3. Ахмедов М. Э., Демирова А. Ф., Рахманова М. М. Способ производства компота из винограда. Патент РФ № 2743443.18.02.2021.
4. Ахмедов М. Э. Интенсификация технологии тепловой стерилизации консервов «Компот из яблок» с предварительным подогревом плодов в ЭМП СВЧ // Известия вузов. Пищевая технология. 2008. № 1. С. 15-16.
5. Ахмедов М. Э., Исмаилов Т. А. Прогреваемость консервов при стерилизации в потоке нагретого воздуха // Продукты длительного хранения. 2007. № 2. С. 9-10.
6. Ахмедов М. Э., Исмаилов Т. А. Режимы ротационного нагрева компотов в таре СКО 1-82-1000 при тепловой стерилизации в потоке нагретого воздуха // Хранение и переработка сельхозсырья. 2007. № 11. С. 36-38.
7. Демирова А. Ф., Ахмедов М. Э. Способ пастеризации плодово-ягодных маринадов. Патент РФ №2524979 10.08.2014.
8. Ибрагимова Л. Р. Влияние эксгаусти-рования на качество консервированного продукта. Вестник ДГТУ. Технические науки. 2007. Вып. № 9. С. 134-138.
9. Сборник технологических инструкций по производству консервов. Т-2. М., 1977.
10. Флауменбаум Б. Л., Танчев С. С., Гришин М. А. Основы стерилизации пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1986.
References
1. Ahmedov M. E., Demirova A. F., Rahmano-va M. M. Method of producing compote from grapes. Russia patent RU2741119 C2.2021.
2. Ahmedov M. E., Demirova A. F., Rahmano-va M. M. Method of producing compote from grapes. Russia patent RU2741121 C2.2021.
3. Ahmedov M. E., Demirova A. F., Rahmano-va M. M. Method of producing compote from grapes. Russia patent RU2743443 C2.2021.
4. Ahmedov M. E. Intensification of the technology of heat sterilization of canned food «Apple compote» with preheated fruit in electromagnetic fields of microwave. Izvestiya vuzov. Pischevaya tekhnologiya = Proceedings of universities. Food technology. 2008;(1):15-16 (In Russ.).
5. Ahmedov M. E., Ismailov T. A. Warming up of canned food during sterilization in a stream of heated air. Produkty dlitel'nogo hraneniya = Long-term storage products. 2007;(2):9-10 (In Russ.).
6. Ahmedov M. E., Ismailov T. A. Modes of rotary heating of compotes in containers. Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya = Storage and processing of agricultural raw materials. 2007;(11):36-38 (In Russ.).
7. Demirova A. F., Ahmedov M. E. Method for pasterization of fruit and berry pickles. Patent RF № 2524979 10.08.2014.
8. Ibragimova L.R. Effect of exhausting on the quality of a canned product. Vestnik DGTU. Tekhnicheskie nauki = Bulletin of DSTU. Technical sciences. 2007;9:134-138 (In Russ.).
9. Collection of technological instructions for the production of canned food. T-2. Moscow, 1977 (In Russ.).
10. Flaumenbaum B. L., Tanchev S. S., Grishin M. A. Food sterilization basics. Moscow: Agropromizdat, 1986 (In Russ.).
Информация об авторах
Ахмедов Магомед Эминович, д-р техн. наук, профессор, Рахманова Мафият Магомедовна, канд. экон. наук, Демирова Амият Фейзудиновна, д-р техн. наук, профессор Федеральный аграрный научный центр Республики Дагестан, 367008, г. Махачкала, пр-т Акушинского, научный городок, akhmag49@mai1.ru, armet1975@mai1.ru, umademirova@mai1.ru
Information about the authors
Magomed E. Akhmedov, Doctor of Technical Sciences, Professor,
Mafiyat M. Rachmanova, Candidate of Economic Sciences,
Amiyat F. Demirova, Doctor of Technical Sciences, Professor
Federal Agricultural Research Center, scientific town, Akushinskiy
avenue, Makhachkala, 367008, akhmag49@mail.ru, armet1975@mail.ru,
umademirova@mail.ru
Статья поступила в редакцию 02.08.2021; принята к публикации 22.12.2021. The article was submitted 02.08.2021; accepted for publication 22.12.2021.
