CC BY
6
УДК 664.8.036.523
Ибрагимова Л.Р., Гаммацаев К.Р.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОНСЕРВОВ, СТЕРИЛИЗОВАННЫХ В «ДЫШАЩЕЙ» ТАРЕ
Ibragimova L.R., Gammatsaev K.R.
THE DEFINITION OF CANNED FOODS QUALITY INDICATORS STERILIZED IN «BREATHING» CONTAINER
В работе рассматриваются вопросы, связанные с исследованием эффективности деаэрации продуктов при самоэксгаустировании и изучения динамики в содержании витамина С в консервах в самоэксгаустируемой таре, при стерилизации в непрерывно-действующих аппаратах открытого типа, работающих при атмосферном давлении. По результатам проведенных исследований установлено, что в таре «дышащего» типа оксилабильные вещества, в частности, витамин С сохраняется гораздо лучше благодаря удалению воздуха из продукта и образованию вакуума, а также лучше сохраняется и натуральная окраска плодов.
Ключевые слова: стерилизация, консервы, деаэрация, самоэксгаустирование, измерение, тара, герметизация, затвор, клапан.
This work deals with the study of the product deaeration by selfexhaustion and dynamics in the content of vitamin C in the canned foods in selfexhaustion container, during the sterilization in continuously-operating open type devices working at the atmospheric pressure. According to the conducted results it is established that in the container of «breathing» type the oxiloving substanses, in particular, the vitamin C remains much better thanks to the removal of air from the product, and formation of vacuum, and also natural colouring of fruits remains better.
Key words: sterilization, can, canned foods, measurement, container, selfexhaustion, confinement, bolt, tare, valve.
Технологическая обработка пищевого сырья оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на пищевую ценность готового продукта. При технологической обработке сырья изменяется качественный и количественный состав витаминов, белков, углеводов, жиров, минеральных и органических кислот и других веществ, что зачастую приводит к снижению пищевой ценности продукта.
Плодоовощные консервы, как известно, являются для населения источником витаминов и минеральных веществ. Однако при тепловой обработке продукта и в дальнейшем при хранении происходят значительные потери витаминов. Показательным в этом отношении является витамин С. Термин витамин С включает в себя аскорбиновую кислоту (АК) и дегидроаскорбиновую кислоту (ДГАК). Вторая форма легко и необратимо окисляется в присутствии кислорода. Термическая деградация его не столь значительна. Кислород же быстро разрушает витамин - высушенные на солнце плоды и овощи почти не содержат витамина С. Важную роль играет объем не заполненного продуктом пространства в банках. Кислород в банках расходуется единственно на окисление витамина С, кроме того способствует коррозии металлической тары в процессе стерилизации и хранения консервов. Если в продукте содержатся антоцианы, то потери витамина С увеличиваются, что приводит к ухудшению и цвета продукта. Так, например, земляника суммарно теряет 40-60 % в процессе консервирования и хранения в течение 4 месяцев при 37°С.
В консервировании для снижения содержания воздуха в продукте или удаления его
110
из банки с продуктом перед ее герметизацией применяют процесс эксгаустирования (или деаэрации), осуществляемый тепловым или механическим способом. Для практического осуществления эксгаустирования применяют аппараты инфракрасного излучения, позволяющие прогреть поверхностный горизонтальный слой продукта («зеркало»), а не весь продукт во всем объеме банки. Этого достаточно, чтобы выделяющиеся при этом водяные пары вытеснили воздух из паровоздушного пространства тары.
Механическое эксгаустирование заключается в отсасывании воздуха из банки с помощью вакуум-насоса, но такой способ обработки можно применять к весьма ограниченному числу продуктов, так как сопровождается явлением «вакуумного расширения» их и явлением «вакуумного поглощения». Несмотря на некоторые достоинства, оба эти способа не решают полностью проблему удаления воздуха из тары, так как в консервах гетерогенного состава значительное количество воздуха остается в глубине продукта, в межклеточных ходах, как например, в косточковых плодах.
При стерилизации консервов в таре «дышащего» типа, как известно, происходит стравливание воздуха, находящегося в продукте и в паровоздушном пространстве над ним. После охлаждения консервов в банке образуется разрежение. Глубина вакуума в самоэксгаустируемой таре находится в пределах 0,025 - 0,065 МПа и, в отличие от обычной тары, зависит в основном от температуры стерилизации и не зависит от условий фасовки продукта.
Удаление воздуха из тары и образующийся в ней вакуум должны способствовать лучшему сохранению оксилабильных веществ в консервируемых продуктах. Одним из наиболее важных оксилабильных веществ плодов и овощей, входящих в состав консервов, является аскорбиновая кислота или витамин С. Так, в работе А.Т.Марха указывается, что при недостаточном наполнении бутылей томатным соком в них остается большое количество воздуха и сохраняемость витамина С находится при этом в прямой зависимости от его содержания. Относительные потери витамина С даже при непродолжительном хранении сока достигают до 40 % в том случае, когда бутыли имеют незаполненное пространство 50-70 см .
В связи с этим нам представлялось интересным проследить за изменением в содержании витамина С в консервах в самоэксгаустируемой таре. В качестве объекта исследования были выбраны продукты, содержащие большое количество аскорбиновой кислоты - болгарский перец, вишня, абрикосы, яблоки, огурцы. Кроме того, опыты проводили также на модельных средах - водном растворе витамина С.
Содержание витамина определяли до и после стерилизации в следующем порядке: сразу после полного охлаждения, через сутки, через 1, 3, 6, 9, 12 месяцев хранения. Контролем служили консервы в обычной таре.
На первоначальном этапе исследования определяли содержание воздуха в исходном сырье (вишня, абрикосы, яблоки, огурцы), а затем степень удаления воздуха из консервируемого продукта при стерилизации в самоэксгаустируемых банках и контрольных образцах, расфасованных в обычную стеклянную тару.
Наряду с существенными технологическими достоинствами «дышащей» тары, обусловившими ее широкое внедрение в ряде стран Европы, имеются и некоторые особенности, могущие привести к ухудшению качества и товарного вида консервов при несоблюдении режимов предварительной обработки сырья.
В работах, посвященных изучению тары, работающей по принципу обратного клапана, отмечается отрицательная сторона довольно высокого вакуума, образующегося в банке после тепловой обработки и вызывающего усадку уровня содержимого в банке после вскрытия и «съеживание» плодов. Это вызывается тем, что воздух, заполняющий полости и межклеточные ходы внутри плодов при эксгаустировании, стремится расшириться и растягивает изнутри ткань плода, вызывая ее разрыхление и разрыв, вытесняет заливу при стерилизации. Вакуум, образующийся в банке при охлаждении, усугубляет опасность разрыва и размягчения плодов, т.к. с охлаждением возрастает
разность давления, действующая на плод изнутри. Продукт, находящийся в разреженной атмосфере, увеличивается в объеме (вследствие расширения оставшегося воздуха, содержащегося в межклеточных ходах и раздувающего, таким образом, плоды). После вскрытия такой банки потребителем давление в ней сравнивается с наружным, плоды «съеживаются» и уровень содержимого опускается, часто на довольно значительную величину - до 1/3 в объеме.
Такое явление наблюдалось и нами во время испытаний различных типов «дышащих» крышек на консервном заводе.
В связи с этим нами исследовалось влияние способов предварительной подготовки плодов на консистенцию и внешний вид консервов, стерилизованных в самоэксгаустируемой таре.
Необходимо, однако, отметить, что подобные явления наблюдаются лишь для определенных видов или сортов сырья, особенно богатого воздухом или имеющего тонкую кожицу - некоторых сортов яблок, слив.
З.А.Марх и другие отмечают, что компот из яблок в самовакуумирующих банках, в частности, приготовленный без соответствующей обработки, представлял собой «разрыхленные», вздутые, почти бесформенные куски яблок. При испытаниях нашей опытной тары таких глубоких изменений консистенции продукта не наблюдалось вообще, а происходило лишь небольшое размягчение мякоти долек яблок сорта Мантуанер (содержание воздуха до 38 мл/100 г). Сорт яблок Ренет Симиренко вообще не давал никакого изменения консистенции по сравнению с автоклавными образцами (содержание воздуха до 25 мл/100 г).
Пря выработке компотов из слив и яблок в обычной таре технологической инструкцией предусматривается 4-5 видов предварительной обработки плодов в зависимости от особенностей сорта и степени зрелости. То есть получить компот хорошего качества трудно и в обычных условиях.
Нами исследовалось влияние процесса самоэксгаустирования на консистенцию плодов. Объектом наших исследований были компоты из различных видов плодов. Для повышения сопротивляемости плодовой ткани внутреннему давлению следовало в предварительных обработках осуществить максимальное удаление находящегося в ней воздуха, облегчить ему путь для свободного выхода и несколько уплотнить плоды.
В процессе эксперимента сырье подвергали различной предварительной обработке: по действующим технологическим инструкциям (бланширование в воде при температурах 50-80°С или паром, в сахарном сиропе 30-50% концентрации при температурах 50-70°С и др.) а также по режимам, предлагаемым в работах. Контролем служили компоты, простерилизованные в обычной таре, приготовленные по такой же схеме.
Известные приборы, предназначенные для определения консистенции плодов по величине усилия, необходимого для прокола их стержнем, не обладают высокой точностью. Применение их для определения консистенции плодов после стерилизации (особенно вишни, слив, абрикосов) было неэффективно. Поэтому оценку консистенции плодов в готовом компоте проводили визуально.
Эксперимент показал, что способ предварительной обработки консервов, стерилизуемых в самоэксгаустируемой таре, имеет значение для абрикосов, слив и яблок. Компоты из черешни, вишен и айвы, приготовленные по действующим инструкциям, имели хороший товарный вид, никаких отклонений от консистенции плодов в контрольных образцах не было.
Некоторые приемы предварительной обработки, предлагающиеся технологическими инструкциями, помогают смягчить мякоть и уменьшить содержание воздуха в ней. Однако в плодах, бланшированных по этим режимам, особенно в яблоках, остается значительное количество газов. Остаточное содержание газов в яблоках колеблется в пределах 7,8-16 мл/100 г. Поэтому для этих видов плодов из нескольких режимов предварительной обработки, как и для компотов в самовакуумирующих банках,
предпочтительными оказались следующие:
сливы - ступенчатое бланширование в воде или паром в три приема по 20 секунд с охлаждением после каждого приема (один из видов обработки по действующей инструкции);
абрикосы - бланширование в 20-30 %-ном сахарном сиропе при 50°С в течение 3-5 минут;
яблоки - вакуумирование в течение 5 минут в сахарном сиропе 15-20 %-ной концентрации либо 4-х минутная бланшировка в 30 %-ном сахарном сиропе при температуре 80-85°С с последующим погружением в холодный сироп (один из видов обработки плодов по инструкции). Компоты, изготовленные в самоэксгаустируемой таре по такой технологии, имеют хороший товарный вид. Плоды насыщены сиропом, прекрасно сохраняют форму, вкус и консистенцию.
Результаты определения количества воздуха в различных продуктах (в твердой фазе), консервированных в обычной и опытной таре, представлены в табл. 1.
Таблица 1
Эффективность деаэрации продуктов при самоэксгаустировании_
Наименование продуктов Остаточное содержание воздуха и вакуум в таре
В исх сы одном рье В самоэксгаустируемой таре В контрольной таре
мл/100 г % мл/100 г % мл/100 г %
Вишня 4,20 100 0,60 14,20 0,52 3,76 89,64 0,15
3,15 100 0,68 21,51 0,46 2,88 91,40 0,16
2,70 100 1,05 38,90 0,28 2,49 92,30 0,10
Абрикосы 7,16 100 1,37 19,13 0,52 6,65 92,87 0,13
9,56 100 1,45 15,46 0,55 6,43 67,25 0,18
7,10 100 1,25 17,60 0,54 5,87 82,67 0,14
Яблоки 36,50 100 16,68 45,75 0,58 27,50 72,97 0,10
35,40 100 15,00 42,37 0,58 23,50 66,40 0,15
38,30 100 15,30 39,94 0,59 28,90 75,50 0,09
Огурцы 6,80 100 0,97 14,26 0,60 4,10 60,30 0,20
9,48 100 2,30 24,26 0,47 5,79 61,10 0,18
9,24 100 1,98 21,42 0,50 5,80 62,77 0,18
Остаточное давление в сосуде - 3,33 кПа;
Время вакуумирования - 5 - 10 минут
Исследования показывают, что в процессе самоэксгаустирования из большинства плодов удаляется 80-90 % находившегося там воздуха. Из яблок извлекается до 60 % воздуха. Это объясняется тем, что в яблоках содержится очень большое количество воздуха (иногда в десять раз превышающее содержание его в других плодах), которое за период стерилизации не успевает выйти. Полученные данные совпадают с результатами исследования по содержанию воздуха в консервах в самовакуумирующих банках.
Параллельно с определением остаточного содержания воздуха в консервах определяли и динамику изменения в содержании витамина С. Определение содержания аскорбиновой кислоты производили методом титрования солянокислой вытяжки краской 2,6-дихлорфенолиндофенол.
Из представленного на рис. 1 графика видно, что в консервах, укупоренных «дышащими» крышками, витамин С сохраняется гораздо лучше, причем разница в содержании его в продукте увеличивается со временем хранения и доходит до 40 %. С течением времени, благодаря отсутствию кислорода, содержание витамина С в них становится даже больше, чем в контрольных образцах.
л н о ч
о к
и «
о ю о К
к ю л о и о
CÖ
к К
к
CÖ
*
л
к «
о
и
100
80
60
1|0
20
1
— 1 V- - 1 / --—— -
2 /
-
2 '4
8
12
16
20
Рисунок 1. Изменение содержания аскорбиновой кислоты в консервах «Перец сладкий натуральный» в самоэксгаустируемой таре при хранении 1 - в самоэксгаустируемой таре; 2 - в обычной таре Поскольку аскорбиновая кислота (АК) обладает хорошими антиоксидантными и стабилизирующими свойствами, то лучше сохраняется и натуральная окраска плодов.
Совмещение в одном процессе пастеризации и эксгаустирования с помощью «дышащей» тары позволяет сократить режимы пастеризации консервов в стеклянной таре в непрерывно- действующих аппаратах открытого типа примерно на 25%, что дает возможность организовать поточное производство и получать экономический эффект.
Библиографический список:
1. Ахмедов М.Э. Современные тенденции в развитии техники и технологии тепловой стерилизации консервов,- Махачкала, 2009.
2. Ибрагимова JI.P. Влияние эксгаустирования на качество консервированного продукта. - Вестник ДГТУ. Технические науки,- 2007,- Вып. №9,- С. 134-138.
3. Ибрагимова Л.Р., Гаммацаев K.P., Темирханова З.М. Исследование условий снижения окислительных процессов в консервах. - Совершенствование технологических процессов в пищевой, легкой и химической индустрии. Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ТФ ДГТУ,- Махачкала: ДГТУ, 2010,-Вып. З.-с. 36-39.
4. Штукан М.Е. Исследование процесса пастеризации и качества консервов в резьбовой стеклянной таре.- Сб. научных трудов международной НИК - Одесса: Астропринт, 1997,- с.84-85.
5. Ибрагимова JI.P. Мембранный блок для измерения давления в таре при стерилизации. Сборник научных трудов преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ТФ ДГТУ,- Махачкала: ДГТУ, 2011.
6. Терлецкая Л.А., Котельников А.Ф. Особенности стерилизации консервов в банках Б-3-83,- Консервная и овощесушильная промышленность, 1983, № 1, с.27-29.
7. Херсум A.C., Халланд Е.Д. Консервированные пищевые продукты (термическая стерилизация и микробиология). - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1993.
