Повышение качества сырья при хранении в свежем виде путем регулирования относительной влажности воздуха методом гидроорошения Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ал по

<тозы

зици-I про-I сни-;озяй-рчить 'жать іремя іения низа-мож-

|е 1,0 риза-

ртав-

даже

0 для

ІОНОВ

апро-

арод-

;рен-

ГСо'

СтаВ-

ЇЦИЙ

|ИМЫ.

зуль-:я в

[ЄНЄ-

еми-

[ Со-

їжих

ден-

)гра-

эгия

ІИН-

іаль-

тив-

бъе-

рва-

ход-

Она

про-

ймы

ной

ние

1

Ьло

щ-

рк),

на-

1ЛЬ-

іно-

уч-

гча-

ин-

гК6-

03-

00-

ых

ва,

а.

)Г0

ЇС-

тем”, критических технологий федерального и отраслевого уровней тематика по региональной программе позволяет обеспечить конкурентоспособность молочной продукции из вторичных сырьевых ресурсов отрасли и вносит существенный вклад в

обеспечение продовольственной безопасности нашей страны.

Кафедра технологии молока и молочных продуктов

Поступила 15.04.98

[664.002.36+664.002.237 ]:66.093.2

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА СЫРЬЯ ПРИ ХРАНЕНИИ В СВЕЖЕМ ВИДЕ ПУТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА МЕТОДОМ ГИДРООРОШЕНИЯ

Э.А. ИСАГУЛЯН, Ю.Г. СКОРИКОВА

Кубанский государственный технологический университет

Традиционные способы хранения плодов и овощей в хранилищах с естественным охлаждением воздуха путем проветривания уступают место новым современным — с искусственным регулированием температуры. Основным прогрессивным типом овощехранилищ являются термоизолированные помещения с холодильной установкой и нормальным составом воздуха, в которых поддерживаются температура от -1 до +5°С и относительная влажность воздуха ОВВ 85-92% в зависимости от вида и сортовых особенностей хранящегося сырья.

Исследованиями технологов и биохимиков определены оптимальные температуры хранения различных видов овощей, °С:

Капуста средних и поздних сроков созревания -1... 0

Лук, чеснок -1...+3

Корнеплоды 0

Огурцы, кабачки, тыква +8...+10

Томаты, перец болгарский 0...+3

Разработаны новые режимы хранения овощей в условиях периодического орошения водой в охлаждаемых хранилищах и на сырьевых площадках.

Оптимизация режимов хранения корнеплодов в охлаждаемых хранилищах показала, что качество корнеплодов после длительного хранения зависит от температуры и ОВВ. При этом доля влияния температуры на порчу и содержание сухих веществ в целом при длительном хранении выше 90%, а по убыли массы воздействия температуры и ОВВ равноценны. Убыль массы влияет на свежесть корнеплодов, количество отходов при очистке, что повышает роль ОВВ. Оптимальным режимом хранения моркови следует считать температуру 0‘С, ОВВ, близкую к 100%, концентрации кислорода и диоксида углерода, близкие к атмосферным. Сравнительные данные по потерям массы овощей при хранении разными способами представлены в табл. 1.

Анализ показал, что снижение потерь и отходов при хранении возможно при доведении ОВВ до величины, близкой к 100%, что противоречит существующему правилу — избегать появления влаги на поверхности сырья, поскольку высокая влажность благоприятствует развитию порчи. Это

потребовало дополнительной оптимизации режима хранения овощей в условиях высокой ОВВ. Из известных способов поддержания в хранилище влажности близкой к 100% наиболее подходящим оказался способ периодического увлажнения сырья водой. Нами установлена зависимость между расходом воды, частотой орошения и лежкоспо-собностью, оцениваемой по порче и стабильности химического состава сырья. Опыты показали, что рост и размножение микроорганизмов (плесени, бактерии) происходят циклически, возрастая в промежутках времени между орошениями и снижаясь в периоды орошения водой.

Таблица 1

Овощи и Темпе-п п ратура, С Сроки Потери массы, %

условия хранения хранения, сут с гидроорошением контроль

В охлаждаемых складах

Морковь 0 150 0 15,5

Огурцы 9-12 12 1,4 9,6

Кабачки 5 ± 2 12 1,3 2,5

На сырьевой площадке

Морковь Огурцы Кабачки нере- гулиру- емая, летняя 3 3 3 1,8 1,5 2,0 5.3 5,7 4.3

Интенсивность роста микроорганизмов была функцией температуры хранения, расхода воды, частоты орошения.

Выбор температуры хранения обусловлен, с одной стороны, биологическими особенностями отдельных видов сырья, с другой — реальными возможностями обеспечения условий хранения. Так, при наличии охлаждаемых хранилищ наиболее целесообразно хранение проводить по следующим разработанным нами режимам:

морковь — температура 0-ГС, ОВВ 100%, расход воды на орошение 0,1 м3/т в сутки, частота 1-2 раза через 1-2 сут;

огурцы — температура хранения 7~8°С, ОВВ 100%, расход воды 0,25 м3/т в сутки, частота 1 -2 раза в сутки, продолжительность хранения 1-2 нед;

кабачки, баклажаны — температура хранения 5-7°С, орошение в первые 2-3 дня ежедневно, в последующий период — 1 раз в 2 сут, продолжительность орошения в каждый прием 30 мин, предельный срок хранения кабачков и баклажанов среднего размера — до 14 сут, мелких — до 7 сут.

Таким образом, противоречие между известными требованиями к ОВВ, основанными на свойствах микрофлоры, и положительным влиянием высокой ОВВ на сохранность массы овощей оказалось возможным разрешить путем оптимизации условий гидроорошения и сроков хранения сырья.

Отличительные особенности капитальных хранилищ с применением гидроорошения по сравнению с существующими состоят в оснащении их следующим оборудованием:

устройством для предварительного охлаждения плодов и овощей водой перед закладкой на хранение;

специализированными закромами, снабженными сверху оросительной системой, а снизу — стоком для отвода промывной воды;

устройством для охлаждения воды, подаваемой на гидроорошение;

установкой для осуществления дезинфекции, фильтрации воды и резервуаров для ее хранения с целью повторного использования.

Хранение овощей в хранилищах ведется в течение круглого года, за вычетом 1-2 мес на ремонтные работы. В летний период проводят передержку кабачков, баклажанов, огурцов, зеленого горошка и других овощей. В осенний и зимний периоды в хранилище осуществляют длительное (5-7 мес) хранение моркови.

Технологический процесс подготовки сырья к хранению включает приемку сырья, промывание в охлажденной воде (2°С) с целью снижения температуры сырья до 14°С, осуществляемое в моечной машине, отбраковку гнилых экземпляров на инспекционном транспортере, загрузку сырья в закрома. Доохлаждение сырья до оптимальной температуры, поддерживаемой на уровне 2-8°С в зависимости от вида сырья, ведется в закромах. Температура воды, подаваемой на охлаждение моркови, -ГС, огурцов и кабачков +6°С.

Цель предварительного промывания сырья перед закладкой на хранение — снизить его микробиальную обсемененность и сократить выделение тепла при дыхании. При этом быстро снижается и температура овощей, что значительно уменьшает скорость протекания биохимических процессов и связанную с этим потерю качества овощей.

Известно, что расход холода на охлаждение будет тем больше, чем медленней снижается температура сырья, так как интенсивность его дыхания, а следовательно, и тепловыделение при низких температурах ниже, чем при более высоких. Гидроохлаждение дает возможность осуществить этот процесс в течение 15-60 мин, тогда как при воздушном охлаждении для этой цели требуется 1 —30 сут в зависимости от количества охлаждаемого сырья, способа укладки.

Различие в количестве выделяемого овощами тепла при разных температурах хранения значительное: морковь выделяет за сутки 406 ккал/т при температуре 0°С, 685 и 2000 ккал/т при 4,5 и 15°С соответственно. Таким образом, промедление в снижении температуры сырья приводит к сверхнормативным потерям холода. Количество тепла,

подлежащего удалению, за каждый час увеличивается в 3-4 раза. Так, если процесс охлаждения осуществляется способом гидроохлаждения в течение суток, сверхнормативные потери тепла при хранении 1 т сырья составят 1600 ккал/т, а при воздушном охлаждении корнеплодов, проходящем в течение 1 мес, дополнительный расход холода составит 48000 тыс. ккал.

Это указывает на целесообразность создания специализированных устройств для отнятия полевого тепла. Одним из эффективных способов для этого и является гидроохлаждение. Процесс охлаждения до оптимальной температуры можно разделить на два этапа: 1-й — до 14-15°С проводить в сочетании с мойкой сырья, направляемого на хранение, 2-й — с 14 до 2°С — в местах хранения сырья.

Выбор указанных пределов температуры охлаждения диктуется также соображениями экономии расхода воды, поскольку первые промывные воды очень загрязнены и их целесообразно сбросить в канализацию.

На основании тепловых расчетов определен расход холода и воды на предварительное охлаждение моркови (табл. 2).

: Таблица 2

Показатели На 1 т В 1 ч (1,43 т) В смену (10 т) В сутки (20 т) В сезон

Расход холода, тыс. ккал: 1-й этап 9.9 14,1 99,0 198,0 9900

2-й этап 10,8 15,5 108,0 218,0 10800

Итого 20,7 29,6 207,0 416,0 20700

Расход воды, м3 1-й этап 0,92 1,31 9,2 18,4 920

2-й этап 2,82 4,10 28,20 56,40 2820

Итого 3,74 5,41 37,40 74,80 3740

Хранение овощей в охлажденном хранилище закромным способом с периодическим орошением охлажденной водой полностью исключает убыль и порчу сырья. Для краткосрочного хранения овощей на сырьевых площадках, учитывая необходимость сохранения свежего сырья, снижения потерь, связанных с дыханием, мы использовали принцип периодического орошения. В отличие от охлаждаемых складов хранение овощей на открытой сырьевой площадке при высокой ОВВ может быть достигнуто лишь при условии продолжительного контакта сырья с водой. Однако такое хранение будет экономически целесообразным лишь при небольшом расходе воды. Сочетание этих условий оказалось возможным при многократном смачивании поверхности сырья водой, а не охлаждении водой, как это предусмотрено при длительном хранении в хранилищах.

На сырьевых площадках нами применена рас-пределительно-распылительная система орошения при хранении сырья в ящиках, навалом, в крупных бункерах. Распределительно-распылительные трубопроводы могут располагаться по-разному:

на полу сырьевой площадки на расстоянии 4 м друг от друга; вдоль каждой трубы через каждые

2-2,5 м устанавливают стояки высотой 2,5 м с распылительными форсунками на конце;

вдоль сырьевой площадки с двух сторон параллельно полу на высоте 1,5 м, патрубки имеются по всей длине трубы на расстоянии 0,5 м друг от друга лишь в одном направлении под углом 75°; фонтанирование потоков осуществляется с двух противоположных сторон навстречу друг другу.

Расход воды при этом составляет 0,1 м /т в сутки.

Режим гидроорошения овощей на сырьевой площадке зависит от погодных условий, оптимальный — до 10 раз в световой день, каждый час по 30 мин. Предельные сроки хранения: мелкие кабачки, баклажаны, яблоки с нежной кожицей — 2 сут; кабачки, баклажаны средних и крупных размеров, огурцы, яблоки с грубой кожицей — 5 сут.

При таком режиме гидрообработки путем сравнения определяли сохраняемость массы, сухих веществ, свободной и связанной воды, витамина С в плодах и овощах 2-, 4-, 6-, 8- и 10-кратного орошения. При интервале между орошениями 30 мин происходит лишь удаление влаги с поверхностного слоя сырья, а внутри штабеля овощи остаются еще влажными, что благоприятствует сохранению массы и тургора тканей. Поддержание его

на уровне, близком к тургору свежесорванных овощей, позволяет лучше сохранить их качество.

Данные убыли массы орошаемых и неорошаемых плодов свидетельствуют о том, что потери сырья можно сократить в 3 раза. При этом содержание сухих веществ в орошаемых плодах остается более высоким, чем в неорошаемых. Это объясняется поддержанием нормального дыхания в тканях. Выявлено также, что в условиях гидроорошения лучше сохраняется упругость ткани.

Таким образом, максимального снижения потерь сырья при краткосрочном хранении можно достичь, учитывая способность разных овощей при условиях большого дефицита влаги регулировать обмен с внешней средой. Для овощей с тонким эпидермисом, у которых обмен с внешней средой осуществляется всей поверхностью плода, любая потеря влаги ощутима и резко снижает иммунность и лежкоспособность плодов из-за потери тургора. Оптимальная величина ОВВ для них 100%. Поэтому способы, предусматривающие применение воды, гидроорошение, для этой группы сырья наиболее оптимальны.

Кафедра технологии продукции общественного питания

Поступила 15.08.97

663.97.051.9

ОСОБЕННОСТИ ФЕРМЕНТАЦИИ ТАБАЧНОГО СЫРЬЯ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОГО ДОСТУПА ВОЗДУХА

С.С. ЭШАНКУЛОВ, И.И. ТАТАРЧЕНКО,

И.Г. МОХНАЧЕВ

Ургутский табачно-ферментационный завод (Узбекистан) ВНИТТИ НПО "Табак”

Кубанский государственный технологический университет

В процессах послеуборочной обработки табачного сырья особое место занимает ферментация, во время которой табак приобретает свойства готового продукта по курительным и технологическим характеристикам, а также устойчивость к порче при хранении в неблагоприятных условиях. Несмотря на значительное развитие и модернизацию производства, заводская ферментация имеет серьезные технологические ограничения, препятствующие дальнейшему совершенствованию этого процесса. При этом происходят значительные потери сухого вещества. Исключительно сложной остается задача оптимального ведения ферментации в автоматическом режиме с учетом гигротермиче-ских свойств табака и воздуха. Существуют довольно низкие температурные ограничения ведения процесса, препятствующие его интенсификации. Кроме того, заводская ферментация является весьма энергоемким процессом с низким КПД. С этой точки зрения значительный интерес представляет анаэробная ферментация, теория которой начала развиваться в 80-х годах на кафедре технологии табака КПИ. Как альтернативная технология она имеет ряд принципиальных преимуществ [1-4].

Целесообразность развития анаэробной ферментации особенно очевидна для специфических условий Узбекистана, где преимущественно выращи-

вают большие количества дорогостоящего табака ароматичного типа. Этому препятствуют, однако, значительные потери сырья, а также дефицит мощностей ферментационного производства в республике. Актуальной поэтому является задача резкого сокращения потерь табачного сырья при анаэробной ферментации на основе интенсификации технологического процесса при снижении энергозатрат. Эксперименты проводили на табаке Дюбек среднеазиатский.

Для принципиальной проверки возможности ферментации исследуемого табака в анаэробных условиях и отработки ориентировочных технологических режимов было осуществлено моделирование процесса в лабораторных условиях. Эксперимент проводили на небольших кипах, упакованных герметично в полимерную пленку Термоплен-2. Предварительно образцы табачных листьев тщательно смешивали. В качестве контроля использовали одну из модельных кип, упакованную в рядно и прошедшую заводскую ферментацию. Часть полученных результатов приведена в табл, 1.

Анализ данных (уровень Г0 95) показывает, что почти во всех вариантах опытов после термообработки табаки достигали уровня сферментиро-ванности по величине кислородного показателя, т.е. возможность ферментации в анаэробных условиях подтверждалась. Различия показателей качества между контролем и опытом были в большинстве случаев статистически несущественны. В то же время анаэробная ферментация позволяет резко снизить потери сухого вещества и сократить продолжительность процесса более чем в 2 раза. Установлено, что температурный режим термообработки (вплоть до 80°С) модельных кип не оказы-