CC BY
14
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Санитарная обработка сырья
для производства плодоовощных порошков
А.И. Подлесный, В.В. Ломачинский, О.И. Квасенков
ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности
Получаемые по криогенной технологии плодоовощные порошки до настоящего времени нельзя было использовать в производстве пищевых продуктов быстрого приготовления, не требующих тепловой обработки, так как они не имели гарантированной микробиологической стабильности. Это объясняется тем, что для сохранения в готовом продукте лабильных биологически активных веществ, в первую очередь легко разрушающихся витаминов, процесс сушки ведется под вакуумом при щадящих положительных температурах (50...60 оС), а процесс измельчения - при температуре жидкого азота (порядка -150 оС). Естественно, что также термические режимы не снижают микробиологической обсемененно-сти продукта.
Лабораторные исследования показали, что проблему можно решить в промышленном масштабе только путем применения специальных приемов подготовки плодоовощного сырья и технологического оборудования к сушке и криогенному измельчению.
Рекогносцировочные опыты выявили необходимость решения следующих научных задач в рамках данной проблемы:
провести исследования и обосновать режимы мойки и дезинфекции различных видов плодоовощного сырья;
изучить способы и периодичность санитарной обработки и обеззараживания технологического оборудования с применением различных дезинфицирующих средств.
Целью настоящей работы было подобрать перспективные антимикробные препараты для снижения бактериальной обсемененности перерабатываемой плодоовощной продукции. Основной источник микробиальной об-семененности сырья - почва. Наиболее обсемененными являются овощи, растущие непосредственно в ней (корне- и клубнеплоды).
Изучение действия антимикробных препаратов на микроорганизмы проводили на тестах, приготовленных из овощей. Используемое для этого сырье, после удаления с него почвы, имело следующую естественную обсеме-ненность мезофильными аэробными и факультативно-анаэробными микроорганизмами (МАФАнМ): морковь-5,0Ч03- 5,0• 105 КОЕ/г; яблоки-
1,0Ч02- 8,0Ч03; тыква - 1,0Ч04-5,0Ч04 КОЕ/г.
Образцы представляли собой кусочки моркови, тыквы и яблок как с очищенной с поверхностью, так и неочищенные, размером 1,0х2,0х0,2 см. Морковь и тыкву отмывали от следов почвы в проточной воде, вырезали из них образцы, помещали в стерильные чашки Петри и выдерживали при 4.6 °С в течение 1-2 нед.
В качестве тест-культур для испытания препаратов на моркови и тыкве использовали споры различных видов микроорганизмов. Суспензии спор наносили в количестве 0,1 см3 (106-107) на поверхность теста за 16-18 ч до начала испытания препарата. За этот срок суспензия подсыхала.
Образцы, зараженные спорами, помещали в растворы антимикробных препаратов заданной концентрации. По истечении определенного срока выдержки тесты переносили из раствора с препаратом последовательно в 3 пробирки с 5 см3 стерильной воды, в каждой из которых образец отмывали в течение 3 мин от остатков антимикробного препарата, затем помещали в пробирки с 10 см3 стерильной водопроводной воды. Через 30 мин споры тщательно смывали, проводили серию десятикратных разведений, из которых делали высевы на оптимальные для роста микроорганизмов питательные среды.
Результаты учитывали на следующие сутки и через 3 сут. Опыты проводили в трехкратной повторности. В качестве контроля использовали образцы из овощей, зараженных спорами, но не обработанных антимикробными препаратами.
В предварительных опытах было установлено, что вид образцов (очищенные или неочищенные) не оказывал существенного влияния на результаты, и поэтому все исследования проводили на образцах, приготовленных из неочищенной моркови. Общую бактериальную обсемененность и споры анаэробов определяли по общепринятой методике.
Определение органолептических показателей сырья, обработанного антимикробными препаратами, проводили после тепловой обработки: морковь бланшировали 10 мин текучим паром; тыкву обрабатывали в автоклаве при
давлении 0,5 атм в течение 20 мин; яблоки бланшировали при 50.60 °С в течение 3-5 мин.
Учитывали наличие специфического запаха, изменение окраски сырья, изменение вкусовых качеств.
Проведенные исследования по действию растворов гипохлорита натрия на микрофлору сырья позволили рекомендовать растворы, содержащие 230-300 г/л активного хлора, для санитарной обработки овощного сырья. Указанные растворы при воздействии в течение 5-6 мин снижают первоначальную обсемененность сырья в десятки и сотни раз.
Для получения гипохлорита натрия рекомендуется установка «САНЕР». Получение дезинфицирующего раствора происходит в результате разложения раствора поваренной соли под влиянием постоянного тока и соответствующих электрохимических реакций. При пропускании постоянного тока через раствор поваренной соли, содержащей ионы Ыа + и С1-, а также Н+ и ОН-, на катоде выделяется газообразный водород, а на аноде - газообразный хлор. Находящиеся в растворе ионы Ыа+, соединяясь с ОН-, образуют едкий натрий ЫаОН (щелочь). Хлор растворяется в воде и образует хлорноватистую кислоту, которая в свою очередь соединяется со щелочью и превращается в ги-похлорит натрия.
Хлорноватистая кислота и гипохло-рит натрия являются сильными окислителями и обусловливают дезинфицирующее действие раствора. Степень антимикробной активности раствора определяется содержанием в нем активного хлора.
Длительность цикла приготовления раствора зависит от температуры исходной воды и в среднем составляет 51 мин. Плодоовощная продукция перед обработкой антимикробным раствором тщательно моется на двух щеточно-мо-ечных машинах, установленных последовательно. Перед подачей на мойку его предварительно инспектируют и сортируют по размеру. После мойки сырье направляют в бланширователь.
Разработана схема привязки электролизных установок и непрерывно-действующей дезинфицирующей установки для сырья в линии производства криопорошков. Установки «САНЕР» должны располагаться в помещении, оборудованном столом для химика-лаборанта, емкостью для приготовления концентрированного раствора поваренной соли (400 л), емкостью для сбора концентрированного раствора гипохло-рит натрия (200 л), вытяжной вентиляцией. Расстояние до технологической линии должно составлять не более 10 м. Одна установка «САНЕР» дает до 720 г активного хлора за 2 ч работы.
Арматура и коммуникации для подачи концентрированного раствора дол-
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
жны быть выполнены: шланги - из пищевой резины, запорная арматура и трубы - из полимерных материалов (винипласт, полихлорвинил).
Установка для санитарной обработки сырья представляет собой ванну, выполненную из листовой нержавеющей стали с толщиной стенок 3-5 мм, емкостью 2500 л.
Ванна имеет 2 отсека, образуемые подвижной (в вертикальном и горизонтальном направлении) перегородкой. Первый отсек (рабочий) служит для приема сырья и выдержки в тече-
ние 5 мин в антимикробном растворе. Во втором отсеке (выгрузочный) происходит самопроизвольное всплывание сырья и подача его ковшовым выгружателем в бланширова-тель.
В результате использования гипох-лорита натрия общая бактериальная обсемененность плодоовощного сырья снизилась в 50-100 раз, обсеменен-ность пряной зелени - в 100 раз. Обсе-мененность спорами мезофильных анаэробов уменьшилась в 20 раз.
Процесс мойки и дезинфекции пло-
доовощного сырья включает несколько этапов:
• предварительная очистка сырья с помощью моечных машин;
• обработка сырья дезраствором в течение 5-6 мин с концентрацией активного хлора 250-300 мг/дм3;
• смыв остатков дезинфицирующего препарата.
В результате значительно снижается общая бактериальная обсемененность, что гарантирует выработку готовой продукции, соответствующей требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.
Изменение свойств пектина
в процессе концентрирования экстрактов
И.А. Ильина, З.Г. Земскова
Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства
О.И. Квасенков
ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности
Концентрирование пектинового экстракта - одна из основных технологических стадий производства пектиновых веществ. Концентрирование экстрактов на выпарных установках связано со значительным расходом электроэнергии и частичным расщеплением пектина вследствие термического воздействия, однако общий расход энергии с соответствующей рекуперацией спирта намного меньше по сравнению с энергозатратами на процесс коагуляции пектина из исходного экстракта.
Учитывая, что пектиновые вещества являются термолабильными продуктами и в результате термообработки происходит термическая деструкция пектиновых макромолекул, процесс концентрирования желательно проводить в условиях, позволяющих в значительной мере исключить разрушение пектиновых веществ за счет кратковременности и низкотемпературных условий их обработки.
Данным требованиям в полной мере отвечают лопастные роторно-пленоч-ные аппараты, обладающие рядом существенных преимуществ перед многими вакуум-выпарными аппаратами других типов: меньшая продолжительность процесса (в пределах нескольких секунд), более высокая интенсивность термообработки продуктов, значительно меньшие габаритные размеры.
С целью выявления рациональности использования данного аппарата для концентрирования пектиновых экстрактов необходимо было предварительно исследовать изменение качественных показателей пектина при концентрировании, а также выявить предварительную концентрацию пектиновых веществ, при которой либо не на-
блюдается ухудшение студнеобразую-щей способности и снижение молекулярной массы, либо эти изменения незначительны. Для этого экстракты концентрировали до различного содержания пектиновых веществ на роторно-пленочном испарителе. Из полученных концентратов пектин выделяли коагуляцией этиловым спиртом. В ходе концентрирования определяли кинематическую вязкость полученных экстрактов, содержание сухих и пектиновых веществ. Выделенные пектины были исследованы на студнеобразующую способность и молекулярную массу. В качестве исходного сырья использовали цитрусовый и яблочный пектиновые экстракты. Молекулярная масса пектинов, полученных коагуляцией спиртом из исходных экстрактов, подвергаемых концентрированию, составляла 34000 и 11600 соответственно.
Как видно из таблицы, в процессе концентрирования происходит деструкция пектиновых макромолекул. Концентрирование цитрусового экстракта от 0,64 до 3,65 % пектиновых веществ приводит к изменению молекулярной массы от 34000 до 23800, т. е. к снижению ее на 30 %. Концентрирование яблочного экстракта с молекулярной массой 11600 от 1,6 до 6,2 % содержания пектиновых веществ приводит к снижению молекулярной массы до 9690. Аналогично изменяется и студнеобразующая способность пектинов.
Аппроксимацией однофакторных зависимостей двухпараметрическими уравнениями установлена функция, описывающая изменения кинематической вязкости экстрактов при изменении степени концентрирования. Кине-
матическая вязкость для обоих видов экстракта изменяется экспоненциально до определенного предела, после чего происходит ее снижение при коагуляции пектиновых макромолекул.
В экспоненциальной функции вида V = А ВХ, где Х - содержание пектиновых веществ в экстракте, установлены
Изменение качественных показателей пектиновых экстрактов в процессе концентрирования
Содержание пектиновых веществ, % Содержание сухих веществ, % Кинематическая вязкость, V•10-6 м/с Моле-куляр-ная масса Прочность пектинового студня, мм рт. ст.
0,64 Цитрусовый экстракт 1,8 7,8 34000 617,3
1,15 2 40 3,4 6 70 18,8 55 0 23800 24600 521,6 520 2
3,65 9,30 структура желе 23800
1,6 2 3 3,5 5 6 6,34 11 44 11600 13000 220,8 2454 5
2,9 6,2 14,72 10670 183,1
6,2 12,3 156,6 9690 160,1
значения коэффициентов. Для цитрусового экстракта А = 5,09Ч0-6, В = 2,760; для яблочного - А = 2,1> •10-6, В = 1,987.
Таким образом, результаты исследований показали, что концентрирование пектиновых экстрактов в роторно-пле-ночных аппаратах не исключает разрушения пектиновых макромолекул, что может быть связано не только с тепловым воздействием, которое является кратковременным, но и с механодест-рукцией вследствие вращения ротора.
