Характер технологічних процесів виробництва концентратів визначається як фізико-хімічними властивостями сировини, так і споживчим призначенням концентратів.
Залежно від властивостей сировини застосовуються різні способи її обробки, які забезпечують повну кулінарну готовність або напівготовність концентратів.
Для одержання різноманітних по споживчому призначенню концентратів застосовуються різні технологічні схеми, основу яких становлять наступні процеси:
– приймання і зберігання сировини;
– підготовка сировини;
– дозування напівфабрикатів;
– змішування напівфабрикатів;
– брикетування (пресування) або розфасовка розсипом;
– упакування, загортання брикетів, герметизація коробок або пакетів;
– зберігання харчових концентратів.
Всі перераховані процеси, за винятком процесу підготовки сировини, є загальними для виробництва більшості концентратів. Нижче приводиться коротка характеристика основних процесів виробництва харчових концентратів.
ПРИЙМАННЯ І ЗБЕРІГАННЯ СИРОВИНИ
Приймання і зберігання сировини здійснюється по загальноприйнятим у харчовій промисловості правилам. Вся сировина піддається кількісному обліку і якісній оцінці відповідно до вимог діючих технічних умов і стандартів.
ПІДГОТОВКА СИРОВИНИ
Сировина, за винятком круп і зернобобових, піддається в основному механічній обробці.
КРУПИ і ЗЕРНОБОБОВІ. Для виробництва концентратів використовують варено-сушіння крупи і бобові, які залежно від кулінарної готовності концентратів (звичайні концентрати, швидкорозварюваємі, такі, що не потребують варки) підготовляються по різним технологічним схемах. При виробництві звичайних концентратів круп’яну сировину очищають від сторонніх домішок, миють, варять, сушать. При виготовленні швидкорозварюваємих концентратів, які не потребуючих варки, крупи піддають не тільки глибокій гідротермічній обробці (варіння з надлишковою кількістю води при підвищеному тиску), але й складній механічній обробці (плющенню, подрібнюванню).
Гідротермічна обробка послабляє структуру ядра крупи за рахунок руйнування міжклітинних речовин рослинної тканини і підвищує гідрофільність крохмалю, тобто його здатність швидко набухати і зв’язувати воду при готуванні блюда. За допомогою плющення і подрібнювання досягається, механічне руйнування тканин ядра, збільшення його поверхні, що підвищує здатність крупи швидше поглинати воду і зв’язувати її у великій кількості. Після такої обробки варено-сушена крупа розварюється дуже швидко або може бути використана в їжу без варіння.
Очищення. Крупи і бобові, очищають від домішок на повітряноситових сепараторах різних конструкцій.
ЕРНООЧИСНЕ ВІДДІЛЕННЯ
Процес очищення і сортування зерна проводять в зерноочисному відділенні. Машини для очищення зерна встановлюють у пилозахисному виконанні. Очисне відділення розташовується на верхніх поверхах підприємства або в окремому приміщенні, що розташовано паралельно силосам. Для очищення зерна використовують повітряно-ситові сепаратори, магнітні сепаратори, трієри, сортувальні агрегати і сита.
Повітряно-ситові сепаратори (ПСС) служать для очищення зерна від пилу, а також від домішок, які відрізняються по ширині, товщині і аеродинамічним властивостям (легкої бур’янистої домішки, соломи, щуплих зерен зернових, дрібного насіння рослин і великих домішок – камінчиків, грудочок землі).
Мийка. Крупи і зернобобові миють 3…5 хвилин в проточній воді (пшоно в нагрітій до 45…50 ºС,) у мийних машинах різних конструкцій. При мийці повністю віддаляються забруднення, знижується заселеність мікроорганізмами та відбувається зволоження круп і бобових.
Для мийки круп найчастіше застосовують шнекобарабанні мийні і гідравлічні мийні апарати.
Шнекобарабанна мийна машина складається з верхнього барабана зі шнеком і розташованого під ним сітчастого барабана, для обполіскування. Крупа по прийомному патрубку надходить у верхній барабан, миється і просувається шнеком до виходу. Легкі домішки спливають і через зливний отвір стікають в каналізацію. Розвантажувальні лопати із широкими лопатями, які розташовані на виході з барабана вивантажують крупу через проміжну коробку в нижній сітчастий барабан де відбувається відокремлення брудної води, а продукт направляється у водовідокремлювач або у варильний апарат.
Гідравлічний мийний апарат призначений для мийки крупи від поверхневого забруднення і відділення бур’янистих домішок, що відрізняються від круп по питомій вазі. Він ефективний для миття круп, у тому числі пшона. Принцип роботи мийного апарата заснований на протитечії з використанням швидкості висхідного водяного струменя.
В апарат крупа надходить через прийомний бункер і шнековий живильник через вихідний отвір жолоба шнека подається в прийомний конус дільника, що розподіляє потік крупи рівномірним шаром по окружності верхнього конуса поплавка. Потім крупа попадає в зазор між поплавком і циліндричним корпусом, піддається інтенсивному змиванню висхідним струменем води. Ребра на поверхні поплавця перешкоджають вільному падінню крупи.
Легкі домішки спливають нагору і через розширену частину корпуса попадають у зливну чашу, а потім у збірник-уловлювач, який має два сита для уловлювання крупи, а відмита крупа надходить у похилий розвантажувальний шнек, заповнений водою для запобігання подрібнювання. Крупу разом з водою шнеком направляється в сітчастий конусний барабан водовідокремлювач, що обертається, з якого брудна вода направляється в каналізацію, а крупа надходить в варильний апарат.
ВАРІННЯ . Крупи і зернобобові варять гострою парою в присутності води в апаратах марки ВА-80М, які працюють під надлишковим тиском. Варильний апарат представляє собою горизонтальний, циліндр, виконаний з нержавіючої сталі. З торцевих сторін він має бандажі, якими опирається на роликові підшипники (бандажі – металеві кільця фасонного профілю, надягнуті в гарячому стані на колеса для збільшення їхньої міцності і зменшення зношування). Ролики укріплені на двох стійках, прикріплених до фундаменту болтами і скріплених між собою стяжками.
Обертання циліндра здійснюється від електродвигуна через клиноремінну передачу і циліндричний редуктор. Завантаження і вивантаження крупи здійснюється через люк, що герметично закриваються кришкою за допомогою гвинта і спеціальної скоби. На внутрішній поверхні циліндра апарата приварені спіральні лопати, що забезпечують безперервне перемішування крупи при варінні і її вивантаженні.
Направляючі лопати кріпляться з таким кутом, щоб продукт при обертанні переміщався від торцевих сторін циліндра до люка. З обох сторін циліндра через чавунні патрубки підведені труби. Через трубу, розташовану з торцевої сторони циліндра, подається пара, а через трубу, розташовану із протилежної сторони, виводиться повітря при подачі пари в циліндр і випускається пара після закінчення варіння крупи.
У вивідному патрубку є отвір для відводу конденсату. Для попередження попадання крупи з апарата в труби на отворах усередині циліндра встановлені сітки з нержавіючої сталі. На трубі по якій подається пара встановлені манометр і запобіжний клапан. Для контролю ступеня провареності крупи є спеціальний кран-пробовідбірник. Після закінчення варіння апарат зупиняють, випускають пару, спускають тиск усередині апарата, потім відкривають люк і вивантажують крупу по лотках у охолоджувальну чашу з мішалкою для її охолодження до 35-40°С і запобігання злипання і утворення грудок.
Звичайно завантаження апарата триває 3 хв., підйом тиску 5-8 хв., варіння (залежно від виду крупи) 20…60 хв., спуск тиску 3 хв. і розвантаженню 3…3,5 хв.
У процесі варіння, при температурі близько 125 °С змінюються фізико-хімічні властивості круп і зернобобових, відбувається руйнування клітинних речовин рослинної тканини, проникнення пари в клітини і підвищення гідрофільності крохмалю; він набухає, клейстеризуєтся і частково декстринизується, білки денатурують, зменшується їхня розчинність, інактивуються ферменти, знищується вегетативна мікрофлора і спори, збільшується об’єм і маса круп і зернобобових, видаляються леткі речовини, що надають неприємний присмак і запах зерну бобових.
Сушіння. При виробництві звичайних концентратів зварені до готовності крупи і бобові відразу ж сушать до вологості 8…9 %. а при виробництві швидкорозварюваємих і готових їх піддають двократному сушінню. Спочатку варені крупи підсушують до вологості 22…26 %, а потім після плющення досушувють до вмісту вологи 8…9 %.
Для сушіння варених круп використовують сушильні установки різних конструкцій:
– конвеєрні сушарки,
– стрічкові,
– вертикальні,
– безперервно-діючі шахтні,
– віброкиплячим шаром.
Вертикальні сушарки, незважаючи на те, що в них витрата пари на 1 кг випаруваної вологи менше, чим у стрічкових, мають ряд істотних недоліків (трудомісткі в обслуговуванні, займають великі виробничі площі, споживають більше електроенергії через що застосування їх обмежено.
Просіювання. Варено-сушені крупи і зернобобові звільняють від мучелі і грудочок просіванням на віброситі із двома ситами: діаметр отворів верхнього сита 10 мм, нижнього – 1 мм. Для видалення феродомішок очищену крупу пропускають через магнітні уловлювачі і направляють у бункер змішувального відділення.
СУШЕНІ ОВОЧІ. Сушені овочі і картоплю інспектують, пропускають через магнітні уловлювачі, підсушують до вологості 9…10 % і подрібнюють на шматочки розміром 3…5 мм. Сушені овочі, що мають форму кубиків зі стороною розміром 8 мм не підсушують і не подрібнюють.
СУШЕНІ ГРИБИ. Використовують тільки сушені білі гриби. Їх замочують у холодній воді протягом 30…45 хв., а потім ретельно промивають щітками в теплій проточній воді і сушать до вологості 8… 9 %. Висушені гриби подрібнюють, просівають і пропускають через магнітні уловлювачі.
СУШЕНІ ПЛОДИ. Сушені виноград (без кісточок), яблука, курагу інспектують, миють теплою водою, сушать при 55…60 °С до вологості:
– виноград (ізюм) – 15%,
– курагу -10%,
– яблука – 8 % і
– чорнослив – 10%.
Підсушені плоди подрібнюють не частки 10-15 мм.
ЖИРИ. Використовую гідрогенізовані рослинні жири, яловичий жир і рідкі рослинні олії, які надходять або в рідкому стані (в автоцистернах), або у твердому (у бочках). Рідкі жири із цистерн перекачують у баки з паровими змійовиками, щоб уникнути їхнього застигання. Тверді жири розплавляють при температурі не вище 55 °С. При перекачуванні жирів в збірники змішувального відділення їх фільтрують через металеве сито № 08-1,0.
МАКАРОННІ ВИРОБИ. Інспектують і пропускають через магнітні уловлювачі.
СУШЕНЕ М’ЯСО. Використовують варено-сушене м’ясо сублімаційної або теплової сушки, його інспектують і пропускають через магнітні уловлювачі.
КОПЧЕНОСТІ (бекон і корейку) очищають із поверхні, ріжуть на смужки довжиною близько 450 мм, шириною 120 мм, подрібнюють на шматочки розміром 8х8 мм на шпигорезке або на вовчку із ґратами, що мають отвору діаметром 6-8 мм.
ПШЕНИЧНЕ БОРОШНО. Для поліпшення кольору і видалення “сирого” присмаку борошно злегка присмажують (декстринизують) при температурі 120…130 °С, просіюють через металеве сито № 1, 2-1,6 і пропускають через магнітні уловлювачі.
КУХОННУ СІЛЬ підсушують до вологості 0,5…1 % подрібнюють, просіюють через дротове сито № 08-1,0і пропускають через магнітні загородження.
ПРЯНОСТІ. Лавровий лист інспектують, подрібнюють, пропускають через магнітні уловлювачі.
Перець чорний мелений, перець червоний провіюють через металеве сито № 08-1,0і пропускають черев магнітні уловлювачі.
ОВОЧЕВІ ПОРОШКИ, упаковані в герметичну тару, додатковій обробці не піддаються.
ПЛОДОЯГІДНІ ЕКСТРАКТИ фільтрують через луджене сито № 08-1 ,0 або шовкове № 11-13 і направляють у видаткові бачки змішувального відділення. Для зменшення кількості мікроорганізмів екстракти рекомендують піддавати пастеризації протягом 15 хв при температурі 80 °С або додавати сорбінову кислоту в кількості 0,2 % до маси екстракту.
Вся інша сипуча сировина (цукор, сухе молоко, крохмаль і ін.) просівається через металеве сито № 08-1,0 і пропускається через магнітні уловлювачі.
ДОЗУВАННЯ
Дозування підготовлених напівфабрикатів, в основному проводиться по масі. Для рідин постійною густиною і для добре сипучих зернових матеріалів дозування проводиться об’ємним способом за допомогою спеціальних дозуючих пристроїв. Зважені по рецептурі напівфабрикати направляються на змішування.
ЗМІШУВАННЯ
Для змішування напівфабрикатів використовують змішувальні машини періодичної і безперервної дії. Широке поширення одержали змішувачі періодичної дії. Змішувальна машина періодичної дії складається зі сталевої ємності напівциліндричної форми, у якій обертаються два вали, що виконують роль мішалки. Робочий механізм мішалки являє собою дві гвинтові лопати, що обертаються назустріч один одному з різним числом обертів (200 і 130 об/хв). Завантаження напівфабрикатів у певній послідовності виконують зверху. Вивантажують готову суміш через бокову стінку при відкриванні заслінки.
Змішування компонентів ведеться в протягом 5…10 хв. (залежно від виду концентрату) до утворення однорідної суміші. Суміш вважається однорідної, якщо кожна невелика порція має однаковий хімічний склад і має однакові фізичні властивості.
БРИКЕТУВАННЯ, ЗАГОРТАННЯ І ЕТИКЕТУВАННЯ БРИКЕТІВ
Отриману концентратну суміш брикетують у міцні брикети певної форми, розмірів і маси. Для брикетування харчових концентратів, за винятком овочевих, використовують механічні преса.
Для брикетування овочевих концентратів придатні тільки гідравлічні преси, тому що на цих пресах можна одержати досить великі брикети масою не менш 1 кг. Перевагою цих пресів є також можливість регулювання тиску на 1 см 2 прессуємої поверхні й підігріву матриці, що дозволяє робити пресування при мінімальному подрібнюванні сушеного продукту. Брикети після пресування інспектують. Вони повинні мати правильну форму, однакову товщину, масу, рівні гладкі поверхні гострі, не зламані грані, добре зберігати свою форму, при загортанні не розсипатися.
Концентрати, спресовані в брикети загортають у два шари пакувального матеріалу: внутрішній – для концентратів з жиром з пергаменту, для концентратів без жиру з підпергаменту або парафінованого паперу, просоченої парафіном; зовнішній – літографовану барвисту етикетку з етикеточного паперу. Шви обгортки і етикетки не повинні збігатися. Склеюють декстриновим клеєм, крохмалем або полівінилацетатною емульсією.
Брикетовані концентрати випускають (залежно від виду) масою нетто від 50 до 500 г, а по замовленню споживачів можуть бути випущені масою нетто не більше 2,5 кг.
ФАСУВАННЯ РОЗСИПОМ
Концентрати в насипний виді розфасовують розсипом у пакети і пачки з термозварюваємих матеріалів і в подвійні пакети – зовнішній пакет з етикеточного паперу, внутрішній – для концентратів з жиром з пергаменту, для концентратів без жиру з підпергаменту або парафінованого паперу.
УПАКУВАННЯ
Пакети, пачки і брикети повинні бути оформлені барвистими малюнками з написами, нанесеними безпосередньо не пакувальні матеріали або етикетку. Етикетки повинні бути цілими, чистими і без плям, не етикетці кожної одиниці впакування повинні бути зазначені:
– товарний знак або найменування підприємства-виробника;
– найменування продукту;
– склад концентрату;
– спосіб готування і кулінарні рекомендації по вживанню;
– маса нетто;
– дата вироблення;
– строк зберігання;
– напис “Зберігати в сухому прохолодному місці”;
– позначення стандарту.
Пакети, пачки і брикети з концентратами впаковують у фанерні, дощаті ящики або в ящики з гофрованого картону з вкладишами. Дощаті і фанерні ящики повинні бути вистелені усередині пакувальним папером. Маса нетто ящика повинна бути не більше 16 кг.
Тара повинна бути міцною, чистою, сухою, без сторонніх запахів. Транспортна тара маркірується з позначкою:
– товарного знака або найменування підприємства-виробника;
– найменування продукту;
– маси нетто і кількості пакетів, пачок або брикетів;
– дати вироблення і номера зміни;
– строку зберігання;
– напис “Зберігати в сухому прохолодному місці”.
У кожну тарну одиницю вкладаю талон з номером укладальника. Приготовлені концентрати направляють на склад готової продукції.
ЗБЕРІГАННЯ
Концентрати зберігають у сухому чистому, добре вентильованому приміщенні, не зараженому комірними шкідниками. При необхідності проводять дезінсекцію складського приміщення. У складські приміщення не повинні проникати сонячні промені. Відносна вологість повітря в складському приміщенні повинна бути не більше 75 %, температура – не вище 20 °С. При зберіганні продукції ящики з концентратами встановлюють на стелажі і піддони штабелями по висоті не більше восьми ящиків. Відстань між штабелями, а також штабелями і стінами повинна бути не менш 0,7 м. Не допускається укладання продукції поблизу водопровідних і каналізаційних труб і опалювальних приладів. Не допускається провітрювання складських приміщень у сиру погоду і після дощу.
Порушення повітряного режиму складських приміщень (температура, відносна вологість, циркуляція повітря) і їхнього санітарно-технічного стану (наявність гризунів, комах-шкідників і т.п.) може викликати псування концентратів, тобто змінити їхнього хімічного складу і фізичних властивостей, а також сприяти розвитку небажаних мікробіологічних процесів (пліснявіння, закисання, бродіння і ін.). Так, при порушенні повітряного режиму зберігання спостерігаються явища сорбції (зволоження) і десорбції (усушки) концентратів. При зберіганні концентратів у складських приміщеннях з відносною вологістю повітря вище 75%, вони зволожуються. Круп’яні і овочеві концентрати пліснявіють, а цукристі – зброджуються і закисають. Брикети розм’якшуються, стають пухкими, а порошкоподібні концентрати комкуються, втрачають свою сипкість.
При зберіганні концентратів у приміщеннях з низькою відносною вологістю повітря концентрати висихають, брикети твердіють, втрачають свою масу, погіршуються споживчі властивості. Зіткнення концентратів з киснем повітря, особливо на світлі, викликає псування жиру що входить по рецептурі. Продукти окиснювання (перекиси, оксикислоти, альдегіди, кетони і ін.) надають концентратам неприємний смак і запах.
Щоб уникнути псування концентратів режим зберігання варто систематично контролювати, регулярно перевіряти санітарний стан складських приміщень.