Миття сировини

Миття сировини – це перший технологічний процес, але іноді його проводять після сортуванні та інспекції. З миття процес починають в тому разі, якщо перероблюється дуже забруднена сировина, на котрій не можливо візуально побачити дефекти. Наприклад, буряк і моркву у виготовленні гарнірних консервів перш за все інтенсивно миють, а потім уже інспектують і сортують. При консервуванні плодів у виробництві компотів їх звичайно сортують і калібрують, а потім уже направляють на миття.

Вода що використовується в консервному виробництві повинна відповідати вимогам ГОСТу на питну воду. При цьому оговорюється та нормуються низка бактеріологічних, органолептичних, фізичних і хімічних показників якості. До них відносять титр кишечної палички (колі титр, котрий має бути не менше 300), запах, присмак, колір і мутність, загальна жорсткість (не повинна перевищувати 10 мг екв/л, норма – 7 мг екв/л). Вкрай жорсткі норми встановлені для токсичних хімічних речовин,котрі зустрічаються в природних водах або додаються до води в процесі її обробки (берилій, свинець, селен, стронцій, фтор та ін. ).

В процесі миття слід видалити прилиплі до сировини механічні домішки (земля, пісок та ін. ), а також змити мікроорганізми.

Розглянемо явище, що відбувається при відмиванні забруднення поверхні за допомогою тих або інших рідин.

ЯК відомо, що брудні часточки утримуються на твердих поверхнях головним чином силами міжмолекулярної сили тяжіння на границі двух твердих фаз. Величина цих сил буває дуже значна і залежить від будови молекул і відстані між ними. Ці сили особливо виявляються при дуже щільному дотиканню тіл. Відстань, на яку діють молекулярні сили зщеплення, черезвичайно мале – воно не перевищує декількох ангстрем, при збільшенні цієї відстані сили взаємодії різко падають. Виходячи з цього перша задача кожного процесу миття складається з того, щоб відділити грязеві частички від поверхні що очищається,до якої вони прилипли. Цього можна досягти, якщо яким-небудь шляхом збільшити відстань між часточкою та відмиваємою поверхнею. При цьому поверхневі зв’язки можуть повністю порушитися. Як вказує С. А. Дмитриев, таке відокремлення брудної часточки від поверхні може бути здійснене набуханням тобто проникненням рідини в міжмолекулярний простір грязевої часточки, а також в зазори між часточкою і забрудненою поверхнею. Отже, для ефективного проникнення рідини в такі тоненькі зазори вона повинна добре змочувати поверхні що очищаються. При хорошому змочуванню рідина розтікається по поверхні твердого тіла і поглинається в його найменші пори.

НА жаль, вода погано змочує більшість поверхонь ,особливо гідрофобніх (водо відштовхуючих), до яких відносяться покрита восковим нальотом шкірка більшості плодів та овочів. Це пояснюється перш за все тим, що сили поверхневого зціплення між молекулами води доже виликі: поверхневий натяг складає 7,3 Н/м і в декілька разів перевищує поверхневий натяг, наприклад, спирту та керосину, корті знаходяться в межах 2,2-2,4 Н/м. Ось чому спирт і керосин добре розтікаються по різним поверхням, а вода збирається в окремі краплі.

Коли сили поверхневого натягу на межі фаз взаємно урівноважена і рідина припиняє розтікатися, поверхня краплі що розпливлась припиняє розтікатися, поверхня розплившої краплі утворює з поверхнею твердого тіла кут, що називається кутом змочування.

Як відомо молекули ПАР мають два кінця з взаємо протилежними властивостями. Один з них представляє, як правило, довгий вуглеводний симетричний неполярний ланцюг, що володіє гідрофобними властивостями. Другий, короткий, містить кисень, азот або сірку, не симетричний, полярний і володіє гідрофільними властивостями.

Завдяки наявності полярного гідрофільного кінця молекула мила розчинна у воді, але інший, гідрофобний її кінець намагається відштовхнути від води і «витягти» молекулу мила із води на поверхню, тобто на границю її поділу з повітрям, котре також є гідрофобною речовиною. Таким чином, молекули мила витісняють молекули води зі поверхневого слою , утворюючи абсорбційний слой, що має менший поверхневий натяг, чім вода. В цьому абсорбційному слою поверхнево-активні речовини розміщуються строго орієнтовано, гідрофобними кінцями на зовні, а гідрофільними в середину .

Відповідно вода, в яку додано ПАР, представляє собою рідину зі зменшеним поверхневим натягом, володіючою в силу цього кращими змочуючи ми і миючими властивостями. Наприклад, якщо ввести у воду етиловий спирт, поверхневий натяг якого складає 2,2 Н/м, то поверхневий натяг води різко понизиться. В табл. 4 приведені данні про змочуваність водою тих же поверхностей, що і приведені в табл. 3, після додавання в воду деяких речовин.

На І стадії – замочки – молекули поверхнево-активних речовин своїми гідрофобними кінцями входять в гідрофобну поверхню бязевої частинці А, що пролипла до забрудненої поверхні і утимуючій на ній силами міжмолекулярного тяжіння, і утворюють на її поверхні гідрофільний чохол. Деякі з них проникають в узький молекулярний зазор поміж забрудненою поверхнею і грязевою часточкою, злегка збільшують цей зазор і послаблюють сили молекулярного зчеплення грязевої часточки з поверхнею. Все це створює передумови для відриву грязевої часточки від забрудненої поверхні.

На цій же стадії молекули ПАР проникають в найтонші щілини і тріщини грязевої часточки і подрібнюють її на мілкі, колоїдних розмірів, шматочки, навколо яких також утворюється гідрофільний чохол.

НА ІІ стадії поверхнево-активні речовини повністю відділяють грязеву часточку від поверхні і переводять її в розчин, в якому завдяки гідрофобному чохлу, утвореному на поверхні часточки, вона добре утримується в підвішеному стані і плаває до тих пір, доки свіжа порція миючого розчину не віднесе її в каналізацію (ІІІ стадія).

Досліди, проведені у ПНР, показали, що значний ефект при митті фруктів і овочів здійснюють розчини калійного мила в концентрації 0,25-0,5 %, при рН 7-8. Особливо хороший ефект з мікробіологічної сторони отриманий при митті шпинату, квасолі і томатів, а найкращі результати по видаленню піску досягнуті у відношенні клубнів та грибів. А. Горубала відмічає, що в стерилізованих консервах, виготовлених з сировини, що пройшло миття в розчинах детергентів, знайдений значно менший процент бомбажних банок у порівняні з консервами, виготовленими із сировини, промитого чистою водою. Автор відмічає також послаблення термостійкої мікрофлори консерв, виготовлених із сировини, що піддавалося дії аніоноактивних детергентів, в процесі наступній стерилізації.

Таким чином, доцільно застосовувати поверхнево-активні речовини для миття сировини в консервному виробництві. Між іншим по ряду причин детергенти застосовуються звичайно тільки для миття консервної тари і в окремих випадках для покращення змочування плодів при лужній чистці їх від шкірки, при звичайному митті детергенти не застосовуються. Недостатні ж властивості води компенсуються застосуванням великого напору )0,2 – 0,3 МПа) у відповідних душових насадках, що призводить до великої витрати води, приблизно 0,7 – 1,5 л на 1 кг сировини. В тому разі, коли миттю підлягає особливо забруднена сировина машиного збирання, витрата її збільшується і досягає трьохкратного співвідношення її з сировиною.

В залежності від виду сировини і ступеня забруднення для миття її використовують різні механізовані пристрої, в яких сировина замочується при інтенсивному перемішуванні, що створює тертя плодів або кланів один об одного з послідуючим видаленням забруднень за допомогою водяних струменів, що виходять з насадок під великим тиском. Для збільшення тиску води використовують стиснуте повітря, що подається від компресора за допомогою вентилятора. Для миття сильно забруднених овочів, коренеплодів, клубне плодів застосовують кулачкові та барабанні мийні машини. Вони більш енергійно відмивають сировину,чім машини стрічкового типу, але миття супроводжується в них механічними пошкодженнями плодів, на поверхні утворюються тріщини, потертості.

Для миття біль ніжних овочів і фруктів (томатів, перцю, вишні, черешні, сливи, абрикоси) використовують елеваторні, вентиляторні і встряхуючі мийні машини,а такі ніжні ягоди,як, наприклад, полуниця і малина миють на встряхуючих душових пристроях. Застосування щіткових машин , як пристроїв не доброякісне у відношенні мікробного засмічення, не рекомендується, але вони дуже ефективні для видалення забруднень з овочів, що мають не рівну поверхню (огірки, картопля).

Найбільш широке застосування в консервному виробництві мають мийні машини: уніфікована для первинного миття овочів і фруктів без нагнітання повітря (КУМ), уніфікована з нагнітанням повітря для повторного миття овочів та фруктів (КУМ-1), уніфікована вентиляторна для повторного миття (КУВ -1), барабанна для твердих овочів і сімячкових плодів (КМ-1), щіткова для огірків і абачків (ММ-1), з прорезиненими роликами для картоплі і цибулі (ММК), мийно-встряхуюча для різних плодів, ягід і овочів (КМЦ) та ін.