В.Н. Гуляев Технология пищевых концентратов.-М.: Легкая и пищевая пром-сть,1981.–208с., (стр. 40÷57,69÷75, 84÷87,135÷142).
1.Классификация и особенности пищевых концентратов
Пищевые концентраты представляют собой механические смеси различного сырья, предварительно подвергнутого обработке и затем подобранного по заранее разработанной рецептуре, например концентраты первых обеденных блюд - различные супы. Они также могут быть более сложными смесями, получаемыми в процессе механической обработки, когда отдельные виды сырья вступают между собой в более тесные связи и теряют свою индивидуальность, например кукурузные палочки, являющиеся единым с физической точки зрения продуктом, но включающим в себя крупу, масло, сахар, соль и другие добавки. Наконец, это могут быть продукты, состоящие из одного вида сырья, в процессе технологической подработки наиболее полно подготов-ленного к использованию в качестве пищи, например диетическая мука из риса или овсяная мука - толокно.
В процессе производства концентратов сырье иногда предварительно высушивают, а затем смешивают в необходимых пропорциях в сухом виде или предварительно смешивают, а затем в смеси подвергают сушке.
В некоторых случаях, например в производстве сухих продуктов детского и диетического питания, последняя схема наиболее рациональна, и в настоящее время в связи с внедрением в производство кондуктивной и сублимационной сушки получает все большее распространение.
Отдельные виды пищевых концентратов, например первые, вторые и третьи обеденные блюда, сухие продукты детского и диетического питания, могут быть охарактеризованы как сухие консервы. По рецептурному набору, а также кулинарному назначению они очень близки к соответствующим типам консервов и отличаются только тем, что дегидрированы для придания устойчивости при хранении. Это дает концентратам ряд преимуществ перед консервами. Например, не требуется специальной упаковки в банки, и необходимой для консервов стерилизации.
Ассортимент продуктов, выпускаемых пищеконцентратной промышленностью, в соответствии с кулинарным назначением и технологией производства разделяют на следующие основные группы:
1) пищевые концентраты обеденных блюд;
2) сухие продукты для детского и диетического питания;
3) овсяные диетические продукты;
4) сухие завтраки;
5) кофепродукты;
6) пряности.
Ранее существовавшая группа «полуфабрикаты мучных изделий» по вновь принятой классификации включена как подгруппа в первую группу.
Продукты из картофеля в настоящее время рассматриваются как самостоятельные, не объединяемые приведенной классификацией.
Дополнительно к продуктам, вырабатываемым пищеконцентратной промышленностью, по последней классификации добавлена группа «пряности», поскольку переработкой пряностей занимается эта отрасль промышленности.
Группы пищевых концентратов делятся на подгруппы, различающиеся технологическими режимами, пищевым назначением и т. п.
3. Особенности пищевых концентратов
Пищевые концентраты имеют целый ряд особенностей, которые выгодно отличают их от других пищевых продуктов. Эти особенности рассматриваются ниже.
Быстрота и простота (с минимальной затратой труда) приготовления пищи. Чтобы приготовить блюдо из концентрата «Суп вермишелевый с мясом», необходимо содержимое пакета поместить в кастрюлю, залить водой, смесь довести до кипения и кипятить 10÷15 мин. Для приготовления такого же супа из обычных продуктов требуется 1,5÷2 ч.
В настоящее время вырабатываются концентраты, которые вообще не требуют варки, например, кашу гречневую достаточно залить кипятком и оставить в покое на 5÷10 мин, а такие продукты, как кукурузные палочки (сухие завтраки), употребляются в пищу без всякой кулинарной обработки.
Высокая концентрация питательных веществ при малом объеме и массе по сравнению с обычными продуктами. Пищевые концентраты освобождены от значительной части воды, вследствие чего имеют малые объем и массу при высокой концентрации питательных веществ. Этому способствует также то, что сырье в процессе технологической обработки в значительной мере освобождается от несъедобной части. Высокая концентрация питательных веществ значительно повышает калорийность пищевых концентратов по сравнению с обычными продуктами. Так, например, калорийность 100 г концен-трата «Борща украинского» 344 ккал (1444,8 кДж), «Супа-пюре горохового с мясом» – 388 ккал (1629,6 кДж), в то время как калорийность 100 г творога 20%-ной жирности составляет 253 ккал (1062,6 кДж), говядины I категории - 171 ккал (718,2 кДж), хлеба пшеничного из муки I сорта – 255 ккал (1071,0 кДж). На высокую концентрацию питательных веществ в концентратах указывает и следуюшее сравнение. Масса порции гречневой каши равна 340÷400 г, порции гречневой каши-концентрата – 100 г, т. е. в 3,5÷4 раза меньше. Еще разительнее сравнение первых обеденных блюд. Так, порция супа-концентрата равна 50÷75 г, а обычного супа – 500 г.
Высокая усвояемость питательных веществ. В связи с интенсивным механическим и тепловым воздействием на сырье в процессе технологической обработки его при производстве пищевых концентратов питательные вещества в них в достаточной мере освобождены от клетчатки, стенки клеток сырья сильно разрушены, крахмал клейстеризован и декстринизирован, белки денатурированы. Воздействие высокой температуры и воды способствует частичному гидролизу питательных веществ (главным образом белков и углеводов) в концентратах. Все это обусловливает лучшее усвоение их организмом.
При характеристике пищевых концентратов как продуктов питания мы сознательно не применяем выражение «пищевая ценность», так как пищевую ценность концентратов правильно сравнивать с пищевой ценностью обычной пищи после изготовления из них блюда.
Биологическая ценность пищевых концентратов, как и вообще всех пищевых продуктов, обусловливается содержанием в них необходимых для человеческого организма белков, углеводов, жиров, минеральных солей, витаминов и других физиологически активных веществ. При этом следует иметь в виду также аминокислотный состав белковых веществ и содержание в них жизненно необходимых аминокислот, а также состав жирных кислот входящих в продук-ты жиров.
Совершенно ясно, что биологическая ценность пищевых концентратов определяется в первую очередь составом продуктов, из которых они приготовлены. По рецептурным наборам пищевые концентраты мало отличаются от обычных продуктов питания и в восстановленном виде по биологической ценности идентичны им.
Технологическая обработка сырья в процессе производства пищевых концентратов, включающая очистку, измельчение, варку или бланширование, плющение, гидротермическую обработку крупы, тепловую и сублимационную сушку, дает возможность получить обезвоженные продукты, усвояемые так же, как и натуральные, подвергнутые кулинарной обработке.
Однако найдено (по балансу азота у исследуемых групп), что сушка и некоторые другие технологические процессы приводят к образованию белково-углеводных комплексов (меланоидиновые основания).
При равноценной усвояемости основных пищевых веществ при питании продуктами тепловой сушки несколько ниже баланс азота и С-витаминная активность. Рационы же из концентратов с сублимированными продуктами идентичны рационам из натуральных продуктов, в том числе и по органолептическим показателям.
Следует, однако, иметь в виду, что при разработке рецептур пищевых концентратов их биологическая ценность может быть значительно повышена благодаря рациональному набору продуктов, а также введению в рецептурный набор белковых веществ, например гидролизатов растительных белков и их производных, витаминов и т. п. В настоящее время имеются все условия для такого обогащения рецептурных наборов пищевых концентратов, и промышленность широко использует это.
Способность длительно сохраняться без потери качества. Содержа-ние влаги в пищевых концентратах не превышает 10÷12%, а в некоторых из них, например в кукурузных хлопьях, ниже 5%, в связи с чем они не являются подходящим материалом для развития микроорганизмов.
Термические процессы производства пищевых концентратов обусловливают инактивацию ферментов, вследствие чего ферментативные изменения в пищевых концентратах протекают крайне медленно, а во многих случаях и совершенно приостановлены.
Применение герметичной упаковки, приводящей к изоляции продукта от действия света, кислорода воздуха и обеспечивающей сохранение низкой влажности, задерживает течение неферментативных реакций. Указанные обстоятельства способствуют длительной сохраняемости пищевых концентратов.
Однако полностью остановить течение неферментативных реакций пока что не удается, и при долгом хранении эти реакции приводят к образованию новых веществ, отрицательно влияющих на качество продуктов. В основном, это реакции между редуцирующими сахарами, аминокислотами и белками и окислительные реакции жиров и жирных кислот.
В результате первых реакций образуются соединения, сообщающие продукту специфический запах, горький вкус и придающие ему темно-коричневую окраску. Окислительные реакции обусловливают прогорклые запах и вкус про-дукта.
Эти произвольно идущие реакции замедлены в силу причин, указанных выше, однако они имеются, срок хранения пищевых концентратов хотя и длителен, но все же ограничивается от 0,6 до 2 лет, в зависимости от продуктов, входящих в состав концентрата.
Транспортабельность. Благодаря малому объему пищевые концентраты по сравнению с другими продуктами более транспортабельны. Тоннаж транспорта при их перевозке используется полнее.
Из всех видов пищевых концентратов только сухие завтраки не являются транспортабельными. Поэтому производство сухих завтраков следует развивать в крупных населенных центрах с учетом потребления их на месте, без перевозок на дальние расстояния.
Явные преимущества пищевых концентратов, простое приготовление из них пищи явились причиной быстрого развития их промышленного производства.
4.Производство пищевых концентратов первых и вторых блюд
Пищевые концентраты первой и второй групп объединяют концентраты обеденных блюд (первые и вторые обеденные блюда). Они представляют собой механические смеси основного компонента (варено-сушеных круп или бобовых, сушеных овощей и картофеля, макаронных изделий) с мясом, жиром и добавленными для улучшения вкуса и повышения питательной ценности различными продуктами (соль, пряности, сушеные белые коренья и зелень, гидролизаты белковых веществ и их производные, томатопродукты и др.).
Пищевые концентраты первых и вторых обеденных блюд выпускают в продажу фасованными насыпью в пакеты из термосваривающегося материала [ламинированная (покрытая с одной стороны полиэтиленом) бумага, лакиро-ванная фольга] или спрессованными в брикеты, завернутые в пергамент и красочную этикетку из бумаги.
Способ приготовления пищи из этих концентратов предельно прост: после добавления в них воды и варки в течение времени, указанного на этикетке, блюдо готово к употреблению. А концентраты, на этикетке которых имеется надпись «для быстрого приготовления» или «не требует варки», при необходимости можно употреблять в пищу без варки, заливая горячей (а в крайнем случае и холодной) водой и выдерживая в закрытом сосуде (например, в термосе) 5÷15 мин.
При выборе метода фасовки пищевых концентратов первых и вторых обеденных блюд обычно принимают во внимание следующие соображения.
Брикетирование (прессование) концентратов имеет как преимущества, так и недостатки перед фасовкой в пакеты насыпью. Преимуществом является значительное увеличение объемной массы продукта после брикетирования, что приводит к экономии упаковочного материала, тары; транспорта, а также устойчивость такой упаковки, например, при переносе этих концентратов в заплечном мешке. Поэтому пищевые концентраты, предназначенные для дальних перевозок, использования различными экспедициями и туристами, следует выпускать в брикетированном виде.
Однако брикетирование концентратов имеет и ряд нежелательных последствий. Сырье с неустойчивой формой (вермишель, сушеные картофель и овощи, нарезанные столбиками или соломкой, и др.) во время брикетирования ломается и крошится, из-за чего готовое блюдо теряет товарный вид. Брикеты некоторых концентратов, например, содержащих рис или сухое молоко, способны «цементироваться» и вследствие этого трудно поддаются измельчению при приготовлении блюда. Поэтому для широкой продажи населению и при незначительных перевозках пищевые концентраты первых и вторых обеденных блюд лучше выпускать в насыпном виде.
Ассортимент пищевых концентратов первых и вторых обеденных блюд целиком заимствован из кулинарной практики и отражает национальные вкусы населения. Например, в странах СНГ промышленность не выпускает супы с прозрачным, ароматизированным бульоном, что широко развито в ряде стран Европы, и наоборот, в странах СНГ выпускается разнообразный ассортимент каш, чего нет в зарубежной практике, где из круп используют в основном только рис.
К рецептурам пищевых концентратов первых и вторых обеденных блюд предъявляются некоторые специфические требования. Так, в блюде, получаемом из концентрата, должно быть обеспечено привычное соотношение продуктов, особенно вкусовых (соль, пряности и др.). Необходимо, чтобы входящие в рецептуру продукты не реагировали между собой; жидкие и пюреобразные про-дукты, например томатная паста, должна вводиться в рецептуру в количествах, обеспечивающих стандартную влажность концентрата.
Пищевые концентраты первых и вторых обеденных блюд вырабатывают по технологической схеме, которая включает следующие процессы: подготовку компонентов → составление рецептурной смеси (дозирование) → смешивание, фасовку (или брикетирование) → упаковывание готового продукта в транспортную тару.
Такие компоненты, как варено-сушеные крупы, гороховую муку и сушеное мясо, как правило, изготовляют на предприятиях, вырабатывающих пищевые концентраты.
5. Подготовка компонентов.
Варено-сушеные крупы и бобовые
В зависимости от характера и интенсивности технологической обработки различают три вида варено-сушеных круп:
варено-сушеные крупы ‒ рисовая и ячневая, получаемые варкой и сушкой предварительно очищенного и вымытого сырья;
варено-сушеные крупы быстроразваривающиеся ‒ гречневая и пшенная, получаемые методом гидратации (двойная обработка водой в процессе варки), и перловая, пшеничная, овсяная, кукурузная, получаемые способом механической обработки круп (плющением) в процессе сушки;
варено-сушеные крупы, не требующие варки, получаемые путем глубокой гидротермической и механической обработки (плющением) в процессе сушки, ‒ перловая, пшеничная, гречневая и рисовая.
Горох и фасоль получают только быстроразваривающиеся по второму способу.
Производство варено-сушеных круп и бобовых осуществляют по технологической схеме, представленной на рис. 16.1.
Рис. 16.1 Технологическая схема производства варено-сушеных круп и бобовых.
Крупу (или бобовые) очищают от посторонних и металломагнитных примесей на зерновом сепараторе 1. Очищенное сырье направляют в промежуточный бункер 2, откуда по мере надобности транспортируют на автовесы 3. Взвешенная крупа поступает в крупомоечную машину 4, далее в бункер 5, установленный над варочным аппаратом 7. Из бункера 5 крупу загружают в варочный аппарат, куда из сборника-мерника 6 добавляют расчетное количество воды.
Крупу, подвергнутую термической обработке, выгружают в приемник крупы 8, а из него специальным распределителем 9 раскладывают на приемной ленте сушилки 10.
При выработке быстроразваривающихся круп способом механической обработки их в процессе сушки слегка плющат, для чего после прохождения первой ленты сушилки (при влажности 22÷26%) крупу направляют на вальцовый станок 11 с гладкими валками. Подплющенную крупу (или бобовые) возвращают на вторую ленту сушилки 10 и досушивают до влажности 9,5÷10%. Высушенную крупу из сушилки направляют в приемный бункер 12, оттуда на просеиватель 13, где отделяют от крупы образовавшиеся при сушке комки, которые дробят на дробилке 14 и присоединяют к крупе.
Завершающей операцией является повторная очистка крупы от металомагнитных примесей, после чего варено-сушеную крупу (или бобовые) направляют в бункера дозаторно-смесительного отделения цеха пищевых концентратов первых и вторых блюд или затаривают в мешки из крафт-бумаги для транспортирования на другие предприятия.
Технологические режимы производства варено-сушеных круп изучены достаточно полно. Для получения высококачественного продукта их необходимо точно соблюдать.
Очистка сырья от примесей. Крупы и бобовые очищают от примесей на зерновом сепараторе. От легких примесей зерно очищают потоком воздуха при входе в сепаратор и выходе из него от металломагнитных примесей ‒ пропуская через магниты также при входе в сепаратор и выходе из него. Магнитная установка (ряд магнитных скоб) должна иметь подъемную силу, которая удерживала бы груз массой 12 кг на стальной планке, приложенной к полюсам магнитов. В противном случае магнитные скобы должны быть подвергнуты намагничиванию.
Примеси, отличающиеся от зерна размерами, отделяют, пропуская зерно (или бобовые) через систему штампованных металлических сит с круглыми или продолговатыми отверстиями, установленных на качающемся при помощи кривошипно-шатунного механизма кузове зернового сепаратора. Размеры отверстий сит в зависимости от перерабатываемого сырья даны в табл. 16.1.
Таблица 16.1.
Вид сырья
Размер отверстий сит, мм
приемного
сортировочного
сходового
Гречневая, перловая, пшеничная, кукрузная
6,0
4,0
1,0
Рис
10,0
2,5×20
1,0
Ячневая
6,0
3,0÷4,0
1,0
Овсяная
10,0
3,0×20
1,0
Пшено
4,5÷5,5
2,5
1,0
Горох
10,0
6,0÷7,0
1,0
Фасоль
22,0
12,0
3,0
На рис. 16.2 представлена схема движения продукта в зерновом сепараторе. Зерно при поступлении в сепаратор попадает в воздушный поток, уносящий все примеси, которые легче зерна и обладают большей парусностью (отношение площади наибольшего сечения зерна к его массе).
Рис. 16.2. Схема движения продукта в зерновом сепараторе.
На приемном сите от зерна отделяются крупные примеси (камни, щепа и т. п.), на сортировочном сите, куда затем поступает зерно, - примеси, размер которых превышает размер зерна. Через сходовое сито просеиваются все мелкие примеси, а зерно поступает в выходной канал, где также попадает в воздушный поток, уносящий оставшиеся легкие примеси. При выходе из сепаратора зерно проходит через магнитное заграждение, где задерживаются оставшиеся металломагнитные примеси.
Эффект очистки зерна в зерновом сепараторе можно определить по следующей формуле:
где X − эффект очистки зерна, %;
а − засоренность зерна до поступления в сепаратор, %;
b − засоренность зерен после прохождения сепаратора, %.
Если предположить, что после прохождения сепаратора посторонних примесей в зерне не окажется, т. е. b=0, эффект очистки составит
В практике этого не может быть: примеси, размеры которых не отличаются от размеров зерна (нешелушеные зерна, порченые ядра и т. п.), в системе сит не отделяются, как и в воздушном потоке, так как парусность их и нормальных зерен одинакова.
Таким образом, зерновой сепаратор имеет определенный коэффициент полезного действия (КПД), который только в идеальном случае может быть равен 100%.
На КПД зернового сепаратора влияют нагрузка на сита, количества отсасываемого в час воздуха и его скорость, засоренность очищаемого продукта различными примесями и размеры отверстий сит. Для повышения КПД зернового сепаратора необходимо учитывать возможность потери доброкачественного продукта (унос потоком воздуха, сход с сортировочного сита и проход через сходовое сито, обусловленные колебаниями в размерах зерен). Эти потери необходимо сводить к минимуму.