лукина курсовая. Производство быстрозамороженных плодов и овощей
 Скачать 209.52 Kb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования Якутская государственная сельскохозяйственная академия Факультет лесного комплекса и землеустройства Кафедра Агрономии и химии КУРСОВАЯ РАБОТА На тему «Производство быстрозамороженных плодов и овощей» по дисциплине: Технология хранения и переработки продукции растениеводства Выполнил студент: 3 курса АТФ гр. Тех-16 з/о Васильева Саина Михайловна Проверил преподаватель: Лукина Мария Петровна Якутск 2019 СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Сущность быстрого замораживания………………………………………………………….4 1.2 Ассортимент быстрозамороженной плодоовощной продукции…………………………..7 1.3 Оборудование для производства быстрозамороженных плодов………………………….8 2. Технологическая схема производства замороженной вишни……………………………..10 2.1 Генеральная блок-схема быстрозамороженной вишни…………………………………..10 2.1.1 Детализированная блок-схема производства быстрозамороженной вишни………….10 2.1.2 Технология подготовки вишни к замораживанию……………………………………..11 2.2 Технологическая схема производства замороженного болгарского перца……………..13 2.2.1 Генеральная блок-схема быстрозамороженного болгарского перца………………….13 2.2.2 Детализированная блок-схема производства быстрозамороженного болгарского перца……………………………………………………………………………………………..13 2.2.3 Технология подготовки болгарского перца к замораживанию………………………..14 3. Влияние технологических приемов на готовую продукцию………………………………17 4. Виды брака и меры его предупреждения……………………………………………………21 5. Санитарно-гигиенические требования к производству и качеству быстрозамороженных продуктов………………………………………………………………………………………..24 Список используемой литературы Приложения Введение Тема данной курсовой работы является актуальной, поскольку замороженные плоды и овощи, занимают значительное место в рационе человека. Быстрое замораживание плодов и овощей и последующее их хранение в замороженном состоянии - один из лучших способов консервирования. Замораживание основано на применении температур ниже криоскопических, при которых прекращаются почти все микробиологические и сильно замедляются биохимические процессы. При правильно проведенном замораживании и хранении хорошо сохраняются натуральные и питательные свойства, а также значительное количество витаминов. Замораживание помогает сохранить урожай и переработать его в более поздний срок, сократить сезонность в переработке плодов и овощей, так как замороженное сырье можно использовать для производства консервированной продукции. Удобство замороженных продуктов очевидно, а их полезность не идет ни в какое сравнение с законсервированными или с теми, которые продаются в свежем виде зимой. Объектами курсовой работы являются производство, виды брака и его устранение, и контроль качества быстрозамороженных растительных продуктов. Для достижения этих целей были решены следующие задачи: - ознакомиться с правилами замораживания; - рассмотреть виды брака быстрозамороженных плодов и овощей; - изучить факторы, влияющие на качество замороженных плодов и овощей; - произвести технологические расчеты. 1. Сущность быстрого замораживания Замораживание — это процесс понижения температуры продукта ниже криоскопической (температуры начала замерзания) до кристаллизации основной части воды, содержащейся в продукте. Процесс кристаллизации состоит из двух фаз, включающих зарождение кристаллов и их рост. С понижением температуры снижается кинетическая энергия молекул воды, начинают образовываться центры кристаллизации. Зарождение кристаллов происходит при упорядочении группы молекул воды и сохранении этой структуры с последующим ее укрупнением за счет вовлечения новых молекул воды. При понижении температуры перед началом кристаллообразования протекает процесс переохлаждения. Для каждого вида пищевого продукта установлена предельная температура, при которой начинают образовываться кристаллы льда, для плодов и овощей она находится в диапазоне -0,4...-6°. Например, высокая криоскопическая температура у цветной капусты (-0,4...-1,5°С), томатов (-0,5...-1,0°С). Чем выше содержание в растительной ткани растворенных веществ — сахаров, кислот, углеводов, солей, тем ниже криоскопическая температура. При повышении концентрации сахара в клеточном соке температура кристаллообразования уменьшается, например у вишни криоскопическая температура составляет около -3,5°С, а у винограда может достигать -5°С. Рост кристаллов льда сопровождается выделением теплоты фазового превращения воды в лед (теплоты превращения) и характеризует разницу между внутренней энергией жидкой и твердокристаллической фазами вещества при равных температурах. [1] Установлено, что в первую очередь начинает замерзать та часть влаги, которая имеет более слабые связи с гидрофильными коллоидами, в которой меньше содержится растворенных веществ. Такая влага находится в межклеточном пространстве растительных тканей, в которых в первую очередь начинают образовываться кристаллы льда. Образование кристаллов льда в межклеточной жидкости вызывает увеличение концентрации раствора, т.е. увеличение осмотического давления. В результате возникающей разности концентраций внутри клеток и в межклеточном пространстве происходит перемещение воды из клеток в межклеточное пространство, кристаллы льда в межклеточном пространстве увеличиваются, а клетки обезвоживаются. При превращении воды в лед происходит увеличение объема, что вызывает увеличение объема межклеточного пространства и сдавливание клеток, которое способствует их обезвоживанию. В процессе сжатия клеток в оболочке могут образовываться складки, которые могут приводить также к механическому повреждению целостности клеток. Процесс увеличения количества кристаллов и их размеров в межклеточном пространстве протекает до снижения температуры до уровня, необходимого для начала кристаллообразования внутри клеток, где уже часть влаги перешла в межклеточное пространство и создана повышенная концентрация растворенных веществ. Чем меньше в клетке осталось воды, тем ниже температура кристаллизации. Медленное замораживание приводит к образованию крупных кристаллов льда в межклеточном пространстве и вызывает серьезные механические повреждения оболочек и мембран клеток. При быстром охлаждении изучен механизм роста кристаллов. Установлено, что при переохлаждении растворов образуется много центров кристаллизации (ядер) одновременно внутри клеток и в межклеточном пространстве без существенной миграции влаги из клеток в межклеточное пространство. Образуются мелкие кристаллы, которые равномерно распределяются внутри клеток и в межклеточном пространстве, при этом установлено, что даже при очень быстрой скорости замораживания кристаллообразование начинается в межклеточных пространствах. Чем больше размер клеток растительной ткани, тем выше должна быть скорость замораживания, чтобы внутри и вне клеток равномерно образовывались более мелкие кристаллы, которые в меньшей степени нарушают целостность клетки, что обеспечивает более высокое качество продукции. В соке плодов и овощей растворены минеральные и органические вещества. Понижение температуры ниже криоскопической сопровождается изменением концентрации жидкого раствора, степени диссоциации растворенных веществ и свойств растворителя. В процессе замораживания постоянно повышается концентрация растворенных веществ в оставшемся еще не замерзшем водном растворе. При концентрации растворенных веществ в результате замерзания воды происходит повышение концентрации до уровня насыщения, при котором начинается их кристаллизация, наступает равновесие между кристаллизующимися компонентами клеточного сока и водой. Температура пищевых продуктов, при которой происходит полное замерзание в них влаги, называется эвтектической, или криогидратной. Значение данного показателя зависит от вида и химической природы не замерзшего раствора. Поэтому максимальное количество льда образуется, когда будет достигнута самая низкая эвтектическая точка, т. е. температура, при которой последнее соединение переходит в эвтектическое состояние ("конечная эвтектическая точка"). В зависимости от вида продукта это значение колеблется от -55 до -70°С. При современных технологиях быстрой заморозки продукции и последующего ее хранения все замороженные продукты содержат определенное количество не замерзшей воды. Считается, что эффект сохранения качества достигается и сохраняется на протяжении всего периода хранения, если более 80% свободной воды продукта при заморозке превращается в лед и в таком состоянии хранится. [1]  Рис.1. Кривые замораживания: 1 - медленное; 2 - быстрое; 3 - сверхбыстрое. На рис. представлены кривые, характеризующие процессы, протекающие при разных скоростях замораживания пищевых продуктов. Характер протекания процесса замораживания зависит от многих факторов, определяющими из которых являются температура и скорость замораживания. Для процесса медленного (кривая 1), быстрого (кривая 2) и сверхбыстрого замораживания (кривая 3) существуют общие закономерности. В процессе замораживания можно выделить три диапазона температур в центре продукта — от + 20 до 0°С, от 0 до -5°С и от -5 до -18°С. На графике обозначены основные отрезки, соответствующие разным фазам замораживания. Отрезок A-S соответствует периоду охлаждения продукта до близкриоскопических температур. На первом этапе происходит охлаждение продукта от +20 до 0°С. Снижение температуры продукта здесь идет пропорционально количеству работы по отбору тепла. Точка S соответствует переохлаждению продукта. В точке S происходит замораживание, начинается кристаллизация воды. Выделение теплоты кристаллизации вызывает повышение температуры продукта до точки В. Отрезок В-С соответствует продолжительности времени, при котором замерзает основная часть влаги. При медленном замораживании температура продукта практически не снижается, в этот период происходит кристаллизация примерно 70% жидкой фракции продукта. При дальнейшем снижении температуры (отрезок (C-D) замерзает мало влаги, выделяется мало теплоты фазового превращения, температура продукта резко понижается. На этом этапе происходит домораживание при температурах продукта от -5 до -18°С. Снижение t-ры опять идет пропорционально выполняемой машиной холодильной работе. Нижний предел охлаждения продукции определяется экономической эффективностью процесса и качеством готовой продукции. Скорость движения фронта области замораживания при быстрой заморозке продукции составляет 5-20 см/ч, при обычной (средней) — 1-5 см/ч, при медленной — 0,1-1 см/ч. При криогенной сверхбыстрой заморозке, которая осуществляется в криогенных жидкостях (жидкий азот, жидкий СО2, фреон) методами орошения или погружения, скорость замораживания составляет 100 см/ч. При сверхбыстром замораживании образования кристаллов льда не происходит, наблюдается эффект витрификации (застекловывания) воды в протоплазме клеток. В некоторых плодах витрификация воды может происходить при быстрой заморозке, например установлено, что после шоковой быстрой заморозки сок в мякоти плода черной смородины приобретает стекловидное (аморфное) состояние. Такое состояние отличается от кристаллического тем, что молекулы вещества распределяются хаотически, а не по определенному стереометрическому плану, как это происходит при кристаллизации. При стекловидном состоянии (витрификации воды) ткань приобретает свойства твердого тела. Считается, что криозащитные свойства в плодах черной смородины проявляют пектиновые вещества. [1] При быстром нагревании стекловидное состояние может перейти в жидкое, минуя кристаллическое. При этом исключается структурное разрушение, которое наступает после внутриклеточной кристаллизации, предупреждается гибель клеток и достигается возвратность процесса заморозки, от которого зависит максимальное сохранение качества плодов. Среди различных способов переработки плодов и овощей быстрое замораживание имеет исключительное значение: 1. При замораживании хорошо сохраняется качество продукции: внешний вид, консистенция, запах, цвет, содержание углеводов, белков, витаминов. 2. Замораживание экономически более выгодно чем, например «стерилизация». 3. Замораживание позволяет расширять ассортимент продуктов повышенной степени готовности для индивидуального потребления и общественного питания. 4. Замораживание позволяет создать запасы скоропорчащегося сырья для бесперебойного снабжения населения и промышленности. 5.Замораживание позволяет снизить потери сырья и нестандартной по части при размещении скороморозильных установок в местах производства. 6. Замораживание позволяет заменить дорогую стеклянную и жестяную тару на более дешевую бумажную и полимерную. 7.Продолжительность хранения замороженных продуктов при: t = -18°C - 12 месяцев; t = -12°C - 10 месяцев; t = -15-16°C - 6 месяцев; t = -9°C – до 7 суток. 1.2 Ассортимент быстрозамороженной плодоовощной продукции Быстрозамороженные продукты условно делят на 2 большие группы: - Однокомпонентные изделия. - Многокомпонентные продукты и готовые блюда. В качестве сырья для однокомпонентной продукции широко используют плоды и ягоды, имеющие ограниченный срок хранения (земляника, малина, смородина, крыжовник и др.), которые наряду с реализацией в розничной торговле используют для последующей переработки. Для производства натуральных продуктов обычно используют быстрое замораживание в среде жидкого азота или снега из двуокиси углерода и в флюидизационных установках. Сырье предназначенное для переработки экономически и технически целесообразно хранить в измельченном виде, т.к. при одной и той же массе они занимают в 2-5раз меньший объем, но сохраняют высокий вкус и биологическую ценность. Ассортимент продукции постоянно совершенствуется и расширяется: - Свежие или измельченные плоды и ягоды. - Свежие или измельченные плоды и ягоды сменные с сахаром (от 20 до 40%). - Протертые плоды и ягоды с сахаром. - Свежие или измельченные плоды и ягоды, в пульпе с добавлением сахара. - Фруктовые соки. Их стерилизуют, концентрируют до 70%, охлажденной до -6°С в барабанном морозильном аппарате, расфасовывают, замораживают до -35°С и хранят при -18°С. - Предварительно сваренные фрукты и ягоды. Ежевика, черника, малина, вишня, яблоки и т.д. Перед замораживанием их опускают на несколько минут (2-8) в кипящий сироп (50°С по ареометру Брикса), охлаждают в потоке холодного воздуха, укладывают в бумажные порционные формочки, упаковывают под вакуумом в газонепроницаемую пленку. Перед замораживанием сердцевину яблок можно заполнять ягодным пюре. - Печеные яблоки. После очитки сердцевину яблок начиняют ароматической композицией (сахарный песок с добавлением корицы (1%)); сахарный песок с лимонным соком и экстрактом мускатного ореха и т.д. Затем запекают в печи при t 204°С до размягчения, охлаждают, упаковывают в пароводонепроницаемую пленку и замораживают. - Фруктовые коктейли вырабатывают из кусочков слив, вишни, изюма без косточек, персиков, грейпфрутов, которые кипятят в сиропе (40%), упаковывают, замораживают. - Овощи в соусе. Порционные формочки заполняются измельченными овощами, добавляется соус (15%), 70% - Н2О; 10-25% сливочного масла; 0,5-2% крахмала, 0,5-3% сахара, 1,5-2,5% соли, ароматические компоненты, репчатый лук и т.д., укупоривают под вакуумом, варят, замораживают. - Фруктовые палочки готовят из земляники, ананасов, апельсина и ананаса, земляники и бананов, малины и земляники. [11] На производство всего ассортимента замороженных овощей и фруктов, а также различных замороженных готовых овощных и прочих блюд и полуфабрикатов имеется действующая нормативно - техническая документация, то есть технологические инструкции с указанием всех процессов и режимов переработки, стандарты и технические условия с изложением требований к их качеству. Но все же не все виды и сорта плодов и овощей подходят для замораживания. Продукты высокого качества получают из зеленого горошка, сладкого перца, фасоли, сахарной кукурузы, грибов, земляники, малины, вишни, сливы, смородины, яблок, груш и т.д. Малопригодны огурцы, дыни, арбузы. 1.3 Оборудование для производства быстрозамороженных плодов и овощей Для осуществления заморозки плодов и овощей используются следующие виды скороморозильных аппаратов: 1.Плиточные. 2.Тунельные. 3.Гравитационные. 4.Флюидизационные. 5.Криогенные. 1. Плиточные аппараты используют в основном для замораживания рыбы, мяса, но иногда в них замораживают плоды и овощи. Подготовленное сырье фасуют в коробки, полиэтиленовые пакеты, а при замораживании россыпью - на противни из нержавеющей стали. Крупные экземпляры улаживают в 1-2 слоя, мелкие высотой не более 40мм. Перед началом работы морозильные камеры охлаждают, раздвигают плиты, укладывают продукцию, сдвигают плиты до контакта с продукцией с помощью гидросистемы, закрывают камеры и замораживают при t -24-30°C до снижения t в массе продукции -18°C. Продолжительность замораживания 2-5 часов. Представляют собой: герметический шкаф с 11полыми плитами, в которых по патрубкам поступает хладагент. Верхняя плита неподвижная остальные регулируются по высоте и фиксируются деревянными рейками. 2. Одним из скороморозильных аппаратов являются туннельные. Длина от 12,5 до 31м, ширина 2м. представляет собой тоннель внутри которого смонтирован ленточный транспортер из проволочной сетки, под которым расположена система труб с жидким хладагентом (аммиак). Охлажденный воздух приводится в движение вентилятором по принципу противотока, т.е. холодный воздух движется со скоростью 6-7 м/с навстречу конвейеру. Туннельные аппараты имеют непрерывный производственный цикл: с одной стороны постоянно загружают сырьё, а с противоположной – выгружают готовую продукцию. Продолжительность замораживания 2,5-3,5 часа. 3. Гравитационные аппараты (ГКА-2) - это разновидность туннельных аппаратов, в которых продукция перемещается под действием собственной тяжести по системе металлических направляющих, расположенных в несколько ярусов. Продукция при этом располагается в стеллажах и движется с помощью роликов. 4.Так же используются флюидизационные установки. При флюидизации плоды и овощи обдуваются струей холодного воздуха, индивидуально снизу вверх сквозь слой продукта со скоростью 3-4 м/с при температуре от -30 до -40°С. Подаваемый снизу воздух поднимает продукцию над сеткой хорошо ее перемешивает, создавая впечатление «кипения» в воздушном потоке. При этом продукция покрывается тоненькой корочкой льда. В этих аппаратах замораживают зеленый горошек, землянику, вишню, черешню, измельченные овощи и др., т.е. такую продукцию, которая может быть поднята потоком воздуха. Продолжительность 1-30 мин. 5.Криогенные аппараты. Принцип действия заключается в непосредственном контакте продукта (путем погружения или орошения) с жидкостью, кипящей при низкой t°С (жидкий азот -196 °С, двуокись углерода, фреон). Способ погружения продукта в азот на практике почти не используется как весьма неэкономичный. Чаще применяется технология опрыскивания, когда продукт орошается жидким азотом, а образующийся газ служит для предварительного их охлаждения и домораживания. [2] Лежащие на ленте транспортера продукты сначала охлаждаются холодным газообразным азотом, затем производится их опрыскивание газообразным азотом. На участке замораживания продукты соприкасаются с циркулирующим газом, а потом по ленте транспортера выводятся из аппарата. Скорость ленты можно изменять в широких пределах (до 30 м/мин), поэтому продолжительность замораживания легко регулировать. Продукты, имеющие начальную температуру +21 °С, замораживаются до -18°С за 1-5 мин в зависимости от их размера. В последнее время в качестве хладагента используют жидкий фреон, температура кипения которого -29,7 °С. Это делает его более удобным в применении по сравнению с жидким азотом. быстрозамороженный вишня перец брак |