Основы технологии пищевой промышленности

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1. Общие сведения о пищевой промышленности

2. Важнейшие технологические процессы пищевой промышленности

3. Сырье для производства пищевых продуктов.

4. Основы технологии хлебобулочного производства.

1.

В производстве, сохранении и рациональном использовании продовольственных ресурсов большое значение имеет пищевая промышленность. Важная роль пищевой промышленности в народнохозяйственном комплексе Беларуси определяется тем, что она изготавливает продукты питания, а также призвана удовлетворить самые жизненно важные потребности населения.

Пищевая промышленность – комбинированная технологическаясистема, охватывающая совокупность разнообразных производств, занятых индустриальным изготовлением в основ­ном продуктов питания для населения.

Республика Беларусь имеет довольно развитую пищевую промышленность, которая в отраслевой структуре промышленности занимает второе место, уступая только машиностроению. Пищевая промышленность Беларуси характеризуется сложной структурой. В ее состав входит более двух десятков подотраслей с их многочисленными специализированными производствами. Наиболее крупными являются: мясная, молочная; хлебопекарная, кондитерская, сахарная.

В зависимости от меры влияния сырьевого и потребительского факторов пищевая промышленность делится на три группы:

1. отрасли, которые ориентируются на источник сырья, – сахарная, молочноконсервная, маслобойная, крахмальная и др.;

2. отрасли, которые стремятся к месту потребления готовой продукции, – хлебопекарная, кондитерская, макаронных изделий и др.;

3. отрасли, которые стремятся одновременно и к потребителю, и к сырью,– мясная, мукомольная и др.

Пищевая промышленность является важной составной частью агропромышленного комплекса. Предприятия пищевой промышленности, с одной стороны, перерабатывают сельскохозяйственное сырье, а с другой – поставляют сельскому хозяйству свою побочную продукцию (жом, жмых) и отходы производства после их дополнительной обработки (кормовые дрожжи, комбикорма), что усиливает производственные связи отраслей АПК и повышает эффективность общественного производства в целом.

Тесно связана пищевая промышленность с торговлей и общественным питанием. Машиностроение и металлообработка поставляют пищевой промышленности орудия труда и другие средства производства. Пищевые предприятия являются крупными потребителями электроэнергии, топлива, разнообразной тары, упаковочных материалов, угля, соды, синтетических смол, полимерных» фильтровальных и других вспомогательных материалов, кото­рые выпускают соответствующие производственно-технологи­ческие комплексы.

Основными направлениями научно-технологического прогресса в пищевой промышленности являются:

• широкое использование ЭВМ и робототехники в процес­сах производства продовольствия и другой продукции на основе сельскохозяйственного сырья, кибернетизация процесса управ­ления на основе современных информационных технологий;

• разработка новых технологических методов переработки сельскохозяйственного сырья;

• разработка новых методов производства и новых видов про­довольствия с заранее заданным или регулируемым составом;

• разработка новых методов консервирования продовольст­венных товаров;

• разработка новых видов упаковки и упаковочных матери­алов;

• расширение применения безотходных и ресурсосберегаю­щих процессов.

2.

По характеру и типу сырья, используемого в процессе про­изводства продукции пищевой промышленности, различают три группы производств:

• производства, перерабатывающие сырье растительного
происхождения (например, мукомольная и крупяная промыш­ленность);

• производства, перерабатывающие сырье животного про­исхождения (например, мясная и молочная промышленность);

• производства, перерабатывающие несельскохозяйствен­ное сырье (например, соляная промышленность, производство минеральных вод).

По степени связи с сельским хозяйством производства пи­щевой промышленности подразделяют на две группы:

• производства, непосредственно перерабатывающие про­дукцию сельского хозяйства (например, сахарная промышлен­ность);

• производства, использующие сельскохозяйственное сырье, прошедшее первичную обработку (например, хлебопе­карная промышленность).

В силу разнообразия используемого сырья и выпускаемой продукции в пищевой промышленности используются все извес­тные типовые процессы: механические (например, в производстве муки и круп), гидромеханические (например, в производстве соусов и майонеза), тепловые (напри­мер, при термической обработке продукции или ее заморажива­нии); массообменные (например, при сушке фруктов или про­изводстве газированных напитков), химические (например, в производстве сахара или при синтезе этанола), микробиологи­ческие (например, в производстве кисломолочных продуктов).

Вместе с тем в пищевой промышленности используются так­же специфические процессы, характерные только для нее. Это в первую очередь процессы термической обработки и консерви­рования.

Термическая обработка в пищевой промышленности — методы снижения активности микроорганизмов под воздей­ствием высоких температур и (или) придания исходным про­дуктам новых пищевкусовых свойств.

Важнейшими технологическими процессами термической обработки являются:

• стерилизация — полное ос­вобождение пищевых продуктов от микроорганизмов. Осуще­ствляется действием высоких температур (свыше 100°С), хи­мических антисептических веществ, ионизирующих излуче­ний (радиационно-лучевая стерилизация), ультразвука и други­ми способами;

• пастеризация — способ уничтожения микробов в жидкос­тях и пищевых продуктах однократным нагреванием до темпера­туры ниже 100°С (обычно 60—70 ° С) с различной выдержкой (ча­ще 15—30 мин).

• тиндализация — способ уничтожения микробов и их спор в определенном объекте дроб­ной обработкой паром (обычно при температуре 100 ° С). В пери­оды между нагреваниями объекты выдерживают в условиях, способствующих прорастанию спор. Применяется в основном «ля стерилизации жидкостей и пищевых продуктов, теряющих свои потребительские свойства при температуре выше 100 °С;

• автоклавная обработка — обработка продукции в герме­тичном аппарате (автоклаве) при нагреве и повышенном давле­нии, что увеличивает скорость процессов обработки;

• термостатирование — выдержка продукции в термостате — приборе, предназначенном для поддержания постоянства температуры.

• бланширование — обработка продукции (главным образом — плодов и ово­щей) горячей водой, паром для предохранения от потемнения, облегчения последующей обработки, улучшения пищевкусовых свойств. Бланширование применяют при варке варенья, приго­товлении изюма, вялении винограда, в производстве соков и вин.;

• пассерование — кратковременная тепловая обработка продукции (главным образом — овощей) в предварительно ра­зогретом растительном масле или животном жире;

• варка — приготовление пищевой продукции в воде или другой жидкости доведением до определенной готовности ки­пячением или при температурах, близких к температурам ки­пения жидкости.

• обжаривание — длительная обработка продукта в расти­тельном масле или животном жире при температуре 120—160 ° С. Обжаривание в основном улучшает пищевкусовые свойства продукции.

Консервирование пищевых продуктов — уничтожение или создание неблагоприятных ус­ловий для активности микроорганизмов, вызывающих порчу Продуктов при их длительном хранении.

Консервная промышленность нашей страны перерабатывает в консервы продукты как растительного (плоды, ягоды, ово­щи), так и животного (молоко, мясо, рыба) происхождения.

В зависимости от способов воздействия на сырье и происхо­дящих в нем явлений процессы консервирования разделяют на следующие группы:

• биохимические — квашение, соление, мочение, производство плодово-ягодных и виноградных вин и др.;

• химические — консервирование веществами антисепти­ческого действия и маринование;

• физические — стерилизация, пастеризация, сушка, замо­раживание и др.

Приведем краткие характеристики важнейших процессов консервирования.

Квашение — консервирование некоторых овощей и плодов в результате накопления в них молочной кислоты и других по­бочных продуктов брожения. Так консервируют капусту, огур­цы, томаты, а также в меньших объемах — арбузы, груши, кор­неплоды (морковь, свеклу) и ягоды (бруснику).

Мочение — по сути, разновидность квашения. Этот термин чаще всего используют применительно к обработке яблок.

Маринование — консервирование овощей, плодов, грибов и других продуктов уксусной кислотой.

Сушка — удаление влаги из пищевых продуктов при их под­готовке к переработке, использованию или хранению. В пище­вой промышленности используют главным образом воздуш­но-солнечную и искусственную сушку.

Замораживание. Все пищевые качества плодоовощных продуктов при замо­раживании сохраняются. В них лишь инвертируется сахароза, в некоторых случаях увеличивается или снижается кислот­ность, резко уменьшается количество дубильных веществ. Не­которые плоды, особенно с большим содержанием дубильных веществ (рябина, терн, кизил), после замораживания и оттаи­вания становятся слаще, менее терпкими.

Соление — обработка пищевой продукции поваренной солью или ее водными растворами с целью предотвращения ее порчи. Концентрация солевого рассола зависит от вида продук­ции, ее размеров, условий хранения.

Вяление — обезвоживание и ферментация пищевой продук­ции, как правило, обработанной солью (например, мяса, рыбы), на воздухе без значительного повышения его температуры и в условиях затененности.

Копчение — обработка продукции (главным образом — мяса и рыбы) дымом или коптильными жидкостями для улучшения стойкости при хранении, придания специфического вкуса и аромата.

Консервирование в герметически укупоренной таре заклю­чается в создании условий абиоза в продукте, помещенном в та­ру. Это достигается главным образом термостерилизацией. Об­щая схема производства таких консервов следующая: подготов­ка тары и сырья — составление смеси по рецептуре — загрузка в тару — укупорка — стерилизация — термостатирование — бракераж, т.е. отбраковка некачественных консервов.

Консервирование сахаром применяется в основном для обра­ботки плодов и ягод с целью сохранения их природных свойств. Для полной консервации таким способом требуется большая концентрация сахара (например, протертые плоды и ягоды, смешанные с сахаром).

Химическое консервирование. В качестве химических кон­сервантов при переработке пищевой продукции в нашей стране применяют ограниченное число химических соединений. Из них наиболее распространены сернистая и сорбиновая кислоты. Используют также соли бензойной кис­лоты.

3.

Производство пищевых продуктов связано с использованием различных видов сырья. При этом часть отраслей пищевой промышленности занята первичной переработкой сырья (мукомольно-крупяная, сахарная, крахмалопаточная, консервная и овощесушильная, спиртовая и др.), а часть — вторичной переработкой сырья (хлебопекарная, макаронная, кондитерская, дрожжевая и др.).

Широкий ассортимент продуктов, вырабатываемых пищевой промышленностью, обусловливает и использование огромного разнообразия сырья, различающегося по составу и свойствам.

Зерновые культуры

Зерно — важнейший продукт сельского хозяйства. Оно служит основным источником питания человека, кормовой базой продуктивного животноводства и сырьем для технического производства. Зерновые продукты являются основными продуктами питания в силу присущих им отличительных свойств: способности синтези­ровать большое количество сухих веществ (около 85 % всей массы), сохраняться в обычных условиях в течение нескольких лет без существенного изменения свойств, высокой транспортабельности и доступности. По количеству питательных веществ (белков, углеводов, а также минеральных веществ и витаминов группы В) продукты переработки зерна (мука, крупа, хлеб, макаронные изделия) составляют около 1/3 рациона питания человека, обеспечивая более половины энергетической ценности суточного рациона.

По химическому составу все зерновые культуры делят на три группы.К первой группе относится зерно, богатое крахмалом. Эта группа представлена хлебными (пшеница, рожь, ячмень, овес) и ложными (кукуруза, рис, просо и злаки из семейства гречишных) злаками. Во вторую группу входят культуры, богатые белком. К этой группе относится семейство бобовых. Третья группа объединяет масличные культуры, семена которых богаты жиром.

Мука

Мука — важнейший продукт переработки зерна. Ее классифи­цируют по виду, типу и сорту.

Вид муки определяется той зерновой культурой, из которой она получена (пшеничная, ржаная, кукурузная, соевая, гречневая). Наряду с мукой, получаемой из зерна какой-либо одной культуры, возможно производство муки из смеси зерна различных культур (например, из смеси пшеницы и ржи получают пшенично-ржаную муку).

Пшеничную муку в зависимости от целевого назначения под­разделяют на: макаронную, хлебопекарную и общего назначения.

Макаронную муку получают помолом твердой или высокостекло­видной (не ниже 60 %) мягкой пшеницы. Макаронная мука отличается большим выходом сырой клейковины, относи­тельно малой влагоемкостью.

Пшеничная хлебопекарная и мука общего назначения вырабатывается из мягкой пшеницы или с до­бавлением до 20 % твердой пшеницы.

Пшеничная хлебопекарная мука может выпускаться шести сор­тов: экстра, высший, крупчатка, первый, второй и обойная. Сорт муки является основным качественным показателем муки. Сорт муки связан с ее выходом, т. е. количеством муки, получаемой из 100 кг зерна. Выход муки выражается в процентах. Чем больше выход муки, тем ниже ее сорт.

Пшеничная мука общего назначения предназначена для выпус­ка мучных кондитерских и кулинарных изделий, а также для про­изводства хлеба и хлебобулочных изделий с использованием хле­бопекарных улучшителей, если в муке содержится пониженное количество клейковины. Из зерна ржи вырабатывают муку трех сортов: сеяную, обдир­ную и обойную. Кроме того, из смеси пшеницы и ржи выпускают два сорта муки типа обойной: пшенично-ржаную (соотношение пшеницы и ржи 70 и 30 %) и ржано-пшеничную (соотношение ржи и пшеницы 60 и 40 %).

Солод

Солод представляет собой зерна злаковых культур, пророщенные и высушенные в специальных условиях. При проращивании зерна в нем резко увеличивается активность гидролитических ферментов, в первую очередь расщепляющих углеводы и белки с образованием соответственно сахаров и аминокислот. По количе­ству образовавшихся водорастворимых веществ на этой стадии су­дят об экстрактивности солода — одном из важнейших показателей качества. В зависимости от вида солода на последующих ста­диях его получения стремятся в той или иной мере сохранить ак­тивные ферменты или, наоборот, их полностью инактивировать и придать продукту соответствующий внешний вид.

В основном вырабатывают ячменный солод (светлый и тем­ный) и ржаной (неферментированный и ферментированный).

Солод используют в различных отраслях промышленности. Яч­менный светлый и темный солод применяют в пивоварении для по­лучения соответственно светлых и темных сортов пива. Ячменный солод используется в производстве спирта, в хлебопе­чении для улучшения качества пшеничной муки с пониженной сахаробразующей способностью, при производстве жидких дрож­жей для накопления в питательной среде сахаров и аминокислот за счет расщепления углеводов и белков муки. Ячменный, ржаной ферментированный и неферментированный солод применяют для получения концентратов квасного сусла и хлебного кваса. Два пос­ледних вида солода добавляют в виде заварки в ржаные и ржано-пшеничные сорта хлеба для улучшения цвета и аромата.

Масличное сырье.

Основным сырьем для производства растительных масел слу­жат плоды и семена растений, которые относятся к группе мас­личных. По объему производства первое место в мире занимают семена сои, при переработке которых получают пищевое масло и высокобелковый шрот пищевого и кормового назначения. В несколько меньших объемах перерабатывают плоды масличных пальм, семена рапса, подсолнечника, хлопчатника и арахиса. Дру­гие масличные культуры (лен, клещевина, рыжик, горчица и др.) перерабатывают в относительно небольших объемах. Перспектив­ными источниками получения растительных масел являются маслосодержащие отходы пищевых производств — фруктовые косточ­ки, а также отруби и зародыши, которые получают при производ­стве муки и крупы из зерна пшеницы, кукурузы, риса и других зерновых культур.

Сахар

Сахар, который мы ежедневно употребляем в пищу, представ­ляет собой практически чистую сахарозу. Сахароза обладает сладким вкусом, легко и полностью усваивается организмом, способствуя быстрому восстановлению затраченной организмом энергии. Сахарная промышленность выпускает следующие виды саха­ра: сахар-песок, жидкий неинвертированный сахар и сахар-ра­финад. По внешнему виду сахар-песок должен быть бесцветным и состоять из блестящих кристаллов, однородных по величине. Сахар-песок должен иметь сладкий вкус, без посто­ронних привкуса и запаха.

Сахарорафинадные заводы выпускают жидкий неинвентированный сахар двух видов: высшей и первой категории. По качественным показателям жидкий сахар должен соответствовать требованиям стандартов. Жидкий сахар высшей и первой катего­рии должен быть прозрачным, светло-желтого цвета, сладкий на вкус, без посторонних привкуса и запаха. Сахар-рафинад выпускается в виде прессованного (колотого, быстрорастворимого, в мелкой расфасовке — дорожного), рафинированного сахара-песка, рафинадной пудры и др.

Молоко и молочные продукты

Использование молока и молочных продуктов в хлебопекар­ном, кондитерском, макаронном и пищеконцентратном произ­водствах позволяет повысить пищевую ценность и расширить ас­сортимент вырабатываемой продукции.

В качестве сырья для получения пищевых продуктов широко используют пастеризованное молоко, сливки, сухое и сгущенное молоко, молочную сыворотку, пахту, сметану, творог и сливочное масло.

Яйца и яйцепродукты

Яйца и яйцепродукты широко используют в хлебопекарном, кондитерском и пищеконцентратном производствах. Применяют преимущественно куриные яйца, а также мороженые (меланж, желток, белок) и сухие яйцепродукты (яичный порошок, белок, желток).

Вода

Пищевые предприятия потребляют большое количество воды для технологических целей. Вода может служить сырьем и входить в состав готового продукта (хлеб, пиво, ликероводочные изделия, квас и др.). Воду используют также в качестве растворителя для получения растворов сырья, сиропов, диффузионного сока и др.

Пищевые предприятия используют преимущественно воду из городских водопроводов, а также из артезианских скважин, рек и водохранилищ Состав и свойства воды должны соответствовать ГОСТу. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. Вода должна быть бесцветной, прозрачной, без запаха и привкуса.

Микробиологические показатели качества воды характеризуются общим числом микроорганизмов и числом бактерий группы кишечной палочки. Безвредность химического состава воды контролируется на содержание в ней алюминия, молибдена, мышьяка, нитратов, полиакриламида, свинца, селена, стронция, фтора и бериллия.

В состав воды входят химические вещества (железо, кальций, магний, марганец, медь, сульфаты, хлориды, карбонаты), влияю­щие на органолептические свойства.

Существенное значение для ряда технологических операций имеет жесткость воды.

4.

Технология хлебобулочного производства.

Процесс производства хлеба и булочных изделий слагается из 6 этапов: прием и хранение сырья: подготовка к пуску в производство: приготовление теста: разделка теста: выпечка: хранение выпеченных изделий и отправка их в торговую сеть.

Прием и хранение сырья охватывает период приема, перемещения в складские помещения, последующее хранение всех видов основного и дополнительного сырья, поступающего на хлебопекарное производство. К основному сырью относят муку, воду, дрожжи и соль, а к дополнительному –сахар, жировые продукты, яйца и другие виды сырья.

От каждой партии сырья борется анализ на соответствие их нормативам для производства определенных видов хлебобулочных изделий.

Подготовка сырья к пуску заключается в том, что на основании данных анализов отдельных партий муки, имеющихся на хлебозаводе, сотрудники лаборатории устанавливают целесообразно с точки зрения хлебопекаренных свойств смесь отдельных партий муки. Смешивание муки отдельных партий осуществляется в мукосмесителях, из которых смесь направляется на контрольный просеиватель и в бункер-накопитель, из которого по мере необходимости будет подаваться на приготовление теста.

Вода хранится и емкостях – баках холодной и горячей воды, из которых поступает в дозаторы, обеспечивающих ее необходимую температуру для приготовления теста.

Соль предварительно растворяется в воде, раствор фильтруется, доводится до необходимой концентрации и направляется для приготовления теста.

Прессованные дрожжи предварительно измельчаются и в мешалке превращаются в смеси с водой в суспензию, затем поступают для приготовления теста.

Приготовление теста. При безопарном способе приготовление теста состоит из следующих процессов. Дозирование сырья. Соответствующими дозирующими устройствами отмериваются и направляются дежу тестомесильной машины необходимые количества муки, воды заданной температуры, дрожжевой суспензии, раствора соли и сахара.

Замес теста. После заполнения дежи необходимыми компонентами включают тестомесильную машину и производят замес теста. Замес должен обеспечивать однородное по физико-механическому составу тесто.

Брожение и обминка теста. В замешенном тесте происходит процесс спиртового брожения, вызываемый дрожжами. Углекислый газ, выделяющийся при брожении разрыхляет тесто, за счет чего оно увеличивается в объеме.

Для улучшения физико-механических свойств тесто во время брожения подвергают одной или нескольким обминкам. Обминка заключается в том, что тесто в деже повторно перемешивается 1 - 3 минуты. Во время обминки из теста механически удаляется излишняя часть углекислого газа.

Общая продолжительность брожения теста составляет 2 - 4 часа. После брожения дежу с готовым тестом с помощью дежеопрокидывателя поворачивают в положение, при котором тесто выгружается в бункер - тестоспуск, расположенный под тестоделительной машиной.

Разделка теста. Деление теста на куски осуществляется на тестоделительной машине. Куски теста с делительной машины поступают в тестокруглитель, затем проходят несколько операций по формированию нужной формы хлебобулочного изделия. Поле этого тестовые заготовки проходят окончательную расстройку при Т° 35 - 40° и влажности 80 - 85% на протяжении 30 - 55 мин. в специальной камере. Правильное определение оптимальной длительности окончательной расстройки оказывает большое влияние на качество хлебобулочных изделий. Недостаточная длительность расстройки снижает объем изделий, разрыв верхней корки, излишняя – приводит к расплывчатости изделий.

Выпечка. Выпечка тестовых заготовок хлебов массой 500-700г. происходит в пекарной камере хлебопекарной печи при температуре 240-280° в течение 20-24 мин.

Хранение выпеченных изделий и отправка их в торговую сеть. Выпеченные хлебобулочные изделия направляются в хлебохранилище, где укладываются в лотки, которые загружаются в транспорт и перевозятся в торговую сеть.

На хлебобулочные изделия имеются стандарты, по которым определяется их качество. Отклонение от этих стандартов может быть вызвано рядом дефектов и болезней хлеба. Дефекты хлеба могут быть обусловлены качеством муки и отклонениями от оптимальных режимов проведения отдельных технологических процессов производства хлеба, его хранения и транспортировки.

К дефектам хлеба, вызванным качеством муки можно отнести: Посторонний запах

Хруст на зубах, обусловленный наличием песка в муке. Горький вкус. Липкость мякины, если мука смолота из проросшего или морозобойного зерна.

К дефектам хлеба при неправильном проведении технологических процессов относятся: неправильное приготовление теста; неправильная разделка теста (расстойка); неправильная выпечка (недостаток или избыток времени выпечки).

Наиболее распространенными болезнями хлеба являются картофельная болезнь и плесневение.

Картофельная болезнь хлеба выражается в том. что мякиш хлеба под действием микроорганизмов, вызывающих эту болезнь, делается тягучим и приобретает неприятный запах. Возбудителями этой болезни являются споровые микроорганизмы, которые имеются в любой муке. Важную роль играют концентрация этих микроорганизмов и температура выпечки хлеба.

Плесневение хлеба вызывается попаданием плесневых грибов и их спор на уже выпеченный хлеб.

Дата добавления: 2015-08-29