TECHNOLOGIE O MAŁYM STOPNIU PRZETWORZENIA. PRZETWÓRSTWO OWOCÓW I WARZYW.doc

PROCESY I TECHNIKI PRODUKCYJNE II (PRODUKCJA ŻYWNOŚCI)

W. 7.

TECHNOLOGIE O MAŁYM STOPNIU PRZETWORZENIA. PRZETWÓRSTWO OWOCÓW I WARZYW.

Obróbka wstępna surowca dla przemysłu owocowo-warzywnego.

Operacje stosowane w obróbce wstępnej

              Obróbka wstępna surowca składa się z czynności wykonywanych na surowcu przed jego przerobem. Do czynności tych można zaliczyć: czyszczenie, segregację, sortowanie, pod­suszanie, oziębianie, kondycjonowanie, termizację, usuwanie części niejadal­nych itd.

              Celem obróbki wstępnej surowca jest zwiększenie jego wartości użytkowej i trwałości, ewentualnie obniżenie kosztów transportu i magazynowania, ułatwienie procesu technologicznego oraz uzyskanie bogatszego i o wyższej jakości asortymentu gotowego produktu.

Czyszczenie surowców żywnościowych

              Rodzaje zanieczyszczeń i ich pochodzenie

                            Surowce otrzymywane z gospodarstw rolnych są z reguły zanieczyszczone.               Rodzaje i ilości zanieczyszczeń surowców pochodzenia roślinnego zależą od wa­runków wzrostu i pielęgnacji roślin uprawnych, techniki ich sprzętu, sposobu młocki i wstępnego czyszczenia, wreszcie od rodzaju transportu i opakowania.

Ogólnie zanieczyszczenia można podzielić na:

· mineralne, np. ziemia, piasek, kamienie;

· roślinne, np. plewy, słoma, nasiona chwastów;

· zwierzęce, np. sierść, pierze, cząstki kału, szkodniki zwierzęce;

· chemiczne, jak metale ciężkie, radionuklidy, pozostałości środków chemicz­nych używanych do zwalczania chwastów, szkodników, chorób itp.;

· mikrobiologiczne, spowodowane zakażeniem drobnoustrojami różnego typu i w różnej ilości, zależnej głównie od uszkodzeń tkanek roślinnych i zwierzę­cych oraz od czasu przechowywania w warunkach sprzyjających rozwojowi mikroorganizmów;

· biologiczne, np. pierwotniaki, roztocze, pajęczaki, robaki.

                            Skuteczność czyszczenia

Skuteczne czyszczenie powinno:

· efektywnie oddzielać możliwie jak najwięcej zanieczyszczeń, przy jak najmniejszych stratach dobrego materiału;

· usuwać całkowicie oddzielone zanieczyszczenia poza oczyszczony surowiec;

· pozostawiać oczyszczony surowiec w dobrym stanie, bez zbytecznych uszkodzeń;

· ograniczać rekontaminację (zakażenia wtórne);

· dążyć do otrzymywania jak najmniejszej objętości i stężenia ścieków.

Uzyskanie absolutnie czystego surowca jest nieosiągalne. W praktyce wystę­puje kompromis między kosztami czyszczenia (wynikającymi ze strat materiału, nakładu pracy i środków), a koniecznością produkcji żywności dobrej jakości.               Do czyszczenia stosuje się wiele metod, które generalnie można podzielić na dwie grupy:

· metody czyszczenia na sucho, jak przesiewanie, szczotkowanie, ocieranie, aspiracja, magnetyczne rozdzielanie;

· metody czyszczenia na mokro, np. mycie, flotacja, czyszczenie ultrasoniczne, filtracja.

Czyszczenie okopowych, warzyw i owoców

              Czyszczenie okopowych, warzyw i owoców odbywa się w różnego typu urzą­dzeniach i maszynach, służących do mycia, moczenia i przenoszenia surowca, jak np. zamaczalniki, kanały spławiakowe (transport wodny) i myjki.

Zamaczalniki są to zbiorniki metalowe lub betonowe, zaopatrzone w dopro­wadzenie czystej wody (lub wody pochodzącej z następnych etapów mycia) oraz w dwa odprowadzenia wody zużytej (brudnej):

- dolne do usuwania brudnej wody z zanieczyszczeniami ciężkimi,

- górne do odprowadzania wody z zanieczyszczeniami, unoszącymi się na jej powierzchni.

Płuczki (inaczej myjki), stanowią dużą grupę maszyn o działaniu okresowym lub ciągłym, różniących się elementami roboczymi, wprowadzającymi środek myjący i surowiec w ruch. Wyróżnia się następujące myjki:

· łapowe - zbudowane z wanny, o zaokrąglonym dnie rusztowym, zawierają­cej wał z łapami umocowanymi spiralnie, które mieszają i przesuwają suro­wiec w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu wody myjącej;

· szczotkowe - zawierające w wannie zestaw szczotek myjących, wykonanych z materiałów różnej twardości i obracających się w kierunku przeciwnym do ruchu surowca;

· natryskowe bębnowe - mające postać cylindrycznego bębna (niekiedy ścię­tego stożka), zbudowanego z perforowanej blachy lub pryzmatycznych prę­tów, do którego jest doprowadzany surowiec i woda (w postaci natrysku); ruch surowca od wlotu do wylotu bębna jest wywołany nachyleniem bębna lub przez listwę nawiniętą śrubowo na wewnętrznej powierzchni bębna

· natryskowe, w których surowiec na taśmie jest myty natryskiem strumienia wody o regulowanym ciśnieniu, dostosowanym do mechanicznej wytrzyma­łości mytego materiału;

· wodno-powietrzne, w których ruch surowca (delikatnego) i wody w czasie mycia w wannie jest wymuszony przez unoszące się pęcherzyki powietrza, doprowadzonego pod ciśnieniem;

· ślimakowe, w których częścią roboczą jest ślimak, umieszczony w korycie na­chylonym do poziomu; ślimak obracając się przesuwa myty surowiec z dołu do góry, w kierunku przeciwnym do ruchu myjącej wody; jest to odmiana płuczki do ziarna zbożowego przedstawionej na rysunku;

· wibracyjne - działające na zasadzie wibrowania surowca i wody myjącej w wannie wprawionej w drgania mechaniczne.

Usuwanie części niejadalnych z surowców żywnościowych

Ogólna charakterystyka części niejadalnych

Zdecydowana większość surowców zawiera części niejadalne, których udział w skrajnych przypadkach może wahać się od ułamka procentu (np. szypułki niektórych owoców) do kilkudziesięciu procent (np. skorupa w orzechach). Części niejadalne są bardzo zróżnicowane pod względem wielko­ści, kształtu, budowy, składu chemicznego i zawartości substancji szkodliwych dla zdrowa, występowania tylko na powierzchni lub tylko wewnątrz surowca, si­ły powiązania z jadalnymi częściami surowca itp. Ta wielka różnorodność powo­duje, że w niektórych wypadkach usuwanie części niejadalnych zachodzi już podczas mycia surowca, w in­nych natomiast będzie wymagać rozdrabniania surowca, segregacji i rozdziela­nia, np. usuwane okrywy nasiennej ziarna zbóż, a w jeszcze innych - zastoso­wania ogrzewania, a nawet środków chemicznych, np. przy usuwaniu skórki z pomidorów. Nie zawsze czynności usuwania części niejadalnych dają się zme­chanizować lub mechanizacja jest ekonomicznie uzasadniona i dlatego są one wykonywane ręcznie.

Metody usuwania części niejadalnych

Do usuwania części niejadalnych z surowców bezpośrednio przed ich prze­robem stosuje się różne metody.

Obieranie mechaniczne

Obieranie mechaniczne stosuje się głównie do usuwania części niejadalnych z powierzchni ziemniaków, niektórych owoców i warzyw. W metodach tych wy­korzystuje się:

· obieraczki - urządzenia z nożykiem skośnie i elastycznie przylegającym do powierzchni szybko obracających, np. jabłek;

· urządzenia cierne, używane głównie do ziemniaków, wyposażone najczęściej w pionowo osadzony, szybko obracający się bęben, o bocznych ścianach wyłożonych od wewnątrz masą cierną (np. karborundową), z jednoczesnym od­górnym natryskiem wody do spłukiwania startej powierzchni.

Obieranie termiczne (obwarzanie)

Obieranie termiczne polega na zanurzaniu owoców (ze skórką łatwo oddzie­lającą się na gorąco) na okres od pół minuty do kilku minut we wrzącej wodzie lub traktowaniu wrzącą wodą surowca (np. pomidorów), przesuwającego się na taśmie.

Obieranie termiczno-chemiczne

Zanurzenie niektórych owoców (np. śliwek i brzoskwiń) w prawie wrzącym 1- 2 procentowym roztworze wodorotlenku sodu powoduje hydrolizę pektyn i przez to oddzielanie się skórki, którą natychmiast spłukuje się wraz z resztką ługu! za pomocą silnego strumienia wody. W wypadku ziemniaków lub marchwi należy stosować silniejszy roztwór zasady.

Opalanie powierzchniowe (obżarzanie)

Opalanie powierzchniowe stosuje się najczęściej do ziemniaków i polega na powierzchniowym ich opalaniu za pomocą gazów spalinowych (piece ropne) w temp. ok. 1200°C, a następnie na spłukaniu zwęglonej łupiny za pomocą stru­mienia wody o ciśnieniu 2 -;- 3 MPa.

Traktowanie parą wodną

                            W metodzie tej ziemniaki, marchew lub inne surowce przesuwają się na taśmie siatkowej w tunelu, gdzie obustronnie traktowane są w ciągu krótkiego czasu parą wodną o ciśnieniu 0.6 – 0.7 MPa i temp około 160 st. C, co wystarcza do zhydrolizowania pektyn i rozluźnienia łupiny lub skórki.

Odszypułczanie

                            Odszypułczanie polega na obrywaniu szypułek wiśni, czereśni, porzeczek, truskawek itp. Do mechanicznego obrywania służą maszyny – obrywarki albo odszypułczarki, których podstawowymi elementami roboczymi są zespoły stalowych wałków obciągniętych gumą. Wałki, nachylone w stosunku do poziomu, obracają się parami. Chwytają szypułki i je odrywają, gdyż odstęp między wałkami jest tak ustawiony, że mieści się w nim tylko szypułka.

Drylowanie

                            Operacja drylowania polega na usuwania pestek z owoców pestkowych. Stosowane urządzenia to tzw. drylownice lub odpestczarki. Dzieli się je na:

- bębnowe

- taśmowe

                            Zasada pracy – na powierzchni bębna lub taśmy znajdują się zagłębienia z otworami o średni pestek, a powyżej nich zamocowane są wybijacze pestek.

                            Na innej zasadzie działają odpestczarki typu Fresno w których elementami roboczymi są dwa współbieżne walce – jeden ogumiony a drugi z twardymi zębami. Owoce wpadają w szczelinę między walcami, gdzie następuje ich rozrywanie. Uwolnione pestki zostają następne wciśnięte w miękką gumę jednego z walców co pozwala na ich oddzielenie od owoców.

Obcinanie końców fasoli

                            Obcinarka jest obrotowym bębnem wyposażonym w liczne otwory. Przemieszcza wewnątrz urządzenie ślimakowym fasola „wystawia” końce przez otworki bębna, gdzie są obcinane ślizgającym się po powierzchni bębna nożem.

Sortowanie surowca

Sortowaniem nazywa się rozdzielanie surowca na grupy, różniące się cecha­mi fizycznymi, przede wszystkim wielkością, kształtem i masą jednostkową.

Sortowanie, powodujące ujednolicenie surowca w grupie, odgrywa ważną

rolę gdyż:

· pozwala na racjonalniejsze wykorzystanie surowca, np. ziemniaki drobne za­wierają więcej białka i lepiej nadają się do żywienia inwentarza, niż ziemnia­ki duże, które są bogatsze w skrobię i do tego o większych ziarenkach, co czyni je bardziej przydatnymi dla przemysłu skrobiowego;

· ułatwia przeprowadzenie dalszych operacji i procesów jednostkowych, jak np. mechaniczne obieranie i odpestczanie, równomierne ogrzewanie, za­mrażanie, suszenie, napełnianie opakowań;

· poprawia wygląd surowca i czyni go bardziej atrakcyjnym dla nabywcy; rów­nież ocena wzrokowa gotowego produktu w dużym stopni zależy od równo­mierności wielkości, kształtu i innych cech surowca.

Urządzenia do sortowania

Do mechanicznego sortowania surowców żywnościowych są stosowane sor­towniki, z których większość rozdziela surowiec na frakcje wielkościowe na podstawie najmniejszego wymiaru.

W urządzeniach tych elementami roboczymi są:

· sita z oczkami o różnych wymiarach, pochyłe-płaskie i cylindrycz­ne-bębnowe, zestawione w zespoły w różny sposób (seryjnie, koncentrycznie, równolegle), stosuje się je do sortowania surowców o kształcie zbli­żonym do kulistego, jak groszek zielony, fasola, drobne owoce itp.;

· linki i taśmy na kołach pasowych

· sortowanie rolkowe

· sortowniki prętowe

· ślimakowe

· tarczowe

· sortowniki kaskadowe

Sortowanie według koloru (fotokomórka).

PRZETWÓRSTWO OWOCÓW I WARZYW

Zakres przetwórstwa owoców i warzyw

Przetwórstwo owoców i warzyw jest to dział produkcji żywności, związany z ich przetwarzaniem i utrwalaniem.

              Przetwórstwo owoców i warzyw w skali przemysłowej należy do wyjątkowo trudnych organizacyjnie branż przemysłu spożywczego. Składają się na to nastę­pujące czynniki:

- bardzo mała lub mała trwałość surowców,

- sezonowość podaży surowca

- duże wahania w plonach (zwłaszcza jabłek), z możliwością występowania               tzw. klęsk urodzaju,

- duża różnorodność gatunków owoców i warzyw oraz jeszcze większa liczba               odmian, o różnej przydatności do przerobu,

- wiele kierunków przerobowych, np. mrożenie, konserwowanie (apertyzowanie), kiszenie (kwaszenie), suszenie, zagęszczanie itp.

Najważniejszym zadaniem przemysłu owocowo-warzywnego jest ochrona (zakonserwowanie) zbiorów, umożliwiająca spożywanie owoców i warzyw w cią­gu całego roku. Inne zadania to:

- uszlachetnienie surowców przez usunięcie zanieczyszczeń mechanicznych i większości lub całości składników balastowych (skórki, pestki, szypułki) i niekiedy części wody,

- nadanie produktom owocowym lub warzywnym specjalnych cech smako­wych, nie występujących w użytych surowcach (np. kiszonki), co urozmaica codzienną dietę ludności,

- utrwalenie nie tylko podstawowych składników owoców i warzyw, takich jak cukry, kwasy, białka, ale również wielu składników uzupełniających (np. wi­tamina C),

- ułatwienie przygotowywania posiłków, przez nadanie produktom owoco­wym i warzywnym zwięzłej i uszlachetnionej postaci; likwiduje to żmudne, wstępne czyszczenie oraz preparowanie owoców i warzyw, a niekiedy nawet konieczność gotowania.

              W praktyce przemysłowej w produkcji owocowo-warzywnej wyróżnia się następujące grupy produktów owocowych i warzywnych:

· ...