Технология производства сушеных овощей и особенности производства сушеных белых кореньев - курсовая работа

Министерство Образования и Науки Украины

Курсовая работа

на тему: Технология производства сушеных овощей и особенности производства сушеных белых кореньев

Выполнил студент 3 курса ИТФ

Научный руководитель:

Харьков 2007

Содержание курсовой работы

Вступление

Раздел 1 Аналитический литературный обзор

1.1 Характеристика и ассортимент сушеных плодов и овощей, которые производятся.

1.2 Особенности химического состава, пищевой и биологической ценности сушеных плодов и овощей.

1.3 Технология производства сушеных плодов и овощей.

1.4 Качество, термины хранения и процессы, которые происходят при хранении сушеных плодов и овощей.

1.5 Новые направления в производстве сушеных плодов и овощей.

Выводы по разделу 1

Раздел 2 Разработка технологической схемы производства сушеных белых кореньев.

2.1 Характеристика сырья и вспомогательных материалов.

2.1.1 Условия к качеству сырья и вспомогательным материалам.

2.1.2 Химический состав, пищевая ценность, показатели экологической чистоты сырья.

2.1.3 Стандарты на сырье и вспомогательные материалы.

2.1.4 Транспортирование, приемка и хранение.

2.2 Описание технологии производства сушеных белых кореньев.

2.2.1 Разработка и описание технологической схемы.

2.2.2 Условие к качеству готовой продукции. Стандарты на готовую продукцию.

2.2.3 Характеристика химического состава и экологической чистоты сушеных белых кореньев.

2.3 Продуктовый расчет сушеных белых кореньев.

2.3.1 Исходные данные для расчета.

2.3.2 Расчет норм затрат сырья для производства сушеных белых кореньев.

Выводы по разделу 2

Раздел 3 Экспериментальная часть

3.1 Объекты, методы исследований.

3.2 Изучение ассортимента сушеных белых кореньев отечественного и зарубежного производителя, который реализуются в городе Харькове.

3.3 Изучение соответствия требованиям стандартов органолептических показателей, которые реализуются в городе Харькове.

3.4 Изучение соответствия требованиям стандартов физико-химических показателей, которые реализуются в городе Харькове.

Вывод по разделу 3.

Выводы.

Список используемых литературных источников.

Дополнения.

Вступление

Актуальность темы:

Еще в древности люди ценили всевозможные пряности. Тогда для многих торговцев это был очень ценный товар. С тех времен по наши дни люди не могут обойтись без специй, приправ. Как обойтись без них в приготовлении первых и вторых блюд. Ведь пище будет не доставать аромата, более обширной вкусовой гаммы, да и внешний вид существенно «обеднеет» без зелени.

На сегодняшний день на украинском рынке разнообразие сушеной зелени, приправ очень обширно. Реализацией этого продукта в нашей стране занимается как отечественный производитель, так и зарубежный.

Выпускают следующие виды сушеных белых кореньев: коренья петрушки, сельдерея и пастернака. В сушеных кореньях много витаминов, минеральных веществ. Поскольку петрушка не сильно прихотлива в выращивании, поэтому ее коренья более распространены, нежели остальные.

В настоящее время ведутся разработки по созданию и внедрению нового сушильного оборудования. Ведутся опыты по внедрению технологий которые позволили бы уменьшить потери витаминов, биологически активных веществ при сушке.[3]

Цель работы:

Описать технологическую схему производства сушеных белых кореньев. Изучить их ассортимент, соответствие показателей требованиям ГОСТ, сделать продуктовый расчет и расчет норм потерь сырья при производстве 1000кг белых кореньев

Для достижения поставленного задания необходимо было выполнить следующие задачи:

А) Провести литературный обзор анализа технологий и технологической схемы производства сушеных белых кореньев.

Б) Дать характеристику и ассортимент сушеных белых кореньев которые производятся.

В) Рассмотреть технологию и технологическую смену производства сушеных белых кореньев.

Г) Дать характеристику качества, терминам хранения и процессам ,которые протекают при хранении.

Д) Разработать технологическую схему производства сушеных белых кореньев.

Ж) Изучить ассортимент сушеных белых кореньев

Раздел 1 Аналитический литературный обзор

1.1 Характеристика и ассортимент сушеных плодов, и овощей

Термины и определения

Плоды обработанные - плоды, обработанные сернистым ангидридом, раствором сернистой кислоты, серой, бисульфитом натрия.

Очищенные плоды - кружки, дольки плодов, очищенные от кожицы.

Термодиффузия - переход воды от более нагретых участков к менее нагретым.

Денатурация - диссоциация молекулы белка на субъединицы.

Сублимация - возгонка влаги из твердого состояния в парообразное, минуя жидкую фазу в глубоком вакууме.

Период постоянной скорости сушки - период, в течении которого обезвоживание продукта идет за счет свободной воды.

Плоды горелые - целые плоды, кружки, дольки, утратившие съедобность вследствие термической деструкции.

Фрукты косточковые сушеные

По виду: абрикосы, персики, слива, вишня, и т.д.

По способу обработки: обработанные, необработанные.

По способу сушки: искусственная, естественная.

По способу подготовки сырья: целые с косточками, половинки(резаные, рваные), целые с выдавленными косточками.

По качеству сорта: абрикосы, сливы(экстра, высший, первый, столовый); остальные(высший, первый, столовый)

Целые плоды в зависимости от помологического сорта: группы:А, Б, В.

Фрукты семечковые сушеные

Очищенные без семенной камеры(обработанные): яблоки, айва нарезанные. Неочищенные без семенной камеры(обработанные): яблоки, айва нарезанные. Неочищенные с семенной камерой(обработанные): яблоки, айва нарезанные, груши целые или нарезанные. Неочищенные без семенной камеры(необработанные): айва нарезанная. Неочищенные с семенной камерой(необработанные): яблоки, айва нарезанные, груши целые или нарезанные, мушмула целая, яблоки и груши дикорастущих сортов целые или нарезанные. Фрукты семечковые сушеные классифицируют в зависимости от вида сырья, способа подготовки(нарезки), наличия или отсутствия семенной камеры, кожицы, а также обработки сернистым ангидридом. По качеству яблоки, груши (нарезанные и целые) и айва сушеные делят на высший, 1-й и столовый сорта. Из семечковых целыми плодами сушат лишь груши, мушмулу, яблоки дикорастущих сортов, а остальные виды обязательно нарезают перед сушкой.[4]

Таблица 1.1 Ассортимент сушеных овощей [5]

Классификация сушеных овощей

Классификация овощей сушеных основана на виде сырья, его возрасте, иногда диаметре, способе подготовки к сушке. Важен также хозяйственно-ботанический сорт, предпочтительный для данного способа переработки. Выпускают как монокультуры, так и смеси.

Сушеные овощи изготавливают в виде стружки толщиной не менее 3 мм, длинной и шириной не менее 5 мм (капуста белокочанная, морковь, свекла столовая, белые коренья петрушки, сельдерея, пастернака), кубиков с размером сторон 5-9 мм и пластинок толщиной не более 4 мм, длинной и шириной не более 12-15 мм (картофель, морковь, свекла, белые коренья), а также порошка (зелень укропа, петрушки и сельдерея, лук репчатый, чеснок).[7]

1.2 Особенности химического состава

Сушеные плоды и овощи характеризуются повышенной энергетической ценностью, которая в среднем в 6 раз превосходит исходное сырьё. Это связано с высоким содержанием в сушенных фруктах сухих веществ(в среднем 82%), сахаров(66%) и белков(5%).

Особенно это характерно для продуктов, полученных сублимацией. Однако по биологической ценности сушенные плоды значительно уступают свежим, так как ряд витаминов, красящих, фенольных веществ и ферментов разрушаются на разных этапах сушки.

Наибольшей влажностью обладают чернослив и груша, содержащие соответственно 25 и 20% воды. Наименьшей влагой отличаются сушеные продукты из картофеля- 11 %. Овощи имеют влажность не более 14 %, тогда как большинство плодов - свыше 18 %, что связано с их большей гигроскопичностью.

Все сушеные овощи и фрукты имеют достаточно высокое содержание углеводов (от 40 до 70 %). Белками особенно богаты сушеные овощи. Органические кислоты представлены в основном лимонной, яблочной, винной кислотами.

Сушеные овощи и фрукты имеют в составе разнообразный перечень микроэлементов, минеральных веществ и витаминов. По содержанию натрия выделяется свекла, имеющая более 500 мг/100 г, меньше всего в грушах и черносливе - до 10 мг/100 г. Калия много в персиках, картофеле и абрикосах. Кальцием богаты свекла и абрикосы(222 и 160-166 мг/100 г). Магния накапливается больше всего в свекле (132 мг/100 г) и горошке зеленом (163 мг/100 г). Горошек выделяется и содержанием фосфора - 525 мг/100 г. По содержанию железа лидирующее положение имеют яблоки - 6 мг/100 г.

Из витаминов в овощах наиболее распространены В1, В2, С, РР. Высокое содержание витамина С характерно для горошка зеленого - 50 мг/100 г, в 5 раз меньше его в моркови и свекле. Морковь богата В - каротином - 40 мг/100 г.[5]

Таблица 1.2 Химический состав сушеных плодов и овощей

Таблица1.3.

1.3 Технология производства сушеных овощей

В производстве сушеных плодов и овощей очень много общих моментов.

Рассмотрим основные технологические процессы сушки.

Большинство пищевых продуктов, в том числе растительные объекты, по природе являются коллоидными, а по структуре - капиллярно-пористыми материалами, в которых влага связана с твердым скелетом.

Сушка является типичным нестационарным необратимым процессом, при котором влагосодержание материала меняется как в объеме, так и во времени, и сам процесс стремится к равновесию.

Обезвоживание может происходить без изменения агрегатного состояния влаги - механическое обезвоживание и контактный массообмен. С изменением агрегатного состояния влаги идет тепловое обезвоживание, сущность которого - перевод жидкости в парообразное состояние и перенос пара в окружающую среду за счет испарения.

Комбинированное обезвоживание - тепловое обезвоживание при резком изменении давления. Существует два способа сушки в зависимости от природы теплоносителя: естественная и искусственная.

Технология естественной сушки - размещение на специальных площадках, на стеллажах, под навесами на деревянных лотках, или специальных сетках тонкого слоя винограда, нарезанных дольками яблок, вишни, сливы, инжира, дыни, а также овощей и получение продукта с влажностью 14-18 % в течение 1-2 недель. Сушку ведут как на солнце, так и в тени. [19]

По способу подвода тепла к сырью различают следующие виды искусственной сушки: конвективную - путем непосредственного соприкосновения продукта с сушильным агентом, чаще всего воздухом; контактную - передачей тепла от теплоносителя к продукту через разделяющую их стенку; радиационную - передачей тепла инфракрасными лучами; диэлектрическую - токами высокой и сверхвысокой частоты; вакуумную и ее разновидность - сублимационную.

Самый распространенный и простой вид сушки - конвективный. Сушильный агент - воздух, нагревается с помощью солнечной энергии, перегретого пара. Теплота, передаваемая сырью, переводит воду в пар, который поглощается сухим воздухом и отводится.

Разновидности конвективной сушки: солнечная, теневая, тепловая. Первые две из них наиболее распространены в южных районах страны и являются самыми экономичными с точки зрения расхода тепловой энергии, но продолжительность их достаточно велика, что вызывает ухудшение качества продукции в результате потери цвета, вкуса и аромата, разрушения витаминов, фенольных, красящих веществ. Тепловая сушка применяется во всех регионах.

Конвективная сушка плодов и овощей производится на сушильных установках разных конструкций: туннельные (конвейерные, вагонеточные, ленточные); камерные (шкафные, вагонеточные); шахтные; жалюзийные; барабанные; шнековые; трубчатые; роторные; карусельные; вибрационные; вакуум-сушильные, пневмосушительные и др.

Метод контактной сушки основан на переносе теплоты посредством теплового движения микрочастиц самого продукта за счет нагретой поверхности (плиты, вальцы, цилиндры). Данный метод применяется для получения, например, высоковлажного пюре. [17]

При терморадиационной сушке коротковолновые инфракрасные лучи проникают в толщу материала и передают тепло с поверхности сырья в окружающую среду. В нем создается аномальное распределение температуры: на некоторой глубине она выше, чем на поверхности материала, и значительно выше, чем внутри него. Поэтому сначала влага перемещается внутрь, а затем за счет испарения с поверхности начинает перемещаться изнутри к открытой поверхности.

При диэлектрической сушке происходит регулируемый нагрев сырья. Наблюдается превышение скорости образования пара внутри материала над скоростью его переноса, вследствие этого в сырье возникает градиент общего давления, способствующий молярному переносу пара.

Обезвоживание в акустическом поле происходит за счет самоиспарения влаги в результате возникновения градиента общего давления в материале.

При сублимационной сушке обезвоживание замороженного продукта идет в условиях глубокого вакуума. Вода и сырье замерзают, а при подводе тепла в разряженной атмосфере лед возгоняется (сублимирует) в пар, минуя жидкую фазу. При сублимационной сушке контакт материала с кислородом воздуха минимальный. Основная масса воды (70-90 %) удаляется при температуре ниже 0С, остаточная влага - при 40-60С. За счет этого сохраняется высокое качество, близкое к исходному сырью. Потери питательных веществ невелики, вкус не изменяется, продукт имеет пористое строение, незначительную усадку, обладает повышенной восстановительной способностью. По сравнению с другими способами сушки сохранение качества у продуктов сублимационной сушки максимальное, однако, этот способ наиболее сложен и энергоемок.

В настоящее время широко используется сушка со смешанным теплоподводом (СТП-сушка). Разработаны технологии СТП-сушки картофеля, моркови, свеклы, тыквы, лука, сладкого перца, баклажанов, зелени. Все эти сушеные продукты можно использовать для быстрого приготовления в быту и в общественном питании (на предприятиях быстрого обслуживания).

Получают дальнейшее развитие такие особые модификации сушки и досушки частичек маленьких размеров, как флюидизационная, вибрационная и аэрофонтанная. В южных регионах страны широко применяется сушка плодов и винограда в установках с аккумуляторами солнечной энергии.

Технология сушки, сушильное оборудование и дальше, по-видимому, будут совершенствоваться в целях повышения качества и сохранения свойств высушиваемого материала путем достижения оптимальных условий теплоотдачи, оптимальной влажности воздуха и распределения воздушного потока при одновременном обеспечении высокой скорости.[7]

На качество сушеных плодов и овощей оказывают влияние такие факторы, как сорт и качество исходного сырья, правильность проведения подготовительных операций, обеспечение необходимого режима сушки, а также упаковка.

Подготовительный этап специфичен для каждого вида сырья, но обычно состоит из следующих операций: мойка, инспекция по качеству, калибровка, очистка (если требуется), резка (если требуется), удаление кожицы или семенной камеры (если требуется), бланширование и сульфитация.

Калибровка способствует равномерной сушке сырья. Очистка от кожицы или удаление воскового налета на ней интенсифицируют испарение влаги.

Нарезка на кусочки, особенно одинакового размера, увеличивает поверхность испарения, облегчает бланширование и ускоряет высушивание.

Бланширование при температуре 95-100С вызывают денатурацию белков, гидролиз протопектина, приводит к потере тургора клеток. Благодаря этому сохраняется природная окраска (мякоть не темнеет), аромат и вкус, повышается восстанавливаемость сушеного продукта. Не рекомендуется применять бланширование перед сушкой лука, чеснока, белых кореньев и пряной зелени в целях сохранения их вкуса и аромата.

Заключительной операцией подготовительного этапа считается сульфитация. Применяют погружение в 0,1-0,5%-ный раствор сульфита на несколько минут либо окуривание серой подготовленных к сушке плодов и овощей. Данная операция предотвращает реакцию миланоидинообразования. Негативным последствием данной операции является остаточное содержание сернистой кислоты и разрушение тиамина.

Технология предварительной обработки должна быть организована и механизирована таким образом, чтобы в сушильную установку не попадали непригодные для использования дефектные частички материала и чтобы формирование конечного состояния материала (сортировка, измельчение и др.) можно было легко осуществить в процессе последующих операций.

Собственно сушка производится любым из вышеуказанных способов, в результате которой получают продукт с остаточной влажностью 10-12 % (при сублимационной сушке - 4-6 %). Самый распространенный температурный режим сушки - 50-70С.

Важен контроль за процессом сушки для исключения пересушивания, подгорелости (при тепловой сушке); образующиеся комки из слипшихся плодов и овощей разбивают.

Завершающий этап сушки плодов и овощей - очистка от примесей, пыли, подсушивание, сортировка по качеству и упаковка.

Готовую продукцию сортируют на ленточных транспортерах или столах, отбраковывая дефектную продукцию (недочищенную, недосушенную, подгоревшую, мелочь и др.), и подразделяют на товарные сорта.

Все технологические операции влияют на качество готового продукта, нарушение режима хотя бы одного из этапов приводит к неисправимым дефектам.

Так, на цвет готовой продукции коренным образом влияют условия хранения сырья, химическая обработка, бланширование, продолжительность периода от очистки сырья до сушки, собственно сушка и досушка; степень размачиваемости зависит главным образом от качества бланширования и собственно сушки. Большое значение при формировании качества с точки зрения микробиологической чистоты имеют практически все операции, предшествующие упаковке. [8]

1.4 Качество, термины хранения и процессы, происходящие при хранении сушеных овощей

Сушеную продукцию брикетируют на гидравлических прессах для уменьшения объема в 3,5-8 раз.

Упаковывают сушеные плоды и овощи в ящики из многослойного (гофрированного) картона вместимостью 12,5 кг, дощатые неразборные или фанерные; барабаны фанерные навивные с вкладышем-рукавом из полимерного материала до 28 кг; непропитанные бумажные мешки, не менее чем четырехслойные (за исключением винограда, кайсы и вишни заводской обработки, кураги и чернослива), с полиэтиленовыми вкладышами, вместимость - до 30 кг; тканевые (джутовые и льняные) мешки: для алычи - массой нетто 50 кг, для сушеных яблок дички - 30 кт. При упаковке сушеных плодов и овощей тара должна быть плотно заполнена до краев; в каждой единице упаковки должна быть сушеная продукция одного вида и способа обработки.[9]

Сушеные фрукты заводской обработки могут быть спрессованы в виде брикетов массой от 100 до 500 г, обернуты в целлофан с последующей укладкой их в ящики из многослойного гофрированного картона. Хорошо сохраняется сушеная продукция, упакованная в термосвариваемые мешки и пакеты из полиэтиленовой пленки, а также в герметичные металлические банки. Кроме того, сухофрукты фасуют в двойные пакеты (внутренний слой из подпергамента, целлофана, парафинированной бумаги; внешний - из писчей бумаги, бумаги для печати), пакеты из фольги и бумаги, ламинированные термосваривающимися материалами, пакеты из лакированного целлофана, коробки из бумаги с внутренним мешком-вкладышем из подпергамента, парафинированной бумаги или упаковочной полимерной пленки (верхний конец вкладыша герметизируют).

Наиболее совершенная тара для сушеной продукции, высушенной сублимацией: герметичные металлические банки, картонные коробки, деревянные ящики, выстланные внутри плотной парафинированной бумагой, целлофаном или полиэтиленовой пленкой, а также полиэтиленовые пакеты емкостью 0,5-1 кг, герметично заваренные и уложенные в картонные коробки или ящики, которые могут быть заполнены азотом или углекислым газом.

Маркировку упакованной продукции осуществляют в соответствии с требованиями нормативной документации.

Сушеную продукцию следует хранить при температуре до 20С и относительной влажности воздуха 65-70%, с соблюдением санитарных требований, предъявляемых к таре и хранилищам.

При герметичной упаковке сушеных овощей допускается относительная влажность воздуха не более 85%, в негерметичной упаковке - не более 75%.

Сушеные морковь, свеклу, тыкву, белокочанную капусту хранят без доступа света.

Сроки хранения зависят от вида продукции и тары. В негерметичной таре сушеные плоды и овощи сохраняются 6-12 мec, в герметичной - от 8 мес до 3 лет.

Сроки хранения сушеных плодов в соответствии со стандартом ограничены: чернослив и сушеные сливы высшего сорта, фруктовые десерты хранят 6 мес, на предприятиях общественного питания -12 мес со дня выработки изготовителем.

Сушеные овощи и фрукты гигроскопичны и при высокой влажности в хранилищах впитывают влагу из воздуха, что приводит к их порче. В случае слишком низкой влажности воздуха возможно подсыхание продукта. Повышенная температура ускоряет все химические процессы, происходящие в сушеных фруктах и овощах при хранении, что приводит к снижению качества продукции. Поэтому следует тщательно контролировать режим хранения сухофруктов.[12]

Таблица 1.3 Показатели безопасности сушеных плодов, ягод и овощей

Таблица 1.4 Микробиологические показатели сушёных плодов и овощей

1.5 Новые направления в производстве сухих овощей

Новыми направлениями являются роторные вакуумные сушилки с электрообогревом стенок корпуса.

В барабанных роторных вакуумных (вакуум - гребковых) сушилках в цилиндрическом обогреваемом корпусе размещен лопастной ротор, а в крышках аппарата - уплотнение вала ротора и его подшипниковые опоры. Для улавливания пыли, образующейся в процессе сушки и очистки отсасываемой паровоздушной смеси, сушилки снабжаются фильтрами. При работе с взрывоопасными продуктами в места возможного подсоса воздуха (уплотнение ротора, выгрузное устройство, фильтр) может быть предусмотрена подача азота под небольшим избыточным давлением.

Нагрев и сушка продукта происходят в результате контакта с обогреваемыми поверхностями корпуса при постоянном его перемешивании в вакуумном корпусе устройства.

Обогрев стенок цилиндрического корпуса в таких сушилках обеспечивается, как правило, подачей водяного пара в его рубашку.

Однако не всегда производства располагают водяным паром с необходимыми параметрами а оснащение парогенерирующими установками зачастую оказывается экономически невыгодным, в связи с чем возникает потребность в замене источника тепла и применении аналогичных сушилок с электрообогревом стенок корпуса.

ОАО «ПКБ Пластмаш» совместно с заводом-изготовителем сушилок ведут работы по созданию роторных вакуумных сушилок с электрообогревом стенок корпуса при помощи гибких электронагревательных элементов, освоенных отечественной промышленностью обеспечивающих рабочие температуры нагрева до 180С.

В сушилках с электрообогревом гибкие нагревательные элементы закрепляют на наружной поверхности стенок корпуса определенным образом для создания оптимальных условий нагрева.[25]

Вывод к разделу 1

На основе литературного обзора можно сделать такие выводы:

1) В настоящее время ассортимент очень разнообразен. Классифицируют сырье по сорту, виду, возрасту, способу подготовки к сушке. Выпускают монокультуры и смеси. Сушеные овощи производят разной формы(стружка, кубики), размера. Наиболее распространенная фасовка - это россыпь, либо брикет. Товарный сорт в зависимости от вида сырья делят на: высший, первый, второй и без сорта.

2) Сушеные плоды и овощи характеризуются повышенной энергетической ценностью, однако, по биологической ценности уступают свежим овощам и фруктам. Все сушеные овощи и фрукты имеют достаточно высокое содержание углеводов.

3) В производстве сушеных плодов и овощей очень много общих моментов. Сушка осуществляется двумя способами: естественным и искусственным. Искусственные сушки делят на: конвективную, контактную, радиационную, диэлектрическую, сублимационную. Самый распространенный вид сушки - конвективная сушка.

4) При хранении сушеных овощей и фруктов должны обязательно соблюдаться температура(до 20С) и влажность(70%). При повышенной температуре хранения ускоряется протекание химических реакций.

5) Основными направлениями являются конструирование новых сушильных установок, и изобретение методов сушки снижающих потери полезных веществ.

То есть ассортимент сушеных овощей очень обширен, энергетическая ценность в 6 раз выше чем у исходного сырья. В общем в наше время сушеные овощи и фрукты - не заменимый продукт.

Раздел 2 Разработка принципиальной технологической схемы производства белых кореньев

2.1 Характеристика сырья и вспомогательных материалов

Для производства сушеных белых кореньев используются следующие виды сырья: коренья петрушки, сельдерея, пастернака. Ниже приведена характеристика петрушки.

Петрушка (Petroselium hortense Hoffm.) - двулетнее, перекрестноопыляющееся растение семейства сельдерейные (Apiaceae). Культивируется повсеместно на территории Украины. Выделяют следующие разновидности петрушки: корнеплодная с обыкновенными листьями(var. Radicosum (Alef.) Danert); корнеплодная с кудрявыми листьями (var.erfurtense Danert); листовая обыкновенная(var.vuegare Danert); листовая кудрявая(var. Crispum Mazk). Листовая петрушка не образует товарного корнеплода (имеет тонкий ветвистый к ...........