15.4. Теплова обробка сировини

Деякі види плодоовочевої сировини перед різанням і подрібнен­ням потребують теплової обробки, яку проводять різними способами: у гарячій воді; водних розчинах солі, лугу, кислоти;, гарячих рослин­них чи тваринних жирах; парою. В результаті теплової обробки інак-тивуються ферменти, підвищується харчова цінність, поліпшуються

органолептичні показники продукції, змінюються її структурно-механічні властивості (розм'якшуються тканини, збільшуються чи зменшуються об'єм і маса, збільшується проникність клітин).

Залежно від мети теплової обробки її здійснюють бланшуванням, розварюванням, підігріванням, обжарюванням, пасеруванням.

Бланшування. Цей термін походить від франц. бланшир — бі­лити, мити, поливати окропом. Його здійснюють парою або кипля­чою водою. Основна мета бланшування — руйнування ферментів, збільшення проникності протоплазми клітин, що необхідно для ва­ріння варення та поліпшення смаку, зменшення кількості мікро­флори, часткового видалення із сировини повітря, а з ним і кисню. Однак процес інактивації ферментів залежить від вмісту у плодах білків, для чого достатньо прогріти плоди до 70 — 75 °С. Інактивація ферментів впливає на колір продукту, що важливо для світлозабарв-лених зерняткових плодів, у яких окислювальні ферменти викли­кають потемніння м'якоті при їх очищенні та різанні. Інактивація ферментів краще відбувається у кислому середовищі (0,1 - 0,2 %-му розчині лимонної чи винної кислоти).

У дуже кислих плодів (деяких сортів яблук) частина протопек­тину може перетворюватися на розчинний пектин, і тоді плоди дуже розварюються. Для запобігання цьому плоди бланшують у 35 %-му розчині цукрового сиропу з температурою 80 - 90 °С про­тягом 4 — 5 хв. Потім сироп використовують для приготування за­ливки. Вода для бланшування повинна мати нормальну твердість і не містити хлору. Для бланшування зеленого горошку потрібна м'яка вода. Режими обробки різних плодів неоднакові. Наприклад, плоди з ніжною шкіркою бланшують при температурі 80 °С, яблу­ка 80 — 95 °С при експозиції 2 — 3 хв, огірки, персики 1 — 2 хв, айву, груші 10 — 15 хв.

Бланшуванням столових буряків досягають розм'якшення тка­нин та збереження їх кольору. Для цього треба зруйнувати фермент тирозиназу, оскільки при його дії (окисленні) утворюються мелано-їдини, що викликає побуріння м'якоті буряків. Буряки бланшують водяною парою в автоклаві при 120 °С або в безперервнодіючих ошпарювачах протягом 15 - 20 хв. Після обробки буряків шкірочка легко відокремлюється, при різанні поверхня зрізу рівна, шматочки зберігають свою форму.

Забарвлення зелених, білих і червоно-фіолетових овочів зміню­ється, оскільки відбувається взаємодія хлорофілу з органічними ки­слотами або солями кислот, які є в клітинному соці, з утворенням фосфофітину, що призводить до побуріння. Зелені овочі краще блан­шувати твердою водою, тому що її солі кальцію і магнію нейтралі­зують частину органічних кислот клітинного соку. Бланшуванням

цвітної капусти досягають її відбілювання завдяки руйнуванню ба­рвників жовтуватого та зеленуватого кольору.

Розм'якшують сировину бланшуванням для того, щоб полегшити подальші операції, щільніше вкласти продукцію в тару. Сировина розм'якшується внаслідок гідролізу протопектину, який сприяє оде­ржанню желеподібної консистенції. Ступінь розм'якшення зале­жить також від вмісту у плодах органічних кислот: чим їх більше, тим менше часу треба для розм'якшення тканин.

У бланшованих огірків після видалення з тканини повітря від­бувається її ущільнення, що сприяє кращому вкладанню їх у тару. Крім того, огірки набувають хрусткої консистенції.

Деякі об'єкти консервування від бланшування збільшуються у 2 - 2,5 раза (квасоля, горох, рис, перлова крупа, соєві боби).

Бланшуванням баклажанів у 1,5-2 %-му розчині їдкого натру видаляють з них гіркоту. Нестійкі сірчисті сполуки біло- та червоно­голової капусти видаляють за 1 — 2 хв киплячою водою, а з суцвіть цвітної капусти — за 2 — 3 хв, глікозиди із стебел спаржі — 2 %-м киплячим розчином кухонної солі за 1 — 2 хв.

Проникність клітинної оболонки плодів та овочів, з яких вигото­вляють компоти, варення, джеми, соки, збільшують, бланшуючи плоди в цукровому сиропі: сливи — у 25 %-му, яблука — у 35 %-му. Щоб збільшити вихід соку із слив, малини, смородини, аґрусу, їх бланшують водою або парою з температурою 85 °С, використовуючи бланшувальну воду кілька разів. Потім цю воду використовують для виготовлення сиропу. Бланшування швидко проводять на стріч­кових конвеєрах. Недобланшовані плоди дають бомбаж, переблан-шовані — розварюються. Щоб запобігти розварюваності, після блан­шування продукцію зразу охолоджують.

Для бланшування використовують машини періодичної і безпе­рервної дії: бланшувачі, ошпарювачі, підігрівачі. Для їх роботи ви­користовують атмосферний тиск або вакуум.

У бланшувачів періодичної дії робочим органом є двостінний ко­тел, між стінками якого під тиском подається пара. Всередину котла заливають бланшувальну воду чи розчин, куди занурюють на пев­ний час плоди або овочі в сітках.

Для обробки солодкого перцю, картоплі, яблук найчастіше вико­ристовують парові стрічкові бланшувачі, а зеленого горошку, морк­ви, картоплі — ковшові (ванна з ковшовою стрічкою). Над і під нею розміщені барботери, по яких подається пара (рис. 23). Зверху ван­на накрита знімними кришками.

Бланшувачі типу БКП використовують для бланшування різаної продукції парою. Продукція конвеєром подається у камеру одночас­но з парою. Напередодні та після бланшування її споліскують водою

Рис. 23. Бланшувальний ковшовий БК:

1 — привод; 2 — тунель; 3 — водопровід; 4 — паропровід; 5 — каркас; 6— ковшовий конвеєр

з душових пристроїв. Тривалість бланшування регулюють кількістю обертів барабана за 1 хв.

Бланшувачі карусельного шнекового типу випускають з горизон­тальним шнеком для бланшування водою чи з вертикальним або похилим шнеком — для бланшування парою. Пара подається пус­тотілим шнеком.

Для зруйнування структури тканин і полегшення протирання плодоовочевої сировини при виготовленні пюре, соків з м'якоттю, повидла, консервів для дитячого харчування її розварюють за до­помогою ошпарювачів різних типів.

Шнекові ошпарювачі використовують для розварювання кісточ­кових і зерняткових плодів. Недоліком їх є розрідження продукту внаслідок змішування з конденсатом.

Шахтні ошпарювачі мають вигляд шахти висотою до 3 м з верти­кальними барботерами всередині, парою з яких обробляють сирови­ну, що надходить у шахту. Трубні ошпарювачі виготовлені у вигляді безперервно діючої установки УРС: спочатку в трубі обробляється продукція, що подається насосом, а далі вона надходить у розширю­вальну місткість, в якій витримується 4 — 6 хв, після чого через пе­реливну трубу потрапляє на протирочну машину.

При виробництві консервів для дитячого харчування використо­вують дигестори — закриті ошпарювачі періодичної дії, в які одно­часно завантажується 2 т сировини. В них спочатку подають пару для розм'якшення сировини, а потім вмикають мішалку. Тривалість розварювання при 100 - 120 °С залежно від виду продукції стано­вить 15 — 25 хв.

Підігріванням чи прогріванням продукту мають на меті: ви­далення повітря; інактивацію ферментів; розм'якшення тканин і полегшення видалення неїстівних частин сировини (шкірки, насіння) під час виробництва томатопродуктів; збереження пектину в продукті, оскільки без підігрівання значна частина його видаляєть­ся з шкіркою при протиранні (пектин у продукції поліпшує її ви­гляд, надаючи однорідності та запобігаючи розшаруванню); поліп­шення санітарного стану сировини (протерту масу перед уварюван­ням нагрівають до 125 °С і витримують близько 30 с, а потім охоло­джують до 75 - 80 °С); підігрівання соків, соусів та іншої продукції при застосуванні стерилізації способом гарячого розливання.

Серед підігрівачів безперервної дії найбільш поширені одно- і двотрубні, спіральні та пластинчасті. В однотрубних (кожухотруб-них) нагрівачах нагрівають подрібнену масу при виробництві пюре та соків. Односекційний трубний вакуум-підігрівач — це трубчас­тий багатоходовий теплообмінник, на виході якого температура го­тових продуктів (соків, томатопродукції) становить 90 °С. Нормаль­на робота всіх підігрівачів забезпечується швидким проходженням продукції по трубах при постійному їх завантаженні Для виготов­лення варення, джемів, повидла використовують вакуум-апарати та варильні котли різних конструкцій (рис. 24, 25).

Стерилізація передбачає повне знищення у продукції високою температурою всіх видів живої мікрофло­ри. Ще в 60-х роках XIX ст. французький учений Луї Пастер науково обґрунтував технологію консервування і вказав життє­діяльність мікрофлори як причину псу­вання харчових продуктів.

Стерилізація в автоклаві дає змогу вес­ти процес при температурі близько 120 °С

і тиску понад 100 кПа, внаслідок чого спори гинуть. Тривалість сте­рилізації залежить від виду продукту, місткості тари. Цілі плоди, пюреподібні та густі продукти повільніше нагріваються, ніж рідкі. Для кожного виду консервованої продукції розроблено режими об­робки, які виражаються формулою

де а — тривалість, за яку продукт слід довести до температури сте­рилізації чи пастеризації; б — тривалість стерилізації чи пастери­зації; в — тривалість охолодження продукту до 35 — 40 °С; П — про­титиск, t— температура стерилізації чи пастеризації.

Автоклав — це місткість, у яку в металевих сітках опускають герметично укупорену в тару продукцію. Знизу автоклава подаєть­ся пара круговим барботером і зливається вода. Затаровану проду­кцію опускають у воду, нагріту до температури не вище різниці між температурою продукту і води на 10 — 12 °С. У верхній кришці автоклава встановлено кран для продування — видалення повіт­ря, термометр і манометр. Після розміщення банок в автоклаві кришку його закривають, парою доводять тиск до потрібного рівня і підтримують його при нагріванні (стерилізації) й охолодженні продукції.

Стерилізація у відкритих ваннах проводиться при 100 °С і тиску 100 кПа. У гірській місцевості на кожні 150 м висоти температура кипіння зменшується на 0,5 °С, тому тривалість стерилізації збіль­шується.

Обжарювання і пасерування. Обжарювання — надання певних смакових якостей овочам тепловою обробкою у жирі при зменшенні маси більш як на 30 %, а пасерування — обжарювання овочів у жирах при зменшенні маси менш як на 30 %. Для обжарювання чи пасеру­вання використовують обжарювальні печі або плити Крапивіна. Тва­ринний жир чи олія у процесі обжарювання виконують роль як скла­дових рецептури, так і теплоносія. Тривалість обжарювання (в кож­ному випадку визначають дослідно) залежить від виду овочів, ступе­ня їх подрібнення, температури активного шару жиру і становить 5 — 16 хв. Для обжарювання застосовують рафіновані рослинні олії чи тваринні жири. Останні повинні мати певні температуру плавлення і тверднення, коефіцієнт заломлення, в'язкість, густину, йодне і кисло­тне число та число омилення, органолептичні показники.

Процес обжарювання складається з технологічних, хімічних та фізичних явищ: випаровування вологи; виділення газів; підви­щення осмотичного тиску всередині продукції; зміни об'єму, тепло­ємності, хімічного складу (крохмаль частково перетворюється надекстрин, цукри карамелізуються, кількість пектину збільшується за рахунок протопектину), денатурації окремих клітин. Обжарю­вання проводять за певної температури, за якої випарювання во­логи з поверхні продукції повинно відбуватися швидше, ніж над­ходження її з внутрішніх шарів. Закінчення обжарювання визна­чають за станом верхнього шару шматочків продукції, який пови­нен перетворитись на золотисту шкірочку із специфічними смаком та запахом (це відбувається тоді, коли температура його вища

100  °С). При порушенні режиму якість продукту погіршується
(підгоряння верхньої шкірочки, тоді як внутрішні частини проду­
кції залишаються сирими). За низької температури процеси випа­
ровування й дифузії врівноважуються, шкірочка не утворюється, а
внутрішні шари стають пухкими й перевареними. Так, для обжа­
рювання баклажанів потрібна температура 135 - 140 °С; кабачків
125 - 135; коренеплодів 120 - 125; цибулі 140 °С. Для обжарюван­
ня використовують лише рафіновану олію,  йодне число якої

101  — 116. Найрівномірніше обжарюються овочі, коли вони повніс­
тю занурені в олію.

В автоматичних пароолійних печах (АПМП-1, М-8) теплоносієм є водяна пара. Технологічний процес включає заповнення ванни во­дою, а нагрівальної камери — олією. Олію попередньо прожарюють 1 год для видалення води, оскільки вона з повітряними бульбашка­ми утворює стійку піну. Після розігрівання олії овочі, завантажені в сітки, розміщують у печі для піджарювання.

У процесі обжарювання змінюються якості олії: внаслідок гідро­лізу жиру збільшується кислотне число, утворюються вільні жирні кислоти — олеїнова, пальмітинова та гліцерин, який надає олії гір­коти. У свою чергу, гліцерин розкладається на речовини, однією з яких є акролеїн, що легко звітрюється, викликаючи сльозовиділен­ня. З утворенням альдокислот та кетонів посилюється згіркнення олії. Для визначення моменту заміни олії враховують кілька показ­ників: кислотне число, яке для свіжої олії дорівнює 0,4; нормальним при обжарюванні вважається ще число 3, а при 4,5 — її замінюють. Змішувати стару олію із свіжою не рекомендується. Існує коефіцієнт змінюваності олії: відношення добової витрати олії до кількості, що залишилася в печі. Він повинен бути не нижче 1,2 (чим він вищий, тим якість продукції краща).

У печах безперервної дії овочі подають у піч конвеєром «гусяча шия». Воду у водяній оболонці змінюють 1 — 2 рази за добу, темпе­ратура якої у верхніх шарах не повинна перевищувати 60 °С. На обжарювання витрачається 7 -27 % олії, а на угар з водою та з сіт­ками — 1 %.