Технология продуктов переработки плодов и овощей, а так же хранения готовой продукции яблочного сока

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО СЕЛЬСКОМУ  ХОЗЯЙСТВУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО

Ярославская Государственная  сельскохозяйственная академия

Кафедра биотехнологии

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ, ПЕРЕРАБОТКИ И СТАНДАРТИЗАЦИИ ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА

На тему: Технология продуктов переработки плодов и овощей, а так же хранения готовой продукции яблочного сока.

Ярославль 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Производство соков имеет  большое значение для населения  и народного хозяйства нашей  страны. Высокое содержание минеральных  веществ и витаминов в овощных  соках обусловливает их высокую  пищевую ценность. Фруктовые соки выпускают неосветленными и с  мякотью, из одного вида плодов и смешанные  из двух или более видов плодов. Консервированные пищевые продукты позволяют в значительной степени  сократить затраты труда и  времени на приготовление пиши в  домашних условиях, разнообразить меню, обеспечить круглогодичное питание  населения, а также создавать  текущие, сезонные и страховые запасы.

За десять лет (1997-2006 гг.) объемы российского рынка соков возросли с 907,8 млн. литров до 2601,5 млн. литров, то есть в три раза, но темпы его  роста замедляются (рисунок 1).

Рисунок 1 – Динамика рынка  соков в 1997 – 2006 годах в натуральном  выражении, млн. литров

Рост рынка происходит в основном за счет отечественных  производителей. Если в 1998 г. импорт составлял 31 % всех потребляемых в России соков, то в 2000 г. — менее 5 %. Средний уровень потребления соков на одного человека в год в России составляет 4 л, в Москве — 21 л. Потребление соков в Центральной части России постепенно будет приближаться к московским показателям, т.к. в этом регионе уже сформировалась культура потребления соков и заботы о своем здоровье (за 2000-2001 гг. соковый рынок данного региона вырос на 40 %). В Сибири и на Дальнем Востоке соки пока воспринимаются только как заменители фруктов с ярко выраженным сезонным потреблением в весенний период, но и данный регион может стать перспективным в будущем. Таким образом, потенциальный рынок соков в России достаточно емкий.

Новые разработки в области технологии консервирования, заморозки и сушки  плодоовощной сельскохозяйственной продукции, возрастающий спрос на отечественную  продукцию и большой диапазон между потенциальным и фактическим  рынком делает эту отрасль пищевой  промышленности привлекательной для  инвесторов.

Следует особо отметить, что производство консервов является весьма удобной  сферой для малого бизнеса. Простая  технология, дешевизна (не надо больших  капиталовложений, производственных площадей), легкость при организации производства (минимальное количество технологического оборудования), технически несложное  производственное оборудование (его  изготовление возможно в простейших условиях) позволяет активно участвовать  в этом большому количеству представителей малого бизнеса.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Овощи, фрукты, ягоды содержат много  воды – от 80 до 95%. Влага растений с растворенными в ней глюкозой, фруктозой, сахарозой, органическими  кислотами, пектинами, минеральными веществами, каротином, аскорбиновой кислотой и  представляет собой плодовые, ягодные  или фруктовые и овощные соки в широком смысле слова.

Соки широко используются в питании детей и подростков разного возраста. Однако значение соков в питании детей раннего (особенно первого года жизни) и детей  более старшего возраста неодинаково  и требует отдельного рассмотрения.

Фруктовые и овощные соки принадлежат к числу продуктов, которые в первую очередь включают в рацион детей раннего возраста в качестве дополнения к грудному молоку или его заменителям. Это  обусловлено прежде всего тем, что  они имеют ту же привычную для  младенца жидкую консистенцию, что  и молоко. При этом введение соков  позволяет обеспечить организм ребенка  рядом новых для него пищевых  веществ, в первую очередь, сахарами — глюкозой, фруктозой; органическими  кислотами (лимонная, яблочная), способствующими  усвоению пищевых веществ молока, а также дополнительным количеством  витамина С, калия, железа.

Соки изготовляются либо из свежих фруктов и ягод, либо из приготовленных ранее концентрированных  соков, которые перед фасовкой разводят водой для приготовления 100% натуральных  соков.

Соки могут быть изготовлены  из одного вида фруктов и овощей (яблоки, груши, абрикосы, персики, морковь, свекла, томаты и др.), из двух (яблоки и груши; яблоки и бананы; яблоки и сливы и др.) или из нескольких видов плодов и ягод (яблоки, бананы и черная смородина; яблоки, манго  и ананасы; малина, яблоки и черная смородина и др.). Достаточно часто  выпускаются смешанные соки из фруктов и овощей: яблочно-морковный, морковно-апельсиновый и др. Совершенно очевидно, что подобные смешанные соки из нескольких фруктов или овощей и фруктов характеризуются более высокой пищевой ценностью, чем соки из одного вида плодов или овощей, поскольку они взаимно обогащены пищевыми веществами из разных фруктов и овощей, например р-каротином моркови и витамином С апельсина (в морковно-апельсиновом соке). В то же время при приеме таких соков выше вероятность возникновения аллергических реакций, причем неизвестно, на какой из многих ингредиентов данного сока.

Для детей дошкольного  и школьного возраста соки являются важным источником ряда пищевых веществ, и прежде всего, легко усвояемых углеводов — сахаров (глюкозы, фруктозы, сахарозы и др.). Особенно богаты сахарами виноградный, персиковый, абрикосовый соки, в 200 мл (т.е. в 1 стакане) которых содержится 25—35 г природных сахаров. Это количество, составляющее 1/2—1/3 от общего количества сахаров, рекомендуемых детям в возрасте 7—10 лет, обеспечивает около 5—6% от необходимой им энергии.

Значительные количества железа в таких соках, как яблочный, персиковый, сливовый и др. делают их одним из главных источников этого  нутриента, дефицит которого, обусловливающий  развитие анемии, широко распространен  среди детского населения России.

Благодаря высокому содержанию в соках калия (около 50% от общего количества минеральных солей во фруктово-ягодных и 30—40% — в овощных  соках) они являются одним из главных  поставщиков этого нутриента, необходимого для адекватного функционирования скелетной мускулатуры и поддержания  тонуса желудка и кишечника. Высокое содержание в соках калия на фоне относительно небольшого уровня натрия предопределяет также легкое мочегонное действие соков. Среди витаминов, поступающих в организм с соками, следует назвать аскорбиновую кислоту, практически единственным источником которой служат овощи и фрукты. В ходе производства консервированных соков, и в частности их тепловой обработки, значительная часть витамина С разрушается, поэтому значительная часть соков промышленного выпуска дополнительно обогащается аскорбиновой кислотой в дозе 15—50 мг/100 мл.

Другие витамины также  содержатся в соках, но в очень  небольших количествах, обеспечивающих лишь 2—5% от суточной потребности в  них.

Важным компонентом соков  являются органические кислоты, среди  которых основное место занимает яблочная, а также лимонная. Вместе с тем в соках имеется небольшое  количество щавелевой, салициловой, бензойной  и других органических кислот. Именно органические кислоты придают сокам  кислый вкус, причем конечный (сладкий, кислый или кисло-сладкий) вкус соков  зависит от соотношения в них  сахаров и органических кислот. Органические кислоты оказывают бактерицидное действие и стимулируют деятельность пищеварительных желез желудка и кишечника и усиливают кишечную перистальтику.

Следует отметить, что соки прекрасно утоляют жажду. Это объясняется не только тем, что они содержат большое количество воды (от 80 до 95%), но самое главное тем, что эта вода представляет собой клеточный сок плодов и овощей, содержащий минеральные соли, сахара, витамины, органические кислоты. Комплекс этих веществ усиливает слюноотделение и обеспечивает быстрое всасывание жидкости, что ведет к уменьшению жажды.

Необходимо, наконец, подчеркнуть, что включение соков в состав рационов питания имеет особое значение при ряде заболеваний, в частности, при острых инфекционных заболеваниях и токсических состояниях. В этих случаях соки способствуют улучшению  аппетита, как правило, сниженного у  таких больных, частичному удовлетворению энергетических потребностей за счет содержащихся в соках легко усвояемых сахаров, восстановлению водного баланса, усилению мочеотделения (одного из важнейшего способов освобождения организма от инфекционных и токсичных агентов и промежуточных продуктов метаболизма).

Исходя из изложенного, можно  сделать обоснованный вывод о  необходимости ежедневного включения  различных соков, а также нектаров и напитков на основе натуральных  соков в питание человека.

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Требования, предъявляемые к сырью.

К химико–технологическим показателям качества сырья относятся цвет плодов и стойкость окраски при их переработке, форма и размер плодов, сопротивляемость растрескиванию, соотношение различных частей плодов (сок, мякоть, плодоножка, кожица, семена) и химический состав.

Форма плодов имеет значение для механизации процессов резки, чистки и пр. Для характеристики формы определяют ее индекс I_ф, под которым понимают отношение высоты плода Н (в мм) к его среднему диаметру (формула 1)

,                        (1)

где D – наибольший диаметр плода, мм;

       d – наименьший диаметр плода, мм.

Для оценки исследуемых сортов изготовляют опытные партии консервов, которые затем подвергают дегустации, проставляя балльную оценку.

Для производства соков плоды  должны быть зрелыми. Недозрелые плоды  имеют слабую окраску, повышенную кислотность, плотную мякоть. В перезрелых плодах возможно накопление метилового спирта при гидролизе пектина. Получение  сока из перезрелого сырья усложняется  тем, что фильтрующие материалы  забиваются мякотью из-за недостаточно плотной консистенции. Сок плохо фильтруется, трудно осветляется и поэтому остается мутным.

Для переработки на сок  можно использовать плоды с повреждениями  кожицы (пятна, солнечные ожоги, зарубцевавшаяся  ткань). Не ограничивают также размеры  и форму плодов. Однако недопустимо  сырье загнившее: небольшое количество гнилых плодов или ягод, попавшие на переработку, может дать неприятный привкус всей партии выработанного  сока.

По химическому составу  плоды должны обеспечить получение  стандартного сока. В консервированных соках нормируются содержание сухих  веществ, кислотность, а также допустимое количество спирта (до 0,3—0,5% в зависимости  от товарного сорта) и тяжелых  металлов (меди, олова, свинца). Чем выше содержание ароматических и красящих веществ в сырье, тем качественнее готовая продукция. Существенное значение имеет массовая доля сахаров и  кислот, которые определяют вкус соков. При высокой кислотности и  малой сахаристости сок получается невкусным. В этом случае к нему добавляют  сахар. Если сахаристость сырья высокая, то расход сахара значительно уменьшается.

Содержание сока в мякоти зрелых плодов достигает 90-95%. С учетом наличия семян, косточек, плодоножек количество сока в яблоках, поступающих  на переработку, составляет 92%.

Содержание сока в мякоти плодов (в %) определяют по соотношению  сухих веществ (или кислотности) плодов и отжатого сока (формула 2)

,                                                                (2)

где а₁ и а₂ – содержание сухих веществ (или кислотность) в плодах и отжатом соке, %

Таблица 1 – Химический состав и энергетическая ценность сырья (%)

Яблоки используют для  выработки соков очень широко. Ассортимент их разнообразен. Яблоки летних сортов (Боровинка Сергеева, Мелба, Суйслепское и др.) пригодны для выработки соков при съеме  за 5...7 сут. до созревания и при полной зрелости. Плоды сорта Коричное полосатое  для натуральных соков снимают  при полной зрелости, а Антоновки  обыкновенной после 6...7-дневного хранения в хранилище или через месяц  при хранении в холодильнике.

Для производства натуральных  соков высокого качества лучшими  являются сорта: Антоновка обыкновенная, Антоновка новая, Богатырь, Жигулевское  и др.

Практически на сок перерабатывают плоды всех выращиваемых сортов яблони. Однако качество сока часто бывает невысоким. Поэтому такие соки купажируют с соками других культур.

В процессе созревания в  плодах и овощах накапливаются органические вещества, которые под действием  ферментов подвергаются биохимическим  превращениям. Благодаря этому происходят непрерывные изменения строения растительной ткани и ее химического  состава.

По мере поступления органических веществ идет формирование плодов и  увеличение их размеров и массы. Одновременно в плодах появляются и развиваются  семена. При этом отмечаются следующие  основные изменения химического  состава сырья. Общее количество пектиновых веществ увеличивается.

У семечковых плодов снижается  количество протопектина и растет содержание растворимого пектина. Кислотность  плодов обычно постепенно уменьшается. В процессе созревания в плодах накапливаются  ароматические и красящие вещества, витамины.

При созревании плодов в  клетках происходят необратимые  изменения, нарушается тургор; ткань  размягчается, становится дряблой, легко  поддающейся действию микроорганизмов; сложные органические вещества преобразуются  в более простые, уменьшается  количество сахаров.

 У перезрелых плодов  ухудшается вкус, они легко развариваются  при технической переработке  и для консервирования непригодны. В зависимости от зрелости  плодов изменяется их консистенция. Ее определяют органолептически  или по сопротивлению плодов  прокалыванию или раздавливанию.

2.2 Требования, предъявляемые  к яблочному соку.

Основные требования к безопасности яблочного сока. Сок не должен причинять вред жизни и здоровью человека.

Не допускается наличие в  яблочном соке патогенных микроорганизмов и возбудителей патогенных микроорганизмов и возбудителей паразитарных заболеваний, их токсинов, вызывающих инфекционные или паразитарные заболевания либо предоставляющие опасность для здоровья человека и (или) животных.

Консервирование яблочного сока может быть осуществлено только с использованием физических способов, за исключением обработки ионизирующим излучением.

В сок, выработанный по техническому регламенту не допускается добавлять консерванты

Срок годности, условия хранения и перевозки сока устанавливаются  изготовителем продукции.

Требования к яблочному соку изложены в ГОСТ Р 52186 – 2003 «Консервы. Соки фруктовые восстановленные». По органолептическим показателям восстановленные фруктовые соки должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2 – Органолептические показатели соков (ГОСТ Р 52184-2003) :

Таблица 3 – Массовая доля растворимых сухих веществ и титруемых кислот в осветленных и неосветленных соках (ГОСТ Р 52184-2003)

Таблица 4 – Общие физико-химические показатели соков (ГОСТ Р 52184-2003)

2.3 Кратковременное хранение сырья на перерабатывающих предприятиях

Как показывает мировая практика, снабжение населения яблоками может  быть организовано рационально при  выращивании ограниченного числа  сортов. В нашей стране необходимо ограничить в каждой зоне выращивание яблок двумя – тремя ценными лежкими сортами, которые занимали бы не менее 80% площади садов.

Сбор плодов в оптимальные  сроки съема повышает лежкость яблок. У осенних сортов оптимальный период съема составляет 5…7 дней, у зимних – 10…15 дней. После съема яблоки сразу же подвергают товарной обработке и закладывают на хранение.

Разные сорта яблок  по-разному воспринимают воздействие  температуры при хранении. Некоторые  из них выносят длительное состояние переохлаждения до -2…-3°С, при этом хранятся с незначительными потерями и при медленной дефростации (размораживании) не теряют товарных качеств (Бойкен, Пепин шафранный и др.). У других сортов мякоть при этом буреет (Антоновка обыкновенная, Пармен зимний золотой) или становится мучнистой (Анисы). Устойчивость к переохлаждению связана со строением мякоти плода (прочность клеточных стенок, размером клеток) и свойствами коллоидов цитоплазмы (вязкостью).

Температурный режим хранения яблок определяют с учетом особенностей каждого помологического сорта  и условий выращивания. Диапазон рекомендуемых температур от -2 до +4°С. яблоки сортов Пепин шафранный, Голден делишес, Мекинтош, Уэлси, Бойкен, Северный синап, Ренет Симиренко, Делишес  лучше хранятся при температуре -1…-2°С. Большая часть сортов хорошо хранится при температуре, близкой к 0°С. Недозревшие плоды при низкой температуре хранения не дозревают, остаются грубыми по консистенции, окраска, вкус и аромат не улучшаются.

Яблоки сортов Джонатан, Ренет шампанский, Спартан, Богатырь лучше хранятся при температуре 2…3°С, а сорта Антоновка – при 3…4°С.

Относительную влажность воздуха при хранении яблок поддерживают в пределах 90…95%. При такой влажности потери от испарения невелики. При пониженной влажности плоды с тонкими покровными тканями (Уэлси, Анисы, Бойкен, Пепин шафранный) увядают и сморщиваются. При очень большой влажности плоды загнивают, у некоторых сортов лопается кожица (Ренет шампанский).

Хранение яблок в условиях РГС дает возможность замедлить процессы дозревания и продлить сроки хранения без снижения товарных качеств. Кроме того, с повышением содержания СО₂ и снижением О₂ замедляются процессы жизнедеятельности, что может предотвратить физиологические расстройства (потемнение мякоти и др.). Для каждого сорта яблок существует оптимальное соотношение компонентов газовой среды и температуры, обеспечивающих сохранность яблок. Некоторые сорта (Золотое превосходное) выдерживает высокие концентрации СО₂ (до 8…10%); большая часть сортов – до 5% СО₂. Такие сорта, как Антоновка, Пармен зимний золотой не выдерживают повышения концентрации СО₂ даже до 2% и хорошо хранятся при 0…1% СО₂.

При хранении плоды выделяют большое количество этилена, накопление которого отрицательно влияет на сохраняемость. Для поддержания оптимально-допустимой концентрации этилена (0,5 мг/г) необходимо периодическое вентилирование.

Хранение в холодильниках. Для замедления дозревания перед загрузкой в холодильник яблоки можно охладить до температуры 5-6°С. Эффективна тепловая обработка яблок перед закладкой на хранение при температуре около 30°С в течение 4 суток, такой прием позволяет удалить из тканей этилен. После этого яблоки охлаждают и хранят.

В хранилищах без средств механизации ящики с плодами устанавливают штабелями на приподнятом решетчатом полу высотой 2…3 м. Через каждые 3…5 м делают проходы шириной до 1,0 м для осмотра продукции.

Болезни яблок при хранении вызываются микроорганизмами и нарушением обмена веществ. Наиболее вредоносны гнили, возбудителями которых являются грибы. Основные меры борьбы с ними: предотвращение повреждений при уборке, отбраковка при сортировке поврежденных и с признаками болезни яблок.

Из физиологических болезней распространены загар (побурение кожицы), побурение мякоти, побурение сердцевины, пухлость плодов, подкожная пятнистость, увядание плодов. Меры борьбы: правильная агротехника, своевременный съем плодов, оптимальные режимы хранения.

Потери массы, вызванные испарением влаги и расходованием органических веществ в процессе дыхания, от носят к естественным, или нормированным. При этом значительная часть потерь приходится на испарение влаги (75…85%), а на расходование органических веществ 15…25%. Эти потери неизбежны при любых условиях хранения, но могут быть снижены до минимума путем создания оптимальных условий.

В разные месяцы хранения плоды теряют  массу неодинаково, в зимние месяцы потери всегда наименьшие. Потери зависят в значительной мере от вида и степени поврежденности плодов.      

В отличие от естественных потерь различают также актируемые  потери, к которым относят отходы (технические и абсолютные), получаемые вследствие порчи плодов. Технический отход – это частично испорченные экземпляры (подмороженные, сильно увядшие, сильно поврежденные, частично с гнилью и т. д.), но пригодные для технической переработки. К абсолютным  отходам относят полностью сгнившие объекты, обломанные ростки, а также посторонние при меси и т. д. После обязательного взвешивания на все отходы составляется акт, который подписывается членами специально назначенной комиссии.

Естественная убыль массы  подлежит списанию с материально-ответственных  лиц по фактическим размерам убыли, но не выше установленных норм, после  инвентаризации продукции на основе соответствующего расчета. Исчисляют  естественную убыль в процентах  к среднему остатку товаров за каждый, месяц хранения.