Производство полуфабрикатов из бобов красной фасоли

Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«Калининградский  государственный технический университет» 

Кафедра технологии продуктов питания 
 
 

ПРОИЗВОДСТВО  ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ БОБОВ КРАСНОЙ ФАСОЛИ 
 
 

Индивидуальная  работа по дисциплине специализации

«Производство полуфабрикатов и кулинарной продукции

из сырья  растительного происхождения» 
 
 
 
 
 

Калининград

2011 

Содержание: 

Введение …………………………………………………………………………………………3

1 Характеристика  сырья ………………………………………………………………..………4

2 Хранение фасоли ………………………………………………………………………...……8

3 Особенности консервирования фасоли методом быстрого замораживания …………..…9

4 Технология  производства сушеной фасоли …………………………………………...…..18

5 Технология  производства консервированной  фасоли ……………………………………22

6 Технико-технологическая  карта блюда, содержащего красную  фасоль ……..………….29

Заключение ……………………………………………………………………………………..33

Список использованной литературы …………………………………………………………35 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ВВЕДЕНИЕ 

    Американские  ученые исследовали, какие продукты наиболее богаты антиоксидантами. Было протестировано несколько сотен видов и сортов фруктов, овощей, ягод, орехов и приправ. Победительницей стала мелкая красная фасоль, которая обошла по содержанию антиоксидантов даже такого общепризнанного лидера, как дикую смородину. Антиоксиданты защищают клетки от вреда, который наносят им так называемые свободные радикалы. Молекулы свободных радикалов способствуют развитию сердечнососудистых и онкологических заболеваний, а также ускоряют процесс старения.

    По  мнению диетологов, красная фасоль входит в десятку самых полезных для здоровья продуктов. Она содержит большое количество природного антиоксиданта — витамина Е, улучшает обмен веществ в организме. Именно в красной фасоли больше всего белков и углеводов, а ее сладковатый мясной вкус придает блюдам насыщенность и полноту.

    Фасоль  включает необходимые минеральные  вещества, особенно богата так называемая зерновая фасоль (в отличие от спаржевой) калием и магнием.

    Белок фасоли близок к белку животных, усваивается легко и содержит жизненно необходимые аминокислоты. Поэтому фасоль полезна при вегетарианском питании и во время постов.

    В красной фасоли много клетчатки, омега-3 кислот, калия и кальция. Она  к тому же очень сытна и относительно низкокалорийная, так что ею можно заменить любой гарнир, что поможет укрепить сердце и заодно сделать подарок своей фигуре.

    Что немаловажно, фасоль сохраняет все  свои полезные и лечебные свойства в процессе термообработки и даже при консервировании. В консервированной фасоли сохраняется до 70% витаминов и до 80% исходных минеральных веществ.

    Цель  данной работы: разработать схему рационального использования бобов красной фасоли, рассмотреть различные способы консервирования данного сырья. 
 
 
 
 
 
 
 

    1 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ 

    Фасоль  относится к группе важнейших зернобобовых культур, имеющих большое продовольственное значение, особенно для населения развивающихся стран.

    Семена  фасоли используют для приготовления супов, соусов, гарнира к мясным блюдам и многих видов холодной закуски, а также муки, из которой делают разнообразные кондитерские изделия. Добавление фасолевой муки при выпечке хлеба значительно повышает его белковость и питательность. Зеленые бобы с недозрелыми семенами — важнейшее сырье для консервной промышленности.

    Химический  состав бобов фасоли представлен  в таблице 1. 

Таблица 1 – Содержание основных веществ  в бобах фасоли

    Кроме того, бобы фасоли содержат витамины - В1 В2, В6, К, РР, С, каротин; минеральные вещества - железо, кальций, фосфор, калий, магний, натрий, йод; свободные аминокислоты (лизин, аргинин, триптофан и др.), органические кислоты (лимонная, яблочная, малоновая), флавоноиды как в свободном, так и гликозилированном виде. По содержанию меди и цинка фасоль превосходит большинство овощей. Белок фасоли усваивается легко и содержит жизненно необходимые аминокислоты триптофан, лизин, аргинин, тирозин, метионин. В процессе обработки, конечно, неизбежны некоторые потери полезных веществ, но они не существенны. Так, установлено, что в консервированной фасоли сохраняется до 70% витаминов и до 80% исходных минеральных веществ. По количеству белка в семенах фасоль приближается к гороху, а по вкусу превосходит большинство бобовых культур.

    Солома  в основном идет на подстилку, так  как животные ее плохо поедают. Фасоль способствует накоплению в почве  азота и как пропашная культура является хорошим предшественником для многих полевых культур.

    Культура  фасоли широко распространена в мировом земледелии, ее возделывают более чем в 70 странах в различных почвенно-климатических зонах. Эта культура культивируется на площади свыше 25 млн. га. Она широко распространена в Центральной и Южной Америке, в тропической Африке, в Юго-Восточной Азии. В развитых странах урожайность семян составляет 1,2-1,5 т/га, в развивающихся, с более низким уровнем развития сельского хозяйства, урожай — 0,4-0,5 т/га (Индия, Бразилия).

    Все виды фасоли принадлежат к семейству  Бобовые (Fabaceae) и 2 родам: Phaseolus L. и Vigna Savi. Эти роды объединяют более 250 видов однолетних и многолетних растений. В зависимости от происхождения различают американские и азиатские виды фасоли. Американским видам присущи крупные, плоские бобы с длинным клювиком и крупными семенами, мелкие прилистники. Для азиатских видов характерны мелкие цилиндрические многосемянные бобы без клювика, мелкие семена, широкие шпоровидные прилистники.

    Бобы очень разнообразны по форме и величине (6-15 см). Сорта фасоли в зависимости от анатомического строения делят на 3 группы: лущильные, полусахарные и сахарные, или спаржевые. Специфические особенности этих групп определяются наличием в толще створок боба пергаментного слоя, который способствует растрескиванию бобов. Окраска семян варьирует от белой до черной. По размеру семян сорта фасоли делят на 3 группы: крупносеменные — масса 1000 семян более 400 г, среднесеменные — 200-400 г и мелкосеменные — менее 200 г. Число семян в бобе колеблется от 3 до 7. В Латинской Америке особой популярностью пользуется фасоль с красными, коричневыми и черными семенами. В регионах с умеренным климатом возделывают преимущественно формы со светлыми семенами.

    Фасоль  принадлежит к южным теплолюбивым культурам. Для скороспелых форм сумма активных температур за вегетационный период 1500°, среднеспелых — 1500-2000°, позднеспелых — 2500-3000° и даже 4000°. Семена фасоли различных сортов и видов нуждаются в неодинаковых температурах для прорастания.

    По  засухоустойчивости фасоль занимает среди зернобобовых культур четвертое место после чины, чечевицы, нута. Недостаточная влагообеспеченность во время прорастания семян ведет к гибели всходов. При набухании семян различные виды фасоли поглощают от 80 до 150% воды от массы семян.

    Различные виды и сорта фасоли неодинаково  реагируют на продолжительность светового дня. По отношению к длине дня различают: короткодневные, длиннодневные и нейтральные формы. Большинство видов фасоли относится к растениям короткого дня.

    Уборку фасоли начинают при созревании 70-80% бобов. Лучший способ уборки — раздельный. Кустовые низкостебельные формы с низким прикреплением бобов (ниже 8-10 см от поверхности почвы) убирают фасолеуборочной машиной с теребильно-отрывочными рабочими органами. Во время уборки теребильные диски заглубляют на 1-3 см. Растения укладывают в валки. Подбирают и обмолачивают валки комбайном с подборщиками при малом числе оборотов (500-600 об/мин). Сорта фасоли с более высоким расположением бобов (выше 10 см) вначале скашивают жаткой. Скошенная масса в валках подсыхает за 5-8 дней, а затем проводят обмолот самоходным комбайном.

    В тропиках фасоль убирают вручную  и редко машинами. У вьющихся позднеспелых сортов фасоли обрывают бобы по мере созревания, сушат на солнце, а затем обмолачивают и очищают семена.

    Некоторые из видов фасоли представлены на рисунке 1.

Рис.1. Виды фасоли:

1 - фасоль обыкновенная — Phaseolus vulgaris L.;

2 - фасоль  лунообразная (лимская, или лима) — Phaseolus Lunatus L.;

3 - фасоль  многоцветковая — Phaseolus multiflorus Lam.;

4 - фасоль  остролистная (тепари) — Phaseolus acutifolius A. Gray. 

    Фасоль  применяется при сахарном диабете, ревматизме, хроническом панкреатите, почечнокаменной болезни, язвах и экземе, а также как мочегонное средство. Фасоль обладает сахароснижающим, мочегонным и противомикробным действием. Фасоль рекомендуют в пищу при гастрите с пониженной кислотностью. Благодаря тому, что она содержит большое количество калия (до 530 мг на 100 г зерна), ее назначают при атеросклерозе и нарушениях ритма сердца. Сахароснижающее действие фасоли связывают с аргинином - инсулиноподобным веществом.

    Авиценна  считал фасоль полезной для груди  и легких. Чтобы фасоль не пучила, он рекомендовал сочетать ее с горчицей, перцем или уксусом с солью.

    Фасоль  можно есть не всем. Людям пожилого возраста лучше воздержаться от этих блюд, поскольку фасоль содержит пурины, ее не следует есть при подагре и нефрите. Врачи не советуют включать в рацион фасоль при гастрите, язвенной болезни, холецистите, панкреатите, колите.

    Однако  кроме полезных, фасоль содержит и  ядовитые вещества, способные вызвать очень сильное расстройство желудка. Ее нельзя есть сырой! Токсичные компоненты разрушаются под воздействием высоких температур, поэтому фасоль необходимо варить как минимум 10 минут. Бобы красного цвета особенно токсичны. С овощами фасоль усваивается лучше, чем с мясом, курицей или рыбой. 

    Советы  по приготовлению  фасоли. Фасоль будет вкуснее и питательнее, если воду, в которой она варится, слить сразу же после закипания, затем снова залить холодную воду. Добавить в нее при этом три ложки растительного масла. Солят фасоль лишь после полной ее готовности. Фасоль надо варить в холодной воде так, чтобы вода едва покрывала ее верх. Огонь должен быть слабым. Мешать фасоль во время варки нельзя. Чтобы фасоль не потемнела, ее следует варить в открытой кастрюле. Срок варки фасоли 1-2 часа. Из остывшего фасолевого пюре можно сделать вкусные котлеты, если прибавить пару яиц, толченых сухарей или муки.

    Калорийность фасоли составляет примерно 120 ккал на 100 грамм приготовленных бобов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2 ХРАНЕНИЕ ФАСОЛИ 

    Собирать  лопатки (зеленые бобы) овощной фасоли начинают через 10—12 дней после образования завязи. К этому времени лопатки достигают товарной спелости, становятся сочными, семена по размеру равны размеру зерен пшеницы. Собирают лопатки в несколько сроков по мере готовности (в зависимости от погодных условий на одной и той же площади урожай лопаток собирают 8—10 раз). Обрывают их с утра или в конце дня, когда растения находятся в тургорном состоянии.

    Собранные зеленые бобы фасоли укладывают в  тару насыпом вровень с краями, слегка трамбуя. Следует помнить, что  зеленые бобы быстро вянут и теряют свои товарные качества, поэтому их нужно сразу же реализовать. В  подвалах и даже в холодильниках  свежую стручковую фасоль можно хранить  при температуре 0—1° не более  суток.

    Сушеная фасоль. Хранят семена фасоли с влажностью не более 14 % в герметичной упаковке в чистом, сухом и темном помещении без посторонних запахов при температуре 5-10 °С и относительной влажности воздуха 50-60 %. Так срок ее хранения составит год. Чем дольше хранятся бобы, тем дольше их время приготовления. Иногда при хранении фасоли при температуре 15-20 °С из семян зимой вылетают маленькие жучки, которые оставляют после себя дырочки. Это значит, что бобы в начале созревания были повреждены фасолевым зерноедом. При повышенной температуре хранения вредитель заканчивает цикл развития и вылетают жучки. Во избежание этого семена хранят при низких температурах.

    Замороженная  фасоль. Хранится в течение 6 мес. при температуре -18 ± 1°С и относительной влажности воздуха не менее 95%, не допускается повторное замораживание. Не требует размораживания перед приготовлением блюд.

    Консервированная  фасоль (натуральная, в соусе). Продукт хранится в течение 2-3-х лет со дня изготовления при соблюдении условий хранения. Хранить при температуре от 0°С до +25°С и относительной влажности воздуха не более 75%. 
 
 
 
 
 
 

    3 ОСОБЕННОСТИ КОНСЕРВИРОВАНИЯ  ФАСОЛИ МЕТОДОМ  БЫСТРОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ 

    Замораживание — это процесс понижения температуры продукта ниже криоскопической (температуры начала замерзания) до кристаллизации основной части воды, содержащейся в продукте.

    Процесс кристаллизации состоит из двух фаз, включающих зарождение кристаллов и  их рост. С понижением температуры  снижается кинетическая энергия  молекул воды, начинают образовываться центры кристаллизации. Зарождение кристаллов происходит при упорядочении группы молекул воды и сохранении этой структуры  с последующим ее укрупнением  за счет вовлечения новых молекул  воды. При понижении температуры  перед началом кристаллообразования протекает процесс переохлаждения. Для каждого вида пищевого продукта установлена предельная температура, при которой начинают образовываться кристаллы льда, для плодов и овощей она находится в диапазоне -0,4...-6°. Например, высокая криоскопическая температура у цветной капусты (-0,4...-1,5°С), томатов (-0,5...-1,0°С). Чем выше содержание в растительной ткани растворенных веществ — сахаров, кислот, углеводов, солей, тем ниже криоскопическая температура. При повышении концентрации сахара в клеточном соке температура кристаллообразования уменьшается, например у вишни криоскопическая температура составляет около -3,5°С, а у винограда может достигать -5°С. Рост кристаллов льда сопровождается выделением теплоты фазового превращения воды в лед (теплоты превращения) и характеризует разницу между внутренней энергией жидкой и твердокристаллической фазами вещества при равных температурах.

    Установлено, что в первую очередь начинает замерзать та часть влаги, которая  имеет более слабые связи с  гидрофильными коллоидами, в которой  меньше содержится растворенных веществ. Такая влага находится в межклеточном пространстве растительных тканей, в которых в первую очередь начинают образовываться кристаллы льда. Образование кристаллов льда в межклеточной жидкости вызывает увеличение концентрации раствора, т. е. увеличение осмотического давления. В результате возникающей разности концентраций внутри клеток и в межклеточном пространстве происходит перемещение воды из клеток в межклеточное пространство, кристаллы льда в межклеточном пространстве увеличиваются, а клетки обезвоживаются. При превращении воды в лед происходит увеличение объема, что вызывает увеличение объема межклеточного пространства и сдавливание клеток, которое способствует их обезвоживанию. В процессе сжатия клеток в оболочке могут образовываться складки, которые могут приводить также к механическому повреждению целостности клеток. Процесс увеличения количества кристаллов и их размеров в межклеточном пространстве протекает до снижения температуры до уровня, необходимого для начала кристаллообразования внутри клеток, где уже часть влаги перешла в межклеточное пространство и создана повышенная концентрация растворенных веществ. Чем меньше в клетке осталось воды, тем ниже температура кристаллизации.

    Медленное замораживание приводит к образованию  крупных кристаллов льда в межклеточном пространстве и вызывает серьезные  механические повреждения оболочек и мембран клеток.

    При быстром охлаждении изучен механизм роста кристаллов. Установлено, что  при переохлаждении растворов образуется много центров кристаллизации (ядер) одновременно внутри клеток и в межклеточном пространстве без существенной миграции влаги из клеток в межклеточное пространство. Образуются мелкие кристаллы, которые равномерно распределяются внутри клеток и в межклеточном пространстве, при этом установлено, что даже при очень быстрой скорости замораживания кристаллообразование начинается в межклеточных пространствах. Чем больше размер клеток растительной ткани, тем выше должна быть скорость замораживания, чтобы внутри и вне клеток равномерно образовывались более мелкие кристаллы, которые в меньшей степени нарушают целостность клетки, что обеспечивает более высокое качество продукции.

    В соке плодов и овощей растворены минеральные  и органические вещества. Понижение температуры ниже криоскопической сопровождается изменением концентрации жидкого раствора, степени диссоциации растворенных веществ и свойств растворителя. В процессе замораживания постоянно повышается концентрация растворенных веществ в оставшемся еще не замерзшем водном растворе. При концентрации растворенных веществ в результате замерзания воды происходит повышение концентрации до уровня насыщения, при котором начинается их кристаллизация, наступает равновесие между кристаллизующимися компонентами клеточного сока и водой. Температура пищевых продуктов, при которой происходит полное замерзание в них влаги, называется эвтектической, или криогидратной. Значение данного показателя зависит от вида и химической природы не замерзшего раствора. Поэтому максимальное количество льда образуется, когда будет достигнута самая низкая эвтектическая точка, т. е. температура, при которой последнее соединение переходит в эвтектическое состояние ("конечная эвтектическая точка"). В зависимости от вида продукта это значение колеблется от -55 до -70°С. При современных технологиях быстрой заморозки продукции и последующего ее хранения все замороженные продукты содержат определенное количество не замерзшей воды. Считается, что эффект сохранения качества достигается и сохраняется на протяжении всего периода хранения, если более 80% свободной воды продукта при заморозке превращается в лед и в таком состоянии хранится. 

    Рис.2. Кривые замораживания: 1 — медленное; 2 — быстрое; 3 — сверхбыстрое замораживание 

    На  рисунке 2 представлены кривые, характеризующие  процессы, протекающие при разных скоростях замораживания пищевых  продуктов. Характер протекания процесса замораживания зависит от многих факторов, определяющими из которых являются температура и скорость замораживания. Для процесса медленного (кривая 1), быстрого (кривая 2) и сверхбыстрого замораживания (кривая 3) существуют общие закономерности. В процессе замораживания можно выделить три диапазона температур в центре продукта — от + 20 до 0°С, от 0 до -5°С и от -5 до -18°С. На графике обозначены основные отрезки, соответствующие разным фазам замораживания. Отрезок A-S соответствует периоду охлаждения продукта до близкриоскопических температур. На первом этапе происходит охлаждение продукта от +20 до 0°С. Снижение температуры продукта здесь идет пропорционально количеству работы по отбору тепла.

    Точка S соответствует переохлаждению продукта. В точке S происходит замораживание, начинается кристаллизация воды. Выделение теплоты кристаллизации вызывает повышение температуры продукта до точки В. Отрезок В-С соответствует продолжительности времени, при котором замерзает основная часть влаги. При медленном замораживании температура продукта практически не снижается, в этот период происходит кристаллизация примерно 70% жидкой фракции продукта. При дальнейшем снижении температуры (отрезок (C-D) замерзает мало влаги, выделяется мало теплоты фазового превращения, температура продукта резко понижается. На этом этапе происходит домораживание при температурах продукта от -5 до -18°С. Снижение температуры опять идет пропорционально выполняемой машиной холодильной работе.

    Нижний  предел охлаждения продукции определяется экономической эффективностью процесса и качеством готовой продукции.

    Скорость  движения фронта области замораживания  при быстрой заморозке продукции составляет 5-20 см/ч, при обычной (средней) — 1-5 см/ч, при медленной — 0,1-1 см/ч. При криогенной сверхбыстрой заморозке, которая осуществляется в криогенных жидкостях (жидкий азот, жидкий СО₂, фреон) методами орошения или погружения, скорость замораживания составляет 100 см/ч.

    При сверхбыстром замораживании образования  кристаллов льда не происходит, наблюдается эффект витрификации (застекловывания) воды в протоплазме клеток.

    В некоторых плодах витрификация воды может происходить при быстрой  заморозке, например установлено, что после шоковой быстрой заморозки сок в мякоти плода черной смородины приобретает стекловидное (аморфное) состояние. Такое состояние отличается от кристаллического тем, что молекулы вещества распределяются хаотически, а не по определенному стереометрическому плану, как это происходит при кристаллизации. При стекловидном состоянии (витрификации воды) ткань приобретает свойства твердого тела. Считается, что криозащитные свойства в плодах черной смородины проявляют пектиновые вещества.

    При быстром нагревании стекловидное состояние  может перейти в жидкое, минуя  кристаллическое. При этом исключается  структурное разрушение, которое  наступает после внутриклеточной кристаллизации, предупреждается гибель клеток и достигается возвратность процесса заморозки, от которого зависит максимальное сохранение качества плодов.

    Ассортимент овощей, используемых для быстрого замораживания, включает: морковь, бланшированную в целом виде и нарезанную кубиками или брусочками; свеклу, бланшированную и нарезанную; зелень петрушки, укропа, сельдерея измельченную или веточками; зеленый горошек бланшированный; цветную капусту бланшированную, разделенную на части соцветий. Быстрому замораживанию подвергают стручковую фасоль, кабачки (ломтиками), тыкву (кубиками), баклажаны, сладкий перец, капусту белокочанную, краснокочанную (нашинкованную), лук репчатый и др. Популярны у потребителя ассорти из набора быстрозамороженных овощей: например, зеленый горошек с морковью, или морковь с цветной капустой, или наборы овощей для супов, щей, борщей и т. д., а также различные смеси: овощи для жарки с шампиньонами, овощи по-деревенски с картофелем, рагу овощное, лечо, гавайская, мексиканская, китайская, восточная, сибирская, летняя, весенняя смеси и др.

    Красная фасоль входит в состав мексиканской смеси, которая включает также: морковь, кукурузу, красный перец, зеленый горошек, сельдерей, лук.

    Линия по производству быстрозамороженных овощей представляет собой набор оборудования по мойке, чистке, разделке и заморозке  овощей различных видов и сортов.

    Технологическая схема производства быстрозамороженных овощей представлена на рисунке 3.

    Плоды и овощи, предназначенные для  замораживания, подвергают предварительной  подготовке, характер и продолжительность  которой определяется видом сырья  и требованиями к готовому продукту.

    Основные  этапы подготовки — это сортировка, калибровка, очистка (а в некоторых  случаях измельчение), ополаскивание  или мойка, бланширование или  другие способы обработки, направленные на стабилизацию исходных органолептических свойств и питательной ценности сырья.

    Сортировку производят для получения однородного по качеству сырья. В мировой практике наблюдается тенденция к исключению этого этапа технологического процесса (если невозможна его механизация и автоматизация) за счет повышения требований к качеству и однородности по степени зрелости поступающего на переработку плодоовощного сырья. Сортировка по степени зрелости, цвету и структуре очень важна, так как нельзя допустить для замораживания перезрелое сырье. Известны сортировочные машины на фотоэлементах, которые сортируют сырье по цвету. Зеленый горошек сортируется по плотности.

    Калибровка  плодов и овощей проводится с целью фракционирования разнокалиберного сырья на однородные размерные группы. Однородность сырья по размеру — одно из важнейших условий успешной технологической его переработки. Калибровочные устройства обычно входят в линию предварительной обработки овощей. А плоды, особенно нежные ягоды, калибруют, как правило, в замороженном виде во избежание их механических повреждений и деформации. Замечено, что применение горизонтальных калибровочных устройств с круглыми отверстиями более эффективно в сравнении с барабанными, при использовании которых наблюдаются значительные повреждения продукта. Количество поврежденных плодов зависит также и от материала, из которого изготовлен калибрующий узел: лучшие результаты получены при замене металла винидуром.