Text
                    Л. П. Ковальская (д-р техн, наук, проф.)
Г. М. Мелькина (канд. техн, наук, доцент)
Н. Н. Шебершнева (канд. техн, наук, доцент)
В. С. Шикина (канд. техн, наук, ассистент)
И. С. Шуб (канд. техн, наук, доцент)
Рецензенты: Московский механико-технологический техникум пище-
вой промышленности, канд. техи. наук Г. Г. Дубцов (ВЗИПП)
Технология пищевых производств/Л. П. Ковальская.
Т 38 Г. М. Мелькина, Н. Н. Шебершнева и др.; Под ред.
Л. П. Ковальской. — М.: Агропромиздат, 1988. — 286 с.—
(Учебники и учеб, пособия для учащихся техникумов).
ISBN 5—10—000195—X.
Книга состоит из двух частей. В первой приводятся сведения об
отдельных компонентах пищи и их физиологической роли, излагав
ются вопросы стандартизации как государственной системы управ-
ления качеством продукции. Во второй части даются технологии от-,
дельных видов пищевых производств.
Учебник предназначен для учащихся средних специальных учеб-
ных заведений, обучающихся по специальностям «Планирование иа
предприятиях пищевой промышленности» и «Бухгалтерский учет».
т 2901000000—iai 161,88 Св. пл. вып. лит.	ББК 36
035(01)—88	для ср. спец. учеб, завед.
ISBN 5—10—000195—X	©ВО «Агропромиздат», 1988

Пищевая промышленность СССР — часть народного хозяй- ства, насчитывающая 22 самостоятельных отрасли. Создание новых технологий является движущей силой отрасли, способст- вует созданию более совершенной технической базы, правиль- ному экономическому обоснованию процессов. Именно поэтому основами технологий должны владеть специалисты всех служб, обеспечивающих работу предприятия или отрасли. В осуществлении технического прогресса на всех стадиях производственных процессов пищевая промышленность опи- рается на широкую сеть научно-исследовательских, проектных и конструкторских организаций. На промышленных предприя- тиях работает более 200 тысяч специалистов. В пищевой промыш- ленности выросли многочисленные кадры технической интелли- генции, научные силы исследовательских и учебных институтов, конструкторы и изобретатели. Все они обеспечивают непрерыв- ный подъем технического уровня различных отраслей промыш- ленности. Значение многочисленных отраслей пищевой промышлен- ности в системе общественного производства определяется прежде всего тем, что их продукция предназначена для воспро- изводства главной производительной силы общества — рабочей силы. Основное значение питания — обеспечение потребности организма в веществах, восстанавливающих израсходованную энергию. Важная роль пищевой промышленности заключается и в том, что она облегчает домашний груд; фабричное произ- водство пищевых продуктов в расфасованном и упакованном виде сокращает затраты труда работников торговли, время потребителей на приобретение продуктов. Перерабатывая скоропортящееся сырье в транспортабель- ные и долгохранящиеся продукты, пищевая промышленность обеспечивает возможность межрайонного обмена и позволяет преодолеть сезонность потребления скоропортящегося сельско- хозяйственного сырья. Пищевая промышленность призвана обеспечить продуктами специального назначения различный контингент населения страны (космонавты, подводники, альпи- нисты, больные и т. д.), выработать сырье для других отраслей народного хозяйства: спирт, соль, крахмал, декстрины, расти- 3
тельное масло, олифу, глицерин, технические жиры, шкуры скота, щетину, продукты переработки крови, пух, перо, сырье для медицинских препаратов. Отходы от пищевой промышлен- ности (жом, барда, дробина, меласса, рыбная мука и др.) ис- пользуются в сельском хозяйстве как компоненты кормов для сельскохозяйственных животных. Пищевая промышленность, в свою очередь, связана с другими отраслями народного хозяй- ства. Прежде всего с сельским хозяйством, поскольку сельское хозяйство в основном является поставщиком сырья, с машино- строением (обеспечение технологическим оборудованием), лес- ной и целлюлозно-бумажной промышленностью (обеспечение бумагой, картоном, фанерой, древесиной), химической (обес- печение стеклянной и полимерной тарой, лаками, красками) и другими. Пищевая промышленность СССР активно сотрудничает с другими странами. Это позволяет обогатить ассортимент пищевых продуктов внутри страны и обеспечить сбыт отечест- венной продукции, обмениваться наиболее прогрессивными тех- нологиями и оборудованием. Основная цель пищевой промышленности — постоянно удовлетворять спрос и потребности населения в высококачест-., венных продуктах широкого ассортимента с целью получения* сбалансированного рациона питания. Неотъемлемой частью научно-технического прогресса в пище- вой промышленности является повышение качества и биологи- ческой ценности продуктов питания. В настоящее время в на- шей стране решается задача не только обеспечения населения пищевыми продуктами, но и создания рационального, сбалан- сированного по всем незаменимым факторам питания. В этом большая роль отводится технологиям производства пищевых продуктов, позволяющим максимально сохранить и даже улуч- шить свойства исходного сырья. Современные технологии базируются практически на всех фундаментальных науках. Сложные процессы, происходящие при переработке сырья в продукты питания, основаны на зако- нах физики, теплофизики, химии, биохимии, микробиологии, механики и др. До 1913 г. в царской России преобладающая часть пищевых продуктов вырабатывалась на мелких, технически отсталых предприятиях, которых ио всей стране было более 300 тысяч. К 1913 г. отчетливо выявилась концентра- ция производства на крупных паровых фабриках. Так. на крупных товарных мельницах перерабатывалось 50% продовольственного зерна, заводы промыт ленного типа перерабатывали 87% масличных семян, удельный вес мелких заводов по переработке свеклы в сахар выражался несколькими процентами. Появились средней мощности винокуренные заводы; восемь заводов по пере- работке табака выпускали 50% всей табачной продукции, крупные пивова- ренные таводы вырабатывали около 60% пива. 2% всех цензовых фабрик выпускали 23% общего количества кондитерских изделий. Вместе с ростом концентрации производства в риде отраслей пищевой промышленности про 4
изошел процесс образования монополий (сахаропесочной монополии, табач- ного треста, соляного синдиката и др.). В общем объеме валовой продукции всей промышленности пищевая промышленность составляла около 30%, а по численности рабочих — 20%. Но в силу обшей экономической отсталости российский капитализм на- ходился в большой зависимости от иностранного капитала. Английские, дат- ские, немецкие капиталы в 1914—1915 гг. составляли 40—50% общего капи- тала страны. И хотя вовлечение иностранного капитала влекло за собой и оснащение привозной техникой, машиностроительная база России была на очеН|ь низком уровне Низкий объем производства пищевых продуктов обусловил и крайне низ- кий уровень их производства на душу населения. Основными продуктами питания рабочих и крестьян России были низкокачественные продукты. Вы- сококачественные продукты отечественного производства вырабатывались в небольших количествах. К 1917 г. пищевая промышленность России и ее сырьевая база пришли в полный упадок в валовая продукция действовавших предприятий состав лила лишь 50% oi уровня 1913 г. Партия и советское правительство в годы отражения интервенции и разрухи уделяли огромное внимание проблеме снабжения продовольственными продуктами. Был введен рабочий контроль пищевых предприятий, а в 1918-1919 гг. пищевые предприятия были нацио- нализированы и перешли в ведение Высшего совета народного хозяйства (ВСНХ) К мирному строительству страна приступила лишь в 1921 г. Надо было установить связь между социалистической экономикой. многомиллионным крестьянским хозяйством и частной промышленностью. К 1930 г. доля част- ных секторов упала до 0.8%. а доля выпускаемой ими продукции — до 0,1 %> it в основном была установлена социалистическая система хозяйства. Но пи- щевая промышленность к этому времени достигла лишь уровня 1913 г., в то время как вся промышленность СССР н целом превысила уровень 1913 г. на 32%. Именно поэтому партия особое внимание уделяла развитию пище- вой промышленности, которая по темпам развития намного отставала от других отраслей. В постановлениях партии и правительства отмечалась необ- ходимость технического вооружения пищевой промышленности и создания крупной пищевой индустрии. За годы черной пятилетки основные фонды пищевой промышленности возросли по сравнению с 1928 г. в 1,6 раза; в 1932 г. валовая продукция со- ставляла 226%. к объему валовой продукции в 1928 г. Для этого при срав- нительно низких капиталовложениях были использованы производственно- технические базы старых предприятий, собраны распыленные отрасли, обнов- лены многие предприятия В 1934 г. был создан Народный комиссариат пище- вой промышленности. Второй пятнлетний план ставил <адачу превратить пищевую промыш- ленность в технически передовую отрасль народного хозяйства. На созданной за эти годы производственно-технической базе пищевая промышленность ши- роко развернула массовое производство продуктов. 'Гак, по сравнению е 1928 г. в 1940 г. возросло производство на душу населения (в кт); мяса — с 4.3 до 7.8; рыбы с 5.4 до 7,2; сахара-песка — с 8,4 до 11,2; молока — с 12,8 до 33.7; консервов — с 0,8 до 5.7; кондитерских изделий — с 0,7 до 4.1; масла растительно! о с 3 до 4,1. Валовая продукция пищевой промышленности за годы третьей пятилетки возросла в 1.6 раза по сравнению с 1937 г. и в 4 раза по сравнению е 1913 г. при резком улучшении качества и пищевой ценности продукции, внешнего оформления, упаковки и расфасовки. Вторая мировая война нанесла большой ущерб пищевой промышленное!и. В зоне оккупации и военных действий оказалось более половины всех пище- вых предприятий, резко уменьшилась сырьевая база, не хватало рабочей силы, необходимо было обеспечивать военные потребности. Большое число пре шриитий было эвакуировано в восточные районы страны. К концу войны.
в 1945 г. вся валовая продукция пищевой промышленности составляла 50% от уровня 1940 г. В пятилетием плане восстановления и развития народного хозяйства СССР за 1946—1950 гг. предусматривалось быстрое восстановление и разви- тие всех отраслей пищевой промышленности, восстановление допоенного ас- сортимента и улучшение качества продукции. Пищевая промышленность по- лучила от народного хозяйства за эту пятилетку капиталовложений на сумму 1,36 млрд, рублей, т. е. больше, чем за все годы довоенных пятилеток. Вало- вая продукция пищевой промышленности за годы первой послевоенной пяти- летки возросла в 1,9 раза и к 1950 г. превзошла довоенный уровень. Вы- работка в 1950 г. к 1940 г. (в %) составляла: мяса—103,7; рыбы— 125; сахара-песка — 116,5; молока — 84; масла животного—148; масла раститель- ного— 103; консервов—138; кондитерских изделий — 125; макаронных изде- лий— 136; табачных изделий— 124. С 1950 по 1965 гг. капитальные вложения в пищевую промышленность составили 13 млрд, рублей. Такой объем капиталовложений обеспечил техни- ческое перевооружение старых предприятий и строительство новых. Особое внимание было уделено внедрению новой техники, улучшению работы конст- рукторских организаций машиностроения, освоению производства новейшего оборудования. В эти годы было построено более 800 крупных заводов, ре- конструировано 2000 действующих пищевых предприятий. Объем продукции в 1965 г. составил 163,3% к объему 1958 г. Валовая продукция по сравнению с 1940 г. возросла в 3,3 раза, а с 1913 — в 12,8 раза. Из малоотраслевой промышленности, в которой преобладали мукомольно-крупяная, сахарная и спиртоводочная, пищевая промышленность СССР превратилась в многоотрас- левую. В 1965 г. по сравнению с 1940 г. рост производства мяса увеличился в 3,5 раза; рыбы — в 4,1; сахара-песка — в 4; молочных продуктов — в 9; масла животного—в 4,7; растительного—в 3,5; консервов — в 6.3; конди- терских изделий — в 3; макаронных—в 3,8; муки — в 124; чая — в 3.4 и т. д. На мартовском (1965 г.) Пленуме ЦК КПСС был взят курс на усиление аграрной политики с целью подъема сельскохозяйственного производства н улучшения на этой основе снабжения продовольствием и сырьем. Однако в развитии продоволбственной программы начиная с 1972 г. был отмечен за- стой. Поэтому на майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС была принята Про- довольственная программа СССР на период до 1990 года. В ней на первый план были выдвинуты задачи значительного улучшения снабжения населения продуктами питания и определены основные направления развития агропро- мышленного комплекса (АПК) страны, конкретные пути и средства решения продовольственной проблемы. АПК страны представляет собой совокупность отраслей, взаимосвязанных и взаимодействующих между собой в целях обеспечения населения продо- вольствием и другими предметами потребления, вырабатываемыми из сырья сельскохозяйственного происхождения. Объективная необходимость соедине- ния земледелия с промышленностью возникает из специфических особенно- стей сельскохозяйственного производства и связанных с ним отраслей, тре- бующих сокращения до минимума разрыва во времени между сбором уро- жая и его переработкой, между смежными технологическими процессами но производству готовой продукции для рационального использования сырья. Агропромышленная интеграция позволяет оптимизировать основные про- порции между сельским хозяйством и промышленностью, перерабатывающей сельскохозяйственное сырье, дает возможность создания единых планово-эко- иомических, учетно-статистических, транспортных н других служб для орга- низации в сельском хозяйстве крупных предприятий с индустриальной техно- логией по переработке сырья. Промышленное производство в крупных кол- хозах и совхозах по переработке сельскохозяйственной продукции позволит в значительной мере снизить потери при транспортировании и хранении. Г1я- тилетним планом на одиннадцатую пятилетку предусмотрено было освоить 'в отраслях АПК 233 млрд, рублей капитальных вложений, из них 190 млрд, рублей — в сельском хозяйстве. 6
В двенадцатой пятилетке намечено выделить для всех отраслей АПК 33—35% капитальных вложений по народному хозяйству, нз них 27—28% — для сельского хозяйства. В отраслях перерабатывающей промышленности ка- питальные вложения предусмотрено направлять на развитие мощностей, по- зволяющих в кратчайшие сроки увеличить выпуск продовольствия (мяса, мо- лока. плодов и овощей, макаронных и кондитерских изделий, муки, круп и т. д.). а также на строительство хранилищ и холодильников, поточно-меха- низированных линий по производству консервов, замораживанию плодов и овощей и т. д. Все это намечено сделать путем технического перевооружения и реконструкции действующих предприятий и производств, ускоренного вво- да в действие строящихся объектов. Намечено строительство крупных сахарных заводов, маслоэкстракцион- ных, молочных заводов, элеваторов, крупных предприятий, стационарных (ерносушилок, овощехранилищ. Предусмотрено введение производственных мощностей для комплексного использования сырья и вторичных ресурсов, по- лучаемых при переработке сельскохозяйственного сырья. Продовольственная программа ставит перед отраслями АПК следующие задачи: обеспечить производство, заготовке, хранение и переработку без по- терь всего выращенного урожая, дать продукцию потребителю в удобной упаковке и красочном оформлении; разработать технологии производства про- дуктов различного, в том числе специального назначения; обеспечить насе- ление полноценным питанием по сбалансированному рациону. Проблема продовольственного снабжения советского народа, удовлетво- рение его возрастающей потребности в продуктах питания была и остается в центре внимания КПСС и Советского правительства. Пищевые продукты являются источниками энергии, участ- вуют во всех процессах обмена веществ, служат пластическим материалом для построения тканей организма человека. Эти вопросы рассмотрены в главе «Пища и питание». В этой главе также говорится об основных компонентах сырья, их роли в различных технологических процессах. Состав сырья и его изменение под действием разных факторов определяет особен- ности. специфику обработки сырья, возможности интенсифика- ции процессов и разработку новых технологий. В главе «Пища и питание» освещаются также вопросы стандартизации и управ- ления качеством пищевых продуктов. В следующих главах рассмотрены основные технологии от- раслей, перерабатывающих сырье растительного происхожде- ния, которые делятся па две группы — занятые первичной пере- работкой сырья и запятые вторичной переработкой сырья. ’ Учебник «Технология пищевых производств» предназначен для техникумов пищевой промышленности, подготавливающих учащихся по специальностям 1706 «Планирование на предприя- тиях пищевой промышленности» и 1728 «Бухгалтерский учет». Учебник составлен в соответствии с учебными программами этих курсов. Предисловие, главы 1, 7, 10 написаны д-ром техн, наук, профессором Л. П. Ковальской, глава 2 — канд. техн, наук, доцентом Н. Н. Шебершневой, главы 3 и 4 — канд. техн, наук, доцентом Г. М. Мелькиной, главы 5, 6, 7 и 8—канд. техн, наук, доцентом И. С. Шуб, глава 9 — канд. техн, наук., доцен- том В. С. Шикиной. 7
глава ПИЩА И ПИТАНИЕ Пищевые продукты в организме человека выполняют три основные функции: снабжают организм материалом для по- строения его тканей и постоянного обновления их; снабжают организм энергией, необходимой для жизнедеятельности и со- вершения работы; снабжают организм веществами, играющими важную роль в регулировании обмена веществ. Ткани тела человека массой около 70 кг состоят из 40—45 кг воды, 16—17 кг белка, 7—10 кг жира, 2,5—3 кг мине- ральных солей и 0,5—0,8 кг углеводов. Для обеспечения слож- ных процессов жизнедеятельности организму требуется посто- янное поступление всех вышеперечисленных веществ и вместе с ними биологически активных соединений (витаминов, фермен- тов и т. д.). В организме человека питательные вещества подвергаются сложным изменениям, в результате которых превращаются в вещества самого организма, его клеток и тканей, т. е. усваи- ваются. Этот процесс называется ассимиляцией. Одновременно с созданием клеток и тканей в организме постоянно происхо- дит частичное их разрушение. Процесс распада веществ, входя- щих в состав клеток и тканей, называется диссимиляцией и происходит с выделением энергии, затрачиваемой на все виды работы органов. Оба процесса находятся в тесной взаимосвязи. Совокупность их называется обменом веществ. Обмен веществ бывает основной и дополнительный. Основ- ной обмен веществ и затраты на него связаны со всеми жизнен- ными, физиологическими процессами, протекающими в орга- низме (дыхание, кровообразование, пищеварение и т. д.). Дополнительный обмен веществ вызывается затратами энергии на выполняемую человеком работу. Единственным источником, энергии для организма является пища. Энергию, поставляемую организму продуктами питания, принято выражать в тепловых единицах—килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж). Количество энергии, выделяемой при усвоении организмом того или иного пищевого продукта, называется калорийностью этого продукта. Так, при окислении 1 г жира организм получает 9 ккал (37,7 кДж), 1 г белка — 4 ккал (16,7 кДж), 1 г углеводов 8
3J5 ккал (15,7 кДж). Это калорийность брутто, которая содер- жится в продукте и выделяется при его сгорании. Но организмом питательные вещества усваиваются не полностью; для опреде- ления истинной калорийности надо калорийность брутто умно- жить на коэффициент усвояемости питательного вещества. Коэффициент усвояемости сахара — 1; животных жиров — 0,85 (за исключением сливочного масла); растительных жиров — 0,95; белков — 0,85—0,95 (в зависимости от их природы). Потребность в различных пищевых веществах и энергии зависит от пола, возраста и характера трудовой деятельности. Для правильного составления рациона питания с учетом харак- тера и интенсивности трудовой деятельности специалисты в об- ласти гигиены питания подразделяют все взрослое население на 4 группы. К первой группе относятся лица, работа которых не связана с затратой физического труда или требует незначи- тельных физических усилий. Ко второй группе относятся работ- ники механизированных производств и работники сферы обслу- живания, труд которых не требует большого физического на- пряжения. К третьей — работники производств с частично механизированными процессами труда и работники сферы об- служивания, труд которых связан со значительным физическим напряжением. К четвертой — работники полумеханизированных или неме.ханизированных производств средней и большой тяже- сти труда. Лица, труд которых связан с большим нервным напряжением (работники пультов управления, диспетчеры и т. п.), по потребности в энергии и белках приравниваются к первой группе. Кроме того, для определенных контингентов населения установлены специальные нормативы. Так, потреб- ность в калориях у. мужчин, занятых особо тяжелым ручным трудом (землекопы, грузчики, лесорубы и т. п.), составляет 4500 ккал, студентов — 3300 ккал, студенток — 2800 ккал. Правильное составление индивидуального рациона питания возможно лишь при знании химического состава пищевых про- дуктов. Все вещества, входящие в состав пищевых продуктов, подразделяются на две группы: группу органических веществ (белки, углеводы, жиры, пищевые кислоты, витамины, фер- менты) и группу' минеральных веществ (вода, макро- и микро- элементы). БЕЛКИ Белки представляют собой важнейшую составную часть пищи. Недостаточность белков в пище является одной из при- чин повышенной восприимчивости организма к инфекционным заболеваниям. При недостаточном количестве белков в пище снижается кроветворение, задерживается развитие растущего организма, нарушается деятельность нервной системы, печени 9
и других органов, замедляется восстановление клеток после ’ тяжелых заболевании. Избыток белков в рационе также может принести вред организму. В принятых в СССР нормах питания рекомендовано, чтобы в пищевом рационе за счет поступления белка было обеспечено в среднем 14% общей калорийности. Белок поступает в организм только с продуктами питания. Белки — это органические высокомолекулярные соединения,, в состав которых входит пять элементов: углерод, кислород, водород, азот и сера. Белки представляют собой полимеры, построенные из аминокислот. В животных организмах белки преобладают по своей массе над другими соединениями. Так, организм человека на 60% состоит из белковых веществ. Поступая с пищей в организм человека, белки подвер- гаются действию ферментов и гормонов и в конечном итоге расщепляются на составляющие их аминокислоты. Аминокис- лоты всасываются через стенки кишечника в кровь. Током крови часть аминокислот подается в печень, где происходят их дальнейшие превращения. А большая часть разносится к тка- ням и органам, где аминокислоты расходуются на построение и обновление белков клеток, а также на построение и обновле- ние биологически активных веществ — ферментов и гормонов. Белки являются главным материалом для построения тканей организма. Наконец, некоторая часть белков является и источ- ником энергии для организма (главным образом, при нехватке углеводов и жиров). Организм человека обладает способностью образовывать ряд необходимых ему аминокислот из аминокислот, имеющихся в организме. Из этих вновь созданных аминокислот и обра- зуются белки. Однако из 22 аминокислот* 8 (триптофан, лей- цин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин, финилаланин) организм человека не способен синтезировать. Но тем не менее они входят в состав белковых веществ человека. Эти аминокис- лоты носят название «незаменимые», и они должны достав- ляться организму извне, с продуктами питания. Следовательно, не все продукты, содержащие белки, равноценны, их питатель- ная ценность зависит от содержания незаменимых аминокислот. Кроме того, питательная ценность белков зависит от степени усвояемости их организмом. Белок яйца, например, усваивается полностью, молока — на 75%, говядины — на 80, рыбы — на 83, гороха — на 44%. Человек получает белки с яйцами, рыбой, мясом, молоком, молочными продуктами, а также с продуктами растительного происхождения, в первую очередь продуктами переработки зла- ковых. Растительные белки должны составлять меньшую часть в дневном рационе (около 40%); а более полноценных белков животного происхождения должно поступать около 60%. Потребность человеческого организма в белках составляет от 1,1 10
до 1,5 г/сутки на 1 кг массы человека. Следовательно, потрео- цость взрослого человека в белках в сутки в среднем 100 г (минимум 70 г). К основным свойствам белков, играющим наибольшую роль при производстве пищевых продуктов, относятся следующие. Способность к гидратации, т. е. поглощению и удержива- нию влаги. Влага связывается не адсорбционно (как например, у крахмала), а осмотически, более прочно. Белки способны при нормальных условиях удерживать воды в 2—3 раза больше своей массы. С этим свойством тесно связана способность бел- ков поглощать воду и при определенных условиях образовы- вать растворы, называемые студнями. Набухание белков играет большую роль в пищевых технологиях (набухание зерна при замочке, муки при замесе теста, масличных семян при произ- водстве растительных масел и т. д.). Набухший в воде белок пшеничной муки образует клейковину. Второе очень важное свойство белков — денатурация — из- менение пространственной ориентации белковой молекулы, не сопровождающееся разрывом ковалентных связей. Она проис- ходит при повышении температуры, механических и химических воздействиях и других факторах и играет важную роль в тех- нологических процессах, связанных с образованием структурных систем полуфабрикатов и готовых блюд (хлеба, макаронных изделий). Пенообразование — способность белков образовывать эмуль- сии в системе жидкость — газ (такие системы называют пена- ми). Белки как пенообразователи широко используются при изготовлении кондитерских изделий. И еще одно свойство — гидролиз белков — расщепление на составные части под дейст- вием ферментов также является фактором, используемым в ряде отраслей пищевой промышленности. ЛИПИДЫ Жиры и жироподобные вещества (липоиды) объединяются общим названием липиды. Жиры представляют собой готовый «горючий» материал, который снабжает организм энергией. Жиры делятся на животные (большей частью твердые при - комнатной температуре) и растительные, или масла (как пра- вило, жидкие за исключением какао масла). По химическому строению жиры представляют собой сложные эфиры трехатом- иого спирта глицерина и жирных кислот. Свойства жиров за- висят в основном от состава жирных кислот. В наибольших количествах в жирах встречаются пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая и арахидоновая кислоты. Жирные кис- . лоты подразделяются на предельные (насыщенные) и непре- дельные (ненасыщенные). Первые две из перечисленных пре- 11
обладают в жирах животного происхождения, вторые —в рас- тительных. По биологической активности предельные жирные кислоты уступают непредельным. Попадая в организм человека, жиры гидролизуются на составные элементы: глицерин и жирные кислоты. Глицерин непосредственно всасывается слизистой оболочкой кишечника, а жирные кислоты реагируют с желчными кислотами и обра- зуют также всасываемые вещества. Жиры, поступающие с пищей, частично идут на создание жировых запасов в тканях. Удовлетворение потребности в жире и всех его компонентах зависит от вида и качества жира; при установлении потребности в жире необходимо учитывать взаимодополняемость животных и растительных жиров. Так, оптимальный в биологическом отношении баланс создается при включении в суточный рацион 70—80% животных жиров и 20—30% растительных. Нормы поступления в организм жиров рассчитывают с учетом возраста, характера трудовой деятель- ности, национальных особенностей и климатических условий. В нормах питания, рекомендованных в СССР, предусматри- вается, чтобы в пищевом рационе за счет поступления жира было обеспечено 30% калорийности. Жироподобные вещества (липоиды), так же как и жиры, принимают активное участие в обмене веществ. Они входят в состав пограничного слоя клеток и регулируют проницаемость клеточных стенок. Из отдельных представителей в природе осо- бенно распространены фосфатиды и стерины. Фосфатиды, как и жиры,— это сложные эфиры глицерина и жирных кислот, но помимо этих компонентов они содержат еше фосфорную кислоту и азот. Наиболее распространенными из фосфатидов являются лецитины (соотношение фосфора и азота 1:1). Лецитин содержит фосфор и холии и является био- логическим антагонистом холестерина. Он стимулирует разви- тие растущего организма, благоприятно влияет на деятельность нервной системы, печени, стимулирует кроветворение, повышает сопротивляемость организма токсическим веществам, улучшает усвоение жиров, препятствует развитию атеросклероза. Значи- тельное количество лецитина содержится в гречневой крупе, пшеничных отрубях, салате. Много лецитина в сое, фасоли и других зернобобовых культурах. Лецитины — поверхностно- активные вещества; они применяются в пищевой промышлен- ности в качестве эмульгаторов (при производстве маргарина, в кондитерской, хлебопекарной промышленности и т. д.). Особо важное значение среди стеринов имеет холестерин, участвующий в образовании желчных кислот в организме, витамина D, а также в регуляции проницаемости стенок кле- ток. Холестерин содержится в значительном количестве в живот- ных жирах, яичных желтках, икре, мозгах, печени, почках и 12
играет большую роль, в частности, в деятельности нервной системы. В пищевой промышленности холестерин применяется как стабилизатор жировой эмульсии. Основные свойства жиров, используемые в пищевой про- мышленности, следующие. Все жиры нерастворимы в воде, но растворимы в органи- ческих растворителях. Это свойство используется при получе- нии растительных масел экстракционным способом. Жиры хорошо растворяют и адсорбируют органические вещества, в том числе и ароматические, поэтому их нельзя хранить рядом с пахучими веществами. При нагревании под давлением жиры расщепляются на гли- церин и соответствующие жирные кислоты. В присутствии щелочи эта реакция идет при нормальном давлении с образо- ванием глицерина и солей жирных кислот. Это свойство ис- пользуется в парфюмерной промышленности при производстве мыла. Жиры, будучи нерастворимыми в воде, способны в присут- ствии поверхностно-активных веществ (эмульгаторов) образо- вывать стойкие эмульсии. Это свойство используется при про- изводстве майонеза и маргарина. При хранении в неблагоприятных условиях (повышенная температура, влажность, свет) жиры под действием ферментов гидролизуются на глицерин и свободные жирные кислоты. Последние, особенно ненасыщенные, под действием кислорода воздуха окисляются с образованием продуктов горьковатого вкуса. Этот процесс называется прогорканием. При высоких температурах (250—300°С) жиры гидроли- зуются на жирные кислоты и глицерин, который разлагается до акролеина — вещества с неприятным запахом. Жиры могут переходить из жидкого состояния в твердое в результате насыщения водородом полиненасыщенных жирных кислот (процесс гидрогенизации). УГЛЕВОДЫ Углеводы широко распространены в природе, главным об- разом, в растительном мире. Синтезируются углеводы в зеле- ных частях растений. Наряду с белками и жирами, они явля- ются необходимой составной частью пищи человека и живот- ных, причем по количеству преобладают над всеми другими компонентами. В семенах злаков углеводы составляют до 80%, а в рисе До 90%. Большое количество содержится их в хлебе, крупах и картофеле в виде крахмала, в виде сахаров — в сахаре, в кон- дитерских изделиях, сладких плодах и ягодах. Многие отрасли пищевой промышленности связаны с био- 13
химической переработкой углеводов (брожение теста, получе- ние вина, пива, спирта, дрожжей, пищевых кислот, ацетона и т. д.). В крахмало-паточной промышленности из растений добывается крахмал и превращается в патоку, декстрины, глю- козу, мальтозу. Свеклосахарная промышленность добывает из клубней сахарной свеклы и сахарного тростника ценнейший пищевой продукт — сахарозу. Углеводы — это вещества, состоящие из углерода, кисло- рода и водорода с общей формулой Ст(Н2О)„. Они делятся па две группы: моносахариды и полисахариды, которые в свою очередь делятся на полисахариды первого порядка (сахароза, мальтоза, лактоза и др.) и полисахариды второго порядка — высокомолекулярные углеводы (крахмал, клетчатка и др.). Главные представители моносахаридов — гексозы (С6Н|2О6) п пентозы (CsHiqOs). Все моносахариды — кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и оптически активные (вращают плоскость поляризации). В пищевом отношении моносахариды — наиболее легко усвояемые углеводы; без уча- стия ферментов они в неизмененном состоянии всасываются че- рез стенки кишечника в кровь. Наиболее важное значение из моносахаридов в пищевом отношении имеют глюкоза и фруктоза. Глюкоза широко рас- пространена в растительном мире; она находится в семенах, плодах, листьях и корнях растений в свободном состоянии или в составе полисахаридов. Много ее в соке винограда (до 10%). Особенно много связанной глюкозы находится в растениях в виде крахмала и клетчатки. Много в пчелином меде — около половины сухих веществ. В промышленности глюкозу получают путем кислотного гидролиза крахмала. Глюкоза сбраживается дрожжами, негигроскопична. Сладость ее составляет 70% от сладости сахарозы. Фруктоза (левулеза, плодовый сахар) в природе распрост- ранена как в свободном, так и в связанном состоянии. Вместе с глюкозой она находится во многих плодах и ягодах. В рав- ном с глюкозой количестве находится в виноградном соке и пчелином меде. В связанном состоянии находится в сахарозе. На воздухе фруктоза гигроскопична, что затрудняет ис- пользование ее в чистом виде в кондитерском производстве. При кипячении водного раствора быстро разлагается. По сла- дости она в 1,5 раза превосходит сахарозу; как и глюкоза сбраживается дрожжами. Наибольшее пищевое значение из полисахаридов первого порядка имеют три дисахарида: сахароза, мальтоза и лактоза. Все они являются кристаллическими веществами, хорошо рас- творимы в воде, сладкие. Наибольшую сладость имеет саха- роза, затем мальтоза и лактоза. Все три сахара оптически активны и обладают общим для полисахаридов свойством под- 14
вергаться гидролитическому распаду (кислотному или фермен- тативному) с образованием двух моноз. Сахароза — наиболее распространенный в растительном мире сахар. Ее много в сахарной свекле, тростнике, в плодах дыни, арбуза. В про- мышленности сахароза получается из сахарной свеклы и сахар- ного тростника. Она хорошо сбраживается дрожжами, подвер- гается гидролизу, распадаясь на глюкозу и фруктозу. Смесь глюкозы и фруктозы называется инвертным сахаром. Он обладает антикристаллизационными свойствами. Эти свой- ства широко используются в кондитерской промышленности. В сахарной же промышленности от инвертного сахара (кото- рый там относят к вредным несахарам) необходимо избав- ляться, так как он мешает процессу кристаллизации сахарозы. Мальтоза при гидролизе распадается на две молекулы глю- козы. В свободном состоянии мальтоза в природе встречается главным образом в семенах злаковых, особенно при их про- растании. В основном мальтоза получается в результате фер- ментного гидролиза крахмала при участии амилаз. Сбражи- вается дрожжами в присутствии глюкозы. Лактоза (молочный сахар)—сахар, дающий при гидролизе галактозу и глюкозу. Она содержится в молоке всех млеко- питающих, например в коровьем молоке ее 4—5%. Сбражи- вается лактоза лишь теми видами дрожжей, которые выраба- тывают фермент лактазу. Относительная сладость сахаров (в усл. ед.) следующая: сахароза—100; фруктоза — 173; инвертный сахар—130; глю- ' коза — 74; мальтоза—32,5; галактоза — 32,1; лактоза — 16. Полисахариды второго порядка — это высокомолекулярные . соединения. В растительном мире они играют роль запасного питательного вещества или же являются основой опорных тка- ней организма. Полисахариды иод действием кислот или соот- ветствующих ферментов расщепляются на свои первичные строительные структуры. Крахмал — наиболее важный по своей пищевой ценности полисахарид. Он содержится во всех растениях, выполняя роль запасного питательного вещества. Например, в зернах разных .злаков крахмала содержится от 55 до 80%, в картофеле— 75%. Зерно крахмала состоит из двух компонентов — амилозы и амилопектина, одинаковых по химическому составу, но разных по структуре. Формула и того, и другого—(СбНюОь),,, но , у амилозы /1 = 2004-1000, а у амилопектина доходит до 200000. В холодной воде зерна крахмала не растворяются. Но при . нагревании воды начинается процесс его клейстеризации, при- . чем для разных крахмалов температура клейстеризации раз- лична (например, для пшеничного она равна 55—60°С). При кипячении с разбавленными кислотами крахмал пре- вращается в глюкозу; при ферментном гидролизе солодовой 15
амилазой — в основном в мальтозу и частично в глюкозу. Гидролиз крахмала протекает ступенчато через образование декстринов, представляющих собой обрывки цепей крахмаль- ных молекул. Крахмал очень гигроскопичен. В обычных усло- виях, хотя он и сухой на ощупь, он удерживает до 20% влаги. Крахмал в пищевой промышленности — основное сырье для производства глюкозы и патоки, применяемой в кондитерской промышленности в качестве антикристаллизатора. В растительных продуктах наряду с углеводами, обеспечи- вающими организм энергией, содержатся так называемые не- пищевые углеводы — целлюлоза, пли клетчатка, и пектиновые вещества. Практического значения как источник энергии в пище- вом рационе клетчатка не имеет, поскольку усваивается только на 25%, но клетчатка способствует нормальной функции кишечника. Серый пшеничный хлеб, ржаной хлеб, овощи, в которых содержится клетчатка, нужно повседневно включать в рацион. Очень полезны сырые овощи и фрукты. Целлюлоза — это полисахарид, составляющий основную массу органического вещества всех растений, основу их опорных структур. Особенно много целлюлозы в волокнах хлопчатника (свыше 90%). Чистая клетчатка — белая гигроскопичная масса волокнистого строения без вкуса и запаха. В воде она не на- бухает, устойчива к действию разбавленных кислот и щелочей. При полном кислотном гидролизе клетчатка, как и крахмал, превращается в глюкозу. Примесь клетчатки к белкам заметно снижает их усвояемость, так как клетчатка адсорбирует ами- нокислоты и сокращает длительность прохождения белка по желудочно-кишечному тракту. Пектиновые вещества не усваиваются организмом,.но играют важную роль в физиологии питания и в пищевой технологии. Они образуют комплексные соединения с тяжелыми металлами, выводят их из организма. В кислой среде в присутствии сахара и кислоты пектиновые вещества- образуют плодово-ягодные студни. На этом их свойстве основано производство джема, повидла, мармелада, пастилы. В растительном сырье пектиновые вещества встречаются в виде нерастворимого в воде протопектина или растворимого пектина. Процесс перехода протопектина в растворимый пек- тин происходит при созревании плодов и ягод, при тепловой обработке растительного сырья, при осветлении плодово-ягод- ных соков. Наибольшее количество пектиновых веществ содер- жится в яблоках, айве, абрикосах, сливе (до 1,5%). Поступая в организм человека, все сложные углеводы под- вергаются гидролитическому распаду, превращаясь в глюкозу. Моносахариды также превращаются в глюкозу. Глюкоза через стенки кишечника непосредственно всасывается в кровь. Нор- 16
мальное содержание глюкозы в крови около 0,1%. Количество это регулируется печенью: если сахара поступает много, то он накапливается в печени в виде запасного вещества животного крахмала (гликогена), который при недостаточном поступлении сахаров в организм превращается в глюкозу. Свыше половины энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности, организм человека получает с углеводами. Если организм получает достаточное количество углеводов, то именно они, а не другие пищевые вещества (жиры и белки) являются источниками энергии. При их избыточном поступле- нии они превращаются в жир и откладываются в виде запасов в тканях. При недостатке углеводов удовлетворение энергети- ческих потребностей организма будет осуществляться за счет жиров и белков. Углеводы имеют исключительно важное значение для дея- тельности мышц, нервной системы, сердца, печени и других органов. Они играют роль в процессах обмена веществ, так как необходимы для нормального усвоения организмом жиров. Но избыточное поступление сахара в сочетании с общим высо- кокалорийным питанием может привести к ожирению, раннему развитию атеросклероза и снижению работоспособности. Кроме названных отрицательных последствий, избыточное поступле- ние сахара может привести к возникновению гипергликемии (повышенное содержание сахара в крови), которая отрица- тельно сказывается на функции поджелудочной железы. Средняя суточная потребность взрослого человека в углево- дах 500 г (от 430 до 630 г). Но несмотря на такое большое потребление, в организме человека содержание углеводов не превышает 2%. В нормальном пищевом рационе углеводов должно быть приблизительно в 4 раза больше, чем белков. Потребность в углеводах определяется величиной энергетических затрат. Чем интенсивнее физическая нагрузка, чем больше объем мышечной работы, тем выше потребность в углеводах. Пожи- лым людям, а также лицам, занимающимся умственным трудом и имеющим избыточный вес, рекомендуется, чтобы количество ежедневно поступающего в организм сахара не превышало 15% от общего суточного количества углеводов. ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ Помимо белков, жиров и углеводов, в состав пищевых про- дуктов могут входить другие органические вещества, которые содержатся в очень незначительных количествах. Они не влияют на энергетическую ценность, однако оказывают сущест- венное влияние на вкус, цвет и аромат пищевых продуктов и, ‘-’—1513 17
в какой-то мере, на обмен веществ в организме. Наибольшего; внимания из них заслуживают органические кислоты. Органические кислоты содержатся во всех пищевых про- дуктах, придавая им специфический вкус и аромат. Во многих свежих плодах и ягодах содержится целый набор органических кислот (как правило, это яблочная, лимонная, виннокаменная кислоты). В других продуктах органические кислоты обра- зуются в процессе технологической обработки (при созревании теста, при квашении овощей, при брожении и формировании вин и т. д.). При этом они выполняют роль вкусовых, а иногда и бактерицидных веществ (например, молочная кислота в ква- шениях). Пищевые органические кислоты можно получать путем синтеза (например, микробиологического) и затем до- бавлять их в кондитерские изделия, напитки и другие продукты для улучшения их вкуса и аромата. Органические кислоты являются биологически активными веществами, участвуют в окислительно-восстановительных про- цессах, происходящих в живом организме. Содержание органи- ческих кислот в плодах, ягодах и овощах от 0,5 до 3%. Суточ- ная потребность организма человека в них около 2 г. ВИТАМИНЫ Витамины — вещества, относящиеся к незаменимым факто- рам питания животных и растительных организмов. Витамины поступают в организм в основном с пищей. Некоторые из них синтезируются в кишечнике под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов, но образующиеся количества витаминов не всегда обеспечивают полное удовлетворение потребностей орга- низма. Биологическая роль витаминов заключается в их регулятор- ном действии на обмен веществ. Витамины обладают катали- тическими свойствами, т. е. способностью стимулировать хими- ческие реакции, протекающие в организме, а также активно участвуют в образовании п функционировании ферментов. Являясь составной частью ферментов, витамины определяют их нормальную функцию и активность. Витамины влияют на усвое- ние организмом питательных веществ, способствуют нормаль- ному росту клеток и развитию всего организма. Таким образом, недостаток, а тем более отсутствие в организме какого-либо витамина ведет к нарушению процессов обмена веществ. При недостатке их в пище снижается работоспособность человека, сопротивляемость организма к заболеваниям, а также к дейст- вию неблагоприятных факторов окружающей среды. В условиях дефицита или отсутствия витаминов разви- ваются заболевания, известные под названием авитаминозов,
или гиповитаминозов. Причиной витаминной недостаточности может быть не только дефицит витаминов в пищевом рационе, но и нарушение всасывания их в кишечнике, транспорта к тка- ням и превращения в биологически активную форму. Таким образом, нарушение нормального никла превращений витами- нов в организме может также служить причиной витаминной недостаточности. Вначале витамины условно обозначали буквами латинского алфавита: А, В, С, D, Е, Р и т. д. В дальнейшем были приняты единые международные названия витаминов, отражающие их химическую структуру. Все витамины делятся на водораствори- мые, жирорастворимые и витаминоподобные соединения. Водорастворимые витамины. К водорастворимым витаминам' относятся витамин С и витамины группы В. Аскорбиновая кис- лота (витамин С) играет важную роль в обменных процессах, особенно в усвоении белков, в поддержании нормального состояния соединительной ткани и в восстановлении тканей. При недостатке витамина С увеличивается проницаемость сте- нок кровеносных сосудов, нарушается структура хрящевой и костной ткани и развивается пинга. В организме человека аскорбиновая кислота не образуется и не накапливается. Поэтому необходимое количество витамина С должно посту- пать с пищей; для взрослых — от 50 до 100 мг, для детей — от 30 до 70 мг в сутки. Основными источниками витамина С являются овощи, плоды, фрукты и ягоды. Повседневное удовле- творение потребностей в витамине С производится за счет продуктов растительного происхождения (капусты, картофеля, зеленого лука, томатов и т. д.). На сохранение витамина С в пищевых продуктах значи- тельное влияние оказывает хранение продуктов и их кулинар- ная обработка. Так, например, в пищевой зелени через 1 сутки хранения остается от 40 до 60% первоначального количества аскорбиновой кислоты. В очищенных овощах витамин С быстро разрушается, даже если они погружены в воду. Яблоки через 3 мес хранения теряют 16%, через 5 мес — 25, через 1 год — до 50% первоначального содержания аскорбиновой кислоты. Кулинарная обработка, как правило, приводит к снижению содержания аскорбиновой кислоты в продукте. Витамин С раз- рушается под действием металлов. Даже незначительное коли- чество металлов (меди, свинца, цинка и др.), проникающих в пищу из металлической посуды, разрушает аскорбиновую кислоту. Поэтому для приготовления ниши не следует исполь- зовать металлическую, нелуженую и не покрытую лаком посуду. Тиамин (витамин В|) играет первостепенную роль в обмене углеводов: чем выше уровень потребления углеводов, тем больше требуется тиамина. При отсутствии тиамина разви- вается полиневрит. Поступление тиамина в организм происхо- 2* 19
Дит с пищевыми продуктами. Частично тиамин образуется в организме микроорганизмами кишечника, однако эти количе- ства не удовлетворяют физиологической потребности в нем. Суточная потребность в витамине Bi составляет для взрослых 1,4—2,4 мг, для детей — 0,5—2,0 мг. Недостаточность витамина В; ослабляет перистальтику кишечника, вызывает мышечную слабость, снижает физическую и психическую работоспособ- ность. Витамин В, входит в состав многих пищевых продуктов. Наибольшее количество тиамина содержится в дрожжах, осо- бенно в сухих пивных (5 мг на 100 г продукта), в хлебном квасе. Его много в зерновых и бобовых культурах и некоторых продуктах животного происхождения (печень, почки, нежирная свинина, сердце). Тепловая обработка продуктов вызывает незначительное разрушение тиамина, особенно если она произ- водится в кислой среде. Рибофлавин (витамин В.?) принимает участие в процессах роста и относится к ростовым факторам. Он участвует в обмене белков, жиров и углеводов, оказывает регулирующее влияние на состояние центральной нервной системы; воздействует на процессы обмена в роговице, хрусталике и сетчатке глаза, обеспечивает световое и цветовое зрение; влияет на рост и раз- витие детского организма. Рибофлавин поступает в организм с пищей. Суточная потребность в нем составляет для взрослого 1,9—3 мг, для ребенка — 1—3 мг. Основными источниками витамина В2 являются животные продукты — яйца, сыр, молоко, мясо, а также зерновые и бобо- вые культуры (арахис, соя, чечевица, зеленый горошек). Много рибофлавина в дрожжах и молоке. Потери витамина В2 при кулинарной обработке пищи невелики; при сушке и стерили- зации продуктов, при варке мяса, зеленых овощей, картофеля теряется не более 20% витамина. Никотиновая кислота (витамин РР, витамин В3) участвует в реакциях клеточного дыхания, в белковом обмене и способ- ствует повышению усвоения растительных белков в организме; нормализует секреторную и двигательную функции желудка; улучшает секрецию и состав сока поджелудочной железы, нор- мализует работу печени. Суточная потребность здорового чело- века в этом витамине составляет для взрослых 14—25 мг, для детей — 5—20 мг. Недостаток в организме человека никотино- вой кислоты в комплексе с белковой недостаточностью приво- дит к развитию заболевания — пеллагры. Основными источниками никотиновой кислоты яв.тяютс? продукты животного происхождения: мясо домашней птицы говядина, телятина, печень, почки. Очень богаты витамином В дрожжи, рисовые отруби, пшеничные зародыши. В других рас тительных продуктах, особенно в кукурузе и зерновых культу’ 20
раХ; никотиновая кислота находится в связанной, не усвояе- мой организмом форме. Никотиновая кислота — один из наиболее стойких витами- нов при хранении и кулинарной обработке. Воздействие высо- кой температуры, варка и жарение почти не влияют на содер- жание никотиновой кислоты в продукте. Она устойчива к воз- действию света, кислорода, воздуха, щелочей. Пиридоксин (витамин В6) обеспечивает нормальное усвоение белков и жиров, играет важную роль в обмене азота. Суточная потребность здорового человека в этом витамине составляет для взрослых 1,5—2,8 мг, для детей — 0,5—2 мг. Недостаточ- ность пиридоксина вызывает у детей раннего возраста за- держку роста, желудочно-кишечные расстройства, малокровие, повышенную возбудимость; у беременных — стоматит, воспале- ние кожи лица, шеи и волосистой части головы, раздражи- тельность, бессонипу. . Пиридоксин содержится во многих пищевых продуктах рас- тительного и животного происхождения, но в весьма незначи- тельных количествах. Пиридоксин устойчив к действию кислот, щелочей, высокой температуры, но под воздействием солнечного света разрушается. Варка для пиридоксина даже полезна, так как при этом освобождаются активные его части. Длительное хранение продуктов приводит к разрушению пиридоксина, при- чем при повышенных температурах этот процесс происходит гораздо интенсивнее. > Пантотеновая кислота (витамин В5) играет важную роль в обмене веществ. Она оказывает нормализующее влияние на нервную систему и на функции надпочечников и щитовидной ;железы. Суточная потребность здорового человека около 10 мг. Пантотеновая кислота исключительно широко распространена (в природе. Обнаружение ее в значительных количествах в раз- личных растениях и животных тканях определило и название этого витамина — слово «пантотеновая» происходит от грече- ского «вездесущий». Потребность в ней удовлетворяется при обычном питании, и профилактические мероприятия по преду- преждению недостаточности этого витамина не требуются. Фолиевая кислота (витамин В9) участвует в обмене и син- тезе некоторых аминокислот, а также нуклеиновых кислот; оказывает стимулирующее воздействие на кроветворную функ- цию костного мозга; способствует лучшему усвоению вита- мина В|2. Суточная потребность взрослых —0,4 мг, детей — 0,05—0,4 мг, беременных женщин — 0,8 мг, кормящих мате- ;рей— 0,6 мг. При недостатке в организме фолиевой кислоты развивается тяжелая анемия, желудочно-кишечные расстрой- ства, потеря чувствительности и др. Фолиевая кислота широко распространена в растительном и животном мире. Наиболее богатыми источниками ее являются 21
печень, почки и зеленые листья растении. Она синтезируется растениями и многими бактериями и грибами. Микроорганизмы кишечника человека синтезируют фолиевую кислоту в большом количестве, поэтому даже при недостатке ее в питании это количество покрывает потребность в ней организма. Лучшими источниками витамина В9 считают салаты из пищевой зелени. Фолиевая кислота легко разрушается при кулинарной обра- ботке продуктов. При изготовлении первых блюд овощи и мясо теряют около 70—90% этого витамина. Велики потери фолие- вой кислоты также и при консервировании продуктов. Цианокобаламин (витамин Bj2) принадлежит к веществам с высокой биологической активностью. В этом витамине нуж- даются все животные организмы. Витамин В12 участвует в син- тезе метионина, нуклеиновых кислот, процессах кроветворения и т. д. Недостаток витамина Bj2 обычно развивается при нару- шении его всасывания и проявляется в тяжелых формах ане- мии. Суточная потребность здорового человека составляет для взрослых 0,002 мг, для детей — 0,002—0,005 мг. В организм поступает с пищей и, кроме того, синтезируется микроорганиз- мами кишечника. Основным источником нианокобаламина являются продукты животного происхождения, особенно много его содержится в говяжьей печени. Цианокобаламин широко используется в медицине, животноводстве и птицеводстве. В промышленности его получают на основе микробиологического синтеза. Жирорастворимые витамины. К жирорастворимым относятся витамины А, группы D, Е и К. Ретинол (витамин А) широко распространен в природе. В растительных тканях он встречается в виде провитамина — пигментов каротиноидов, превращающихся в организме в рети- нол; в животных тканях содержится в готовом виде. Ретинол участвует в образовании зрительных пигментов, обеспечивает нормальный рост организма, приспособление глаз к свету раз- личной интенсивности. Потребность здорового человека в сутки в ретиноле составляет для взрослых 1,5 мг, для детей и под- ростков — 0,5—1,5 мг. В ретиноле нуждаются все животные, причем человек, травоядные и всеядные животные могут по- полнять количество витамина А в организме как за счет по- ступлений самого витамина, так и за счет его предшественни- ков— каротиноидов. Витамина А особенно много в печени животных и рыв а также в рыбьем жире и жире, добываемом из печени мои ских животных. Витамин А и каротин хорошо сохраняются пЛ консервировании продуктов и в процессе приготовления пищи? Кальциферолы (витамин D) оказывают влияние на мине- ральный обмен веществ, на костеобразование, регулируя прежде всего соотношение кальция и фосфора; обеспечивают всасыва- 22
лив этих элементов в тонком кишечнике и перенос кальция из крови в костную ткань. Кальциферолы особенно необходимы в молодом возрасте, когда идет интенсивный рост и окостене- ние скелета. Недостаточное количество витамина D в организме приводит к развитию рахита. Потребность здорового человека в сутки составляет для взрослых 0,0025 мг, для детей — 0,0125 мг. Кальциферолы содержатся только в продуктах животного происхождения. Богатейшим источником их является жир печени тунца, трески и других рыб. Пищевые продукты, как правило, бедны этим витамином. В организме человека, вита- мин D образуется при облучении солнцем содержащегося в коже провитамина, который образуется в организме из холе- стерина. Из кожи витамин переносится в другие органы и кон- центрируется, главным образом, в печени и плазме крови. Токоферолы (витамин Е)—группа, состоящая из 7 вита- минов, различных по биологическому действию. Токоферолы стимулируют мышечную деятельность и функции половых желез, способствуют накоплению во внутренних органах всех [жирорастворимых витаминов, особенно ретинола. > Суточная потребность здорового человека составляет для Взрослых 10—20 мг, для детей — 0,5 мг на 1 кг веса. Токофе- ролы содержатся в растительных маслах, которые и являются основными источниками токоферолов в питании человека, а также в зеленых частях растений. Особой ценностью отли- чается подсолнечное масло, в котором все токоферолы пред- ставлены в наиболее активной форме. Токоферолы обладают высокой устойчивостью, не разрушаются при нагревании до 170°С и под воздействием ультрафиолетовых лучей. • Филлохиноны (витамин К) — важнейший фактор свертыва- ния крови. Недостаточность витамина К вызывает кровотечения из различных органов (носа, десен, органов желудочно-кишеч- його тракта и др.). Суточная потребность в витамине К состав- ляет для взрослых 0,2—0,3 мг, для беременных женщин — 2—5 мг, для новорожденных — 0,001—0,012 мг. Филлохинон Содержится в зеленых листьях салата, капусты, шпината, кра- пивы. Природные витамины К не получили широкого практи- ческого использования для медицинских целей в связи с плохой растворимостью в воде. В медицинской практике применяются Главным образом синтетические препараты викасол и синкавит. Кроме перечисленных витаминов, необходимость которых Для человека бесспорно установлена, имеются и другие био- логически активные вещества (витаминоподобные соединения). К ним относят биофлавопопды, холин, инозит, липоевую, орото- вую, пангамовую, парааминобензойную кислоты и др. К биоло- гически активным веществам, близким по характеру действия к витаминам, можно отнести ненасыщенные жирные кислоты. 23
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА Наряду с органическими веществами — белками, углеводами, жирами — в клетках живых организмов содержатся соединения, составляющие обширную группу минеральных веществ. К ним относятся вода и различные соли, которые, находясь в раство-| репном состоянии, диссоциируют (распадаются) с образова-] нием ионов: катионов (положительно заряженных; и анионов] (отрицательно заряженных). Часто минеральные вещества вхо-' дят в состав сложных органических веществ, например, металле-' протеидов (металлобелков). Так, железо входит в состав гемо- глобина; магний, марганец, медь, кобальт и другие металлы — в состав многих ферментов и т. д. Минеральные вещества пред- ставляют собой необходимые компоненты питания, обеспечи- вающие нормальную жизнедеятельность и развитие организма. Вода относится к веществам, не образующим энергии при использовании в организме, но без воды жизнь невозможна. При введении в пищевой рацион необходимого количества жидкости обеспечивается надлежащий объем (масса) пищи, который создает чувство насыщения. Суточная потребность в воде в среднем 35—40 мл на 1 кг веса тела, т. е. около 2,5 л. Значительная часть этой нормы (около 1 л) содержится в пищевых продуктах (например, в кашах — до 80%, в хлебе — около 50%, в овощах и фруктах—до 90%). Так называемая свободная жидкость, содержащаяся в супе, компоте, молоке, чае, кофе и других напитках, должна составлять около 1,2 л при общей массе дневного рациона около 3 кг. Количество воды, вводимое в организм с пищей и питьем, меняется в зави- симости от климатических условий и интенсивности физиче- ской работы. Жизнь человека невозможна без воды: без пищи человек может прожить до 30 суток, без воды он погибает на 4— 5-е сутки. Организм человека на 2/3 состоит из воды, причем в разных частях и органах ее содержится неодинаковое коли-^ чество. I Функции воды в организме важны и разнообразны: водя растворяет питательные вещества, транспортирует их в oprij низме; выводит отходы процессов обмена из клеток; является* дисперсионной средой для крови, протоплазмы клеток и т. д.; является терморегулятором организма, т. е., будучи хорошим проводником тепла, выравнивает температуру между соседними клетками, предохраняя, следовательно, организм от перегрева; все реакции гидролиза питательных веществ происходят с уча- стием воды; вода входит в состав межсуставной жидкости- Животный организм очень чувствителен к недостатку, а тем более к отсутствию тех или иных минеральных веществ в пище. Выдающийся отечественный гигиенист Ф. Ф. Эрисман писал: 24
«Пища, не содержащая минеральных солей, хотя бы она во всем остальном удовлетворяла условиям питания, ведет к мед- ленной голодной смерти, потом}’ что обеднение тела солями неминуемо влечет за собой расстройство питания». Это утверж- дение справедливо и для веществ, концентрация которых в ор- ганизме превышает 0,001% (так называемые макроэлементы): кислорода, углерода, водорода, кальция, калия, азота, фосфора, серы, магния, натрия, хлора и железа, и для микроэлементов, доля которых составляет от 0.001 до 0,000001 %: марганца, цин- ка, меди, бора, молибдена, кобальта и др. Минеральные вещества играют большую роль в пластиче- ских процессах, в формировании и построении тканей орга- низма, особенно костей скелета. Минеральные вещества очень важны для поддержания кислотно-щелочного равновесия в орга- низме, создания физиологической концентрации водородных ионов в тканях и клетках, межтканевых и межклеточных жид- костях (т. е. создания нормальной реакции среды) и придания им свойств, необходимых для нормального течения процессов обмена веществ и энергии, в том числе водно-солевого обмена. Большое значение имеют минеральные вещества для образова- ния и формирования белка. Общеизвестны значение минераль- ных веществ для деятельности эндокринных желез (например, иода для щитовидной железы), а также их роль в фермента- тивных процессах. Минеральные вещества участвуют в нейтрализации кислот и предотвращении «закисления» организма, т. е. развития так называемого ацидоза, резко нарушающего нормальное течение реакций обмена веществ и приводящего к развитию ряда пато- логических расстройств. Изучение роли минеральных веществ в организме, как необходимых составных частей питания, тесно связано с предупреждением ряда заболеваний, встречающихся в определенных районах (эндемического зоба, флюороза). Минеральные вещества входят в состав всех тканей нашего тела и постоянно расходуются в процессе жизнедеятельности организма. Среди разнообразных минеральных солей, которые человек получает с пищей, значительное место занимает пова- ренная соль. Пресная пища, даже самая разнообразная,, быстро приедается и вызывает отвращение. Кроме того, поваренная соль необходима для поддержания нормального количества жидкости в крови и тканях, она влияет на мочевыделение, дея- тельность нервной системы, кровообращение, участвует в об- разовании соляной кислоты в железах желудка. Всего в организме содержится около 300 г соли, а за год человек съедает около 5,5 кг соли. В среднем за сутки следует употреблять до 12 г соли. Несмотря на то, что хлор поступает в организм человека в основном в виде хлористого натрия (поваренной соли), пути 25
обмена хлора и натрия не одинаковы. Интересна способность хлора отлагаться в коже, задерживаться в организме при избы- точном поступлении, выделяться с потом в значительных коли- чествах. Содержание хлора в пищевых продуктах незначи- тельно. он поступает в организм в основном в виде поваренной, соли. Нарушения в обмене хлора ведут к таким патологиче-j ским состояниям, как развитие отеков, недостаточная секреции желудочного сока и другие. Резкое уменьшение содержания] хлора в организме может привести к тяжелому состоянию, вплоть до смертельного исхода. Костный скелет составляет около 7s—7z веса человеческого тела, а кости на 2/3 состоят из минеральных солей. В состав костной ткани входит около 99% всего кальция, имеющегося в организме человека. Однако оставшийся 1% кальция играет большую роль, участвуя в самых разнообразных процессах об- мена веществ. Соли кальция имеются почти во всех пищевых продуктах, но не всегда они усваиваются организмом человека. Для обеспечения организма необходимым количеством солен кальция нужно включать в пищевой рацион продукты, содер- жащие в значительном количестве хорошо усвояемый каль- ций— молоко, молочнокислые продукты, сыр, яичный желток. Суточная норма кальция для взрослых 800 мг. В более вы- соких нормах нуждаются дети и подростки (до 7 лет— 1000 мг. от 7 до 11 лет— 1200 мг, от 11 до 14 лет— 1500 мг, от 14 до 18 лет— 1400 мг), беременные женщины (500 мг) и кормящие матери (около 2000 мг). Фосфор играет большую роль в жизнедеятельности орга- низма. Кроме участия в образовании костной ткани, в значи- тельном количестве фосфор входит в состав нервной ткани, поэтому он необходим для нормальной деятельности нервной системы. Соли фосфора содержатся почти во всех пищевых про- дуктах как растительного, так и животного происхождения; много фосфора имеется в орехах, хлебе, крупах, мясе, мозгах, печени, рыбе, япцах, сыре, молоке. Суточной нормой фосфора для взрослого человека считают 1600 мг. Потребность в фосфоре у беременных составляет 3000 мг, а у кормящих матерей — 3800 мг в сутки. Соли магния имеют большое значение для нормальной дея- тельности сердечно-сосудистой системы. Особенно они необхо- димы в пожилом возрасте, так как способствуют выведению из организма избыточного количества холестерина. Много солей магния содержится в отрубях, а следовательно, и в хлебе и) муки грубого помола, в гречневой и ячневой крупах, в морской рыбе. Взрослый человек должен в день получать 500 мг магния, беременные женщины и кормящие матери —925 мг и 1250 мг соответственно, дети — от 140 мг до 530 мг. 26
Калий имеет особенно важное значение для обеспечения нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы. Бахче- вые овощи (тыква, кабачки, арбузы), яблоки, курага, изюм, содержащие много солей калия, рекомендуются людям, стра- дающим заболеваниями сердца, гипертонической болезнью Суточная потребность организма в калии приблизительно 2-3 г. Потребность человека в железе и меди очень невелика и исчисляется тысячными долями грамма в сутки, но эти эле- менты играют исключительно важную роль в кроветворении. Потребность организма в иоде также незначительна, но отсут- ствие его в пищевых продуктах приводит к нарушению дея- тельности щитовидной железы и развитию так называемого эндемического зоба. Для предупреждения развития этого забо- левания к поваренной соли, которой снабжается население районов, где почва и вода не содержат иода, добавляется не- которое количество солей иода. Много солей иода содержат морская рыба (треска, камбала, морской окунь) и продукты моря (морская капуста, кальмары, крабы, креветки и др.). Соли кобальта, который относится к микроэлементам, играют большую роль в кроветворении, так как кобальт вхо- дит в состав витамина В|2. В значительном количестве они содержатся в горохе, свекле, красной смородине, клубнике. Большое значение для организма имеют микроэлементы стронций, марганец, цинк, цезий и др. Организм нуждается лишь в ничтожно малых, следовых количествах этих элемен- тов, однако их роль в обмене очень велика. Стронций входит в состав костей человека. Пища, богатая стронцием, вызывает окостенение скелета, известное под названием стронциевого рахита. Оно по своим признакам напоминает обычный рахит, но не излечивается при поступлении витамина D. Марганец входит в состав молекул некоторых ферментов и стимулирует их активность. Цинк содержится в ряде ферментов, нуждаю- щихся в нем для проявления своей активности. Цезий входит в состав животных тканей в очень незначительных количествах, его физиологическая и биологическая роль полностью не вы- яснена. Бром—постоянная составная часть различных тканей орга- низма человека и животных. В тканях млекопитающих содер- жание брома различно и колеблется в пределах 0,1—0,7 мг%. Значительно выше концентрация брома в гипофизе. В организм человека бром поступает главным образом с пищевыми про- дуктами растительного происхождения; небольшое количество его вводится с поваренной солью, содержащей примеси брома. Фтор в небольших количествах содержится во всех тканях человека. В крови человека содержание фтора колеблется в пре- делах 0,03—0,07 мг%. Значительно больше его в костях 27
(10—30 мг%) и особенно много в зубах (в эмали 120—150 мг°/о- в дентине 50 мг°/о), В костях и зубах фтор находится в не- растворимом состоянии в виде фторкальциевой соли фосфорной кислоты и фторапатита. В организм фтор поступает преиму- щественно с питьевой водой. Оптимальное содержание фтора’ в воде колеблется в пределах 0,5—1,2 мг в 1 л. В местностях, где содержание фтора в воде низкое и где пищевые продукты! бедны фтором, часто встречается кариес зубов, однако избы- ток фтора вызывает другое заболевание — флюороз (крапча- тость зубной эмали). НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ 5 Проблема качества имеет первостепенное значение. Высокое качество обеспечивает прирост валовой продукции, сокращение потерь, увеличение выхода продукции. ГОСТ на термины (ГОСТ 15467—70) дает следующее опре- деление качества. Качество продукции — совокупность свойств продукции, обусловливающих ес пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Само понятие «качество» имеет не абсолютное, а относительное зна- чение, так как в зависимости от назначения одни и те же про- дукты будут иметь различное качество. Например, пшеничная’ мука с низким содержанием и средним качеством белков является хорошим сырьем для выработки печенья, но плохим для выпечки хлеба; из ячменя с низким содержанием белка получается хорошее пиво, но плохая перловая крупа. Между качеством и способностью удовлетворять потреб- ности человека су шествуют противоречия. Так, определенные сорта водки и табака имеют знак качества, но они вредны для1 организма. Булочка из пшеничной муки высшего сорта обла- дает высоким потребительским качеством, но в ней меньше незаменимых факторов питания, чем в булочке из муки первого и второго сорта. К факторам, определяющим показатели качества пищевых продуктов, относятся следующие: 1. Химический состав нишевых продуктов, т. е. правильное соотношение содержащихся в них белков, жиров и углеводов (средняя норма I : I ; 4). 2. Физические свойства — цвет, внешний вид, форма, раз- меры, прочностные характеристики тканей. 3. Гигиенические свойства — наличие или отсутствие вред- ных, токсичных веществ, тяжелых металлов. 4. Физиологическая или биологическая ценность — сбалан- сированное содержание в пищевых продуктах усвояемых неза1 мепимых веществ (аминокислот, ферментов, витаминов, не1
иасышенных жирных кислот, минеральных веществ), участвую- щих в основном обмене веществ в организме. 5. Сенсорные (органолептические) свойства — определяемые органами чувств (внешний вид, консистенция, вкус, запах, аромат). 6. Энергетическая ценность — количество энергии, получае- мой при использовании в пищу определенного количества жиров, белков и углеводов (в %), умноженное на энергоспо- собность каждого из них (для жиров — 37,7 кДж, для бел- ков— 16,7 кДж, для углеводов— 15,7 кДж). СТАНДАРТИЗАЦИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Развитие пищевой промышленности, ускорение научно-тех- нического прогресса, улучшение качества пищевых продуктов и, наконец, возможность управления сложной системой произ- водства пищевых продуктов невозможны без стандартизации. Международной организацией по стандартизации (ИСО) принято следующее определение этого термина. Стандартиза- ция—это установление и применение правил с целью упорядо- чения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон. Цели стандартизации следующие: ускорение технического прогресса, повышение эффективности общественного производ- ства: повышение качества продукции и обеспечение его опти- мального уровня; совершенствование управления народным хозяйством, установление рациональной номенклатуры произ- водимой продукции; развитие специализации и кооперации в области производства продукции и проектирования; рацио- нальное использование основных средств и экономия материаль- ных и трудовых ресурсов; обеспечение охраны окружающей среды, здоровья населения и создание комфортных и безопас- ных условий труда; развитие международного сотрудничества в области экономики, техники, науки, культуры. Стандарт—это нормативно-технический документ, устанав- ливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стан- дартизации и утвержденный компетентным органом. Стандарты бывают международные, региональные, государственные, отрас- левые, республиканские, стандарты предприятий. В СССР в 1970 г. внедрена Государственная система стан- дартизации для управления общественным производством. В нашей стране существует 20 тысяч государственных стандар- тов (ГОСТ), 16 тысяч отраслевых (ОСТ), 6 тысяч республикан- ских (РСТ), 100 тысяч стандартов предприятий (СТП). При отсутствии ГОСТов, РСТ, ОСТ. и СТП и при необходимости Дополнения или повышения требований разрабатываются тех- нические условия (ТУ). 2‘|
ГОСТы являются высшей категорией стандартов в СССР. Они утверждаются Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР. ОСТы обязательны для всех пред- приятий и организаций данной отрасли, а также для предприя- тий других отраслей, применяющих или потребляющих про- дукцию этой отрасли. ОСТы утверждаются министерствами, ведущими данное производство, и устанавливаются на те товары, которые не являются предметом государственных стандартов. РСТ обязательны для всех предприятий и организаций рес- публиканского подчинения. Они утверждаются Советами Мини- стров союзных республик. Устанавливаются они на продукцию, являющуюся национальными предметами потребления. СТ11 обязательны только для определенных предприятий и утверж- даются их руководителями. СТП действуют только па данном предприятии. ТУ утверждаются министерствами (ведомствами) и проходят регистрацию во Всесоюзном фонде стандартов. Действующие стандарты периодически пересматриваются, устаревшие заменяются новыми. В зависимости от содержания и целевого назначения стан- дарты делятся на 10 видов: стандарты параметров (разме ров); стандарты типов и основных параметров; стандарты ма- рок; стандарты сортамента; стандарты конструкции и размеров стандарты технических требований; стандарты правил прием ки; стандарты методов контроля, испытаний, анализа, измере ний; стандарты типовых технологических процессов; стандарт на термины и определения. Структура стандартов на продукцию унифицирована. Каж дый стандарт начинается с определения, в котором указывается на какой объект он распространяется. Затем идет раздел клас- сификации, в котором товар подразделяется на отдельные группы, часто называемые типами. Признаками для деление товаров и изделий на типы могут быть различные устойчивы^ показатели состава, качества, свойств (биологические признаки, географические, химические, физические и т. д.). Однако и эт} признаки не всегда раскрывают всех особенностей продукция, Поэтому в разделе стандарта имеются технические требование которые более детально характеризуют продукт, например, п< его сортовым особенностям, категории и т. д. ; Особое место занимают стандарты на методы оценки каче? ства продукции. Для этого существуют стандартизированный методы анализа продуктов. На предприятиях пищевой промыщ ленности для целей управления технологическими процессам! чаще всего используют стандарты технических требований I стандарты на методы испытаний. 1
II глава ТЕХНОЛОГИЯ ХЛЕБОПЕКАРНОГО И МАКАРОННОГО ПРОИЗВОДСТВА СЫРЬЕ ХЛЕБОПЕКАРНОГО И МАКАРОННОГО ПРОИЗВОДСТВА ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР По химическому составу зерновые культуры можно разде- лить на три группы: 1) богатые крахмалом хлебные злаки — пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, просо, а также семейство гречишных; 2) богатые белком бобовые; 3) богатые жирами масличные. Макаронные изделия вырабатываются только из продуктов помола пшеницы. В хлебопечении используют муку из пшеницы и ржи, в качестве примесей можно применять муку из ячменя, кукурузы, овса. Строение и химический состав зерна. Строение и состав зерна злаков рассмотрим на примере зерна пшеницы, так как оно типично для зерновых культур. Зерно пшеницы состоит из оболочек, алейронового слоя, эндосперма и зародыша. Оболочки делятся на плодовую и семенную, каждая из них многослойная. Плодовая оболочка покрывает зерно снаружи н сравнительно легко удаляется, а семенная, наоборот, прочно срастается с находящимся под ней алейроновым слоем. Верх- ний слон семенной оболочки содержит красящие вещества, придающие зерну окраску. Алейроновый слой, называемый еще оболочкой эндосперма, состоит из одного ряда очень крупных толстостенных клеток, заполненных питательными веществами. Половину питательных веществ представляют белки, а другую половину — жир и жиро- подобные вещества, сахара, минеральные вещества, водорас- творимые витамины и ферменты. Алейроновый слой играет важную роль в обеспечении питательными веществами разви- вающегося молодого зерна; его масса составляет 4—9% массы зерна. Эндосперм, или мучнистое ядро, занимает всю внутреннюю часть зерна и составляет до 85% массы. Он состоит из круп- ных клеток, заполненных крахмалом и частицами белка. Весь крахмал зерна сосредоточен в эндосперме. Жиров, сахаров, золы и клетчатки в эндосперме немного. Наряду с белками эти компоненты содержатся в большем количестве в периферий- ных частях зерна. 31
Эндосперм является самой ценной частью зерна, из него получают высшие сорта муки. Чем больше его содержание в зерне, тем больше выход муки (количество муки, получаемое из {00 частей зерна). Эндосперм может быть стекловидным, частично стекловидным и мучнистым. Стекловидный отличается от .мучнистого более высоким содержанием белка и большей плотностью и твердостью. При переработке стекловидной пше- ницы выход муки высших сортов больше. Зародыш отделен от эндосперма щитком. Зародыш богат питательными веществами: белками, сахарами, жирами, фер- ментами и витаминами (примерно половина всех витаминов зерна находится в зародыше). Несмотря на высокую пищевую ценность зародыша, при помоле зерна его стараются отделить от муки, так как он содержит большое количество непредель- ных жирных кислот, склонных к прогорканию на воздухе. Мука, не освобожденная от зародыша, нестойкая при хранении и сравнительно легко портится. Химический состав зерна даже одной культуры не постоя- нен, на него оказывает влияние сорт, погодно-климатические условия, и агротехнические мероприятия. Так, при выращивании зерна в засушливых условиях в нем накапливается больше белков и меньше крахмала, внесение азотистых удобрении повышает содержание белковых веществ. Больше всего в зерне злаков содержится углеводов, при- чем первое место занимает крахмал. Сахара в зерне хлебных культур представлены преимущественно сахарозой и в очень небольших количествах мальтозой, глюкозой, фруктозой и дру- гими. В проросшем зерне количество редуцирующих сахаров заметно возрастает. Содержание клетчатки зависит от вида злака: у голозерных ее количество невелико, а у пленчатых может достигать 10% и более. Зольные элементы зерна на 50% представлены солями фос- фора, на 30%—солями калия, остальная часть распределяется между кальцием, магнием, железом, натрием и другими эле- ментами. Минеральные вещества распределены в зерне нерав- номерно: их много в оболочках и зародыше и мало в эндо- сперме. Витамины В|, В2, В6, РР и Е локализуются в зародыше, в алейроновом слое и в очень незначительном количестве - в эндосперме. Поэтому чем выше сорт муки, тем меньше в ней содержание витаминов и она менее полноценна в пищевом отношении. Пшеница. В СССР возделывают два вида пшениц—мягкие и твердые, в основном мягкие (более 90% посевов и сборов) Распространены как яровая, так и озимая мягкая пшеница Зерно мягкой пшеницы округлое, с хорошо заметной бородкоЧ (опушение на конце зерна, противоположном зародышу), с ярке 32 1
выраженной бороздкой, проходящей вдоль зерновки. Цвет зер- на мягкой краснозерной пшеницы красновато-коричневый раз- ных оттенков, у белозерной—светло-желтый. Консистенция зерна различна: реже эндосперм стекловидный, чаще — частич- но стекловидный и мучнистый. Мягкую пшеницу по технологическим (мукомольным и хлебопекарным) достоинствам делят на три группы — сильную, среднюю и слабую. Сильной называется пшеница определен- ных сортов, имеющая зерно с высоким (не менее 14% сухого вещества) содержанием белка, со стекловидностью не менее 60%. дающая высокий выход сырой клейковины хорошего каче- ства. Мука из такой пшеницы образует упругопластичное, не разжижающееся тесто, а хлеб из нее получается большого объема с хорошим пористым мякишем. Слабой называется доброкачественная пшеница, отличаю- щаяся малым содержанием белка (менее 11% сухого веще- ства), обычно мучнистая (стекловидность менее 40%), дающая невысокий выход клейковины, как правило, недостаточно эла- стичной. Мука из такой пшеницы дает хлеб малого объема. Вместе с тем из слабой пшеницы получается мука вполне при- годная для песочных и бисквитных кондитерских изделий. Средняя пшеница является наиболее распространенной и занимает промежуточное положение между сильной и слабой. Сильные сорта пшеницы при помоле используют как улуч- шители слабых сортов. Твердая пшеница значительно отличается от мягкой. Зерно ее более крупное, чем у мягкой, бородка развита слабо и не видна невооруженным глазом. Бороздка открытая, неглубокая. Цвет зерновки желтый, светло- или темно-янтарный, стекло- видность высокая (до 90—100%). Распространены преимущест- венно яровые формы твердой пшеницы. Твердые пшеницы характеризуются большим содержанием белка, сахаров, минеральных веществ и желтых пигментов, чем мягкие. Твердые пшеницы используются в макаронном производстве. Причем лучшими макаронными свойствами обладает твердая пшеница, выращенная в степных засушливых районах. Для из- готовления макаронных изделий хорошего качества пригодны также некоторые сорта яровой мягкой пшеницы, отличающиеся высокой стекловидностью (не менее 60%) и большим содержа- нием белка (сорта так называемой мягкой стекловидной пшеницы). Белки пшеницы обладают способностью набухать при погло- щении воды, образовывать эластичную клейковину. Содержание белка в яровой пшенице выше и соответственно содержание крахмала меньше, чем в озимой. Рожь, Рожь является второй по значению зерновой культу- 3—1513 33
рой. По посевам и по производству ржи СССР занимает первое! место в мире. Рожь в основном озимая культура. Она обла-| дает ценными качествами: нетребовательна к почве и климату,? отличается скороспелостью, высокой урожайностью, зимостой- костью. Яровая рожь менее урожайна и по качеству уступает озимой. Форма, строение и химический состав зерна ржи имеют свои особенности. Узкое и длинное зерно ржи (у пшеницы отношение большего диаметра к меньшему в среднем 2:1_ а _у ржи 3,5 .1) отличается меньшей массой и большей удельЯ иой поверхностью, чем зерно пшеницы. Поэтому доля оболочек! алейронового слоя и зародыша у него больше, а эндосперма —I меньше. Оболочки с алейроновым слоем составляют окол’ 20% массы, зародыш — 3,7%. Ввиду этого из ржи можно полу- чить меньше сортовой муки, чем из пшеницы. Цвет ржаного зерна чаще серо-зеленый, эндосперм обычно мучнистый или частично стекловидный, реже—-стекловидный. Общая стекло- видность зерна ржи 30—40%. По сравнению с пшеницей в зернах ржи меньше белка (в среднем на 1,7—2%). Однако белки ржи более полноценны, чем пшеницы, так как в них больше незаменимых аминокис- лот, особенно таких дефицитных, как лизин и метионин. Белки ржи способны к неограниченному набуханию и способствуют образованию вязких коллоидных растворов. При обычных! условиях они не образуют клейковину. Крахмал ржи отличается от пшеничного крахмала более низкой температурой клейсте-1 ризации, он легче гидролизуется при приготовлении хлеба, поэтому ржаной хлеб черствеет медленнее, чем пшеничный. | Более полноценна рожь по минеральному и витаминному составу: в ней имеется больше калия, магния, железа, иода, витамина В2. В зерне ржи содержится почти в два раза больше сахаров (мальтозы, глюкозы, сахарозы), чем в пшенице и сравнительно много слизистых веществ (2,7%). Последние являются высоко- молекулярными полисахаридами и обладают способностью поглощать большое количество воды, образуя вязкие коллоид- ные растворы. Эти вещества влияют на свойства теста и хлеба из ржаной муки: тесто и мякиш ржаного хлеба более липкие, мякиш хлеба более влажный. ПОМОЛ ЗЕРНА Помол зерна и получение из него муки является сложным технологическим процессом, осуществляемым на современны* мелькомбинатах. Помол состоит из двух этапов: подготовки зерна к помол) и собственно помола. При подготовке зерна к помолу его очищают от посторон- I 34
них примесей, удаляют оболочки и зародыш, кондиционируют й составляют помольные партии. Помол зерна (получение муки) состоит из двух основных операций: собственно помол зерна (дробление) и просеивание продуктов помола. Дробление зерна осуществляется на вальцо- вых станках. Главными рабочими органами их являются два полых цилиндрических чугунных рифленых валка одинакового диаметра. Валки вращаются навстречу друг другу с разными скоростями, зазор между ними устанавливается в зависимости от намечаемой крупноты помола. После каждого вальцового станка для сортировки продукта по крупноте частиц устанав- ливается рассев (набор сит разных размеров, расположенных друг под другом). Вальцовый ставок вместе с рассевом образует систему. Системы бывают драные и размольные. В драных системах аальны рифленые и служат для дробления зерна в крупку; в размольных системах вальцы гладкие, они превращают крупку в муку. Помолы подразделяются на низкие повторительные (про- стые) и высокие (сортовые). При низком помоле стремятся зерно сразу измельчить в муку. Для этого его пропускают после- довательно через 3—6 размольных систем. После просеивания отбирается мука с нижнего сита (так называемый проход), а крупные фракции с верхних сит (сходы) направляются на следующую пару валков. Размол ведут так, чтобы с последней пары валков вся масса проходила через сито и поступала в муку. Соединяя все фракции муки, полученные с каждой размольной системы, и подвергая их контрольному рассеву, получают один сорт муки, например обойную муку (95—96% выхода). Возможно организовать работу так, чтобы с послед- него рассева сходили отруби (7—8%). В этом случае полу- чается обдирная мука (87% выхода). Для вымола из отрубей остатков муки их пропускают через вальцы и на сите отсеи- вают отделенную от них муку. При сортовых помолах пшеницы зерно на драных системах превращают в крупку, при этом стремятся получить минималь- ное количество муки. Затем крупку обогащают на ситовейках, т. е. сортируют по крупноте и качеству. Мелкие фракции крупки, представляющие практически чистый эндосперм, из- мельчают на размольных системах и получают муку высших сортов. Менее качественные крупные фракции крупок подвер- гают повторному дроблению, или шлифовке, вновь обрабаты- вают на ситовейках, отделяя остатки оболочек и зародыша, сортируют по размерам и лишь затем направляют на размоль- ные системы. Размол крупок различного качества ведут на разных раз- । мольных системах. Лучшие крупки, полученные на первых трех 3* 35
драных системах, размалывают на первых трех размольных? системах, получая муку высших сортов. Худшие крупки раз- малывают на последующих размольных системах, получая муку более низких сортов. С последней драной и размольной системы отбирают отруби, которые подвергают вымолу. Если муку со всех драных и размольных систем пропустить через единый контрольный рассев, то получается односортная мука, и помол называется односортным (например, пшенич- ная мука I сорта 72%-ного выхода). Можно получить муку двух сортов (I и II), такой сложный помол будет называться двухсортным. В этом помоле фракция, отбираемая с первых размольных систем, составит муку I сорта, ее отбирают в коли- честве 45%; остальные 33% составляют муку II сорта. Общий выход муки составит 78%. Можно это же общее количество муки (78%) при сложном помоле разделить на три сорта: высший, I и II. Такой вид сложного помола называется трех- сортным. Например, в высший сорт можно направить 15% муки, в I сорт — 30%, во II — 33%. ВИДЫ, СОРТА, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И КАЧЕСТВО МУКИ Из зерна пшеницы вырабатывают хлебопекарную муку пяти сортов: крупчатку, высшего, I и II сортов и обойную; из зерна ржи — трех сортов: сеяную, обдирную и обойную. Кроме того, из смеси пшеницы и ржи готовят два сорта муки типа обойной, пшенично-ржаную муку (соотношение пшеницы и ржи 70 и 30%) и ржано-пшеничную муку (соотношение соответст- венно 60 и 40%). При производстве макаронных изделий используется спе- циальная макаронная мука высшего сорта (крупка) и I сорта (полукрупка), полученная при размоле зерна твердой пшеницы (сорт пшеницы Дурум) или мягкой стекловидной. Причем в твердой пшенице допускается содержание мягкой до 15%, а в мягкой стекловидной пшенице — содержание твердой не более 10%. Количество муки каждого сорта, получаемое при помоле, должно соответствовать норме ее выхода. Химический состав муки зависит от химического состава зерна, из которого она получена, и сорта муки. При помоле зерна, особенно при сортовом, стремятся максимально удалить оболочки и зародыш, а эндосперм превратить в муку. Поэтому химический состав муки отличается от химического состава зерна, главным образом, более низким содержанием клетчатки, минеральных веществ, жира и белковых соединений и большим количеством углеводов. Высшие сорта муки получаются из центральной части эндосперма, поэтому в их состав входит больше крахмала и меньше белков, сахаров, жира, минераль- 36 Hbix солей и витаминов, которые в основном сосредоточены 0 периферийных частях зерновки. Ржаная мука отличается от пшеничной муки меньшим со- держанием белка, большим количеством клетчатки, слизистых 0ешеств и витаминов. Химический состав муки определяет ее пищевую ценность: наибольшее количество минеральных веществ и витаминов содержится в обойной муке, наимень- шее— в пшеничной муке высшего сорта и в ржаной сеяной иске. Наиболее богатой по содержанию белка является мука I сорта, далее следует мука высшего, II сортов и обойная. Качество муки определяют по органолептическим и физико- химическим показателям, характеризующим ее доброкачествен- ность и технологические свойства. Различают общие показа- тели, которые применяют для оценки муки всех видов и спе- циальные показатели для муки определенных видов. К общим показателям качества относят: запах, вкус, цвет, хруст, зара- женность вредителями, содержание ферропримесей, влажность, вольность, крупноту помола, а также кислотность. К специ- альным относят количество и качество клейковины, проведение пробных лабораторных выпечек и другие. Запах и вкус должны быть свойственными нормальной муке: без запаха плесени, затхлости; вкус — без кисловатого и горьковатого привкуса; цвет пшеничной муки — белый с кремоватым или желтоватым оттенком, ржаной муки — белый или сероватый в зависимости к)Т сорта. При разжевывании муки не должно ощущаться хруста па зубах. Зараженность вредителями не допускается. Влажность муки — очень важный показатель, по которому устанавливают выход хлеба и рассчитывают количество воды, необходимое для замеса теста. Влажная мука хуже хранится и быстрее портится, чем сухая. Базисная влажность муки, на которую планируется выход изделий, равна 14,5%. Допустимая стандартная влажность муки 15%. Золой и зольными веществами называется остаток, кото- рый получается при полном сжигании органических веществ, входящих в состав муки. Зольность муки является основным показателем ее сорта. Минеральные вещества распространены в зерне неравномерно: в основном они находятся в оболочках, рародыше и меньше в эндосперме, поэтому мука высшего сор- йа, представляющая собой практически чистый эндосперм, Характеризуется невысокой зольностью. Мука I, а тем более II сорта, которая наряду с частицами эндосперма содержит и более высокозольные периферийные частицы зерна, имеет и большую зольность. Для каждого сорта муки стандартом пре- дусматриваются определенные нормы зольности: для пшенич- ной муки высшего сорта — не более 0,55%, I сорта — не более 6.75%, II сорта — 1,25%, Для сеяной ржаной муки — не более 6.75%, для обдирной —не более 1,45%. 37
ъ Крупнота помола характеризуется размером частиц мую Чем выше сорт муки, тем она мельче, за исключением кр\ч чатки. Кислотность не является обязательным показателем кач< ства, предусмотренным стандартом, однако она широко прим) няется для контроля качества муки. Кислотность муки влияе на кислотность теста и .хлеба; она характеризует свежесть зависит от условии хранения муки. Мука и зерно всегда имек кислую реакцию, которая обусловлена в основном кислым фосфатами и свободными жирными кислотами, и в меныиеп степени — аминокислотами и органическими кислотами (молоч- ной, уксусной). При хранении муки ее кислотность увеличи- вается, особенно при повышенной температуре и влажности! воздуха. Кислотность зависит от сорта муки: у низких сортов! она больше, чем у высших. Кислотность выражается в градусах и определяется количеством миллилитров 1 н. раствора щелочи, необходимым для нейтрализации кислот в 100 г муки. Количество клейковины в пшеничной муке разных сортов! должно быть ограничено: для муки высшего сорта — не менее 28%; I сорта — 30%; II сорта-—25%; обойной — 20%. Качест- венная оценка клейковины проводится по ее цвету и физиче- ским свойствам: эластичности и растяжимости. ХРАНЕНИЕ МУКИ И ПОДГОТОВКА ЕЕ К ПРОИЗВОДСТВУ Из свежесмолотой муки получается мажущееся, расплываю щееся тесто; хлеб из такого теста плохого качества (малы! объем, пониженный выход и т. п.). Поэтому свежесмолота> мука в хлебопечении не применяется. Она должна пройти oi лежку, или созревание в благоприятных условиях, при которы' ее хлебопекарные свойства улучшаются. Созреванию подвер гают только пшеничную муку; ржаная мука при отлежке cboi хлебопекарные свойства практически не изменяет, поэтом; в созревании не нуждается. Созревание пшеничной муки проводится на мелькомбина тах в течение 1,5—2 мес. При этом меняется влажность мую в зависимости от параметров окружающего воздуха, она ста новится светлее, увеличивается ее кислотность. В результат повышения кислотности происходят глубокие изменения бел ков, за счет которых улучшаются физические свойства клейке вины, уменьшается ее растяжимость, увеличивается упругосп Слабая, непосредственно после помола, клейковина при (Р лежке приобретает свойства средней, средняя становится си.п ной, сильная — очень сильной. Длительность созревания муки зависит от ее сорта, вла^ ности и условий хранения. Повышение выхода муки, ее вла» ности и температуры хранения ускоряет процесс созреваний 38 i
гак как создаются более благоприятные условия для окисли- тельно-восстановительных процессов. Чем слабее мука, тем дольше она созревает. Для ускорения созревания используют химические улучшители, а также пневматическое перемешива- ние муки с помощью сжатого, особенно нагретого воздуха. Существуют два способа транспортирования и хранения муки на предприятиях: тарный, когда муку привозят и хранят в мешках, и бестарный, когда перевозку осуществляют авто- муковозами и хранят в бункерах или силосах. Бестарный спо- соб перевозки и хранения муки имеет ряд преимуществ перед ирным и позволяет механизировать и автоматизировать опе- рации по разгрузке муки и осуществлять управление ими с пульта. Кроме того, при тарном способе хранения возникают щполнительные потери муки, связанные с ее распылом и остатками в опорожненных мешках. В настоящее время основным способом хранения муки яв- ляется бестарный в металлических емкостях различных конст- рукций и размеров. В каждом силосе хранят муку только одного сорта и по возможности одной партии. Склад должен обеспечить хранение не менее 7-суточного запаса муки для работы предприятия. Он оборудуется устройствами для приема муки, установками для внутризаводского транспортирования, автоматическими весами для учета поступающей на производ- ство муки и просеивателями с магнитными уловителями. Муку можно транспортировать на производство механиче- ским транспортом — шнековыми устройствами и нориями, л также пневматическим и аэрозольным транспортом с по- мощью сжатого воздуха но трубам (мукопроводам). На пред- приятиях пищевой промышленности предпочтение отдают аэро- юльному транспортированию, так как оно обеспечивает высо- кую концентрацию муки в смеси муки и воздуха, уменьшает сдельный расход воздуха и позволяет при малых сечениях тру- бопроводов достигать высокой производительности. При пнев- матическом транспортировании 1 м3 воздуха перемещает 3-6 кг муки, а при аэрозольном — примерно 60—120 кг. При хранении в силосах мука слеживается, что затрудняет ме выборку. Чтобы придать ей текучесть, в днище каждого силоса имеется аэрирующее устройство, по которому сжатый воздух поступает в нижние слои муки и разрыхляет ее. Под каждым силосом устанавливают дозаторы муки. Склады хранения муки должны содержаться в хорошем санитарном состоянии. Подготовка муки к производству заключается в подсорти- ровке отдельных партий, их просеивании и магнитной очистке. Отдельные партии муки могут значительно различаться по своему хлебопекарному достоинству, поэтому принято до по- дачи на производство составлять смесь различных партий муки 39
в пределах одного сорта, но запрещается смешивать муки разных сортов. Муку со слабой клейковиной смешивают с силД ной мукой; муку, темнеющую в процессе переработки, — с нД темнеющей и т. п. Соотношение компонентов в мучной смес! определяется лабораторией на основании анализа. При этом исходят из необходимости улучшить свойства одной партии муки за счет другой. Смешивают обычно две или три партии муки в простых соотношениях (1:1, 1:2, 1 :3 и т. д.) на спе- циальных машинах — мукосмесителях. , Для просеивания муки с целью удаления случайных посте! ронних примесей применяют бураты, вибросита или просеивД тели других конструкций. Просеивание ведут через сито и! стальной сетки с ячейками определенного размера. ’ Для очистки муки от ферропримесей в выходных каналах просеивающих машин и в течках норий устанавливают магнит- ные уловители, которые очищают через каждые 4 ч работы. При аэрозольном транспорте вместо слабых постоянных маг- нитов применяют электромагнитные сепараторы. ВОДА Качество питьевой воды определяется стандартом. На каж- дом хлебозаводе должен быть запас холодной воды, рассчи- танный на 8 ч работы предприятия, и запас горячей воды на 4 ч работы. Для приготовления теста на 100 кг муки расходуют от 35 до 75 л питьевой воды. Количество воды в тесте зависит: от вида муки и изделий. Наименьшую влажность имеет тесто, предназначенное для бараночных изделий, наибольшую - для ржаного хлеба из обойной муки; от влажности муки. Чем суше мука, тем больше воды она поглощает при замесе; от количества сахара и жира, добавляемых по рецептуре которые как бы разжижают тесто. При внесении значительных количеств сахара и жира сокращают количество воды, добаЛ ляемой при замесе. Я соль 1 В рецептуру хлебобулочных изделий, за исключением ди|| тических бессолевых сортов, входит поваренная соль в коли- чествах от 1 до 2,5% к массе муки. Она улучшает вкус изде лий, существенно влияет на физические свойства теста, укреп ляя его клейковину. Состояние дрожжей в присутствии co.ni ухудшается, поэтому задерживаются процессы спиртового । молочнокислого брожения в тесте. , Соль доставляют на хлебозавод в мешках или насыпью хранят в отдельных помещениях. Раствор соли готовят в соле- растворителях, представляющих собой бак из двух отделений. Одно заполнено слоем соли, на который поступает вода, обра- )\я насыщенный 26%-ный раствор; второе служит отстойником раствора после его фильтрования. В настоящее время приме- няют новый («мокрый») способ хранения соли, для этого ее ссыпают в растворитель, представляющий металлический или бетонный бункер, к которому подведена вода. В хранилище образуется раствор соли плотностью 1,16—1,2 кг/л. Перед по- дачей на производство раствор соли фильтруют и перекачивают в расходные баки. дрожжи В хлебопечении применяют прессованные, сушеные и жид- кие дрожжи и дрожжевое молоко. Прессованные дрожжи представляют собой выращенные н особых условиях дрожжевые клетки, выделенные из среды, в которой они размножались. Влажность их составляет до 75%, поэтому они являются скоропортящимся продуктом и требуют хранения при температуре 0—4°С в течение не более 12 сут. Консистенция дрожжей плотная, при изломе они крошатся, цвет сероватый с желтоватым оттенком. Вкус и запах — свой- ственные дрожжам, без запаха плесени. Важным показателем качества дрожжей является подъем- ная сила или быстрота подъема теста, характеризующая спо- собность дрожжей разрыхлять тесто. Хорошие дрожжи подни- мают тесто за 60—65 мин, максимум за 70 мин. Расход прессованных дрожжей для приготовления пшенич- ного теста составляет 0,5—3% к массе муки и зависит от ряда факторов: от подъемной силы дрожжей. Чем она ниже, тем больше требуется дрожжей; от длительности процесса брожения теста и способа его приготовления. Чем больше длительность брожения, тем мень- ше расход дрожжей; для безопарного способа приготовления теста требуется 1,5—3%, а для опарного — 0,5— 1 % дрожжей; от количества сахара и жира, содержащегося в тесте. Эти продукты угнетают жизнедеятельность дрожжевых клеток и соответственно увеличивают количество разрыхлителя. Подготовка прессованных дрожжей к производству состоит в освобождении их от упаковки, предварительном грубом измельчении и приготовлении хорошо размешанной однородной взвеси (суспензии) в теплой воде (температура 30—35°С). Сушеные дрожжи приготавливают из прессованных путем высушивания в определенных условиях-до влажности 8—10%. Они могут храниться продолжительное время (при температуре 40 41
не более 10°С до 1 года). Они светло-желтого или светлц. коричневого цвета с дрожжевым вкусом и запахом, подъемная сила до 90 мин. Упаковывают сушеные дрожжи в ящики, крафт-мешки или жестяные герметизированные банки. Суше| ные дрожжи применяют в тех случаях, когда невозможн! доставка на завод или сохранение прессованных дрожжей! В последнее время на хлебозаводах, расположенных отно! сительно недалеко от дрожжевых предприятий, применяется дрожжевое молоко. Дрожжевые клетки в этом жидком про- дукте находятся в более активном биологическом состоянии, чем в прессованных дрожжах. Кроме того, на дрожжевых заво- дах в этом случае исключается необходимость проводить опе- рации их прессования и упаковки. Дрожжевое молоко доставляют на завод в термоизолиро- ванных цистернах — молоковозах, из которых оно поступает в приемные металлические емкости, оборудованные мешалками, где хранится в течение 1,5—2 сут при 6—10°С. Жидкие дрожжи представляют собой мучную среду, в кото- рой находятся активные дрожжевые клетки и молочнокислые бактерии. Готовят их непосредственно на хлебозаводах. Их при- меняют для разрыхления пшеничного теста в количества 20—35% к массе муки. | САХАР, ЖИР I Сахар. В хлебопечении применяют сахар-песок и сахарную пудру. Сахар-песок добавляют в тесто при изготовлении булочных и сдобных изделий в количестве 2,5—30% к массе муки, сахарную пудру используют для отделки поверхности сдобных изделии. Сахар оказывает существенное влияние на свойства теста и готового хлеба. Он разжижает тесто, поэтому надо делать поправку на количество вносимой воды; его добавление в не- большом количестве (до 10% к массе муки) ускоряет броже- ние теста, а при повышенной дозировке — угнетает. Поэтому если по рецептуре сахара, как и жира, требуется большое количество, то его вносят в тесто в конце брожения. Эта опе- рация называется отсдобкой. Кроме того, сахар улучшает вкус, аромат, окраску хлеба, повышает его калорийность. На хлебозаводе предусматривается возможность хранения 15-суточного запаса сахара, который обычно поступает в меш- ках. При подготовке к производству сахар-песок растворяют в воде при температуре около 40°С в бачках с мешалками до концентрации раствора 55%, а затем перекачивают в сборники. Жир. Жир вносят в тесто в количестве до 20—30%. Для большинства изделий предусмотрено применение маргарина, для некоторых видов сдобных изделий — животного масла, для 42
прчичного хлеба и горчичных баранок — растительного (гор- чичного) масла. Растительные масла применяются также при разделке теста, для смазки форм и листов. Жиры повышают калорийность изделий, улучшают их вку- совые качества, увеличивают объем хлеба, повышают пластич- ность теста, несколько укрепляют клейковину. В то же время они снижают интенсивность брожения теста. Желательно, чтобы жиры, применяемые в хлебопечении, были безводными, и хорошо эмульгировались в воде, имели пластичную структуру и невысокую температуру плавления. Твердые жиры растапливают в бачках с водяной рубашкой и мешалкой. Температура маргарина при этом не должна пре- вышать 40—45°С, иначе произойдет расслоение массы на жир п воду, что нарушит равномерное распределение жира в тесте. Улучшающее действие жира (растительного масла, марга- рина) на качество хлеба может быть усилено, если вносить жир в тесто в виде предварительно приготовленной тонкодис- персной эмульсии с применением пищевого эмульгатора, напри- мер фосфатидного концентрата (ФК) следующего состава (в %): маргарин — 50, фосфатидный концентрат — 5—7, иода — 45. Полученная эмульсия устойчива, она не расслаивается в течение 2—3 сут, хорошо транспортируется по трубам. Внесение эмульсии позволяет значительно улучшить качество хлеба, задерживая его черствение. ХЛЕБОПЕКАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО АССОРТИМЕНТ ИЗДЕЛИЙ ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В ассортимент продукции хлебопекарной промышленности входят различные виды и сорта хлеба, хлебобулочных, сдоб- ных, бараночных и сухарных изделий, а также национальные и лечебно-диетические изделия. Перечисленные группы изде- лий включают сотни наименований, отличающихся друг от дру- га по сорту, рецептуре, форме и т. д. Планирование и отчет- ность по выработке отдельных видов и сортов хлебобулочных изделий осуществляется но номенклатуре группового ассорти- мента, включающей в себя хлеб ржаной из обойной муки, а также из обдирной и сеяной муки, хлеб ржано-пшеничный а пшенично-ржаной из обойной муки, хлеб пшеничный из муки обойной, II, I и высшего сортов различной массы и формы, булочные изделия из муки II, I и высшего сортов, бараночные и сдобные изделия, сухари, хрустящие хлебцы, пироги, пирож- ки, пончики. Отдельно учитываются улучшенные сорта ржа- ного хлеба с применением солода, патоки, сахара, пряностей. 43
п В последние годы ассортимент продукции хлебопекарной промышленности значительно меняется. В соответствии с по- требительским спросом возросло производство хлеба из сорто. вой муки, булочных и сдобных изделий и резко снизилась выработка хлеба из обойной муки. Растет производство хлебе, булочных изделий с белковыми добавками (молочная сыво- ротка, пахта, сухое молоко и др.), увеличивается выпуск булоч- ных изделий массой до 300 г, в том числе массой 50 и 70 г. Почти весь ассортимент выпускается штучным, что позволяет осуществлять торговлю хлебом в системе самообслуживания ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ ХЛЕБА Хлеб, приготовленный из различных сортов пшеничной и ржаной муки содержит 40—50% влаги и 60—50% сухого вешсства, которое в основно* представлено углеводами (около 45%). небольшим количеством белков (8- 9%), а также жиров, минеральных веществ, витаминов и кислот. Пищева! ценность хлеба определяется содержанием отдельных составных веществ, и: физиологической и энергетической ценностью. Энергетическая ценность хлеба зависит от содержания влаги (чем боль ше воды, тем она ниже) и от количества отдельных компонентов сухого не шества. Хлеб играет существенную роль в энергетическом балансе человека обеспечивая '/з потребности в энергии. При потреблении в среднем около 400, хлеба в сутки, организм обеспечивается различными соединениями: белком - на 38%, углеводами растительного происхождения, в частности крахмалом,- па 41. моно- и дисахаридами — на 17,4, кальцием на 11.5, фосфором — н; 45,6, железом — на 84,7, витаминами В,, В6. В9. РР обеспечивается в средне! на 37—54, витамином Е — на 76, витамином В3 — на 25 и витамином В2 — н; 18,7%. Вместе с тем белки хлеба не являются полноценными, в них мало неза мепимых аминокислот лизина и метионина, поэтому в процессе производства хлеба повышают белковую ценность изделий путем обогащения их молочны ми продуктами, белками бобовых и масличных культур (сои, подсолнечника) пищевой рыбной мукой. Минеральная и витаминная ценность хлеба зависит от сорта муки; она тем выше, чем больше выход муки. Хлеб отличается высоким содержание! зольных элементов, в первую очередь фосфором, железом и магнием. Наи более дефицитным является кальций. Соотношение кальций : фосфор в хлеб равно 1 : 5,5, что намного превышает оптимальное (1 : 1,5) и снижает усвое ние организмом хлеба. Высокоценным обогатителем в этом отношении явля ется молоко и молочные продукты, которые содержат кальций в наиболее легко усвояемой человеком форме. С целью профилактики эндемического зоба в отдельных районах страт целесообразно обогащать хлеб иодом, источником которого является морска) капуста. Для повышения витаминной ценности хлеба, прежде всего видами иа В2, проводят витаминизацию муки высшего и 1 сортов витаминами РР В| и В2. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ХЛЕБА Качество хлеба и хлебных изделий должно удовлетворяв требованиям соответствующих стандартов (ГОСТ) или технй веских условий (ТУ). Стандарт определяет требования к каче 44 Xf/инеиие и пидгитивки сырья к ироизОоВапОу | Приготовление тести | I Разделка тести I | Выпечка хлеба ♦ ~ I Охлаждение хлеба ♦ I Хранение хлеОи Рис. 2.1. Принципиальная технологическая схема хлебопекарного произ- водства ству сырья, форму и массу изделия, сорт муки, органолептические и физико-хими- ческие показатели качества хлеба. Органолептические показатели каче- ства хлеба определяют его внешний вид, состояние мякиша, вкус и запах. Форма изделий должна быть правильной с вы- пуклой верхней коркой, поверхность — гладкой, без трещин и подрывов, окрас- ка равномерная, корка — блестящая; мякиш должен быть пропеченный, эла- стичный, с хорошо развитой равномер- ной тонкостенной пористостью, вкус — свойственный данному виду изделия, без посторонних привкусов. К числу основных физико-химических показателей относят влажность мякиша, кислотность, пористость, а также содержание сахара и жира. Влажность определяет физиологическую ценность хлеба, а так- же технико-экономические показатели работы хлебозавода. Влажность для различных сортов пшеничного хлеба не должна превышать 42—48%, для ржаного хлеба 48—51%. По кислотности можно судить о правильности ведения процесса приготовления хлеба, так как кислотность обуслов- лена наличием в хлебе продуктов спиртового и молочнокислого брожения в тесте. Кислотность для отдельных сортов хлеба из ржаной муки составляет 9—12 град, из пшеничной муки 2—6 град. Пористость влияет на важное свойство хлеба —его усвояе- мость организмом. Хлеб с низкой пористостью получается из невыброженного или плохо выброженного теста или из муки низкого хлебопекарного качества. Для ржаного хлеба из обой- ной муки пористость должна быть не менее 42%, для пшенич- ного в зависимости от сорта муки и способа выпечки — не менее 55—70%. Производство хлебобулочных изделий можно представить следующей схемой (рис. 2.1). ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТЕСТА Для каждого сорта хлеба существует унифицированная рецептура, в которой указан расход (в кг) соли, дрожжей и дополнительного сырья (сахара, жира и др.) на 100 кг муки. На ее основании лаборатория хлебозавода составляет произ- водственную рецептуру и технологический режим. В производ- ственной рецептуре указывается дозировка муки, дополнитель- 45
кого сырья, растворов, полуфабрикатов (закваски, жидких" дрожжей, заварки) на замес одной порции опары (закваски) и теста в зависимости от мощного завода, его оборудования, принятого способа тестоведения. Технологический режим приготовления изделия опреде- ляется следующими данными: температурой, влажностью, кис- лотностью, подъемной силой полуфабрикатов, продолжитель- ностью брожения, наличием и количеством обминок, массой кусков теста, продолжительностью и температурным режимом расстопки и выпечки. Составляя технологический режим, учиты- вают хлебопекарные свойства муки, вид и качество дрожжей, температуру в помещении и другие факторы. Рецептуру и тех- нологический режим проверяют пробными производственными выпечками. Замес теста. Замес теста является короткой, но весьма важ- ной технологической операцией. Его длительность для пшенич- ного теста составляет 7—8 мин, для ржаного — 5—7 мин. Цель замеса — получить однородную массу теста с опреде- ленными физическими свойствами. При замесе одновременно протекают физико-мехапическпе и коллоидные процессы, кото- рые взаимно влияют друг на друга. Коллоидные процессы, или процессы набухания, связаны с основными составными частями муки —- белками и крахмалом. Белки пшеничной муки, погло- щая влагу, резко увеличиваются в объеме и образуют клейко- винный каркас, внутри которого находятся набухшие зерна крахмала и частицы оболочек. Слипание набухших частиц в сплошную массу, происходящее в результате механического перемешивания, приводит к образованию теста. Однако чрез- мерный замес может вызвать разрушение уже образовавшейся структуры теста, что приведет к ухудшению качества хлебаЛ Брожение теста. Брожение теста охватывает период вре-1 мени с момента его замеса до деления на куски. Цель броже-1 ния — разрыхление теста, придание ему определенных физиче-1 ских свойств, необходимых для последующих операций, а так-1 же накопление веществ, обусловливающих вкус и аромат* хлеба, его окраску. Комплекс процессов, одновременно протекающих на стадии брожения и влияющих друг на друга, объединяют общим поня- тием созревание теста. Процессы созревания включают в себя микробиологические (спиртовое и молочнокислое брожение), коллоидные, физические и биохимические. Спиртовое брожение вызывается дрожжами и в результате него сахара превращаются в спирт и диоксид углерода. Дрожжи сбраживают сначала глюкозу и фруктозу, а затем сахарозу и мальтозу, которые предварительно превращаются в .мопоса- хара. Источником сахаров являются собственные сахара зер- на, перешедшие в муку, но главную массу составляет мальтоза, 46
образовавшаяся в тесте при расщеплении крахмала. Скорость брожения зависит от температуры, наличия сахара, белков, минеральных веществ и витаминов, от кислотности среды и от качества дрожжей. Молочнокислое брожение вызывается молочнокислыми бак- териями, попадающими из воздуха с мукой и расщепляющими глюкозу до молочной кислоты. Существует два вида молочно- кислых бактерий: истинные, образующие молочную кислоту, и неистинные, которые наряду с молочной кислотой вырабаты- вают другие кислоты. При уменьшении влажности и темпера- туры теста неистинные молочнокислые бактерии развиваются с большей скоростью, в результате резко возрастает кислот- ность теста и ухудшается вкус хлеба. В пшеничном тесте пре- обладает спиртовое, а в ржаном — молочнокислое брожение. В результате нарастания кислотности ускоряется набухание белков, замедляется разложение крахмала до декстринов и мальтозы, что крайне важно при переработке пшеничной муки из проросшего зерна и ржаной муки, образуется тесто с опти- мальными физическими свойствами, обусловливающими вкус и аромат хлеба. Поэтому кислотность теста является признаком его созревания, а кислотность хлеба — одним из показателей его качества, включенных в стандарт. Коллоидные процессы, начавшиеся на стадии замеса, про- должаются при брожении. В зависимости от свойств муки возможно ограниченное и неограниченное набухание белков. При ограниченном набухании белки только увеличиваются в размерах, а при неограниченном — меняется форма белковой молекулы. У муки с сильной клейковиной почти до конца бро- жения происходит ограниченное набухание, при этом свойства теста улучшаются. У муки со слабой клейковиной наблюдается неограниченное набухание и тесто разжижается, поэтому дли- тельность брожения теста из такой муки должна быть сокра- щена. В результате физических процессов происходит насыщение теста диоксидом углерода, увеличивается его объем и темпера- тура повышается на 1—2°С. Биохимические процессы в тесте являются одними из важ- нейших, так как от их протекания зависят и микробиологиче- ские, и коллоидные, и физические. Суть биохимических про- цессов состоит в расщеплении под действием ферментов, нахо- дящихся в муке, а также ферментов дрожжей и других микро- организмов— составных компонентов муки, прежде всего бел- ков и крахмала. При этом определенная степень разложения белков желательна, так как она ведет к получению достаточно упругого и эластичного теста, обладающего оптимальными свойствами для получения качественного хлеба. Кроме того, продукты разложения белков на стадии выпечки принимают 47
участие в образовании цвета, вкуса и аромата хлеба. Прф( интенсивном разложении белков, особенно в слабой муке, тесто ' расплывается и качество хлеба неудовлетворительное. При рас- теплении крахмала ферментами идет образование мальтозы (5—6% к массе муки), которая расходуется на брожение теста и участвует в процессе выпечки, определяя вкус и окраску корки хлеба. Интенсивность протекания всех рассмотренных процессов зависит от температуры. Оптимальная температура для спир- тового брожения в тесте около 35 СС, а для молочнокислого —: 35—40°С, поэтому повышение температуры теста влечет за со-i бой усиление нарастания кислотности. Кроме того, с повыше-! нием температуры теста в нем усиливаются биохимические’ превращения, ослабляется клейковина, увеличивается ее рас- тяжимость и расплываемость. Повышенную температуру можно рекомендовать для приготовления теста из сильной муки, тесто из слабой муки надо готовить при более низкой температуре. Таким образом, температура является основным фактором, регулирующим ход технологического процесса приготовления геста. Оптимальная температура брожения теста 26—32°С. Обминка теста. В процессе брожения тесто, которое гото- вится порционно, подвергается обминке, т. е. кратковремен- ному повторному промесу в течение 1,5—2,5 мин. При этом происходит равномерное распределение пузырьков диоксида углерода в массе теста, улучшается его качество, мякиш хлеба приобретает мелкую, тонкостенную и равномерную пористость. Способы приготовления пшеничного теста. Пшеничное тесто готовят безопарным и опарным способом. При безопарном способе тесто замешивают в один прием сразу из всего сырья, предусмотренного рецептурой. Расход прессованных дрожжей 2—2,5%, длительность брожения 3—4 ч. В процессе брожения проводят 2—3 обминки, последнюю за 30—40 мин до разделки теста. Перед последней обминкой производят отсдобку теста. Безопарным способом обычно готовят ситнички, московские калачи, московские булочки, рожки, рогалики, а также хлеб из пшеничной муки высшего и I сорта с низкой кислотностью. Опарный способ приготовления теста состоит из двух эта- пов— приготовления опары и теста. Для опары берут часть муки, часть воды и все количество дрожжей (0,5—1%). По консистенции опара более жидкая, чем тесто. Длительность ее брожения 3,5—4,5 ч. На готовой опаре замешивают тесто, добавляя оставшуюся часть муки, воды и остальное сырье (соль и т. д.). Брожение теста длится 1 —1,5 ч. В процессе бро- жсння тесто из сортовой муки подвергают одной или двум обминкам, перед последней производят отсдобку. Опары могут быть густыми, жидкими и большими, густыми и различаются количеством муки и воды, взятых для их при- 48
готовления. Для приготовления густой опары (ее влажность 45—48%) берут половину муки, 2/3 воды от их общего расхода на тесто и все количество дрожжей. Жидкие опары готовят с влажностью 65—75%, содержание муки в них 20—35% от ее расхода на тесто. Тесто при этом готовят уже без залива воды, так как вся вода находится в опаре. Жидкие опары более транспортабельны, чем густые, их легко перекачивать по тру- бам с помощью насосов. Они легко дозируются, процесс их приготовления сравнительно легко регулируется (в жидкие опары можно добавлять различные улучшители, охлаждать или нагревать массу опары), в них более интенсивно протекает процесс созревания. В последнее время тесто готовят на большой густой опаре с влажностью 41—44% с сокращенной продолжительностью брожения перед разделкой. В этом случае опара должна быть сильной, зрелой, поэтому на ее замес берут 65—70% муки. Продолжительность брожения 4—4,5 ч. Замешанное с добавле- нием всех компонентов тесто бродит 20—25 мин (иногда до 40 мин). Преимуществом такого варианта является сокращен- ный цикл приготовления теста. Опарный способ приготовления теста более длительный, чем безопарный, но он получил большее распространение, так как качество хлеба выше (лучше вкус, аромат, пористость) в результате более глубокого протекания процессов созревания теста. Он требует меньшего расхода дрожжей и обладает тех- нологической гибкостью, позволяющей лучше учитывать хлебо- пекарные свойства муки. Применение жидких дрожжей и заквасок при приготовлении пшеничного теста. В хлебо- печении применяется биохимический способ разрыхления теста с помощью прессованных дрожжей, а также с использованием жидких дрожжей н жидких заквасок, приготовляемых на .хлебо- заводах. Жидкие дрожжи и жидкие закваски представляют собой питательную среду с клетками микроорганизмов. Питательной средой для жидких заквасок является осаха- ренная заварка, т. е. водно-мучная смесь, нагретая до 65—67°С для клейстеризации крахмала. В нее добавляют белый солод в качестве источника ферментов, разлагающих крахмал с мак- симальным образованием сахаров. Микрофлора жидких заква- сок представлена в основном неистинными молочнокислыми бактериями и некоторым количеством дрожжей. Поэтому пше- ничный хлеб, приготовленный на жидких заквасках, имеет высокую кислотность. Жидкие закваски применяют для полу- чения пшеничного хлеба из обойной муки. Питательной средой для жидких дрожжей является заква- шенная заварка, г. е. осахаренная заварка, в которой при температуре 48—54°С развиваются молочнокислые бактерии, 1—1513 49
вырабатывающие молочную кислоту. В дальнейшем получен- ную смесь охлаждают до 28—30°С и используют в качестве питательной среды для размножения дрожжей. Микрофлора жидких дрожжей — истинные молочнокислые бактерии и дрожжи, причем дрожжи преобладают. Жидкие дрожжи используют для приготовления хлеба из| пшеничной муки высшего, I и II сортов, поскольку в этом случае не наблюдается нежелательного повышения кислот- ности. Жидкие дрожжи и жидкие закваски можно использоваты для приготовления пшеничного хлеба любым способом—каю опарным, так и безопарным. Их количество составляет 20— 35% от массы муки. Жидкие дрожжи можно использоваты в смеси с прессованными дрожжами (например, 1 —1,5% прес] сованных и 8—15% жидких дрожжей). 1 Приготовление ржаного теста. Ржаное тесто готовят на закваске, так как оно должно обладать высокой кислотностью] Закваска в этом случае — это порция спелого теста, приготовь ленная без соли и содержащая активные молочнокислые бак- терии— как истинные, так и неистинные. Кроме молочнокис- лых бактерий в состав закваски входит небольшое количество дрожжей. В зависимости от влажности закваски могут быть густые, менее густые и жидкие, содержащие соответственно 50, 60 и 70—80% влаги. Приготовление ржаного теста на густых заквасках. В приготовлении теста различают два цикла: разводочный и производственный. Разводочный цикл —это процесс приготовления новой закваски. Он применяется, если качество уже имеющихся производственных заквасок ухуд- шается. Новую закваску готовят в три этапа, получая последо- вательную дрожжевую, производственную и исходную закваски. При этом не только увеличивается их масса, но происходит накопление в мучной среде молочнокислых бактерий и дрож- жей. Общая длительность разводочного цикла 12—14 ч, темпе- ратура брожения заквасок последовательно увеличивается с 25 до 28°С. Для получения дрожжевой закваски готовят тесто из муки, воды, дрожжей и производственной закваски предыдущего приготовления, являющейся источником молочнокислых бакте- рий. В результате брожения, когда кислотность достигнет определенного значения, получают дрожжевую закваску. Ее освежают и увеличивают массу путем внесения дополнитель- ного большего, чем на первом этапе, количества муки. Массу вновь подвергают брожению, получая промежуточную закваску, в которую опять вносят мучное питание и вновь выбраживают. В результате образуется исходная закваска. Источник м-икро- флоры в разводочном цикле — размноженные в лаборатории чис- тые культуры дрожжей и молочнокислые бактерии. | 50
Далее процесс идет по производственному циклу, включаю- щему в себя приготовление производственной закваски и полу- чение теста. Производственную закваску получают из исходной аналогично предыдущим закваскам. Затем ее делят на три части, из которых две идут на приготовление двух порций теста, а третью порцию используют для возобновления произ- водственной закваски, добавляя в нее муку и воду. В процессе брожения, которое длится 3,5—4 ч при температуре 28°С, закваска восстанавливает свою кислотность и состав бродиль- ной микрофлоры. Ее опять делят на три части, из которых 2/з идут для приготовления теста, а '/з—на возобновление за- кваски. Цикл повторяется. Для приготовления теста в закваску добавляют муку, воду, соль и другие компоненты, брожение ведут 1 —1,5 ч при 28— 30°С до кислотности 9—12 град. По производственному циклу хлебозавод может работать месяцами. Приготовление ржаного теста на жидкой закваске И-I. На ряде предприятий ржаное тесто готовят па более текучих и легко транспортируемых по трубопроводам жидких заквасках, например на закваске И-1. В разводочном цикле приготовления закваски по этой схе- ме применяют чистые культуры дрожжей (Ивановская раса) и неистинные молочнокислые бактерии. В состав питательной среды входят осахаренная мучная заварка, вода н мука. Производственный никл приготовления закваски и теста следующий. Через каждые 2 ч отбирают ’/з готовой закваски с кислотностью 10—11 град для приготовления теста, а к оставшейся половине прибавляют питательную среду для возобновления закваски. Температх-ра заквасок и теста 28—30°С. Аппаратурные решения процессов тестоприготовления. Еще не так давно процесс приготовления теста осуществлялся толь- ко порционно в тестомесильных машинах периодического дейст- вия, где брожение теста осуществлялось в подкатных дежах в специальных камерах, в которых поддерживались оптималь- ные условия для созревания. В настоящее время распространяется непрерывнопоточный способ приготовления полуфабриката, что позволяет механизи- ровать и автоматизировать производственный процесс, стаби- лизировать и повысить качество изделий. Однако значительная часть хлеба производится из теста, приготовленного на обору- довании периодического действия. Широкое применение на хлебозаводах нашли тестонрнгото- вительные агрегаты, в состав которых входит оборудование для замеса, брожения и дозировочная аппаратура. Существуют агрегаты периодического и непрерывного действия. В последние годы разработан и внедрен целый ряд бункер- 4 51
них агрегатов для приготовления пшеничного теста на боль- шой густой опаре, на жидких опарах и безопарным способом (И8-ХАГ-6, И8-ХТА-6, И8-ХТА-12, МТИПП-РМК-7, Л4-ХАГ-13). В этих агрегатах замес теста ведется непрерывно, а броже- ние— периодически. Кроме того, на агрегате И8-ХАГ-6 можно готовить ржаное тесто на густых и жидких заквасках. Принцип работы агрегата И8-ХТА-6 следующий. Замешан- ная в тестомесильной машине опара нагнетается по трубопро- воду на лоток, который передает ее в секцию бункера бро- жения. Через определенное время лоток поворачивается и опара поступает в следующую секцию. Продолжительность полного оборота лотка соответствует циклу брожения опары. Выброженная опара направляется дозатором по трубопроводу во вторую тестомесильную машину, куда из соответствующих дозаторов подается мука и жидкие компоненты для замеса теста. Замешанное тесто подается нагнетателем по трубопро- вод}' в корыто для брожения, после чего через заслонку посту- пает на разделку. Примером непрерывнопоточного оборудования для замеса и брожения теста является опарно-тестовой агрегат ХТР системы И. Л. Рабиновича. В нем можно готовить пшеничное тесто безопарным способом, ржаное тесто на жидких заквасках (для этого применяют однокорытный агрегат) и пшеничное тесто на жидких опарах (в двухкорытном агрегате). Агрегат состоит из двух тестомесильных машин для замеса опары и теста, установленных над корытообразным аппаратом, разде- ленным перегородкой на два отсека (первый — для брожения опары, второй — для теста). Опара непрерывно подается в пер- вый отсек, в котором перемещается за счет наклона днища и лопастного побудителя, закрепленного на центральном валу. При прохождении отсека опара полностью выбраживается и шнековым дозатором нагнетается во вторую тестомесильную машину для замеса теста. Брожение теста осуществляется во втором отсеке, устроенном аналогично первому. Готовое тесто выходит через отверстие в днище аппарата. РАЗДЕЛКА ТЕСТА Разделка пшеничного теста включает в себя деление теста| на куски, округление, предварительную расстойку, формова- ние (закатку) тестовых заготовок и окончательную расстойку. При производстве подового хлеба исключаются операции пред- варительной расстойки и закатки. Разделка ржаного теста состоит из следующих этапов: деления теста на куски, формования '(округления или закатки) тестовых заготовок и окончательной расстойки. Разница в раз- делке ржаного и пшеничного теста обусловлена различиями 52
в их свойствах. Ржаное тесто, не имеющее клейковинного ске- лета, более пластичное. Оно обладает повышенными свойст- вами прилипания, для него необходима минимальная механи- ческая обработка. Пшеничное тесто упругое и требует более интенсивного механического воздействия рабочих органов. Многократная обработка пшеничного теста необходима для получения однородной структуры во всей массе куска, в ре- зультате чего хлеб получается с ровной, мелкой пористостью. Деление теста на куски. Эта операция должна обеспечить получение заданной массы хлеба. Допустимое отклонение массы отдельных кусков не должно превышать ±1,5%. На каждом предприятии стремятся точно определить массу куска теста, который должен быть на 10—15% больше массы остывшего хлеба, так как во время выпечки и охлаждения масса изделия уменьшается. Потери массы при выпечке называют упеком, а при охлаждении и хранении — усушкой. Расчет необходимой массы кусков теста на выходе из дели- теля с учетом потерь показан на следующем примере. Пример. Стандартная масса изделия 400 г, упек 8%, усушка 3%. (При вычислении усушки за 100% принимают массу горячего хлеба, а при вычислении упека — массу куска теста.) Масса (400 г) остывшего хлеба составит 97% от массы горячего хлеба, или масса горячего изделия будет раина Х^ 400-100/97 - 412 г. Определим массу куска теста (Л/). Если упек составляет 8%, то масса куска теста составит 100, а масса горячего изделия — 92%: Х2 = 412-100/92 -448 г. Деление теста на куски осуществляется на тестоделитель- ных машинах по объемному принципу. Существуют делитель- ные машины, отсекающие тесто от жгута и разделяющие его на куски мерными карманами при различном нагнетании теста. Наиболее распространены тестоделительная машина «Кузбасс» со шнековым нагнетанием, предназначенная для теста из ржа- ной муки и из пшеничной обойной, и тестоделителя с поршне- вым и валковым нагнетанием теста из пшеничной сортовой муки (РТ-2, РЗ-ХДП, Ш24-ХДА, РМК-65, РМК-60, А2-ХТН). Округление кусков теста. Этот процесс необходим для при- дания кускам теста шарообразной формы. Эта операция при выпечке круглых подовых изделий является операцией окон- чательного формования кусков теста, после которой они посту- пают на окончательную, и в данном случае единственную, рас- стойку. При производстве многих видов изделий из пшеничной муки высшего, I и II сортов (батонов, булок, плетеных изде- лий и др.) округление является лишь первой операцией формо- вания изделий. 53
Цель операции округления—улучшение структуры теста для получения изделий с хорошей пористостью мякиша. Осуществ- ляется округление теста на округлителях. Предварительная расстойка. Это процесс отлежкн кусков в течение 5—8 мин, в результате которого ослабляются возник- шие в тесте при делении и округлении внутренние напряжения и восстанавливаются частично разрушенные отдельные звенья клейковинного структурного каркаса. Предварительная рас- стойка осуществляется на ленточных транспортерах или в шка- фах (люлечных или ленточных) предварительной расстойки, входящих в состав поточных линий. Брожение на этой стадии не играет практически значимой роли, поэтому здесь не нужно создавать особых температурных условии. Формование тестовых заготовок. Это процесс придания кускам теста формы, соответствующей данному сорту изделий. Для получения тестовых заготовок пшеничного теста опреде- ленной формы их раскатывают валками в продолговатый блин, затем свертывают в трубку и прокатывают, а иногда еще и удлиняют. Такая дополнительная обработка пшеничного теста улучшает пористость заготовки. Формование пшеничного теста проводится на ленточных и барабанных закаточных машинах (XT3-I, Т1-ХТ2-3-1 и др.). При формовании тестовых заготовок цилиндрической фор- мы из ржаного теста используют ленточные закаточные машины, в которых кусок теста раскатывается между транс- портерными лентами, движущимися в разные стороны с раз- личными скоростями, или между неподвижной плитой и дви- жущейся лентой. Окончательная расстойка. Целью этого процесса является брожение теста, которое необходимо для восполнения диоксида углерода, удаленного на стадиях разделки. Если выпекать хлеб без окончательной расстойки, то он получается низкого объема, с плотным, плохо разрыхленным мякишем, с разрывами и тре- щинами на корке. Окончательная расстойка проводится в атмо- сфере воздуха определенной температуры (35—40°С) для уско- рения брожения и определенной относительной влажности воздуха (75—85%) для предотвращения заветривания наруж- ных слоев теста.' Длительность расстойки колеблется от 25 до 120 мин в за- висимости от массы кусков, условий расстойки, .свойств муки, рецептуры теста и ряда других факторов. На современных тесторазделочных поточных линиях эта операция проводится в конвейерных шкафах окончательной расстойки. На ряде предприятий расстойка тестовых заготовок производится на вагонетках в специальных камерах для рас- стойки. 54
ВЫПЕЧКА ХЛЕБА Процессы, происходящие при выпечке хлеба. Изменения, характеризующие переход тестовой заготовки в процессе вы- печки в хлеб, являются результатом целого комплекса процес- сов— физических, микробиологических, коллоидных и биохими- ческих. Однако в основе всех процессов лежат физические явления — прогревание теста и вызываемый им внешний влаго- обмен между тестом — хлебом и паровоздушной средой пекар- ной камеры и внутренний тепломассообмен в тесте — хлебе. Физические процессы. В начале выпечки тесто по- глощает влагу в результате конденсации паров воды из среды пекарной камеры; в этот период масса куска теста — хлеба несколько увеличивается. После прекращения конденсации влаги начинается испарение ее с поверхности, которая к этому времени прогревается до 100°С, превращаясь в сухую, корку. Часть влаги при образовании корки испаряется в окружающую среду, а часть (около 50%) переходит в мякиш, так как влага при нагревании различных продуктов всегда перемещается от более нагретых участков (корка) к менее нагретым (мякиш). Вследствие этого влажность мякиша горячего хлеба оказы- вается на 1,5—2,5% выше влажности теста. Обезвоженная кор- ка прогревается в процессе выпечки до 160—180°С, а темпе- ратура в центре мякиша поднимается до 95—97°С. Выше этой температуры мякиш не прогревается из-за его высокой влаж- ности (45—50%). Микробиологические и биохимические про- цессы. В первые минуты выпечки спиртовое брожение внутри теста ускоряется и при 35°С достигает максимума. В дальнейшем брожение затухает и при 50°С прекращается, так как дрожжевые клетки отмирают, а при 60°С приостанав- ливается жизнедеятельность кислотообразующих бактерий. В результате остаточной деятельности микрофлоры во время выпечки в тесте — хлебе увеличивается содержание спирта, диоксида углерода и кислот, что повышает объем хлеба и улуч- шает его вкус. Кроме того, в первые минуты выпечки происхо- дит тепловое расширение воздуха и газов внутри теста, что существенно влияет на увеличение объема теста. Биохимические процессы связаны с изменением состояния крахмала и белков, и при температуре 70—80°С они прекра- щаются. Крахмал при выпечке клейстеризуется и энергично разлагается, причем его гидролиз в ржаном тесте идет интен- сивнее, чем в пшеничном. Поэтому в ржаном хлебе содержание водорастворимых веществ (декстринов и сахаров) значительно выше, чем в пшеничном. Белки при выпечке также расщеп- ляются с образованием промежуточных продуктов. От глубины и интенсивности расщепления крахмала и белков зависят цвет 55
корки пшеничного хлеба, его вкус и аромат. Это связано и 1см, что образовавшиеся сахара вступают в окислительно-восстано- вительное взаимодействие с продуктами разложения белков и получаются темноокрашенные вещества — меланоидины и аро- матические соединения. Цвет ржаного хлеба обусловлен в основном содержанием других соединений — меланинов, образующихся в хлебе при участии некоторых аминокислот и ферментов. Коллоидные процессы. Белки и крахмал при вы- печке претерпевают существенные изменения. При 50—70°С одновременно протекают процессы денатурации (свертывания) белков и клейстеризации крахмала. Белки при этом выделяют воду, поглощенную при замесе теста, уплотняются, теряют свою эластичность и растяжимость. Прочный каркас свернувшихся белков закрепляет форму .хлеба. Влага, выделенная белками, поглощается крахмалом. Однако этой воды недостаточно для полной клейстеризации крахмала, и процесс протекает сравнительно медленно и закан- чивается при прогреве мякиша при 95—97°С. Клейстеризуясь, крахмальные зерна прочно связывают влагу, поэтому мякиш хлеба кажется более сухим, чем тесто. Режимы выпечки. Режим выпечки определяется степенью увлажнения среды пекарной камеры, температурой в различ- ных ее зонах и продолжительностью процесса. Он зависит от сорта хлеба, вида и массы изделия, качества теста, свойств муки, а также от конструкции печи. Решающим фактором является масса тестовой заготовки. Продолжительность вы- печки колеблется от 8—12 мин для мелкоштучных изделий и до 60 мин для ржаного хлеба массой 1 кг. Для большинства пшеничных и ржаных изделий режим выпечки включает три периода. В первый выпечка протекает при высокой относительной влажности (до 80%) и сравнитель- но низкой температуре паровоздушной среды пекарной камеры (НО—120°С); выпечка по этому режиму длится 2—3 мин. За это время тестовая заготовка увеличивается в объеме, а пар, конденсируясь, улучшает состояние ее поверхности. В конце первого периода необходим интенсивный подвод тепла для по- вышения температуры до 240—280°С. Второй период идет при высокой температуре и несколько пониженной относительной влажности газовой среды. При этом образуется корка, закреп- ляется объем и форма изделия. В третьем периоде выпечка .завершается; этот период характеризуется менее интенсивным подводом тепла (180°С). что ведет за собой снижение упека. Хлебопекарные печи. Хлебопекарные печи — основное тех- нологическое оборудование, определяющее производительность хлебозавода. Они классифицируются по ряду признаков. 1. Технологический признак, определяющий ассортимент 56
вырабатываемых изделий. По этому признаку печи бывают универсальные (для выработки широкого ассортимента хлебо- булочных изделий) и специальные (для производства одного или нескольких сортов изделий). 2. Способ обогрева пекарной камеры. По этому признаку печи подразделяют на канальные, в которых тепло в пекарную камеру передается от продуктов сгорания излучением через стенки каналов (они наиболее распространены); с пароводяным обогревом и передачей тепла через стенки нагревательных тру- бок; обогревом пекарной камеры паром высокого давления, движущимся по паропроводам; с газовым обогревом, в которых газ сжигается в пекарной камере; электрические (наиболее перспективные) и другие. 3. Конструкция пода. Самыми распространенными являются печи с конвейерным подом, выполненным в виде металлической сетки (ленточные) или в виде цепных конвейеров с подвешен- ными к цепям люльками-подиками (наиболее перспективны сетчатые поды). 4. Конструкция пекарной камеры. Печи по этому признаку делятся на тупиковые, в которых посадка тестовых заготовок и выгрузка хлеба идет с одной стороны, и сквозные (туннель- ные), в которых эти операции осуществляются с разных сто- рон печи. 5. Площадь пода. В зависимости от площади пода разли- чают печи малой производительности (площадь до 10 м2), средней (площадь до 25 м2) и большой (площадь пода более 25 м2). . На хлебозаводах широко используются конвейерные тупи- ковые печи, на которых можно выпекать практически все виды продукции. Но недостатком их является то, что их трудно устанавливать в автоматические и поточные линии. К группе тупиковых относятся печи ФТЛ-2 и ХПП-25 «Подмосковная». Это печи средней производительности с канальным обогревом и цепным люлечным подом. Печь ФТЛ-2 используется для вы- работки хлебобулочных изделий широкого ассортимента, а печь ХПП-25 «Подмосковная» — для формового хлеба. К туннельным относят печи отечественного производства ПХС-25 и ПХС-40, РЗ-ХПУ и зарубежные БН-25, БН-40, БН-50 (цифры в марке печи указывают площадь пода, в м2) с каналь- ным рециркуляционным обогревом и ленточным сетчатым подом. Печи БН могут выпускаться также с электрообогревом. Печи БН относят к печам средней или большой производи- тельности для выработки широкого ассортимента изделий. Расчет часовой производительности печи Р (кг/ч) ведут но формуле: Р = П! n2g'50ft, 57
где /г। — число изделий на одной люльке или количество изделий по ширине пода ленточной печи; п2 — число рабочих люлек в печи или количество рядов изделий по длине пода в ленточной печи; g— масса изделия, кг; t — про- должительность выпечки, мин. Количество изделий на люльке и на поду печи, а также продолжительность выпечки следует брать по промышленным данным и технологическим нормам проектирования хлебо- заводов. Количество кусков теста в одном ряду по ширине пода (nt) и по длине пода (п2) можно рассчитать следующим образом: где Bab — ширина пода ленточной печи и тестовой заготовки, см; о — зазор между заготовками, см; L и / — длина пода и заготовки, см. Упек хлеба. Упек хлеба — это потеря массы теста при вы- печке, которая выражается разностью между массами теста и горячего хлеба, отнесенной к массе теста (в %). Около 95% этих потерь приходится на влагу, а остальная часть — на спирт, диоксид углерода, летучие кислоты и др. Упек составляет 6—14% и зависит от формы хлеба: у формового хлеба он мень- ше, чем у подового. Для снижения упека увеличивают массу хлеба, а во второй период выпечки увеличивают относительную влажность воздуха и снижают температуру в пекарной камере. ХРАНЕНИЕ ХЛЕБА В процессе остывания хлеба происходит перераспределение влаги в нем; часть теряется в окружающую среду, а влажность корки, слоев, лежащих под ней и в центре изделия, выравни- вается. В результате влагообмена внутри изделия и с внешней средой масса изделия уменьшается на 2—4% по сравнению с массой горячего хлеба. Этот вид потерь называется усушкой. Для снижения усушки хлеб стремятся как можно быстрее охладить, поэтому снижают температуру и относительную влажность воздуха хлебохранилища, уменьшают плотность укладки хлеба, применяют обдувку хлеба воздухом с темпера- турой 20°С. На усушку влияет влажность мякиша, так как уве- личение влажности хлеба вызывает возрастание потерь на усушку, и масса хлеба: чем больше масса хлеба, тем меньше усушка. У подового хлеба усушка меньше, чем у формового. В хлебохранилище хлеб из печи подается ленточными транс- портерами на циркуляционные столы, на которых он перекла- дывается на вагонетки — стеллажи. На вагонетках хлеб хра- нится до отправки в торговую сеть. Перед отправкой вагонетки с хлебом выкатывают на экспедиционную рампу и перемещают 58
в кузов автомашины. В последнее время на хлебозаводах внед- ряется хранение хлеба в специальных контейнерах. В них хлеб охлаждается, затем загружается в автомашины и поступает в торговый зал магазина. При хранении хлеб черствеет в результате протекания физико-химических процессов, связанных со старением клеп- стерпзованного крахмала. При старении структура крахмала уплотняется, происходит частичное выделение влаги, поглощен- ной при клейстеризации, которая воспринимается белками мякиша. Полностью предотвратить черствение хлеба не удается, но известны приемы его замедления, например глубокое замо- раживание (при —184---------30°С) и последующее хранение в таком виде; завертывание хлеба во влагонепроницаемую обертку; добавки молока, сыворотки, сахара, жира и других компонентов; интенсивный замес теста и длительная выпечка хлеба. В качестве упаковочных материалов для хлеба исполь- зуют целлофан, парафинированную бумагу, лакированный цел- лофан, полиэтиленовую пленку и другие. Все материалы долж- ны быть непроницаемы для влаги, паров и газов, обладать механической прочностью, быть безвредными для человека и свариваться при нагревании, что необходимо для заклеивания швов пакета. Упаковка сохраняет свежесть хлеба и улучшает его санитарное состояние. Перспективной считается упаковка, пропитанная сорбиновой кислотой, которая предотвращает плесневение хлеба и увеличивает срок хранения. РАСЧЕТ ВЫХОДА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ Выход хлеба является основным технико-экономическим по- казателем работы предприятия. Выход — это количество гото- вой продукции, полученной из 100 кг муки и другого сырья, вносимого в соответствии с утвержденной рецептурой. Выход хлеба дхл (кг) обусловлен выходом теста и технологическими затратами и потерями и определяется: Я~хл Ят С^бр “Н^разд “Н^уп "1“ ^ус ~Р~ Пм "Ь ^т.мех “Ь ^кр “И ^шт^Азер.бр)’ где дт — выход теста из 100 кг муки, кг. Технологические затраты (3), кг: 3Вр — затраты сухого вещества при брожении полуфабрикатов (опары, теста, заквасок и пр.); Зразд— затраты муки при разделке; 3>н — упек; Зу,.—усуш- ка. Технологические потери (//), кг: //,, — потери муки до начала замеса полуфабрикатов; /7т.мех—механические потери теста от стадии замеса до по- садки тестовых заготовок в печь; Пку—потери в виде крошки и лома хлеба; П1П—потерн от неточности массы штучного хлеба; /7Н<.|,— потерн при пе- реработке брака хлеба. Технологические затраты неизбежны, поэтому для увеличе- ния выхода хлеба их необходимо сводить к минимуму. Техно- логические потери не оправданы и вызваны несовершенством 59
или неудовлетворительным состоянием оборудования. По воз- можности их необходимо также свести до минимума. Потери муки (/7.,,) зависят от ее распыла при хранении И перевозке и от отходов при просеивании. Применение бестар- ного хранения муки в сочетании с пневматическим перемеще- нием существенно снижает эти потери — до 0,03%. Механические потери (Пт мех) связаны с потерей через не- плотности делительных машин тестовой крошки в виде отхо- дов формования и распыляющейся муки. При замене дежей на тестоприготовнтельные агрегаты эти потери сокращаются с 0,06 до 0,03%. Техническое состояние оборудования также снижает их величину. Затраты сухого вещества при брожении (Збр) обусловлены уменьшением массы полуфабрикатов за счет сбраживания угле- водов и потерей диоксида углерода, части спирта, летучих кислот. Также они связаны с испарением влаги при замесе, брожении и разделке теста. Суммарные затраты ЗбР состав- ляют 2,5—3%. При использовании жидких опар, что позволяет сократить период брожения, эти затраты уменьшаются до 1,5—2%. Затраты муки при разделке (3 разд) определяются расходом муки на обсыпку рабочих органов тесторазделочного оборудо- вания (чтобы тесто не прилипало) и могут быть частично или полностью устранены при обдувке теста воздухом при нанесе- нии на рабочие поверхности водоотталкивающих (антиадге- зионных) покрытий (фторопласт и др.). Потери в виде крошки и лома при выбивке хлеба из форм, укладке его на лотки и других операциях составляют 0,02— 0,03%; потери от неточности массы штучного хлеба — от 0,4 до 1%; потери при переработке брака хлеба — 0,02%. С целью рационального использования муки и снижения производственных потерь для каждого сорта хлебного изделия устанавливаются плановые нормы выхода хлеба с учетом сте- пени механизации, мощности предприятия и других показате- лей. Норма выхода хлеба зависит от рецептуры (при увеличе- нии количества дополнительного сырья — сахара, жира и т. д. выход хлеба возрастает), от развеса хлеба, влажности муки. Чем меньше влажность муки, тем больше выход хлеба; изме- нение влажности на 4 % изменяет выход хлеба на 1,6—1,7%. Норма выхода устанавливается на базисную влажность муки (14,5%). При отклонении влажности ведут корректировку плановой нормы, пользуясь формулой для расчета скорректи- рованной нормы выхода (%): _________IOO^ii.i__ 100 - (14,5 - ГА1) ’ где <?пл — плановая норма выхода для муки с базисной влажностью, %; 60
W7,, — влажность муки, %. (Если влажность муки ниже 12%, то ее приравни- вают к 12%-) Повышение выхода хлеба на 1,4—1,5% дает экономию 1% муки. Обеспечение стабильной влажности теста на уровне пре- дельно допустимой — важное условие экономии муки. Повыше- ние влажности теста на 1% может увеличить выход хлеба на 2—3°/о, поэтому правильная дозировка воды в тесте является одним из основных мероприятий, обеспечивающих получение заданного выхода хлеба. Увеличение выхода хлеба за счет добавления чрезмерного количества воды в тесте приводит к выпуску хлеба с повышенной влажностью в ущерб интере- сам потребителя, поэтому влажность хлеба регламентируется стандартом. Каждую смену, сутки, месяц и год работы хлебозавода под- считывают фактически выход каждого сорта изделия, а также экономию или перерасход муки. Для подсчета экономии или перерасхода муки определяют фактический расход муки для приготовления продукции и сравнивают его с плановым (Мпл), который рассчитывают по формуле: Мпл= 1ООЛ4хл/<7хл, где Л1х.1 — масса охлажденного хлеба, кг; qx;l — скорректированный выход хлеба, %. Если фактический расход муки меньше планового, то гово- рят об экономии, и наоборот. ПОТОЧНО-МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ЛИНИИ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИИ Поточно-механизированные линии включают в себя обору- дование для всех производственных процессов, начиная от при- готовления теста до выхода готовой продукции. Установки для бестарного хранения муки, оборудование складов подсобного сырья и подготовки его к производству, внутризаводское транс- портирование сырья, отправка готовой продукции являются в основном одинаковыми для всех видов продукции. Отличаются только участки приготовления теста и его разделки, включаю- щие в себя также автоматическую посадку и пересадку тесто- вых заготовок с машины на машину и на поды печей. Линии составляют из расстойно-печных агрегатов с закрепленными на общем конвейере формами и разделенных конвейеров для рас- стойки, печей и съемных форм. Линия для производства формового хлеба (ржаного и пше- ничного) включает бункерный тестоприготовительный агрегат И8-ХАГ-6 (или другой марки), расстопно-печной агрегат П6-ХРМ, состоящий из делителя — укладчика тестовых загото- 61
круглого подового хлеба отл и вок ШЗЗ-ХДЗУ, конвейерного расстойного шкафа и модифици рованной печи ТЛ-2-81. Линия для производства чается гем, что в ней используются туннельные печи БН и ПХС в сочетании с расстойным агрегатом, включающим в себя шкаф расстойки и укладчик тестовых заготовок. Линия для производства простых батонов состоит из тесто приготовительного бункерного агрегата; тесторазделочного агрегата, включающего в себя делитель, округлитесь и закаточ- ную машину с отбраковщиком сдвоенных кусков теста; вырав- нивателя тельной в люльки тестовых готовой продукции. шага между тестовыми заготовками; шкафа окончи расстойки с автоматической и пересадкой их на ленточный под печи; надрезчика заготовок; тоннельной печи ПХС-25 и транспортера загрузкой заготовок ПРОИЗВОДСТВО БАРАНОЧНЫХ ИЗДЕЛИИ К бараночным изделиям относят баранки, сушки и бублики имеющие форм)’ кольца или овала круглого сечения. Сушки и баранки вследствие низкой влажности (соответственно 9—13 и 14—19%) способны длительно храниться и являются хлеб ными консервами. Бублики с влажностью 22—25% рассчитаны на употребление в свежевыпеченном виде. По размерам самые крупные — бублики, самые мелкие — сушки. Ассортимент бараночных изделий насчитывает около 30 на именований. Из пшеничной муки II сорта сахарные и сушки простые; из пшеничной муки 1 сорта лики с маком, тмином, молочные, украинские, баранки простые сахарные, горчичные и молочные и сушки простые и соленые из пшеничной муки высшего сорта — баранки сахарные, с ма ком ные, лимонные, ванильные, с маком. Бараночные изделия влажностью (например, для сушек — 33—35%) на непрерывш возобновляемой закваске или на опаре с использованием прес сованных дрожжей. Из-за малого количества воды, добавляе мого для получения однородного теста, его готовят в два этапа Первый — это дополнительная шине, вальцы, теста лимонные, ванильные сдобные и сушки готовят из крутого готовят баранки буб простые, горчич теста с низко J машине и второй ма для чего тесто 3—4 раза пропускают через рифленые Иногда натирку заменяют интенсивной проработкой в шнековой камере 15—20 мин. После натирки тесто свертывают в рулон, и оно идет отлежку (брожение) длительностью 30—60 мин, а затем делительно-закаточную машину, имеющую комплект сменны замес в тестомесильной механическая обработка на натирочной или удлиняют процесс замеса до на па х 62
рабочих органов и позволяющую формовать все три вида бара- ночных изделий. В настоящее время все больше применяется ускоренный способ, когда тесто замешивают сразу из всех компонентов, установленных в рецептуре, и прокатывают 7—9 раз на вальцовочной машине, после чего без отлежки направляют на разделку. Сформованные тестовые заготовки оставляют на расстойку и далее направляют на обварку в кипящей воде, в которую добавляют сахар или патоку для лучшего зарумянивания поверхности или на ошпарку в паро- вые камеры с давлением 0,15 МПа в течение 0,5—3 мин. При этом объем изделий резко увеличивается, а так как масса изме- няется незначительно, то заготовки всплывают на поверхность. Температура в центре тестовой заготовки 50—60°С, на поверх- ности— на 10е выше. В результате нагревания в тесте начи- наются процессы клейстеризации крахмала и денатурации бел- ков, особенно в поверхностном слое; в результате изделия после выпечки становятся блестящими, глянцевыми. После обварки изделия обсушиваются горячим воздухом и направляются на выпечку в течение 10—20 мин на люлечные или ленточные печи. Паровая ошпарка позволила применять ошпарочно-печные агрегаты, состоящие из отпарочной и печ- ной камер с общим конвейером. Готовые изделия нанизываются на шпагат вручную или на низальной машине, упаковываются насыпью или расфасовываются в полиэтиленовые пакеты. ПРОИЗВОДСТВО СУХАРЕЙ Сухарные изделия являются хлебными консервами. К ним относят сухари простые и сдобные. Сухари простые готовят для использования в специальных условиях различными катего- риями потребителей. Они могут быть следующих видов: армей- ские из ржаной обойной, ржано-пшеничной или пшеничной муки обойной, I и II сортов; сухари-гренки и панировочные (сухарная мука) из пшеничной муки 1 и 11 сортов. Сдобные сухари (лимонные, сливочные, горчичные и др.) изготовляют из пшеничной муки высшего сорта, по рецептуре в них входит до 25% сахара, 10—15% маргарина или масла. 4% яиц и дру- гое сырье. Меньше сдобы содержится в сухарях из пшеничной муки I сорта: сахара до 12,5%, жира до 5%, яиц до 2% к массе муки (дорожные, пионерские и др.). Пшеничная мука II сорта используется для городских сухарей. Кроме рецептуры, сухари отличаются размерами, формой, отделкой. Для отделки используют сахар, орехи, мак, ванилин. Влажность сухарей «—12%: Простые сухари. Сухари вырабатывают из хлеба, приготов- ленного обычным способом, но с более низкой влажностью, массой 1,5—2 кг. Хлеб после выпечки выдерживают до 18, 63
а иногда до 24 ч, чтобы он не деформировался при резке на I ломти и давал меньше отходов (крошки). Хлеб режут на ломти? толщиной 20—25 мм, укладывают на металлические листы и , сушат в течение 7—8 ч в туннельных сушилках теплым возду- хом, подогреваемым в калориферах. Готовый продукт охлаж- дают и упаковывают в крафт-мешкп (многослойные бумажные пакеты) плотными рядами (стопами). Зачерствевший хлеб из пшеничной муки могут перерабатывать аналогично и получать гренки. Сухарную муку готовят из пшеничных сухарей путем их размалывания в крупку определенных размеров. Сдобные сухари. Тесто для сдобных сухарей с влажностью 30—39% готовят на густой опаре, в которую добавляют до 5% сухарной крошки, полученной из обрезков плит. Для полу- чения высокорецептурного сухарного теста применяют от- , сдобку. На крупных специализированных предприятиях опару и тесто готовят по новой технологии с сокращенным брожением перед разделкой. Для этой цели увеличивают расход прессован- ных дрожжей на 0,4—1 % к массе муки. Приготовление теста ведется на тестоприготовительных агрегатах. Из выброженного теста формуют плиты — тестовые заго- товки, которые по профилю поперечного сечения примерно равны готовым сухарям. Для формования плит тесто нагнетают через формующие матрицы и получают заготовку в виде пли- ты соответствующего профиля, которая укладывается на листы. Более совершенная машина для формования плит СПЛ4-2 осуществляет деление теста на мелкие дольки, раскатку их. в жгуты и укладку в ряды на листах. , Отформованные плиты проходят расстойку в течение 40 л 120 мин, смазываются яичной эмульсией, для отдельных сортот (городские и кофейные сухари) обсыпаются сухарной кротко! и направляются на выпечку в течение 7—20 мин при темпера* туре 180—250°С. При выпечке сдобных сухарей увлажнение в пекарных камерах не производят. После 15—20 мин о.хлаж* дения плиты перекладывают на деревянные лотки и выдержи* вают 8—24 ч на специальных стеллажах для приведения их в ест стояние, оптимальное для резки на ломтики. Резку сухарей осуществляют на резальных машинах рамоч- ного типа. Перед сушкой ломти для некоторых видов сухарей- смазывают яйцом и обсыпают сахаром (сахарные сухари), либо смесью мака и сахара, либо крошкой из ядра ореха (любительские сухари) и т. д. Нарезанные ломти сушат на листах в хлебопекарных печах при 165—220°С в течение 12 - 35 мин (в зависимости от размеров и рецептуры сухарей). При этом снижается влажность до 8—12%, и зарумяниваются боковые поверхности ломтя. Готовые изделия охлаждают и после отбраковки, упаковывают или расфасовывают. ? 64
ПРОИЗВОДСТВО СДОБНЫХ ИЗДЕЛИЙ К сдобным хлебобулочным относятся изделия, в которых содержание жира и сахара составляет 7% и более к массе муки. В их рецептуру может входить масло сливочное, сметана, молоко, яйца, ванилин, патока и другое дополнительное сырье. Ассортимент сдобных изделий разнообразен: сдоба обыкновен- ная, выборгская, любительские изделия, булочная мелочь, рожки сдобные, различные виды хлеба (донецкий, сдобный), плюшки, лепешки и другие. Рецептуры этих изделий отличаются по видам дополнитель- ного сырья и по его количеству. Так, содержание сахара может колебаться от 7 до 30%, жира — от 7 до 25%, яиц — от 50 до 300 штук на 100 кг муки. Тесто для сдобных изделий готовят, как правило, опарным способом. Для опары используют около 50% муки; влажность теста 30—36%. Тесто для высокорецептурных изделий готовят в две стадии, применяя отсдобку. На первой стадии к готовой опаре добавляют часть муки, соль, воду, перемешивают и остав- ляют на 50—60 мин для брожения. На второй стадии (стадии отсдобки) вносят сахар, жир и другое дополнительное сырье, часть муки и перемешивают. Так как при отсдобке тесто раз- жижается, вносят оставшуюся муку. Используют также ускоренные способы приготовления сдоб- ных изделий, которые предусматривают увеличение расхода дрожжей (3—6% к массе муки), интенсивный замес теста (температура теста после замеса 33—35°С) и брожение перед разделкой в течение 40—60 мин. При этом снижаются затраты сухих веществ на брожение. Приготовление сдобных изделий на предприятиях менее механизировано, чем производство батонов и булок: Так, час- тично механизирована разделка теста: в линии устанавливается делитель, округлитель и раскаточная головка закаточной ма- шины для получения заготовки в виде лепешки, которой вруч- ную придают ту или иную форму и отделку. Отделка изделии может быть самая разнообразная, она проводится на разных стадиях приготовления (перед расстой- кой, до и после выпечки). Тесто для многих изделий перед выпечкой смазывают яичной эмульсией и выпекают в неувлаж- ненной пекарной камере. Время выпечки изделий массой 0,1 кг составляет 13—14 мин. После выпечки изделия укладывают в один ряд в лотки. Некоторые виды сдобных изделий при этом отделывают помадой, кремом, сахарной пудрой. В настоящее время в промышленности эксплуатируются агрегаты А2-ХАС, в которых полностью механизированы ста- дии приготовления сдобы обыкновенной, булочной мелочи и сдобной булочки. 5—1513 65
МАКАРОННОЕ ПРОИЗВОДСТВО 1 Макаронные изделия вырабатываются только из пшеничной | муки, они могут храниться более 1 года без заметных измене-1 ний свойств, поскольку имеют низкую влажность (13%) и в них] отсутствуют скоропортящиеся добавки. ' 1 Макаронные изделия обладают высокой питательной цен- | ностью нз-за высокого содержания углеводов и белков; их быст- ро готовить. Макаронные изделия классифицируют по нескольким при- знакам. 1. Сорт. В зависимости от сорта муки макаронные изделия могут быть высшего и I сорта. При внесении вкусовых или обо- гатительных добавок к названию сорта макаронных изделий прибавляется название входящих в них добавки (например, выс- ший яичный). 2. Форма. В зависимости от формы существуют следующие виды изделий: трубчатые (макароны, рожки и перья), нитеоб- разные (вермишель), лентообразные (лапша) и фигурные из- делия. 3. По длине изделия могут быть длинные (от 15 до 50 ем) и короткие, или короткорезаные (от 1,5 до 15 см). Различают еще так называемые суповые засыпки, выпускаемые в виде сре- зов толщиной 1—3 мм. 4. Способ формования. По этому признаку изделия могут быть прессованные и штампованные. Технологическая схема макаронного производства представ- лена на рис. 2.2. Хранение и подготовки сырья к производству I I Приготовление тести J ♦ | Прессование изделии | ♦ | Разделка изделий | ♦ | Пушка изделий | | Охлаждение изделии | I I Упиковка изделий Рис. 2.2. Принцппиаль- ная технологическая схе- ма макаронного произ- водства ХРАНЕНИЕ И ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ К ПРОИЗВОДСТВУ Основная масса макаронных изделий готовится из муки и воды, часть продук- ции вырабатывается с добавками. Для производства макаронных изделии полу-| чают специальную макаронную муку двух сортов: высшего сорта (крупка) п I сорта (полукрупка). При отсутствии макаронной муки разрешается использо- вать хлебопекарную муку высшего и I сортов. 1 Макаронная мука существенно отлиЯ чается от хлебопекарной. Опа имеетИ крупчатую структуру с размером частниИ 250—350 мкм, причем у крупки частнпЫИ более крупные, чем у полукрупки; она отв личается высоким содержанием клейковины хорошего качест- ва (в муке из твердой пшеницы не менее 30—32%; в муке из мягкой — не менее 28—30%); должны быть желтого цвета и не темнеть в процессе переработки. При выполнении таких тре- бований к муке можно получать яитарно-желтые изделия из крупки и светлокремового оттенка из полукрупки с гладкой по- верхностью. Высокое содержание клейковины влияет на упру- гопластичные и прочностные свойства теста, а также определяет высокую питательную ценность готового продукта. Добавки, используемые в макаронном производстве, делят на две группы — обогатительные, повышающие пищевую цен- ность изделий, и вкусовые, влияющие на вкус и цвет. К первой группе относятся яичные продукты (яйцо, яичный порошок, ме- ланж), молочные (сухое цельное молоко, сухое обезжиренное молоко, творог) и витамины (В], В2 и РР). Ко второй группе относят овощные и фруктовые пасты, пюре, порошки. Подготовка муки заключается в ее смешивании, просеива- нии, магнитной очистке и взвешивании. Яичные и молочные добавки хранят в холодильных камерах. Подготовка яиц к производству включает их дезинфекцию, по- скольку яичная скорлупа часто заражена бактериями, и про- мывку водой. Для этого их погружают в 2%-ный раствор хлор- ной извести, затем в 2%-ный раствор питьевой соды, после чего промывают холодной водой. Во избежание попадания порченых яиц, их следует разбивать в отдельную посуду небольшими порциями (по 3—5 штук), а затем процеживать через сито. Подготовка яиц к производству на макаронных фабриках — операция сложная, поэтому в качестве яичных добавок чаще используют яичный порошок или меланж. Меланж — это замо- роженная смесь белка и желтка. Перед употреблением меланж размораживают, помещая банки в теплую воду (температура 40—45°С) на 3—4 ч. Томатную пасту хранят в герметичных емкостях из некор- родирующего металла при температуре от 0 до 20°C, не до- пуская их замораживания. Витамины хранятся в сухом поме- щении в упаковке. Для равномерного распределения добавок в тесте их смеши- вают с водой в чанах с мешалками. Во избежание свертывания белков температура воды для размешивания яичных добавок Должна быть не выше 45 °C, для сухого молока — не выше 55, Для остальных добавок — 55'—65 °C. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТЕСТА Макаронное тесто существенно отличается от всех других тестовых масс. Оно не подвергается брожению или искусствен- ному разрыхлению, поскольку количество воды, добавляемое 66
в муку при замесе, составляет около ’/2 того количества, кото- рое способны поглотить основные компоненты муки — крахмал, и белок, тесто требует длительного замеса в течение 20— 30 мин. Тесто представляет собой смесь крошек различного разме- ра, которая лишь в процессе дальнейшей обработки превраща-' ется в плотную пластичную массу, пригодную для формования. Приготовление теста осуществляется в тестосмеснтелях — спе- циальных шнековых макаронных прессах, в первое корыто которых дозируются мука и вода по рецептуре. Рецептура мака- ронного теста зависит от качества муки, вида изделий, способа сушки и т. д. В пей указывается количество и температура муки и воды (на 100 кг муки) и температура теста. Добавки, раство- ренные в воде или приготовленные в виде водной эмульсии, поступают в тестосмеситель через дозатор. Тестосмесители могут быть одно-, двух-, трех- и четырех- корытными. Каждое корыто представляет собой полуцилиндр, внутри которого вращается вал с насаженными на него лопастя- ми. Лопасти расположены под углом к оси вала, что обеспечи- вает передвижение теста вперед и отбрасывание его назад. Это создает лучшие условия для набухания составных частей муки за счет длительного перемешивания. Для получения однородной структуры теста в последнее время удлиняют замес, применяя трех- и четырехкорытные тестосмесители. В результате получа- ется комковатая масса. Размер комков зависит от влажности теста: чем она выше, тем крупнее крошки и комья. В послед- нем корыте тестосмесителя создается вакуум для удаления мельчайших пузырьков воздуха, поскольку наличие воздуха вы- зывает растрескивание изделий при сушке. При сушке полу- фабриката, предварительно уплотненного при большом давле- нии на стадии формования, происходит уменьшение линейных размеров теста. Пузырьки воздуха, находящиеся в нем в сжа- том состоянии, при нагревании расширяются и разрушают микроструктуру изделия. При интенсивных режимах сушки микротрещины могут привести к резкому увеличению количест- ва растрескавшихся изделий, одновременно снизить их транс- портабельность. Наличие воздушных включений ухудшает цвет изделий в результате появления белесого оттенка, снижает ку- линарные свойства из-за увеличения потерь сухих веществ при варке. Оптимальный режим вакуумирования следующий: оста- точное давление 10—40 кПа, длительность 5—7 мни. Для придания тесту однородной структуры его направляют в шнековую камеру пресса, в которой происходит его формова! пие. Тесто подхватывается витками шнека, уплотняется п стат новится вязкой упругопластичиой массой. В макаронном производстве в зависимости от влажности теста используется три типа замеса: твердый (влажность от 68
28 до 29%), средний (влажность от 29,1 до 31%) и мягкий (влажность от 31,1 до 32,5%). Наиболее распространен средний замес. Тесто при таком замесе становится мелкокомковатое, изделия после прессования хорошо сохраняют форму, не мнутся, не слипаются при раскладке и сушке в несколько слоев. Чем выше влажность теста, тем быстрее и равномернее увлажняются частицы муки, тесто легче поддается формованию и из него получаются изделия лучшего качества. Однако при очень высо- кой влажности сырые изделия плохо сохраняют свою форму (слипаются, вытягиваются), процесс их сушки удлиняется. По заданной влажности теста рассчитывают необходимое количество воды для замеса В (л): в Л1(ГТ-ГМ) 100 — Ц7Т где М — дозировка муки, кг; WT и 1ГМ — соответственно влажность теста и муки, %. Затем задаются температурой теста, исходя из того, что после замеса она должна быть не выше 40°C. При этом учи- тывается, что в процессе формования изделий в шнековых прес- сах температура теста увеличивается на 10—20 °C, а перед матрицей она должна составлять 50—55°C. Температуру воды по заданной температуре теста опреде- ляют по формуле: / = см 4 в~ Всв где /в, /т, Гм — соответственно температура воды, теста и муки, °C; Т—масса теста, кг; ст, см, св — соответственно удельная теплоемкость теста, муки и воды, Дж/(кг-К); св = 4187; М — масса муки, идущей на замес теста, кг: В— расход воды на замес теста, л. В зависимости от температуры воды, используемой на замес теста, различают три типа замеса: горячий (температура 75— 85°С), теплый (температура 55—65°С) и холодный (темпера- тура ниже 30°C). Чаще применяется теплый замес, при нем получается сред- иекомковатое, сыпучее тесто, которое хорошо заполняет витки прессующего шнека. Процесс замеса теста на теплой воде про- исходит быстрее, чем на холодной, тесто получается более плас- тичным, хорошо формуется, поверхность изделий более глад- кая, цвет более желтый, чем при других замесах. Горячий замес меньше используется, так как при соприкосно- вении горячей воды с мукой часть белков денатурирует, в ре- зультате тесто частично теряет эластичность, вязкость. Горячий замес применим только для муки с повышенным содержанием чрезмерно упругой по качеству клейковины, когда необходимо получить менее вязкое и достаточно пластичное тесто. Холодный замес используется для изготовления изделий, 69
предназначенных для длительного хранения, а также для мука с низким содержанием клейковины и слабой по качеству. .1 При приготовлении теста учитывают влажность добавоД Если влажность добавок больше влажности муки, то следует соответственно снижать расход воды па замес теста. В рецептуре иногда предусматривается добавка отходов с целью их вторичной переработки. Для этого используют полу, фабрикат (сырые обрезки, деформированные изделия и пр.¥ не имеющий постороннего привкуса или запаха и незагрязнец ный, и сухие отходы. Сырые обрезки сразу после разделки и4 мельчают и добавляют в тестосмеситель в количестве до 15%’ к массе муки. Сухие отходы дробят в крупку размером до 1 мм и добавляют в количестве до 10% к массе муки. Отходы жела- тельно добавлять для выработки короткорезаных макаронных изделий — вермишели и лапши. ПРЕССОВАНИЕ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Известны два способа формования макаронного теста: прес- сование и штампование. При штампов.ании сначала получают ленту теста путем прессования, а затем из нее штампуют изде- лия сложной формы. Сформировавшееся в шнековой камере тесто нагнетается в небольшое предматричное пространство, которое заканчива- ется прессовой матрицей. Через отверстия матрицы тесто вы- прессовывается под давлением 10.—12 МПа. Такое давление возникает в результате сопротивления формующих отверстий’ матрицы истечению крутого макаронного теста. Величина дав- ления зависит от влажности и температуры теста, скорости прессования и других факторов. Около 18—20% подаваемого к матрице теста выпрессовывается через ее отверстия, а основ- ная масса за счет противодавления закручивается в межвитко- вом пространстве шнека и перемещается в противоположном направлении. Перед матрицей происходит послойное перемеще- ние теста вперед и назад. Это ведет к переходу механической энергии движения отдельных слоев в тепловую; в результате тесто приобретает большую пластичность, его температура по- вышается на 10—20 °C. Во избежание его перегрева шнековая и матричная камеры снабжены рубашками, по которым цирку- лирует холодная вода (в начальный период работы пресса в рубашку подают горячую воду). Уплотненное макаронное тесто является упругопластичновяз- ким телом, и с увеличением его пластичности снижается расход энергии на формование. Кроме того, вязкое, плотное тесто мень- ше прилипает к поверхностям шнека, шнековой камеры, кана-^ лов матрицы, а сформованные изделия не деформируются на последующих стадиях производственного процесса. С дальней- 70
шим увеличением температуры пластичность изделии растет, а упругость снижается. Однако при высокой температуре в свя- зи с клейстеризацией крахмала и коагуляцией белков теста, происходят обратные явления оптимальное соотношение упру- говязкопластичных свойств наблюдается при 50—55 СС. Как отмечалось, в современных прессах тесто вакуумируют па стадии замеса. Вместе с тем в промышленности применяется оборудование (пресс типа Л ПЛ и другие), где вакуум создается на стадии формования. Однако в этом случае удалять воздух из спрессованного теста гораздо труднер, и эффект от использова- ния деаэрации ниже. Наиболее важной частью пресса являются матрицы. Опп могут быть круглыми в форме плоского диска и прямоугольны- ми. Материал для их изготовления должен бннь прочным, вы- держивать значительные давления и быть стон ним к коррозии, гак как тесто является агрессивной средой, поскольку содержит вещества с кислой реакцией. Лучше всего матрицы изготавли- вать из латуни и бронзы, но возможно использовать нержавею- щую сталь. Форма изделий, получаемых при прессовании, зависит от конфигурации формующих отверстий матрицы. Встречаются три вида отверстий: кольцевые с вкладышами для получения макаронной трубки; без вкладышей для формования нитеоб- разных изделий; щелевые для прессования лапши, фигурных изделий и широких лент теста для последующего формования из них штампованных изделий. Вкладыш состоит из цилиндрической ножки и двух (в Т-об- разном вкладыше) или трех (в трехопорном вкладыше) опор — заплечиков, которые располагаются в верхней части капала матрицы и обеспечивают центровку вкладыша. Т-образные вкладыши могут смещаться, и изделия получаются со стенка- ми разной толщины, поэтому преимущество имеют трехопорные вкладыши. Ножка вкладыша находится в основной части от- верстия матрицы. Диаметр ножки меньше диаметра формую- щей щели матрицы, поэтому образуется кольцевой зазор. Тесто подается к матрице, разрезается заплечиками па две или три части, которые за счет повышенного давления прессования по- падают в кольцевой зазор и склеиваются в прочную тестовую трубку. Внутренний диаметр тестовой трубки равен диаметру ножки вкладыша, а внешний—диаметру отверстия матрицы. При использовании металлических матриц поверхность из- делий получается шероховатой в результате прилипания теста к поверхности матрицы. Прилипший элементарный слой теста остается неподвижным, а следующий элементарный слой дви- жется, отрываясь от прилипшего слоя. При этом скорость дви- жения второго слоя уменьшается, на поверхности образуются надрывы, заусеницы.’ С увеличением пластичности теста по-
верхность получается более гладкой, так как образовавшиеся заусеницы как бы затягиваются. Степень прилипания теста зависит от материала матрицы. Наиболее сильно тесто прилипает к матрицам, изготовленным из нержавеющей стали, меньше — к матрицам из латуни, еще слабее — к матрицам из бронзы. Для снижения степени прили- пания теста поверхность формующей щели матрицы должна быть тщательно отшлифована. В последнее время для получе- ния изделий с гладкой поверхностью используются матрицы со вставками из пластмасс, в частности из фторопласта, к которо- му тесто не прилипает. В результате существенно возрастает скорость прессования, а готовые изделия имеют более желтый цвет. РАЗДЕЛКА СЫРЫХ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Разделка сырых изделий заключается в их обдувке, резке и раскладке. Цель разделки — подготовить полуфабрикат к следующей, наиболее продолжительной и трудоемкой стадии производства-—сушке. От правильности разделки зависит про- должительность сушки и качество готовых изделий. Сырые изделия для увеличения скорости подсушки обдува- ются воздухом, забираемым из помещения цеха. При этом влажность изделий снижается на 2—3%, в результате умень- шается пластичность полуфабриката, увеличивается его упру- гость, на поверхности образуется корочка, которая препятствует слипанию и искривлению изделий. з Назначение резки — получить продукт определенной длиньц Резка короткорезаных изделий может производиться двумя спои собами. В первом случае нож скользит по поверхности матри*| цы или находится в подвесном состоянии, и свисающая прядь режется на определенном расстоянии от матрицы. Во втором случае резка ведется после того,-как изделия в результате об- дувки немного обсохнут. Транспортирование сырых изделий к сушилкам осуществля- ется по наклонным спускам или пневмотранспортом. Примене- ние пневмотранспорта позволяет несколько подсушить продукт, что сокращает длительность сушки. Для раскладки сырых короткорезаных изделий применяют механические раскладчики (раструсчики), труба или транспор- тер которых совершает колебательное движение над движу- щейся верхней лентой сушилки и распределяет по ней продукт равномерным слоем толщиной 2—5 см в зависимости от вида изделий. Резка и раскладка макарон зависит от способа сушки. Раз- личают кассетную сушку (ведется в кассетах) или подвесную (сушка на бастунах). В первом случае используются кассеты, 72 -i
изготовленные из фанеры, деревянных планок, дюралюминия. Они представляют собой ящик, имеющий только две боковые стенки, между которыми укладываются макароны таким обра- зом, чтобы через них вдоль трубок проходил сушильный воздух. Бастуй — полая алюминиевая трубка длиной 2000 мм; на кон- цах ее имеются цапфы, с помощью которых опа опирается на лепи транспортера. На бастуй развешивается макаронная прядь. При кассетной сушке выпрессованные изделия, достигшие длины 1,5—2 м, механически подхватываются, укладываются на кассеты и режутся раскладочно-резательным механизмом на отрезки длиной 250 мм. Разделка макарон при подвесной сушке ведется саморазве- сом, который входит в поточную линию. Пустые бастуны движут- ся прерывисто в горизонтальном направлении. В момент их остановки ряды формуемых изделий, проходя обдуватель, дос- тигают необходимой длины, опускаясь ниже находящегося в не- подвижном состоянии бастуна. При движении вперед бастуя оттягивает макаронную прядь, .и она огибает его с одной сто- роны. Затем два пустотелых цилиндра переводят верхнюю /Головину пряди на другую сторону бастуна. Ножи отрезают прядь макарон, и она за счет собственного веса падает и по- висает на бастуне. Нижние ножи подравнивают концы изделий. Обрезки падают в шнек, находящийся внизу, измельчаются и далее подаются пневмотранспортером в тестосмеситель па вто- ричную переработку. СУШКА МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Макаронное тесто является хорошей средой для протекания микробиологических и биохимических процессов. Для их пред- отвращения тесто высушивают до влажности 13,5—14%, чтобы после охлаждения их влажность составляла не более 13%. Сушка является наиболее длительной стадией процесса произ- водства макаронных изделий. От правильности ее проведения зависят такие показатели качества готового продукта, как проч- ность, кислотность, стекловидность в изломе. Очень интенсив- ная сушка может привести к растрескиванию изделий, чрезмер- но длительная, а также недосушка— к их закисанию. Сушка макаронных изделий осуществляется конвективным способом, который основан па тепло- и влагообмене между вы- сушиваемым материалом и нагретым воздухом. Процесс сушки заключается в подводе влаги от внутренних слоев изделия к наружным, превращении ее в пар и удалении пара с поверх- ности за счет нагретого сушильного воздуха. Количество влаги, которое может поглотить 1 кг воздуха до состояния полного его насыщения, называется сушильной способностью воздуха. 73
Чем выше температура, скорость движения воздуха и ниже его^ относительная влажность, тем выше его сушильная способность; и тем быстрее протекает процесс сушки. Макаронное тесто при сушке проявляет некоторые особен- ности, обусловленные характером поглощения влаги тестом при его замесе. Поскольку тесто готовят с низкой влажностью, свободной влаги в нем нет, она полностью связана белками и крахмалом (причем белки удерживают ее прочнее, чем крах- мал). Поэтому процесс сушки протекает в два этапа: на пер- вом при постоянной скорости сушки происходит более быстрое удаление влаги, связанной крахмалом, на втором при убываю- щей скорости сушки происходит медленное обезвоживание белков. Влага внутри макаронного теста перемещается от более нагретых наружных слоев к менее нагретым внутренним (явле- ние термовлагопроводности). За счет разной влажности этих слоев, возникающей в результате испарения влаги с поверхно- сти материала и быстрого осушивапия, происходит перераспре- деление влаги от более влажных внутренних слоев к наружным (явление влагопроводности). Основное движение влаги внутри полуфабриката происходит за счет влагопроводности. Таким образом, влага внутри теста перемещается в противоположных направлениях, что замедляет процесс сушки. По мере испарения влаги в изделиях происходит их усадка на 6—8%. Наружные слои высыхают быстрее и стремятся уменьшить размеры, а внутренние, в которых влажность какое-1 то время больше, — сохранить их. В изделиях возникают внут-1 ренине напряжения сдвига. В начальный период сушки, пока! влажность продукта превышает 2О°/о, тесто обладает пластич- ными свойствами, ослабляющими внутренние напряжения сдвига. В результате изделия меняют свою форму, уменьшаясь в размерах, но не разрушаясь. В дальнейшем, по мере сниже- ния влажности с 20 до 16%, изделия постепенно утрачивают свойства пластичного материала и приобретают упругие свойст- ва, т. е. они становятся упругопластичным телом. При этом, если внутренние напряжения сдвига превысят предельно до- пустимые значения, то появляются микротрещины, которые могут привести к лому изделий и крошению. На конечном эта- пе сушки, когда влажность снижается с 16 до 13,5%, изделия ведут себя как упругохрупкие тела, и малейшая усадка ведет к их растрескиванию. Идеальным режимом сушки является такой, при котором внутренний массоперенос влаги не будет отставать от влагоот- дачи с поверхности изделий. Однако осуществить такой режим сложно, так как процесс сушки чрезмерно замедляется, что мо- жет вызвать закисание продукта. Для ускорения процесса суш- ки и получения изделий хорошего качества в начальный период 74
(при влажности теста до 20%) их сушат при жестких режимах, т. е. при интенсивной обдувке воздухом с высокой сушильной способностью. Затем, во избежание растрескивания, высушива- ние ведут при мягких режимах, когда влага медленно удаля- ется воздухом с низкой сушильной способностью. Особенно осторожно надо вести этот процесс на последних этапах сушки, когда влажность изделий ниже 16%. Практически эти условия осуществляются при сушке изделий в сушилках поточных линий, где процесс разделен на два этапа — предварительную и окон- чательную сушку. В зависимости от сушильной способности воздуха для сушки макаронных изделий применяют следующие режимы: трехста- дийный, или пульсирующий; сушка воздухом, с постоянной су- шильной способностью; сушка воздухом с изменяющейся су- шильной способностью и сушка с предварительной термообра- боткой сырых изделий. Трехстадийный режим сушки состоит из следующих этапов: предварительная сушка, отволаживание и окончательная сушка. Предварительная сушка длится от 30 мин до 2 ч. В течение этого времени испаряется от ]/3 до '/2 влаги, которую необходи- мо удалить из изделий. Процесс ведут при жестких режимах, гак как тесто пластично и нет опасности растрескивания. Цель этой стадии — ускорить сушку, стабилизировать форму сырых изделий, предотвратить их вытягивание, плесневение и заки- сание. Тесто, выходящее из камеры предварительной сушки, долж- но иметь влажность не ниже 20%. Образовавшаяся на поверх- ности корочка может вызвать растрескивание продукта при дальнейшей сушке. Для размягчения корочки изделия направ- ляют на отволаживание — обдувку горячим воздухом с относи- тельной влажностью 90—100%. При этом испарения влаги с поверхности практически не происходит, а подведенное тепло расходуется на прогрев изделий, выравнивание влажности во внутренних и наружных слоях макаронной трубки. Окончательную сушку ведут при мягких режимах, так как изделия приобретают упругие свойства, и скорость испарения влаги с их поверхности должна быть соизмерима со скоростью ее подвода из внутренних слоев к наружным. На этом этапе последовательно чередуют процессы сушки и отвод аживания, причем отношение продолжительности сушки к времени отво- лаживания составляет примерно 1 : 2,5. Подобный способ применяется для сушки длинных изделий в подвесном состоянии в автоматических поточных линиях ЯМБ, Б6-ЛМВ, Б6-ЛМГ и в линия х зарубежных фирм («Брай- банти», «Паван» и др.). Все эти линии состоят из пресса, само- развеса, сушилок для предварительной и окончательной сушки, камеры стабилизации и установки для съема изделий с басту- 75
нов. Развешанные на бастуны изделия медленно перемещаются в туннелях сушилок и обдуваются воздухом. Параметры су- шильного воздуха в предварительной сушилке зависят от вида изделий (температура 35—45°C, относительная влажность 65 — 75%). Окончательная сушилка представляет собой тоннель, разделенный по длине на зоны сушки и зоны отволаживания. В зонах сушки установлены калориферы для подогрева воздуха и вентиляторы. Температура воздуха в зонах окончательной су- шилки 35—45°C, относительная влажность 70—85%. По высоте тоннель окончательной сушилки разделен на несколько ярусов, по которым последовательно проходят бастуны с изделиями, пересекая поочередно зоны сушки и зоны отволаживания. J Способ сушки воздухом с постоянной сушильной способ-1 иостью предусматривает примерное постоянство параметром воздуха от начала до окончания сушки. Недостатком его явля-1 ется необходимость вести сушку при высокой сушильной спо-1 собпости воздуха, что может привести к растрескиванию изде- лий. Однако этот способ широко применяется па фабриках для’ сушки макарон в кассетах в бескалориферных сушилках типа, ВВП, «Диффузор», 2ЦАГИ-700, поскольку он не требует доро-( гостоящего оборудования и больших производственных площай дей. Кассеты, заполненные макаронами, укладываются в не! сколько рядов по ширине и высоте на вагонетки, которые вплот! ную ставят к сушильным шкафам. Сушка ведется путем продувки через макаронные трубки воздуха, забираемого и! цеха. При помощи приточно-вытяжной вентиляции параметра воздуха поддерживаются на постоянном уровне. Продолжим гелыюсть сушки 20—24 ч. Для равномерного высушивания направление воздуха меняют каждый час па противоположном Сушка с изменяющейся сушильной способностью воздуха применяется в современных ленточных конвейерных паровыя сушилках непрерывного действия, используемых для сушки ко! роткорезаных изделий (типа ПКС-20, ПКС-40, КСА-80, СПК-ЗЯ СПК-45, СПК-90). Сушилки представляют собой камеру, внутя ри которой один над другим располагаются четыре или пятя транспортеров с изделиями, движущихся в противоположны» направлениях. При этом продукт последовательно пересыпается с верхних лент на нижние и обдувается воздухом, пагреваеЯ мы.м в калорифере. Продолжительность сушки 30—90 мин в зЛ висимости от размеров изделий. Свежий воздух подогреваете нижним калорифером до 50—60°C и имеет относительнуИ влажность 15—20%. Проходя через слой изделий на нижнеЯ лепте, воздух отдает часть тепла и увлажняется. Поднимайся вверх, он подогревается вторым калорифером до той же тем! пературы, проходит слой изделии на второй лепте и т. д. В ре! зультате на выходе из сушилки его температура достигает 40—! 50°C, а относительная влажность — 50—60%, т. е. сушка ведет! 76
ся воздухом с меняющейся сушильной способностью. Для смягчения режима сушки и повышения качества изделий уста- навливают последовательно две сушилки. Первая выполняет роль предварительной, вторая — окончательной. Общая продол- жительность сушки 1—3 ч, в том числе в предварительной ка- мере 0,5 ч. Аналогичный режим используется в автоматических поточных линиях для сушки коротких изделий, в которых кроме предварительной и окончательной сушилок имеется установка для первичной подсушки (трабатто). Эта установка представ- ляет собой ряд рамок, совершающих возвратно-поступательное движение, что обеспечивает последовательное перемещение сырых изделий с верхних рамок на нижние. При этом они об- дуваются горячим воздухом и за 2—3 мин теряют 1,5—2,5% влаги. На поверхности сырых изделий образуется корочка, предотвращающая их слипание во время последующего высу- шивания в слое на лентах сушилки. В этом случае сушку ведут при мягком режиме, что улучшает качество продукта. Сушка с предварительной термообработкой сырых изделий заключается в обдувке трубчатых изделий паровоздушной смесью с температурой 95—98°С и относительной влажностью 95% в течение 2 мин и короткорезаных изделий сухим паром с температурой 120—180 °C в течение 30 секунд с последующей сушкой при постоянной сушильной способности воздуха. Такая тепловая обработка ведет к денатурации белков и клейстериза- ции крахмала, что ускоряет процесс удаления влаги, сокращает время сушки и дает возможность на последующих этапах при- менять жесткие режимы обезвоживания без опасения появления । рещин. ОХЛАЖДЕНИЕ И УПАКОВКА ИЗДЕЛИЙ Макаронные изделия на выходе из сушилки имеют темпера- 1 уру, примерно равную температуре сушильного воздуха. Перед упаковкой их необходимо медленно охладить до температуры упаковочного отделения в течение не менее 4 ч. Охлаждение осуществляется за счет обдувания сухих изделий воздухом с относительной влажностью 60—65% и температурой 25—30 °C. При этом происходит стабилизация изделий: окончательно вы- равнивается влажность по всей толщине продукта, снимаются внутренние напряжения сдвига, оставшиеся после интенсивной сушки изделий, происходит некоторое снижение массы за счет испарения 0,5—1 % влаги. В поточных линиях стабилизация и охлаждение проводятся в стабилизаторах-накопителях, где одновременно создается запас 12-часовой выработки высушенных изделий. В остальных случаях используются виброохладители. Процесс упаковки включает в себя подачу изделий на упа- 77
ковочные столы или в бункера, сортировку, проверку их на маг/ нитных сепараторах, укладку в тару с предварительным уплот- нением на вибраторе, взвешивание, забивание крышки, марки- ровку. Макаронные изделия выпускают в упакованном и фасован- ном виде. Фасовка, т. е. упаковка в мелкую потребительскую тару, производится на автоматах или вручную. К потребитель- ской таре относятся коробочки из картона или плотной бумаги, пакеты из полиэтиленовой пленки или из термосклеивающегося целлофана, лакированного с двух сторон, пакеты и коробочки из других материалов и пленок. Фасованные в мелкую тару изделия затем укладывают в наружную (крупную) тару — ящики или короба. Упаковку макаронных изделий насыпью (в развесном виде) производят в наружную тару, масса изде- лий не более 30 кг. К наружной таре относятся короба из гофрированного или литого картона, ящики фанерные и доща- тые и четырехслойные бумажные крафт-мешки. К упаковочным материалам предъявляются следующие тре- бования: они должны быть чистыми, прочными, сухими, не за- раженными амбарными вредителями, не иметь постороннего за- паха. Во избежание увлажнения и порчи упакованной продук- ции каждый вид тары должен иметь определенную влажность, не превышающую установленных стандартом значений. Перед упаковкой короба и ящики выстилают внутри чистой оберточ- ной бумагой, готовые изделия плотно укладывают, заполняя зазоры мятой чистой бумагой. Для более полного наполнения! ящиков используют столы-вибраторы, которые позволяют уве- личивать вместимость тары на 10%. J ХРАНЕНИЕ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ I И ИХ КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА I Макаронные изделия должны храниться в складских поме- щениях на стеллажах или поддонах. Эти помещения должны быть чистыми, сухими, хорошо проветриваемыми, не заражен- ными амбарными вредителями, защищенными от воздействия атмосферных осадков. Изделия нельзя хранить с товарами, имеющими специфический запах, так как они могут впитывать его. Наиболее частая причина порчи макаронных изделий — плесневение из-за повышенной влажности продукта, ибо мака- ронные изделия гигроскопичны и впитывают влагу из окружаю- щей среды; поэтому их хранят при относительной влажности воздуха не более 70%. Чем меньше влажность изделий, тем они лучше хранятся, поэтому изделия, предназначенные для длительного хранения, должны иметь влажность не более 11%. Срок хранения макаронных изделий без добавок 1 год. Качество выпускаемых макаронных изделий должно удов- 78
.тетворять требованиям ГОСТ, который регламентирует цвет, поверхность, излом, форму, вкус и запах, состояние после варки, влажность, кислотность, прочность макарон, содержание лома и крошки, металлопримесей, наличие амбарных вредителей. Цвет изделий должен быть однородный с кремовым или желтоватым оттенком, соответствующий сорту муки, без следов непромеса. Поверхность — гладкая (допускается незначитель- ная шероховатость), излом стекловидный, форма правильная (для макарон допускаются лишь небольшие изгибы и искри- вления, для коротких — возможны искривления), вкус и запах — свойственные макаронным изделиям, без привкуса горечи, затхлости, запаха плесени. Изделия после варки не должны терять форму, склеиваться, образовывать комья, разваливаться по швам. Варочные свойст- ва характеризуются длительностью варки до готовности, поте- рей сухих веществ (эти показатели определяют их потребитель- скую ценность), количеством поглощенной воды, прочностью сваренных изделий и степенью слипаемости. Последние три показателя определяют вкусовые достоинства сваренных изде- лий и степень их усвояемости. Влажность изделий является важным показателем, характе- ризующим их способность сохраняться длительное время без признаков порчи, и основным фактором, определяющим выход готовой продукции, т. е. расход муки на 1 т готовой продукции. Влажность изделий, предназначенных для отправки в районы Крайнего Севера, в Тюменскую область, на Сахалин, Камчатку, в Арктику, не должна превышать 11%, для изделий детского питания— 12, для всех остальных— 13%. Кислотность определяет вкусовые достоинства и степень свежести изделии. Она может повышаться во время замеса теста при добавлении закисших отходов, а также при очень длительной сушке. Для всех видов изделий, кроме томатных, кислотность должна быть не более 4 град; для томатных изде- лий— 10 град. Прочность макарон определяется режимом суш- ки, она зависит от диаметра макарон и их сорта. Этот показа- тель важен для транспортировки изделий и может колебаться от 100 до 800 г. Макаронным ломом называют обломки и обрезки длиной от 5 до 13,5 см, а также макароны, ие отвечающие нормам проч- ности. К крошке относят обломки макарон длиной менее 5 см, перья длиной менее 3 см, рожки длиной менее 1,5 см, вермишель и лапшу длиной менее 2 см. Содержание лома и крошки для различных видов изделий не должно превышать 5%. Содержа- ние ферропримесей должно быть не более 3 мг на 1 кг про- дукта. Наличие амбарных вредителей в изделиях не допуска- ется. 79
УЧЕТ РАСХОДА МУКИ Одним из важнейших показателей, характеризующих работе макаронных фабрик, является расход сырья, и в первую очеИ редь муки, в соответствии с установленными нормами. ПланоЛ вая норма расхода сырья определяется количеством сырья (м)®Я ки и добавок), требуемого для приготовления 1 т изделий. ДлИ каждого предприятия в зависимости от его технической осн^Н щенности устанавливается плановая норма расхода сырья, к<Я торая не зависит от вида вырабатываемых изделий и сортат| муки. Норма расхода сырья /Ус (кг/т) зависит от технологиче- . ских затрат и потерь в производстве, которые складываются из ' учтенных и безвозвратных потерь: Нс = + ^б» где Зт — технологические затраты сырья, кг/т; Пу и 77,-, — учтенные и без- возвратные потери сырья, кг/т. Все указанные величины должны быть при- ведены к базисной влажности муки 14,5%. При выработке макаронных изделий без введения добавок норма расхода муки является в то же время и нормой расхода' сырья, т. е. Нм= Ну. • Технологические затраты муки Зт (чистый расход муки),-; т. е. то что входит в готовые изделия, определяется по формуле:) 100-Гизд } . 100 - Гм i где — влажность изделий, %; — влажность муки (базисная), Влажность изделий принимается равной 12,9%. 1 Учтенные потери представляют санитарный брак муки, полу! фабриката и готовой продукции (смет с пола и т. п.), негодный к повторной переработке и реализуемый, например, на корм ско- ту. Величина учтенных потерь составляет 2—4 кг/т в зависи- мости от степени механизации, мощности предприятия, общей культуры производства, технического состояния оборудования и т. п. К безвозвратным относят такие потери, которые не входят в конечный продукт и не могут быть собраны в виде отходов. Величина их составляет 1—2 кг/т и складывается из распыла муки в помещении фабрики при транспортировке, замесе и дру- гих операциях с тестом, уноса муки с вентиляционным воздухом, потерь при чистке матриц, при упаковке за счет отклонения массы н прочие. Плановая норма расхода муки составляет 1021,71-1024.71 кг/т. При выработке макаронных изделий с добавками часть су- хих веществ муки заменяется сухими веществами добавок, в связи с этим плановая норма расхода муки уменьшается:, при выработке яичных изделий — па 29,2 кг/т, изделий с увеличен- «о i
пым содержанием яичных обогатителей — на 44,4, томатных — на 23,0, молочных — на 110, изделий «Детские» — па 84,4 кг/т. Для определения выполнения плановой нормы расхода муки па фабриках не реже одного раза в месяц определяют факти- ческий расход муки на 1 т выработанной продукции. На его величину влияет фактическая влажность муки и готовых изде- лий. При повышении влажности муки на 0,1 °/о расход муки возрастает на 1,2 кг/т, а при увеличении влажности готовых из- делий на 0,1 % —снижается па 1,2 кг/т. Партии муки, поступающие на' предприятия, обычно имеют влажность отличную от базисной. Поэтому производят пересчет плановой нормы расхода муки на средневзвешенную влажность муки Ш’ср (в %) ^1«Ф4- Ч г., + . + Л4„ wn 100 + М2 4- ... + Мп где ЛЬ, Mi, ..., М„ — масса отдельных партий муки, т; W’i, WT2, ..., — влажность соответствующих партий муки, %. Пересчет плановой нормы расхода муки с учетом средне- взвешенной влажности Нмл\, (плановая фактическая норма) производят по формуле: „ /7М,„ (100— 14,5) м-*~ 100-Гср ’ где //м.п — плановая норма расхода муки. кг/т. Предприятия не будут укладываться в плановую норму рас- хода муки, если влажность готовых изделий будет ниже 12,9%, I. е. при пересушке продукции, поэтому контроль за влаж- ностью готовых изделий должен быть систематическим. Для снижения учтенных и безвозвратных потерь все транс- портные механизмы для муки и полуфабриката должны быть плотно закрыты, при разделке теста надо бороться с россыпью. В сушильных и упаковочных отделениях возможны потери при небрежной перевозке шкафов н вагонеток, при их разгрузке, при пересыпании и укладке изделий в ящики. В процессе раз- грузки кассет продукция может падать па пол, поэтому под упаковочные столы необходимо ставить лотки. Фактический расход муки па 1 т готовой продукции за опре- деленный период времени определяют отношением массы муки, переданной со склада на производство (за вычетом массы теста в прессах, полуфабриката в сушилках, изделий в накопителях, пересчитанной на средневзвешенную влажность муки), к массе макаронных изделий, выработанных предприятием за тот же период. В связи с этим для контроля удельного расхода муки необходимо учитывать количество и влажность поступающей на фабрику муки, взвешивать муку при передаче ее со склада на 6—1513 81
производство, тщательно собирать все отходы, передавать гою вые изделия на склад только по накладным документам. Пример. Фабрике установлена плановая норма расхода муки 1022,7 кг/т, в том числе норма учтенных потерь 2 кг/т. За отчетный период •со склада на производство передано 1037 т муки со средневзвешенной влаж- ностью 14,1 %. За тот же период фабрикой выработано 1002 i изделий, при- чем на конец отчетного периода в незавершенном производс/ве находилось 20 т полуфабриката (в пересчете на средневзвешенную влажность 14,1%)^ Общее количество собранных учтенных потерь составило за отчетный пери4 од 1,8 т. Определить фактическую норму расхода муки на фабрике за отчет! ный период и сравнить ее с плановой. j Для анализа расхода муки сначала рассчитывают норму расхода мук» в пересчете на средневзвешенную влажность: 1022,7—4,7= 1018,0 кг/т. Общее количество израсходованной за отчетный период муки составило 1037—20=1017 т. Таким образом, фактическая норма расхода .муки на 1 т готовых изде- лий составила //ф = 1017-1000/1002= 1015,0 кг/т. Фактическая норма учтенных, потерь: /7уф = 1.8-1000/1002= 1,8 кг/т. что ниже плановой нормы на 2,0 —1,8 = 0,2 кг/т. Следовательно, предприятие за отчетный период не только уложилось в норму расхода муки, но н сэкономило на каждой тонне выпущенной продук- ции 0,2 кг муки. При анализе расхода муки на предприятии плановую норму расхода муки можно пересчитать на средневзвешенную влаж- ность, пользуясь поправками, приведенными в соответствующих таблицах. Если средневзвешенная влажность муки больше ба-j зисной, значение поправки прибавляют, если меньше — вычи| тают. ] Пример. Предприятию установлена плановая норма расхода мукл 1022 кг/т. За отчетный период израсходовано муки 1000 т, в том числ< 300 т влажностью 14,0%, 300 т влажностью 13.0% и 400 т влажность! 14,5%. Требуется провести пересчет плановой нормы расхода муки на сред невзвешенную влажность муки, т. е. определить плановую фактическую порви расхода муки. | Определяем средневзвешенную влажность муки: 300-14,0 + 300-13,0 + 400-14,5 пп И' ср — 1ППП ’ ТО , Э.О . 1000 Пересчитываем плановую норму расхода муки на средневзвешенную влажность муки: J 1022(100—14,5) <Л1Л п , #м.ф — (юО-13,9) ~ 1014'9 кг/т- н Пользуясь таблицей, находим поправку к влажности 13,9%. Оиа равн^" 7,1 кг/т, следовательно, Ям.Ф= Ю22—7,1 = 1014,9 кг/т. J
Ill глава ТЕХНОЛОГИЯ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА Сахарное производство СССР является крупнейшей от- раслью пищевой промышленности, объединяющей производство сахара-песка и сахара-рафипада. В настоящее время в нашей стране насчитывается свыше 320 свеклосахарных заводов. Это крупные, хорошо оснащенные предприятия, перерабатывающие в среднем 3—6 тыс. т свеклы в сутки. В дальнейшем при строительстве новых и комплексной реконструкции действующих предприятий в зонах развитого свеклосеяния принимается наиболее целесообразной типовая мощность от 6 до 12 тыс. т свеклы в сутки. СЫРЬЕ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА Сырьем для производства сахара служит сахарный тростник и сахарная свекла. Ежегодно в СССР вырабатывается около 8—8,5 млн. т сахара-песка из сахарной свеклы и примерно 3,5 млн. т из тростникового сахара-сырца, получаемого из Рес- публики Куба. Сахарный тростник. (Arundo saccharifera). Это растение при- надлежит к семейству злаковых и возделывается в Республике Куба, Мексике, Индии, Австралии и других странах жаркого климата. Сахар, который преимущественно представлен саха- розой, содержится в соке сахарного тростника. Стебли тростни- ка достигают высоты до 4 м и толщины до 50 мм. Содержание сахарозы в стеблях тростника ниже, чем в са- харной свекле и составляет 12—15%, но из-за более высокой урожайности данной культуры по сравнению с сахарной свек- лой, сахара с 1 га из сахарного тростника получается почти в 2 раза больше, чем из свеклы. Отжатый тростниковый сок очищают, упаривают и выделяют сахар-сырец. Тростниковый сахар-сырец светло-кремового цве- та содержит 97—98% сахарозы, 0,6—0,8% инвертного сахара (смесь глюкозы и фруктозы) и имеет влажность 0,5—0,8%. Бо- лее высокое содержание глюкозы в тростнике не позволяет про- водить обработку сока сахарного тростника избытком извести при его очистке, как это делается в свеклосахарном производ- стве.. ’«* 83.
Сахарная свекла (Beta vulgaris). В нашей стране для про- мышленного производства сахара возделывается сахарная свек- ла. Она принадлежит к семейству маревых. Это двухлетнее, засухоустойчивое растение. В первый год из семян выращивают корнеплод с розеткой листьев и мощной корневой системой^ В следующем году из высаженных в почву корнеплодов вырася тает новая розетка листьев, стебель, цветы и семена. | Для производства сахара используют корнеплоды первого! года развития. Корнеплод сахарной свеклы представляет собой мясистую, сильно уплотненную часть корневой системы. Обычна он имеет коническую форму, с двух сторон на нем по спирал^ расположены бороздки, из которых растут корешки. zWacca кор- неплодов составляет в среднем 200—500 г. Мякоть корнеплода состоит из множества микроскопических клеток, выполняющих различную роль. Наружная защитная ткань—п е р и д е р м а — состоит из плотных влагонепроницае- мых опробковевших клеток, обладающих естественным иммуни- тетом; основная— паренхимная — ткань корня образована из клеток, в которых накапливается свекловичный сок, содер- жащий сахарозу и другие растворимые в воде вещества. Клетка паренхимной ткани имеет оболочку, состоящую из клетчатки. Стенки оболочки изнутри выстланы слоем полупроницаемой протоплазмы с находящимся в ней клеточным ядром. Прото- плазма состоит из белковых веществ и окружает вакуоль, за- полненную соком. Слой протоплазмы не пропускает из вакуоли растворенные вещества, но пропускает воду. Чтобы извлечь сахар из клетки, необходимо прогреть протоплазму до темпера- туры свертывания белка. Химический состав. Химический состав корнеплода сахарной свеклы зависит от качества семян и климатических условий вы- ращивания свеклы, его можно представить следующей схемой (рис. 3.1). В корнеплоде сахарной свеклы содержится примерно 75%'I воды и 25% сухого вещества, которое в сахарном производстве условно делят на сахарозу и несахара. Под несахарами поии-! мают все остальные, кроме сахарозы, сухие вещества, включая, редуцирующие сахара и рафинозу. Содержание сахарозы в свекле, или сахаристость, можетч колебаться от 15 до 22% и в среднем составляет 17,5%. Из 75 кг воды примерно 3 кг прочно удерживается коллоидами, а 72 кг является растворителем для 17,5 кг сахарозы и 2,5 кг несахаров сока. Таким образом, количество неразбавленного сока в 100 кг свеклы составит (17,5 + 2,5 + 72) = 93 кг. Важным показателем является чистота, или доброкачествен- ность сока. Под ним понимают отношение содержания (в %) сахарозы к сухому веществу свеклы. Например, если в 93 кг клеточного сока содержится 17,5 кг сахарозы и 2,5 кг несаха- 84
Свекла {jOO вода (?sfy Сулив вещества (1.5 Сахароза (r7,afy Нева лара fysfy Нерастворимые целлюлоза, пек типовые вещества, гемицеллюлоза, белки, сапонин, зола Растворимые Азотистые органические: велки, ами нокиилоты, амиды и соли и т. д. Везазотистые органические-, инвертный солор, органи- ческие кислоты, пектиновые вещества, лир и т. В. Неорга- ничес- кие Рис. 3.1. Химический состав корнеплодов сахарной свек- лы (в %) ров, то в 100 кг сока будет содержаться 18,82 кг сахарозы и 2,69 кг несахаров, и чистота сока равна 4 = 18,82/(18,82 + 4-2,69) • 100% =87,5%. Вырабатываемый из сахарной свеклы сахар-песок и сахар- рафипад представляют собой почти чистую сахарозу; так, в са- харном песке сахарозы содержится 99,75% сухого вещества, а в сахаре-рафипаде — не менее 99,9%. Сахароза (С^НггОц) является дисахаридом, состоящим из молекулы глюкозы и фруктозы. Восстанавливающей способ- ностью не обладает. Может находиться в двух состояниях: кристаллическом и аморфном. По химической природе эта сла- бая многоосповная кислота, образующая с оксидами щелочных (К, Na) и щелочноземельных (Са, Ba, Mg) металлов соедине- ния— сахараты. Кальциевые сахараты имеют техническое зна- чение в сахарном производстве. Под действием фермента |3-фруктофуранозидазы (инвертазы) или кислоты в водном растворе сахароза подвергается гидроли- зу с образованием глюкозы и фруктозы (инвертного сахара). Сахароза хорошо растворяется в воде, ее растворы оптически активны — вращают плоскость поляризации вправо. На этом свойстве основаны поляриметрические методы ее определения. Сахароза обладает высокой усвояемостью, благодаря чему способствует быстрому восстановлению затраченной организ- 85
мом энергии, но чрезмерное употребление сахарозы перегружает кровь глюкозой, вызывая ожирение. Физиологическая норма потребления сахарозы составляет 100 г в день, включая сахар, находящийся в других пищевых продуктах. » л ПРИЕМ И ХРАНЕНИЕ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ 1 Период уборки сахарной свеклы составляет в среднем 40—4 50 сут. Сахарные заводы работают ПО—150 сут в году, поэтому •около 60% убранной свеклы приходится закладывать на хра- нение. Хранение осуществляют в трапецеидальных кучах, назы- ваемых кагатами. Длина кагата 50—100 м, высота 2—5 м, ши- рина 8—18 м. Укладку свеклы в кагаты производят свекло- укладчиками. При приеме и кагатировании определяют соответствие ка- чества сахарной свеклы требованиям ГОСТа по физическому •состоянию, спелости, общей загрязненности и в зависимости от этого укладывают в кагаты на разные сроки хранения. В кага- ты длительного храпения направляется свежая, здоровая свекла без механических повреждений, с минимальным количеством примесей. Здоровые корнеплоды свеклы обладают естественным иммунитетом, г. е. оказывают сопротивление развитию болезне- творных микроорганизмов, выделяя особые вещества, убиваю- щие плесени и бактерии. При механическом повреждении кор- неплодов и нарушении режимов их хранения иммунитет теря- ется и это может привести к порче значительных количеств свеклы. Поэтому поврежденную свеклу сразу направляют на переработку, а при необходимости укладывают в кагаты крат- косрочного хранения (не более 1 мес) с принудительной венти-| ляцией, обеспечивающей оптимальные условия хранения. | В процессе хранения свекла дышит. На интенсивность дыха-1 ния оказывают влияние температура хранения, физическое со« стояние корнеплодов, влажность воздуха, способ и продолжи^ дельность хранения. Процесс дыхания сложен и представляет собой ряд последовательных окислительно-восстановительных реакций, протекающих с участием большего числа ферментов. В результате происходит выделение химической энергии, накоп- ленной растением в процессе синтеза, и ее использование. Основным материалом, расходуемым в процессе дыхания, явля- ются углеводы, но участвуют в нем также жиры, кислоты и азотсодержащие вещества. Различают два типа дыхания: аэробное (кислородное) и анаэробное (бескислородное). Суммарное химическое уравнение аэробного дыхания С.Н12Ов + 6О2 -► 6СО2 + 6П2О + 2870 кДж/моль. л Глюкоза ** <1 86
Анаэробное дыхание протекает в соответствии с суммарным уравнением спиртового брожения: С6Н12Ов -* 2С2Н5ОН + 2СО2 + 235 кДж/моль. Глюкоза Этиловый спирт Анаэробный тип дыхания заметно усиливается при недос- татке кислорода, при старении и повреждении тканей. Выделяе- мые при дыхании влага и теплота вызывают усиление дыхания, что влечет за собой дополнительную потерю сухого вещества. Для отвода влаги и теплоты кагаты активно вентилируют. При аэробном дыхании корнеплоды обеспечивают себя не- обходимой для жизненных процессов энергией, окисляя значи-» тельно меньше сахара, чем при анаэробном. Следовательно, вентилирование кагатов обеспечивает более эффективное в энергетическом отношении аэробное дыхание и позволяет устра- нить излишние потери сахара в корнеплоде. Оптимальная тем- пература для хранения свеклы 0—2 °C. При повышении темпе- ратуры интенсивность дыхания значительно возрастает. Дли- тельное хранение свеклы в послеуборочный период экономиче- ски не выгодно, так как потери сахара на дыхание составляют значительную величину и за 150 сут хранения достигают в среднем 1,5% сахарозы к массе корнеплода или около 90% от массы сахара, содержащегося в свекле. Во избежание подмораживания свеклы кагаты среднего и длительного сроков хранения укрывают специальными тепло- и гидроизоляционными материалами. В районах с устойчивыми морозами в зимнее время (север центральной части СССР, Башкирия, Поволжье и др.) свеклу замораживают в кагатах и тщательно укрывают для предотвращения ее оттаивания. Замороженная свекла не дышит и способна храниться без по- терь до 200 сут. Для обеспечения бесперебойной работы и создания 1—2-су- точного запаса свеклы на заводе имеется железобетонная ем- кость— бурачная, расположенная рядом с главным корпусом, откуда свекла гидравлическим транспортером подается на завод. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА САХАРА-ПЕСКА ИЗ СВЕКЛЫ На всех сахарных заводах СССР принята и действует типо- вая технологическая схема получения сахара-песка с непрерыв- ным диффузионным процессом, очисткой сока известью и угле- кислым газом, тремя кристаллизациями и аффинацией желтого сахара утфеля последней кристаллизации (рис. 3.2). 87
Св е к л а Рнс. 3.2. Принципиальная технологическая схема спек* лосахарного производства
ДОСТАВКА СВЕКЛЫ В ЗАВОД И ОТДЕЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ Из бурачной на производство свекла подается с помощью воды по гидравлическому транспортеру. Он представляет собой желоб, выполненный из стали, бетона, кирпича или другого материала, и имеет уклон в сторону завода. В желоб гидрав- лического транспортера свекла смывается струей воды под из- быточным давлением 0,2—0,3 МПа с помощью гидрантов и с потоком воды доставляется в завод. Расход воды составляет 600—700% к массе свеклы. Свекла, поступающая на переработку, содержит 5—15% примесей в виде ботвы, песка, камней, земли. Отделению при- месей на заводе придается большое значение, так как они по- падают в оборудование, ухудшают работу свеклорезок, снижа- ют качество диффузионного сока и приводят к резкому увеличе- нию потерь сахара. Отделение примесей начинается в гидротранспортере, который снабжается для этой цели устрой- ствами— ловушками (ботволовушками, песколовушками и камнеловушками). При движении свекловодяной смеси по гидротранспортеру происходит разделение свеклы и примесей по высоте потока в результате различной плотности. Тяжелые примеси (камни и песок) погружаются на дно транспортера. Выше в потоке пере- мещается свекла; она имеет плотность, близкую к 1, что позво- ляет поддерживать свеклу во взвешенном состоянии в смеси с водой, в верхних слоях потока находятся легкие примеси (ботва и солома). Песколовушки и камнеловушки устанавливают в нижней части гидротранспортера. Песколовушки представляют собой устройства в виде приямка в дне гидравлического транспортера, закрытого решеткой. Песок проваливается через решетку, со- бирается в специальном кармане и выгружается оттуда с по- мощью шнека. Камнеловушки применяют для улавливания кам- ней и других тонущих примесей. Камнеловушки бывают раз- личных конструкций; типовой является ротационная ковшевая камнеловушка ЛТП-62, которая обеспечивает отделение 98% крупных примесей и около 92% мелких, работает непрерывно и не требует дополнительного расхода воды. Она представляет собой перфорированный барабан, на наружной и внутренней поверхностях которого приварены витки шнеков. Со стороны поступления свекловодяной смеси к перфорированному бараба- ну прикреплен кольцевой приемник, имеющий два кармана, соединенных с внутренней и наружной полостями барабана. Попадая в камнеловушку свекловодяная смесь значительно сни- жает скорость движения, при этом тяжелые примеси оседают на внутренней поверхности перфорированного барабана, а свек- ла остается в потоке и перемещается дальше по гидротранспор- 89
теру. При вращении барабана внутренние витки шнека пере- мещают камни против потока воды и свеклы к расширенной части барабана, одновременно песок и мелкие тяжелые приме- си, которые прошли через сетку барабана, транспортируются; наружными витками шнека. !; Ботволовушки предназначены для удаления легких плаваю-; щих примесей (ботвы, соломы, черешков, сорняков и др.).,. Их устанавливают над желобом гидротранспортера в специаль-* но расширенных местах. Благодаря расширению сечения гид-, ротранспортера скорость движения свекловодяной смеси па- дает, свекла опускается вниз, а легкие примеси всплывают. Ра- бочей частью ботволовушки служат две бесконечные цепи, ' натянутые на три пары звездочек и соединенные между собой валиками. К валикам крепятся грабли для захвата ботвы и | соломы. Грабли ботволовушки погружаются в поток воды на 150—200 мм и движутся навстречу свекловодяной смеси, захва- I тывают легкие примеси и сбрасывают их в специальный при- ем ник. Ч МОЙКА И ВЗВЕШИВАНИЕ СВЕКЛЫ | Свекла, поступающая на завод с кагатного поля или из] бурачной, содержит значительное количество примесей: 1—3%J при ручной и 10—12% к массе свеклы при поточной механизиЯ рованной уборке. При подаче свеклы по гидравлическому транспортеру части механических примесей отделяется, но остаются примеси в виде прилипшей земли и другие. Для их удаления свекла подается в моечное отделение завода. Процесс мойки должен проводить- ся очень тщательно, так как оставшиеся примеси ухудшают, работу свеклорезок и загрязняют диффузионный сок. Для мойИ ки свеклы применяют свекломоечные машины различньЯ систем. Л Для мойки сильно загрязненной свеклы применяют комби" нированные свекломойки, в корпусах которых имеются отделе- ния с пониженным уровнем воды для лучшего отмывания при- липших к поверхности свеклы примесей и отделения с повы- шенным уровнем воды для лучшего улавливания легких примесей. Они представляют собой корытообразные емкости, заполненные водой, в которых расположены валы с кулаками. Кулаки образуют винтовую линию и выполняют роль шнека. Перегородки делят емкость машины на несколько отделений. Во время перемещения свеклы происходит отделение примесей. Свекломоечные машины снабжены песколовушками и камнело- вушками. В камерах, где уровень воды выше кулаков на 300— 400 мм, легкие примеси всплывают и удаляются. Переброс свеклы из одного отделения в другое и выброс ее из моечной 90
машины осуществляется с помощью ковшей. В комбинирован- ных свекломойках предусматривается противоточное движение свеклы и воды, автоматическое поддерживание уровня воды, надежное удаление легких примесей и мелких осевших приме- сей по всей длине моющей части. Вода, предназначенная для транспортирования и мойки свек- лы, называется транспортерно-моечной. После моечных машин свеклу поднимают в верхнее отде- ление завода на высоту до 20 м, чтобы обеспечить ее гравита- ционный спуск на автоматические весы и свеклорезки. Для этой цели используют карманные вертикальные свеклоэлева- торы. Свеклоэлеваторы часто выходят из строя из-за перекоса карманов и обрыва цепей, поэтому в настоящее время па сахар- ных заводах для подачи свеклы на нужную высоту используют свеклонасосы различных систем. На контрольном транспортере, расположенном на высоте 18—20 м, свекла очищается от фер- ромагнитных примесей и подается в бункер автоматических ве- сов для взвешивания. Для взвешивания свеклы используют автоматические ковшо- вые весы ДС-500-2 и ДС-800 с опрокидывающимся дном. Весы работают под действием силы тяжести свеклы и кинетической энергии ее потока. Весы снабжены счетным механизмом с дву- мя шкалами. Верхний счетчик фиксирует суммарную массу от- меренных порций свеклы, а нижний — перевес сверх 500 кгс (или 800 кгс в зависимости от марки весов). По показаниям весов ведется химико-технологический учет на заводе. Из ков- ша весов свекла выгружается в бункер-накопитель и затем в свеклорезку. ИЗРЕЗЫВАНИЕ СВЕКЛЫ Сахар из свеклы извлекают диффузионным способом. Для этого свеклу измельчают в тонкую стружку желобчатой или пластинчатой формы. Толщина пластинок свекловичной стружки не должна превышать 0,5—1 мм, ширина полоски желобчатой стружки 4—6 мм, пластинчатой — 2,5—3 мм. Качество свекловичной стружки оказывает решающее влия- ние на работу диффузионной установки и оценивается длиной 100 г стружки в метрах (число Силина) или отношением мас- сы стружки длиной более 5 см к массе стружки длиной менее 1 см (так называемый шведский фактор), а также содержанием в стружке брака. В непрерывнодействующих диффузионных ап- паратах используется свекловичная стружка, число Силина для которой составляет 9—15 м, а шведский фактор не Ниже 8. Более тонкая стружка быстро измельчается и забивает ситовые поверхности, что приводит к снижению выхода сока. Допусти- мое количество брака в стружке не более 3%. 91
Наибольшее распространение в промышленности получили] центробежные свеклорезки СЦБ-12 и СЦБ-16, имеющие 12 и] 16 ножевых рам соответственно. В центробежных свеклорезках) рамы с ножами неподвижно закреплены в вырезах вертикаль-] ного корпуса. Это удобно тем, что в случае необходимости ножий можно менять на ходу, не останавливая свеклорезку. Свекле поступает во вращающийся ротор-улитку свеклорезки, центре бежной силой прижимается к ножам и режется. Центробежный свеклорезки дают стружку наилучшего качества по сравнении с другими конструкциями. Производительность их можно регЛ лировать, изменяя частоту вращения ротора или количеств® ножей. я Свекловичная стружка затем, по ленточному конвейеру с1 автоматическими весами поступает в отделение для получения диффузионного сока. ПОЛУЧЕНИЕ ДИФФУЗИОННОГО СОКА Диффузией (или экстрагированием) называется процесс извлечения из сложного по составу вещества одного или не- скольких компонентов с помощью растворителя (экстрагента), обладающего избирательной способностью растворять только; вещество, подлежащее экстрагированию. Движущей силой дшм фузии является разность концентраций веществ в соприкасакЯ щихся растворах, которая перемещает растворенное веществе в сторону меньшей концентрации. Я Причиной диффузии является беспорядочное непрерывней движение молекул вещества. я Различают несколько видов диффузии: свободная дии фузия, когда два раствора (или раствор и растворитель) пет посредственно соприкасаются друг с другом и самопроизволь| но проникают один в другой; осмос — это мембранная диф| фузия, когда растворы разделены полупроницаемо^ перегородкой (мембраной), которая пропускает только чисты^ растворитель: диализ — тоже мембранная диффузия, но » данном случае мембрана пропускает кроме растворителя ещ® и частицы растворенного вещества, ио только до определенного размера, а более крупные задерживает. . Основной закон молекулярной диффузии — закон Фика-- устанавливает следующую связь между количеством экстраги- руемого вещества и основными параметрами процесса. Массо- вое количество растворенного вещества М (в кг), нродиффун- дировавшего сквозь некоторый слой растворителя толщиной b (в м), прямо пропорционально разности концентраций на гр& ницах этого слоя Дс (в кг/м3), времени диффузии т (в с), пл« щади сечения слоя (поверхности контакта раствора и раствори 92 I
теля) F (в м2) и обратно пропорционально толщине слоя & (т. е. длине пути диффундирования частиц): Л4 = Г)Р—т. 6 Величина ~ называется градиентом концентрации, a D— коэффициентом диффузии (в м2/с) и показывает, какое количе- ство вещества диффундирует через поверхность площадью 1 м2 в единицу времени на расстояние 1 м при разности концентра- ции, равной единице. Величина D зависит от рода диффунди- рующего вещества и от температуры процесса. С повышением температуры она увеличивается, так как возрастает скорость движения молекул, а также уменьшается вязкость раствори- теля, вследствие чего молекулы растворенного вещества легче продвигаются между молекулами растворителя. Цель диффузионного процесса в сахарном производстве — извлечь из свекловичной стружки максимально возможное ко- личество сахарозы. Для этого прежде всего необходимо нагреть стружку до температуры денатурации протоплазмы свеклович- ных клеток, которая является полупроницаемой мембраной и пропускает только чистый растворитель (воду). Процесс такой термообработки стружки называется ошпариванием. В сахарном производстве диффузионный процесс представ- ляет собой сложный комплекс трех видов диффузии: свободной диффузии, осмоса и диализа. В начале происходит диффузия сахара из разорванных при изрезывании свеклы в стружку кле- ток (свободная диффузия), затем начинается проникновение воды в клеточный сок (осмос) и после нагревания стружки до 60°С (ошпаривания) и денатурации протоплазмы начинается основной процесс извлечения сахара из вакуолей клеток свеклы в диффузионный сок (диализ). Процесс получения дифф шонного сока имеет ряд естест- венных ограничений. Отбор сока составляет 115—130%, т. е. из 100 кг стружки извлекают 115—130 кг сока. При большем отборе увеличивается расход воды на обессахаривание стружки и возрастают расходы топлива и электроэнергии на выпарива- ние лишней воды при сгущении сока. Увеличение длительности обессахаривания т приводит к бо- лее полному переходу из стружки не только сахара, но и не- сахаров свеклы, в частности пектиновых веществ, увеличивается пептизация нерастворимого протопектина и т. д. Поэтому це- лесообразно ограничивать длительность экстрагирования и использовать доброкачественную стружку с оптимальной тол- щиной и с хорошей упругостью, что ускорит извлечение сока. Однако длительность диффундирования в аппаратах непрерыв- ного действия составляет нормативно 70—80 мин. поскольку в 93
такие аппараты необходимо загружать более' грубую свекло-1 вичную стружку. J Хотя повышение температуры и способствует увеличению! коэффициента диффузии сахарозы, но при температуре выше 75°C происходит быстрое набухание пектиновых веществ и сни- жение упругости стружки, а при температуре ниже 70°С ин- тенсивно развиваются микроорганизмы, приводящие к порче, стружки. Поэтому в активной части диффузионной установки поддерживают температуру 70—75 °C. Я В настоящее время в свеклосахарном производстве обессач] харивание стружки производится в непрерывно действующих! противоточных диффузионных аппаратах. 1 Стружка свеклы с концентрацией сахара поступает в го-) ловную часть аппарата А и движется к концевой его части. ] При этом сахар из нее переходит в движущийся навстречу! растворитель (вода, диффузионный сок). Во всех частях аппа-| рата процесс диффузии идет интенсивно, так как разность кон-1 центраций сохраняется. В хвостовой части аппарата в стружке! остается очень мало сахара, но диффузия еще продолжается! за счет того, что сюда поступает чистая вода с нулевой кон-1 центрацией сахара. Из аппарата выходит с одной стороны вода, ! насыщенная сахаром, — диффузионный сок, а с другой — обес-1 сахаренная стружка — жом. 1 Схема этого процесса следующая: . 1 Стружка Жом Л—сг.Гс^с1 в С' 2 СГ С 1 Диффузион- Вода иый сок (ci—0) Обычно при диффузии из 100 кг стружки получают болея 100 кг сока. Величину, показывающую количество диффузиоЛ ного сока, полученного из 100 кг свеклы, называют отбором’ сока. В головной части аппарата разницу концентрации Ас уве- личивают путем снижения концентрации диффузионного сока за счет повышения отбора сока. В результате такой противоточной экстракции можно извлечь максимум сахара из стружки. Для осуществления диффузии сахара из свеклы используют диффузионные полностью автоматизированные аппараты непре- рывного действия, которые позволяют снизить потери сахара в стружке до 0,25—0,3% к массе свеклы. В СССР работают раз- личные диффузионные аппараты непрерывного действия: гори- зонтальные, ротационные, вертикальные колонные (одноколон- ные, многоколонные), наклонные двухшнековые. Наиболее рас- пространены одноколонные аппараты типа КДА и наклонные аппараты С-17. 94
Одноколонный диффузионный аппарат типа КДА состоит из горизонтального отпаривателя и вертикального колонного диф- фузионного аппарата. Установки этого типа имеют несколько модификаций, отличающихся одна от другой производитель- ностью и некоторыми конструктивными особенностями. Принцип работы аппарата КДА-25-59 с отпаривателем 0-25-59 следую- щий. Свекловичная стружка подается в загрузочную шахту отпаривателя и смешивается с горячим диффузионным соком. Внутри горизонтального цилиндрического корпуса отпаривате- ля имеется полый трубовал, вращающийся с частотой 1,25— 3,75 мин~’. На нем закреплены транспортирующие и перемеши- вающие лопасти. Через ситовые поверхности сок отбирается для подогрева и вновь возвращается в отпариватель. Сокостружеч- ная смесь температурой 74°C из отпаривателя подается в нижнюю часть вертикального колонного диффузора высотой 15,37 м и диаметром 5 м. Сверху в диффузор подается смесь свежей и жомопрессовой (отделенной при прессовании жома) воды с температурой 72°C и pH 5,8—6,4. Внутри диффузора расположен пустотелый вал с лопастями диаметром 2 м. вра- щающийся с частотой 0,6—1 мин-’. Изменение частоты враще- ния этого вала позволяет регулировать производительность ап- парата. Подогретая стружка из отпаривателя с помощью на- соса подается в пространство между цилиндрической стенкой аппарата и пустотелым валом и перемещается снизу вверх с помощью лопастей, образующих прерывистую винтовую поверх- ность. Между лопастями установлены неподвижные контрло- пасти, что препятствует вращению массы стружки вокруг оси цилиндра. Обессахаренная стружка (жом) выводится из верхней час- ти аппарата и подается в жомовый пресс, в котором с помощью отжимных шнеков отделяется жомопрессовая вода. Как было сказано ранее, эта вода частично возвращается на диффузию. Диффузионный сок выводится из колонны в отпариватель через сита, расположенные на нижнем конце полого вала. От- бор сока ведется из отпаривателя и составляет до 130% к мас- се свеклы. Оптимальная длина стружки (число Силина) для этого аппарата— 10,5—12,5. Вертикальные одноколонные диффузионные установки пол- ностью автоматизированы, ими управляет один оператор, они надежны в эксплуатации, компактны, позволяют получать сок с малыми потерями сахара. Недостатком одноколонных аппа- ратов является наличие отпаривателя, занимающего дополни- тельную площадь, чрезмерное измельчение стружки, что не поз- воляет использовать тонкую свекловичную стружку, и отсутст- вие возможности промежуточного подогревания сока в Диффузоре. В сахарной промышленности используются несколько типов 95
наклонных двухшнековых диффузионных аппаратов (С-17,’1 А1-ПДС-25, А1-ПДС-30, А1-Г1ДС-60) и зарубежные типа Dds. 1 Корпус этих аппаратов устанавливают на специальных опо-1 рах с наклоном 8—11°. Свекловичная стружка загружается в| аппарат через специальный бункер, перемешается по нему спн-Я зу вверх с помощью двух параллельных лопастных валов, вра-И щающихся в противоположные стороны. Жом удаляют из верх-' ней части аппарата с помощью специальных шнеков. Вода по- дается в концевую часть аппарата и перемещается навстречу стружке, насыщается сахаром и удаляется из нижней части ап- парата в виде диффузионного сока через ситовое отверстие. Масса сокостружечной смеси подогревается в аппарате с по- мощью паровых камер, установленных по всей длине в нижней части корпуса. Производительность аппарата А1-ПДС в завп-| симости от марки составляет 2500. 3000 и 6000 г свеклы в сутки. Аппарат типа С-17 имеет некоторые конструктивные особенно- сти, его производительность 1500 т свеклы в сутки. К достоинствам наклонных двухшнековых аппаратов отно- сится их малая металлоемкость (в расчете на 100 т перера- батываемой свеклы в сутки), компактность,. относительно не- большой расход пара на подогревание стружки, полная автома- тизация. К недостаткам таких аппаратов следует отнести чувствительность к качеству стружки, сильное перемешивание и измельчение стружки, смешивание соков разных концентраций. ОЧИСТКА ДИФФУЗИОННОГО СОКА Я В процессе диффузии из 100 кг свекловичной стружки полу! чают 115—130 кг диффузионного сока, содержащего 16—17°я сухого вещества, из них 14—15% составляет сахароза и 2% -Я несахара. Диффузионный сок почти черного цвета, сильно лея нится, имеет кислую реакцию (pH 6,0—6,5), содержит обрывки клеточных тканей, хлопья скоагулированного белка, раствори- мые несахара, мешающие кристаллизации .сахарозы и увели- чивающие ее потери с мелассой. Все это делает невозможным получать из него сахар путем) непосредственного выпаривания воды и кристаллизации саха- розы и требует очистки сока. В настоящее время сахарные за- воды очистку ведут в несколько стадий: 1) дефекация — обработка сока известью; 2) первая сатурация — обработка сока диоксидом углеродЭ для удаления избытка извести; 3) фильтрование; 4) вторая сатурация; 5) фильтрование; 6) сульфитация — обработка сока сернистым-газом. 96 Дефекация Цель дефекации — очистка диффузионного сока известью в виде известкового молока. Дефекацию проводят в две стадии: предварительная (преддефекации) и основная. При преддефекации происходит нейтрализация фосфорной, щавелевой, оксилимонной, лимонной, винной и других кислот и их осаждение в виде нерастворимых солей кальция. Также происходит коагулирование белков, сапонинов и красящих ве- ществ диффузионного сока. Наиболее плотный осадок и наибо- лее прозрачный раствор получаются при pH 11 и содержании извести 0,2—0,3% к массе переработанной свеклы. Таким образом, при преддефекации создаются оптимальные условия для образования хорошо фильтруемого плотного осад- ка из относительно крупных частиц. Этот осадок при дальней- шем добавлении извести (основная дефекация) почти не изме- няет своего состояния. Длительность преддефекации составляет около 4 мин. По типовой технологической схеме сахарных заводов преддефекацию сока проводят возвращаемым нефиль- трованным соком I сатурации с добавлением в случае необхо- димости (при недостаточной щелочности) небольшого количе- ства щелочного дефекованного сока или известкового -молока. Обработка ведется при температуре 88—90°C. После преддефекации сок сразу же обрабатывают известко- вым молоком из расчета общего расхода извести в пересчете на СаО 2,5% к массе переработанной свеклы. При этом идет дальнейшее воздействие извести на несахара сока с разложе- нием амидов кислот, редуцирующих и пектиновых веществ, омылением жира, а также создается избыток извести, необхо- димый для получения достаточного количества карбоната каль- ция на первой сатурации. Если же не осуществлять преддефе- кации, а добавлять сразу всю известь, осадок становится желатинозным и плохо фильтруется. Дополнительного подогре- вания при поступлении сока на основную дефекацию не произ- водится и температура его поддерживается около 88—90°C. Известковое молоко смешивается и реагирует с соком в течение 10 мин. Дефекацию проводят в дефекагоре, представляющем собой вертикальный цилиндрический сосуд с коническим днищем. Внутри дефекатора имеется вал с лопастной мешалкой, вра- щающейся с частотой 75 мин !, и 4 коптрлопасти, способствую- щие энергичному перемешиванию сока с известковым молоком. В конической части имеется дополнительное устройство для взмучивания осадка. Диффузионный сок и известковое молоко поступают в нижнюю часть дефекатора, перемешиваются и че- рез верхний патрубок и слив, регулирующий уровень сока в ап- парате, направляются на последующую стадию. 7—1513 97
Первая сатурация Сразу же после основной дефекации сок вместе с осадко& поступает в сатуратор, где через него продувают сатурацион ный газ, содержащий 30—36% СО2. Сатурационный газ полу чают на сахарном заводе при сжигании известкового камня при высокой температуре в специальных печах. В соке, поступаю, щем на первую сатурацию, около 10% содержащейся известг находится в растворе, а около 90%—в виде осадка. При про. дувании СО2 почти вся избыточная известь, проходя через бо- лее растворимое сахаратное соединение, выпадает в осадок в виде углекислого кальция. Частицы выпадающего осадка несут на себе положительный заряд и поэтому адсорбируют на своей поверхности все отри^ цательно заряженные несахара. Таким образом, избыток изве* сти, добавляемый на стадии дефекации, необходим именно длД] физико-химической очистки сока. Чем больше образуется осад-’ ка СаСОз и чем мельче его частицы, тем полнее проходит] очистка сока. Избыточное количество углекислого кальция не-1 обходимо и для облегчения последующего фильтрования сокас | Величина оптимальной конечной щелочности сока 1 сатура- ции находится в пределах 0,08—0,10% СаО, что соответствует pH 11. Более полное удаление извести (до 0,05% СаО и ниже) нежелательно, так как получается пересатурированный сои| в котором повышены цветность и содержание солей кальция из-за пептизации части несахаров. 9 Первая сатурация осуществляется в противоточном решет- чатом сатураторе — цилиндрической емкости с коническим дни- щем и расширенной верхней частью для предотвращения вспе- нивания сока. В нижней части корпуса сатуратора установлены решетчатые перегородки, предназначенные для равномерного распределения по всему объему сатурационного газа, который подается снизу. Дефекованнын сок подается сверху, при этом большая часть газа реагирует с Са(ОН)2, образуя кристалли- ческий карбонат кальция. Скорость сатурации влияет на чис- тоту и фильтрационную способность сока. Чем она больше, тем мельче частицы осадка и выше их адсорбционная способ- ность. Сатурацию проводят при температуре 80—85 °C в течение 10 мин. Отсатурированный сок отводится из нижней части сатура- тора через контрольный переливной ящик, обеспечивающий определенную высоту слоя в аппарате, и делится на-два пото- ка— один возвращается на преддефекацию, а второй— па фильтрование. | Использование сатурационного сока в первом сатураторе со! ставляет 70—75%. I Вторая сатурация На II сатурацию поступает тщательно отфильтрованный сок 1 сатурации для дальнейшего удаления извести и солей каль- ция, присутствие которых ухудшает процессы уваривания сока, приводит к образованию накипи на стенках выпарных аппара- тов, увеличивает потери сахара с мелассой. Для разложения бикарбоната кальция и осаждения как можно большего количества СаСО3 II сатурацию ведут при температуре кипения сока 101—102°С в течение 10 мин. При этом происходит дополнительная физико-химическая очистка сока в результате адсорбции на поверхности частиц СаСОз солей кальция, поверхностно-активных веществ и других неса- харов. Иногда для этой цели непосредственно в сатуратор до- бавляют небольшое количество известкового молока (0,2— 0,5% к массе свеклы). Аппараты II сатурации обычно не имеют расширения в верх- ней части, так как заметного вспенивания сока на этой стадии не наблюдается. Фильтрование соков (сиропа) Сок в процессе получения и очистки фильтруют несколько раз: после I и И сатураций, а также фильтруют сироп после сгущения сока в вакуум-выпарных аппаратах. Фильтрование соков после I и II сатураций производят для удаления взвешенных, не выпавших в осадок частиц. Сок I са- турации имеет содержание твердых частиц около 5%, сок II са- турации— 0,2—0,5%. После первой, грубой фильтрации сок фильтруют еще раз для удаления остающейся тонкой мути. Сироп фильтруют для удаления осадков, выпадающих в процес- се выпаривания. Движущей силой фильтрования является разность давлений по обе стороны фильтрующей перегородки. При этом на одной стороне перегородки должно быть избыточное давление или ва- куум, а на другой — атмосферное давление. Фильтрование можно осуществлять при постоянном давлении или при постоян- ной скорости. В процессе фильтрования толщина осадка увели- чивается и, следовательно, растет его сопротивление. Поэтому при фильтровании с постоянным давлением скорость фильтро- вания постепенно падает, а при фильтровании с постоянной скоростью растет давление. Различают два вида осадков: несжимаемые, состоящие из кристаллических частиц, и сжимаемые — из аморфных, легко деформирующихся частиц. Если осадок несжимаем, то ско- рость фильтрования пропорциональна разности давлений. Если же осадок содержит гели, то с повышением давления он сжи- 98 7* 99
мается, поры между его частицами становятся меньше и фильтрование замедляется. Для сжимаемых осадков скорость фильтрования растет не пропорционально увеличению разности давлений, а медленнее и наступает момент, когда скорость фильтрования с повышением давления не увеличивается, а уменьшается вследствие сжатия осадка. Давление, при кото, ром для данного типа осадка скорость фильтрования макси- мальная, называется критическим. Для фильтров I и II сатура- ции критическое избыточное давление равно 0,3—0,4 МПа. При повышении температуры понижается вязкость фильтруе- мой жидкости, что ускоряет фильтрование. Для этого на сахар- ных заводах перед фильтрованием сок обычно подогревают до 80—90°C. Сок 1 сатурации, содержащий около 5% твердых час- тиц, направляют в пятиярусные отстойники или дисковые фильт- ры-сгустители, где происходит его разделение па две фракции: осветленную в количестве 75—80% от всего фильтруемого сока, которая направляется на контрольное (повторное) фильтрова- ние, и сгущенную в количестве 20—25%. Сгущенная суспензия, содержащая 18—20% осадка, направляется в камерные вакуум- фильтры. В результате разделения сока 1 сатурации на фракции улуч- шаются условия фильтрования и резко сокращаются затраты, связанные с работой дорогостоящих фильтров. В фильтрацион- ном осадке содержится 75—80% СаСО3 и 20—25% белков, пектиновых веществ, кальциевых солей органических кислот, минеральных веществ. Чаще всего его используют в сельском хозяйстве как удобрение для известкования кислых почв. :1 Для контрольного фильтрования сока 1 сатурации и фильт- рования соков II сатурации применяют дисковые фильтры, ра- ботающие под избыточным давлением 0,15—0,20 МПа иля тарельчатые фильтры с центробежной выгрузкой осадка. эВ Сульфитация сока (сиропа] В Последней стадией очистки диффузионного сока является сульфитация, т. е. обработка сока диоксидом серы. Цель суль- фитации— обесцвечивание сока, снижение его вязкости, а также его обеззараживание. Диоксид серы на сахарном заводе полу- чают путем сжигания серы в специальных сернистых печах. В получаемом сульфитационном газе (сернистый газ) содер- жится 10—15% SO2. При пропускании SO2 через сок образует- ся сернистая кислота, являющаяся сильным восстановителем- Она частично переходит в серную кислоту, и выделяющийся при этом молекулярный водород восстанавливает органические ок- рашенные вещества. Действие сернистого газа продолжается и на выпарке, что способствует меньшему потемнению сиропав Наряду с обесцвечиванием сернистая кислота понижает ще- лочность сока. В результате значительно понижается вязкость сиропов, что улучшает условия фильтрования сока и сиропа, облегчает кристаллизацию сахара и отделение кристаллов от маточного сиропа. Большое значение имеет также способность серной кислоты и ее солей блокировать карбонильные группы редуцирующих соединений (глюкоза, фруктоза, манноза) и тем самым предотвращать образование красящих веществ в соке. Сульфитация сока обычно проводится в оросительных или жидкостно-струйных сульфитаторах. Коэффициент использова- ния диоксида серы составляет 98%; оптимальное значение pH сульфитированного сока — 8,5—8,8. Несмотря па достаточно сложный комплекс мероприятий по очистке диффузионного сока, удается отделить только 35—40% несахаров сока. Остальные 60—65% переходят в мелассу, сни- жая выход сахара и удерживая от кристаллизации 1,8—2,2%' сахарозы к массе переработанной свеклы. СГУЩЕНИЕ СОКА ДО СИРОПА Полученный очищенный сок содержит 15—16% сухого ве- щества, из которого 14—15% составляет сахароза. Чтобы вы- делить сахарозу необходимо сгустить сок и получить пересы- щенный сахаром раствор. Эту операцию ведут в два приема: сначала сок сгущают до содержания сухого вещества 65%, при котором сахароза еще не кристаллизуется. После дополни- тельной очистки сироп повторно концентрируют (упаривают) до содержания сухого вещества 92,5—93,5%. Всего при сгуще- нии из очищенного сока удаляют НО—115% воды к массе свеклы. Разделение процесса сгущения на два этапа — сгуще- ние сока выпариванием и уваривание утфеля — вызвано тем, что на первом этапе при небольшой вязкости раствора процесс ведут с использованием многокорпусных выпарных установок, что позволяет снизить удельный расход топлива примерно в 2,5 раза. В качестве типовой на сахарных заводах применяют схему с четырехкорпусной выпарной установкой и концентратором. Последний корпус работает под разряжением. Нагретый до температуры кипения (126°C) сульфитированный сок направ- ляется в первый корпус выпарной установки, где из него выпа- ривается, образуя вторичный пар, часть воды. Сок последова- тельно проходит из первого корпуса во второй, третий, четвер- тый и затем в концентратор, сгущаясь до нужной плотности. Греющий пар подается только в первый корпус, остальные обогреваются вторичным паром, образующимся в предшествую- щем корпусе. Многократное использование теплоты пара в вы- парной установке возможно только при условии понижения 101
температуры кипения сока от первого корпуса к последнему, т. е. понижения давления. Концентратор не обогревается паром, в нем происходит только самоиспарение воды в результате перепада давления. После сгущения сиропа до содержания сухого вещества 65% производят его очистку. Для этого в сироп добавляют кизель- гур (для улучшения фильтрования), сульфитируют до pH 7,5 и фильтруют. Очищенный сироп направляют в вакуум-аппараты для получения и уваривания утфеля. j ВАРКА СИРОПА И ОТТЕКОВ ДО УТФЕЛЕЙ, Ч ПОЛУЧЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО САХАРА '1 Очищенный сироп, содержащий 65% сухого вещества, посту- пает на дальнейшее уваривание. Продукт, полученный после уваривания сиропа, называется утфелем и содержит около 7,5% воды и около 55% выкристаллизовавшегося сахара. Меж- кристальный (маточный) раствор представляет собой вязкий раствор, содержащий все несахара и насыщенный раствор са- харозы. Уваривание утфеля ведут в периодически действующих ва- куум-аппаратах в четыре стадии: Ц сгущение сиропа до пересыщения раствора и начала завой ки кристаллов; ‘Я заводка кристаллов сахара (образование центров КристаЯ лизации сахарозы); W наращивание кристаллов сахара; Я окончательное сгущение и спуск утфеля. Я Сгущение сиропа в вакуум-аппаратах начинают при оста- точном давлении 0,02 МПа при низкой температуре кипения 67—70°С, чтобы предотвратить карамелизацию сахарозы. По мере сгущения сиропа до 80—82% сухого вещества температу- ра его кипения при том же разрежении повышается до 73— 75°C, а коэффициент пересыщения достигает значения 1,2— 1,25. Коэффициент пересыщения показывает, во сколько раз больше в 1 кг данного раствора растворено сахарозы, чем в ее насыщенном растворе при тех же условиях. При этом коэффи- циенте пересыщения, когда раствор находится в неустойчивом состоянии, начинают заводку кристаллов путем введения тон- коизмельченной сахарной пудры (затравки), что вызывает бы- строе образование новых кристаллов. Своевременная заводка кристаллов и своевременное прекра- щение их образования имеют очень важное значение. Поэтому как только в утфеле окажется достаточное количество центров кристаллизации, заводку прекращают и снижают коэффициент пересыщения до 1,1 —1,05 путем введения новых порций сиропа- Дал ьнейшее наращивание (увеличение размеров) кристаллов 102
ведут при остаточном давлении 0,02 МПа и температуре 75°C. Чтобы обеспечить рост уже образовавшихся кристаллов и пре- пятствовать образованию новых ведут постоянную подачу си- ропа, поддерживая коэффициент пересыщения на уровне 1,08—1,1. Когда кристаллы сахарозы достигнут нужной величины, утфель доводят до максимально возможной концентрации су- хого вещества — 92,5%, при этом его температура не должна превышать 75°С. ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ УТФЕЛЯ, ПРОБЕЛИВАНИЕ И СУШКА САХАРА-ПЕСКА Уваренный утфель сразу же центрифугируется. Для этой це- ли используют автоматизированные центрифуги периодического действия типа ФПН-1251Л вместимостью 650 кг. Ротор центри- фуги, представляющий собой сетчатый, закрепленный на валу барабан, заполняется утфелем. Первые порции межкристаль- ного раствора (первый оттек) под действием центробежной силы отделяют от кристаллов и направляют в сборник первого оттека. На поверхности кристаллов сахара остается еще тонкая пленка межкристального раствора, придающая им желтоватый цвет. Чтобы удалить ее, здесь же в центрифуге ведут пробели- вание сахара-песка горячей артезианской водой (расход 3—3,5% к массе утфеля), которая отделяется как второй оттек в соот- ветствующий сборник. Выгружаемый из центрифуги сахар-песок имеет влажность 0,8—1,2%. Для сушки сахара-песка применяют двухбарабанную кон- вективную установку, состоящую из двух вращающихся бара- банов. На внутренних стенках барабанов по винтовой линии прикреплены железные лопатки. При вращении барабанов са- хар-песок пересыпается и передвигается вдоль барабана. К пер- вому сушильному барабану вентилятором подается горячий воз- дух. Ко второму — очищенный холодный воздух для охлаждения сахара-песка. Охлажденный сахар-песок направляется на упа- ковывание. Состав сахара-песка регламентируется ГОСТ 21—78. Сахар- песок по качеству должен иметь влажность не более 0,14%; содержание сахарозы в сухом веществе (чистота) не менее 99,75%; содержание редуцирующих веществ не более 0,05% сухого вещества; содержание углекислой золы не более 0,03% сухого вещества; цветность сахара-песка на 100 частей сухого вещества не более 0,8 усл. ед. По внешнему виду сахарный песок должен быть бесцветным и состоять из блестящих кристаллов, однородных по величине. Упакованный в мешки по 50 кг сахар-песок хранится в са- харных складах, которые представляют собой сухие и жела- 103
w тельно отапливаемые помещения, поскольку при резких колеба- ниях температуры на таких складах сахар меньше отсыревает. В последние годы на сахарных заводах стал применяться очень перспективный метод бестарного храпения сахара в желе- зобетонных или металлических силосах. Предназначенный для бестарного хранения сахар-песок должен быть высушен до влажности не более 0,02—0,03%, иначе может произойти его слеживание. Загрузка и выгрузка сахара-песка в силосах полностью ме- ханизирована. Доставка потребителям производится в специ- альных цистернах. а ПЕРЕРАБОТКА ОТТЕКОВ Я Получающиеся при центрифугировании и пробелке утфеля I оттеки являются насыщенными растворами сахарозы. Их ис- пользуют для варки утфеля II. Процесс уваривания также про- изводится в вакуум-аппарате. Цикл состоит из тех же основных периодов. Длительность всего цикла уваривания составляет 300—330 мин. На первой стадии уваривания оттеки сгущают до концентрации 84,0—85,5% сухого вещества, что соответствует коэффициенту пересыщения 1,3—1,35. Заводку кристаллов про- изводят при помощи сахарной пудры (расход 60—80 г на 40 т утфеля). После наращивания кристаллов утфель окончательно сгущают до концентрации 93,0—93,5% сухого вещества. г Утфель II центрифугируется в горячем состоянии, сразу после спуска в утфелемешалку. Сахар пробеливается чистой горячей водой в количестве 1% к массе утфеля. При цептрифу-i гировании отбирается два оттека, которые направляются па варку утфеля III. Для получения утфеля III применяют те же вакуум-аппараты, что и при получении первых двух утфелей. Цикл уваривания состоит из тех же операций, но в связи с меньшей чистотой оттеков его продолжительность в 1,5—2,5 раза больше, чем продолжительность уваривания утфеля II. До заводки кристаллов варку утфеля ведут при температуре 64—67°C, а перед самой заводкой температуру повышают до 70—75°C. Пудру вводят в количестве 150—200 г на 40 т утфеля при коэффициенте пересыщения 1,35—1,4. Наращивание кристаллов производится при коэффициенте пересыщения 1.15— 1,25 путем подкачивания первого оттека утфеля II, Конечная концентрация сваренного утфеля должна быть 93—95,5% сухого вещества. Из вакуум-аппарата утфель III поступает в приемную утфелемешалку и затем в кристаллиза- ционную установку, состоящую из шести утфелемешалок-. кристаллизаторов. Охлаждение утфеля производится с помощью холодной воды, движущейся навстречу утфелю внутри вала И пустотелых дисков утфелемешалок. J|
За время кристаллизации температура утфеля снижается с 63—67 °C до 35—40°C. В течение всего процесса коэффициент пересыщения поддерживается в пределах 1,2—1,25, чтобы росли только имеющиеся кристаллы и не образовывалась кристалли- ческая «мука». Перед центрифугированием утфель нагревают в утфелемешалке и центрифугируют без пробеливапия сахарозы с отбором одного оттека (мелассы). При этом на поверхности кристаллов сахара остается слой мелассы и доброкачествен- ность сахара не превышает 96%. Для повышения его доброка- чественности проводят аффинацию: т. е. сахар III кристалли- зации смешивают с более доброкачественным разбавленным первым оттеком утфеля I до содержания сухого вещества 89— 90% и перемешивают в утфелемешалке 20 мин при температуре 65°C. В результате этого часть песахаров, содержащихся в пленке на кристаллах сахара, переходит в аффинирующий раствор, и при центрифугировании утфеля будет получен более чистый сахар-аффинад. Сахар-аффинад и сахар II кристаллиза- ции разбавляют (клеруют) очищенным соком при 80—85°C до 65—67% сухого вещества, смешивают с сиропом и подают на уваривание утфеля I. Описанная выше трехпродуктовая схема работы сахарных заводов принята в СССР в качестве стандартной. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА Из 25 кг сухого вещества, содержащегося в 100 кг свеклы, только из 15 кг получается сахар-песок, а 10 кг (40% сухого вещества свеклы) переходят в отходы производства. Поэтому вопрос рационального использования отходов имеет большое народнохозяйственное значение. К наиболее ценным отходам свеклосахарного производства относятся меласса и обессахаренная стружка (жом). Меласса получается как оттек при кристаллизации утфеля III. Опа пред- ставляет собой густую жидкость темно-коричневого цвета с острым запахом и неприятным вкусом, содержащую 76—84% сухого вещества, из них — 46—51% сахарозы. Выход мелассы в среднем составляет 4,5—5,5% к массе переработанной свеклы. Меласса используется в ряде отраслей пищевой и микробиоло- гической промышленности (производство этилового спирта, дрожжей, молочной и лимонной кислот, глицерина); в комби- кормовой промышленности — как добавка в корма для жи- вотных. Жом представляет собой мякоть свеклы. Выход жома со- ставляет около 5 кг на 100 кг свеклы. Сухие вещества жома состоят из пектиновых веществ (45%), целлюлозы и гемицел- люлозы (примерно по 20%), белков, золы и сахара (по 2—4%). 105
Жом является прекрасным кормом для скота, для этой цели его используют как в свежем, так и в высушенном виде. Жом идет также на получение пищевого пектина (для кон- дитерской промышленности) и пектинового клея (для текстил^ ной и полиграфической промышленности). Я ПЕРЕРАБОТКА САХАРА-СЫРЦА В СССР ежегодно перерабатывают 3—4 млн т тростникового сахара-сырца сразу после окончания сезона переработки са- харной свеклы. Сахар-сырец поступает на сахарные заводы в закрытых железнодорожных вагонах насыпью и в мешках и складируется. Складские помещения должны быть сухими, от- носительная влажность воздуха 60—70%, температура не ниже 5°С. Тростниковый сахар-сырец хорошего качества обладает высокой стойкостью к длительным перевозкам п храпению. Характеристика тростникового сахара-сырца следующая (в %)• щ Сахароза Вода Несахара в том числе: редуцирующие вещества прочие органические ве- щества Зола углекислая Цветность, усл. ед. рн 96,5—98,0 0,4-0,8 1,5—2,0 0,6—0,9 0,7—1,0 0,4—0,5 40—50 6,2—6,5 Тростниковый сахар-сырец представляет собой смесь крик сталлов сахарозы и межкристального раствора, содержащего сахарозу (которую не удалось выкристаллизовать в процессе варки утфелей) и все несахара. В состав несахаров сахара- сырца входят пектиновые вещества, декстран, протеины и дру-t гие высокомолекулярные соединения, повышающие вязкость раствора и сильно затрудняющие его очистку и фильтрование! Сравнительно высокое содержание редуцирующих, красящих веществ и органических кислот также осложняет технологиче- скую схему получения сахара-песка. Большую часть несахаров (до 80%) можно было бы удалить аффинацией. Однако основная часть сахара-сырца перерабаты- вается на обычных свеклосахарных заводах, где из-за отсутствия оборудования для аффинации тростниковый сахар-сырец пере- рабатывают по схеме с полным разложением редуцирующих веществ. С этой целью тростниковый сахар-сырец клеруют (раство- ряют) в горячих промоях до содержания сухого вещества в сиропе ие более 60%. Полученную клеровку подвергают 8— 10-минутной дефекации и до pH 11,5—11,6. Расход извести со- ставляет 3,5—4,5% СаО к массе сахара-сырца. При энергичном воздействии извести редуцирующие вещества разлагаются, превращаясь в органические кислоты, соли кальция и другие вещества. Дефекованную клеровку направляют на двухступен- чатую сатурацию: на первой ступени доводят pH до 10—10,5, на второй — до 9—9,2. Перед второй ступенью к клеровке до- бавляют известковое молоко из расчета 0,4—0,5% СаО к массе сахара-сырца. После сатурации сироп нагревают до температуры 85°C, фильтруют иа дисковых фильтрах, затем сульфитируют до pH 7.2—7,5, снова нагревают до 80°С, еще раз фильтруют и на- правляют на уваривание утфеля I до 92% сухого вещества. Утфель I центрифугируют с выделением сахара-песка и двух оттеков. Сахар-песок поступает на высушивание и охлаждение. Оттеки утфеля I содержат все несахара и образовавшийся ин- вертный сахар. Его надо разложить, чтобы не повышалась цветность раствора. С этой целью часть оттеков утфеля I сме- шивают с клеровкой сахара III кристаллизации и возвращают в начало технологической схемы на стадию дефекации клеров- ки, а часть используют при уваривании утфеля II. Утфель II уваривают до 92,5% сухого вещества, центрифугируют и полу- чают сахар II кристаллизации и оттеки. Сахар II кристалли- зации клеруют и подают на сульфитацию, а из оттеков варят утфель III до содержания сухого вещества 94%. Утфель 111 подвергают дополнительной кристаллизации при охлаждении в течение 60—72 ч, а затем центрифугируют, выде- ляя сахар III кристаллизации и оттек (мелассу). Сахар III кристаллизации растворяют в промоях и направляют на де- фекацию, а мелассу используют в зависимости от ее доброка- чественности. При доброкачественности выше 54% мелассу возвращают на варку утфеля III; при доброкачественности 51—54%—используют на раскачку (разжижение) утфеля III перед его дополнительной кристаллизацией. При доброкачест- венности 50% и ниже меласса поступает в хранилище и затем используется в других производствах, например, как добавка к мелассе свеклосахарного производства в качестве источника биотина при выращивании дрожжей. Выход сахара-песка составляет 95—96%, содержание сахара в мелассе 1.2—1,3% к массе сахара-сырца. ПОЛУЧЕНИЕ САХАРА-РАФИНАДА В свекловичном сахаре-песке и тростниковом сахаре-сырце содержится некоторое количество несахаров (красящих ве- ществ, зольных элементов и т, д.), придающих ему желтоватый цвет, привкус и запах. 107 106
Основной целью сахарорафинадного производства является получение кристаллического продукта высокого качества с со| держанием чистой сахарозы не менее 99,9% (ГОСТ 22—78). Сахар-рафинад вырабатывается в виде рафинированного сахара-песка (примерно 17% от общего выпуска) и кускового сахара-рафинада (прессованный колотый, прессованный со свой- ствами литого, быстрорастворимый, в том числе дорожный в мелкой упаковке и литой колотый). Прессованный сахар-рафи- пад выпускают в виде отдельных кусочков, литой колотый — в виде кусков произвольной формы размером 40—70 мм. В на- стоящее время литой сахар-рафинад выпускается в очень малом количестве из-за трудоемкости процесса его производства. По органолептическим показателям сахар-рафинад должен соответствовать следующим требованиям: иметь белый цвет (без пятен и посторонних примесей), допускается слегка голу- боватый оттенок; вкус — сладкий без постороннего привкуса и запаха; раствор должен быть прозрачным. Основной процесс рафинирования — отделение сахарозы ог несахаров путем ее многократной кристаллизации. При произ- водстве сахара-рафинада различают две группы продуктов: рафинадную (2—3 ступени) и продуктовую (3—4 ступени)., Сахар-рафинад получают только в первых двух или трех цик- лах, последующие циклы служат для обессахаривания оттеков и возвращения получаемого желтого сахара на адсорбционную очистку и кристаллизацию в рафинадных циклах, т. е. в саха- рорафинадном производстве применяют многократную (шести- или семикратную) кристаллизацию, и каждой кристаллизации предшествует механическая н адсорбционная очистка сиропов. При этом наблюдается цикличная повторяемость технологиче- ских операций, в результате которых сахароза сахара-песка превращается в сахар-рафинад, а несахара, удерживающие неко- торую часть сахарозы (0,6—0,9% к массе сахара-песка), кон- центрируются в рафинадной патоке. Технологическая схема производства прессованного рафина- да включает стадии: л 1) взвешивание и просеивание сахара-песка; 2) приготовление рафинадного сиропа и клерса; Я 3) удаление из сиропа механических примесей; 4) адсорбционная очистка сиропа; 9 5) сгущение сиропа до образования кристаллов; 6) кристаллизация; - ’Я 7) центрифугирование и пробеливание кристаллов, полуйЯ пие рафинадной кашки; Я 8) прессование рафинадной кашки; Я 9) сушка и охлаждение брикетов; <Я 10) фасование и упаковывание сахара-рафинада; Я 11) складирование и хранение. Я 108 Я Сахар-песок, поступающий в производство, просеивается для удаления примесей (шпагат, мешочный ворс и т. д.), взвешива- ется иа автоматических весах и подается на приготовление сиропа и клерса. Рафинадный сироп, имеющий концентрацию сухого вещества 73%, готовят из обычного сахара-песка. Клере — это сироп, приготовленный из лучшего по качеству сахара-песка и отходов сахара-рафинада. Температура сиропов 75°С, pH не ниже 7,5. Затем сиропы фильтруют через гравий или фильтроперлит для удаления механических примесей и подвергают адсорбци- онной очистке для обесцвечивания и освобождения от минераль- ных примесей. В качестве адсорбентов используют гранулиро- ванные костяной или активный угли, порошкообразный уголь и ионообменные смолы. Наибольшее распространение для очистки рафинадных и продуктовых сиропов получили гранулированные угли — костяной и активный. Костяной уголь получают путем прокаливания без доступа воздуха обезжиренных костей круп- ного рогатого скота. Для очистки сиропов применяют костяную крупку с линейным размером частиц 2—25 мм. Обработка сиропов ведется в специальных аппаратах—ад- сорберах— периодическим или непрерывным способом. Адсор- бирующая способность угля и производительность установки возрастают, если процесс адсорбции выполняется непрерывно. При этом используется принцип противотока: обесцвечиваемый сироп поступает в адсорбер снизу, а гранулы угля, поддержи- ваемые во взвешенном состоянии, сверху. Активность адсорбен- тов по мере поглощения красящих веществ и растворимых солей уменьшается, поэтому периодически их направляют на регенерацию. Процесс регенерации достаточно сложен и удо- рожает производство. Широко применяемые для обесцвечивания рафинадных си- ропов активные угли (типа карборафин) регенерации не под- вергаются. Их получают обугливанием без доступа воздуха древесины твердых пород деревьев. Основную массу активного угля (от 80 до 95%) составляет углерод. Эффективен комбинированный способ обработки сиропов карборафином, заключающийся в том, что водную суспензию угля вводят непосредственно в сироп при температуре 80— 85°C на 15 мин, после чего смесь фильтруют через дисковые- или барабанные фильтры, иа которых также нанесен слой кар- борафина. Таким образом адсорбент действует на сироп дваж- ды — в мешалках-смесителях и при фильтровании. В сахарной промышленности для обесцвечивания сиропов используются также ионообменные смолы. Это искусственно полученные органические вещества, способные к быстрому об- мену своих ионов на другие одноименно заряженные ионы, находящиеся в сахарных сиропах. Сиропы, направляемые па 109
обесцвечивание, не должны иметь температуру выше 80°C « pH 7,1—7,3. Очистку сиропа ионитом проводят в ионообменным установках, состоящих из реакторов и вспомогательного оборуЯ дования. " Обесцвеченные сиропы подаются в вакуум-аппараты для сгущения. Варка утфеля из рафинадного сиропа не отличается от варки утфеля в свеклосахарном производстве. Только рафи- надные утфели варят значительно быстрее свеклосахарных (в течение 70—85 мин для рафинадных и 2—3 ч для продукто- вых), что обусловлено высокой доброкачественностью увари- ваемых сиропов и высокой концентрацией (73% сухого вещест- ва вместо 65%). Особенностью получения рафинадного утфеля является введение при его уваривании ультрамарина — мине-^ ральной краски интенсивно-синего цвета (расход 75 г на 10 | утфеля). <1 Утфели рафинадных кристаллизаций уваривают до 91,5-в 92,0% сухого вещества при 78°C. Утфели продуктовых кристал- лизаций уваривают до меньшего содержания сухого вещества: I —до 91,0-91,5%; II—до 90,5—91,0%; III—до 90,0—91,0%; IV-до 89,0—90,0%. Готовый утфель спускают в утфелемешалкп-кристаллизато- ры для дополнительной кристаллизации. По мере охлаждения и кристаллизации утфель густеет. Чтобы поддерживать его установленную плотность, утфель разжижают (раскачивают) путем добавления к нему очищенного сиропа последующего продукта. Для отделения кристаллов сахара утфель направляют на центрифуги. Используются центрифуги циклического и непре- рывного действия. Широко применяются непрерывнодействую- щие пульсирующие центрифуги. Центрифуга имеет 4 горизон- тальных барабана, изготовленных из щелевидных сит, располо- женных последовательно, один за другим вдоль оси центрифуги и вращающихся с частотой 800 мин"1. Диаметры барабанов увеличиваются по мере продвижения сахара. Первый и третий барабаны совершают как вращательное, так и возвратно-посту- пательное движение. Центрифуга заключена в горизонтальный кожух, в котором установлена перегородка для отделения первого оттека от вто- рого. Пробеливание сахара осуществляется клерсом, в который добавлена суспензия ультрамарина. После центрифугирования и пробеливания получают полупродукт — рафинадную кашку, которая состоит из кристаллов, покрытых пленкой увлажняю- щего их клере а. Влажность рафинадной кашки регулируется количеством расходуемого клерса и режимом работы центрифуги. В зависи- мости от того, какой должна быть крепость рафинада, влаж- ность может колебаться от 1,5 до 2,9%. Для производства проч- но а
ного сахара в кашке оставляют максимально возможное коли- чество клерса, с тем чтобы в процессе сушки прессованной кашки кристаллизуемая сахароза цементировала монокристал- лы кусков сахара. Для получения прессованных брикетов рафинада равной окраски, требуемой массы и крепости, кашка должна иметь равномерную кристаллоструктуру, температуру и влажность. Мелкие кристаллы удерживают излишнюю влагу, крупные кристаллы образуют неровную поверхность брикетов. Поэтому кашку, поступающую от центрифугирования разных утфелей, смешивают в спиральном ленточном конвейере, установленном под центрифугами. Дальнейшее ее перемешивание происходит при транспортировании элеватором и просеивании в барабанном сите над лентой конвейера. В кашке, поступающей на прессо- вание, допускается содержание кристаллов: размером 1,0— 1,5 мм и более — 30%; размером 0,5—1 мм — 60%; размером до 0,5 мм и более—10%. Температура кашки 60—65°С и влажность 2,4—2,6%. Прессование рафинадной кашки проводится с целью фор- мирования брикетов. Его выполняют под давлением. В зависи- мости от физико-механических свойств рафинадной кашки и силы сдавливания, при которой происходит сближение крис- таллов сахарозы, брикеты получаются разные по плотности и форме. После сушки и охлаждения брикеты раскалывают на кусочки правильной формы, определенной крепости и массы. Процесс прессования кашки осуществляют в прессе карусель- ного типа, в диске которого размещено 4 пресс-формы, состоя- щие из матрицы и пуансона. На прессе периодического дейст- вия осуществляется 28—32 прессования в минуту. Сушка сырого прессованного рафинада протекает в два пе- риода, отличающихся в основном скоростью процесса. Первый период характеризуется интенсивным удалением влаги, вто- рой— резким замедлением процесса сушки. Сушка рафинадных брусков обычно производится в туннельных противоточных кон- вективных сушилках. Продолжительность сушки рафинада со- ставляет 8—10 ч. При сушке прочного прессованного рафинада (влажностью выше 2,3%) применяют вакуум-сушилки. Общий цикл высушивания брикетов под вакуумом 5—6 ч.
IV глава ТЕХНОЛОГИЯ КРАХМАЛО-ПАТОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА Отечественная крахмало-паточная промышленность выраба. тывает из картофеля и кукурузы сухой крахмал, патоку, пище- вые модифицированные крахмалы, декстрины, кукурузное мас- ло, кристаллическую глюкозу, экстракт и корма. Крахмал и крахмалопродукты используются во многих отраслях пищевой промышленности, в медицине, текстильной, полиграфической, бумажной и других. Предприятия, перерабатывающие картофель и кукурузу, производят так называемый сырой крахмал с влажностью 50— 52%. Такой крахмал храниться не может, так как является прекрасной средой для развития микроорганизмов и быстро закисает. Сырой крахмал на этих же предприятиях или на дру- гих перерабатывается в сухой с влажностью для картофельного 20% и для кукурузного 13%, или же идет на производство патоки, глюкозы и других крахмалопродуктов. Технологические схемы получения сырого картофельного и кукурузного крахмала принципиально отличаются одна от дру- гой. ПРОИЗВОДСТВО СЫРОГО КРАХМАЛА КАРТОФЕЛЬНЫЙ КРАХМАЛ I Сырьем для производства служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в широких пределах, так как зависит от его сорта, климатических, почвенных и других условий. В составе картофеля в среднем 25% сухого вещества, из них 18,5% крахмала; около 2% азотистых веществ; 1% клет- чатки; 0,9% минеральных веществ; 0,8% сахаров; 0,2% жира; 1.6% пектиновых веществ, пентозанов и др. Предприятия, перерабатывающие картофель, работают се- зонно. Выход крахмала при храпении картофеля снижается. Картофель до производства хранят в буртах при температуре 2 -8°C. На храпение закладывают здоровые клубни. Повреж- денный картофель перерабатывается в первую очередь. В про- цессе хранения картофель дышит. Длительное хранение карто-j 112
феля (свыше 5—7 мес) нерентабельно, так как приводит к зна- чительным потерям в нем сухого вещества, в том числе крахмала. Процесс производства сырого крахмала из картофеля вклю- чает следующие технологические операции (рис. 4.1): 1) хранение картофеля; 2) доставка картофеля на завод; 3) мойка картофеля в моечных машинах; 4) взвешивание; 5 тонкое измельчение картофеля на терочных машинах — получение кашки; ‘ 6) выделение клеточного сока из кашки; 7) ситование (вымывание) свободного крахмала из кашки; 8) выделение и рафинирование крахмального молока; 9) промывание крахмала. К арто^рел ь /ранение и доставка на завод Примеси г — —1 . -----------------1 Мойка I t [ взвешивание J | Измельчение и получение кашки ] Клеточный сок >| \выделение клеточного сока из кашки\ _______ I Кашка выделение своводного крахмала из кашки Крахмальное молоко Рафинирование ^молока? крахмального -*---------- молока Кр^мильте С Кашка \ПоОторное измельчение кашки | 7-1 - ♦ Отделение и промывка крупной и мелкой мезги Мезга\ | Вода ]йсимдение крахмала из крахмального малока\ | Промывание крахмала [—»—— —- Осаждение крахмала | Сырой картофельный крахмал Рис. 4.1. Принципиальная технологическая схема произ- водства картофельного крахмала 1513 113
Картофель подается на производство с помошью гидротрапс- портера, при движении по гидротранспортеру частично отде-, ляются легкие примеси, песок, земля. Гидроподача картофеля1 аналогична подаче сахарной свеклы в свеклосахарном произ-1 водстве. ’ I Мойка картофеля. Мойке картофеля придается очень боль-] шое значение, поскольку картофель не очищается от кожуры! Наличие минеральных примесей в крахмале недопустимо. 1 Мойку картофеля осуществляют в моечных комбинирован- ных машинах с тремя типами камер: камеры с высоким уров- нем воды, где отделяется солома и другие легкие примеси; камеры с низким уровнем воды, в которых хорошо оттирается земля, и сухие камеры, в которых вода, не задерживаясь, сте- кает в грязевую канаву. Моечные машины снабжены ботволо- вушками, песколовушками и камнеловушками. Продолжитель- ность процесса мойки составляет 10—14 мин, расход воды — 200—400% к массе картофеля. Для учета .массы переработанного картофеля отмытые клуб- ни взвешивают на автоматических весах с откидным днищем! Массу взвешенного картофеля уменьшают на 1% за счет по.1 верхностной влаги. ’I Истирание картофеля. Крахмал находится внутри клеток картофельного клубня в виде крахмальных зерен и в клеточном соке. Чтобы извлечь его, необходимо разрушить клеточные стенки. Для этого картофель измельчают на терочных машинах и получают смесь, состоящую из свободного крахмала, разру- шенных клеточных стенок (мезги) и связанного крахмала, находящегося в неразрушенных клетках картофеля н в клеточ- ном соке. Эту смесь называют картофельной кашкой. Истирание картофеля осуществляют на терочных машинах. Принцип действия картофелетерок — истирание клубней поверх- ностью, набранной из пилок с мелкими зубьями. Для первого измельчения ставятся пилки с высотой зубьев 1,5—1,7 мм, для повторного измельчения—1 мм. Качество измельчения картофеля характеризуется коэффия циентом измельчения К (в %): Я л к=—-—юо, А+В где А— содержание свободного крахмала в кашке. %: В — содержание св«Я занного крахмала в кашке, %. 1 На современных предприятиях коэффициент измельчения картофеля достигает 85—95%, в том числе 79—85% при пер| вом измельчении и 6—10% при перетире. Выделение клеточного сока. Полученная на терочных маши| нах кашка разбавляется водой и сразу подается на шнековые осадительные центрифуги для извлечения клеточного сока. Дли-] 114
тельный контакт крахмала с соком крайне нежелателен, так как клеточный сок пенится, вызывает коррозию аппаратуры, снижает вязкость крахмального клейстера и качество (белизну) крахмала. В состав сока входят азотистые вещества (на 50% представ- ленные белками), безазотистые органические вещества, сахара, минеральные вещества. В числе азотистых веществ клеточного сока находится аминокислота тирозин, которая под действием фермента полифенолоксидазы окисляется, образуя темноокра- шенные соединения, адсорбируемые зернами крахмала. С помощью шнековых осадительных центрифуг отделяется 70% клеточного сока с концентрацией 3,5—5%, потери крахма- ла с соком составляют 0,2—0,3 г/л. Клеточный сок направляют на утилизацию, а кашку — на следующую технологическую опе- рацию. Вымывание свободного крахмала из кашки. Кашка после осадительных центрифуг содержит некоторое количество кле- точного сока, крахмальные зерна, крупную и мелкую мезгу. Для выделения свободного крахмала ее многократно промывают на ситовой станции завода в ситовых аппаратах различной конст- рукции. Поэтому стадию вымывания называют еще ситованием. Мелкую мезгу отмывают на капроновых ситах, которые назы- вают рафинировальными. Ситовые станции оснащаются центро- бежными и дуговыми ситами. Схема работы ситовой станции завода представлена на рис. 4.2. На ситовой станции завода устанавливаются ситовые аппа- раты в пять ступеней, на которых идет разделение продукта на мезгу и крахмальную суспензию (крахмальное молоко) различ- ной концентрации. Свободный крахмал, содержащийся в кашке, вымывается по принципу противотока. Кашка после отделения клеточного сока на осадительных центрифугах разбавляется крахмальной суспензией с III ступени дуговых сит до содержа- ния сухого вещества 13—15% и подается для разделения на ситовые аппараты I ступени. Здесь от нее отделяется крахмаль- ная суспензия (молоко), которая поступает на рафинирование, и мезга (кашка). Мезгу вновь разбавляют слабым крахмаль- ным молоком до содержания сухого вещества 8—9% и перека- чивают на дуговые сита II ступени. Крахмальная суспензия со II ступени также поступает па рафинирование, а кашка, в ко- торой содержатся неразрушенные клетки картофеля, т. е. свя- занный крахмал, подается на терочную машину для повторного измельчения (перетир). Далее ее разбавляют крахмальной суспензией с V ступени дуговых сит до содержания сухого ве- щества 6—8% и подают на дуговое сито III ступени. Мезга, выделенная на этих ситовых аппаратах, разбавляется чистой водой до содержания сухого вещества 3,5—4,5% и подается на к* 115
Кашка Рис. 4.2. Схема работы ситовой станции завода
дуговые сита IV ступени. Для дополнительного отделения крах- мальной суспензии ее направляют на сита V ступени, далее мезгу обезвоживают прессованием и направляют на корм скоту, так как она содержит питательные вещества. Рафинирование крахмального молока. Это заключительная стадия очистки крахмального молока от взвешенных примесей. Крахмальную суспензию с сит I и II ступеней направляют на осадительные центрифуги, затем разбавляют свежей водой и подают на рафинирование. Рафинирование осуществляется в две ступени через сита, обтянутые капроновой тканью. Содер- жание мезги в суспензии после рафинирования должно быть не более 0,5% к массе сухого вещества. Промывание крахмала. Крахмальное молоко после рафини- рования еще содержит очень мелкую мезгу, скоагулированпые белки и водорастворимые примеси. Для получения крахмала высокого качества необходимо удалить все примеси. Это дости- гается путем многократного промывания выделенного крахмала чистой водой и осаждения на специальных центрифугах — пури- фикаторах или гидроциклонах. Пурификаторы применяются на заводах большой мощности, их производительность составляет до 100 т перерабатываемого картофеля в сутки, но это периодически действующее оборудо- вание. Поэтому в настоящее время па многих заводах для про- мывания крахмала и его осаждения используются гидроцикло- иы. Они являются экономичным видом оборудования и не тре- буют большого расхода электроэнергии. Размеры их варьируют в широких пределах и подбираются в зависимости от вида того продукта, который подлежит разделению. Это простые по устройству аппараты конической формы с цилиндрическим входным патрубком и насадкой для выхода жидкого продукта. Продукт, подлежащий разделению, подается тангенциально по касательной под давлением в цилиндрическую часть камеры, в результате чего возникает значительная цент- робежная сила, под действием которой происходит разделение продукта на легкую (жидкую) фракцию и тяжелую — крах- мальные зерна, В крахмальном производстве применяют гидроциклоны не- большого размера — микроциклоны. Производительность одного такого гидроциклона невелика и их объединяют в группы— мультициклоны. Для более эффективной очистки крахмала об- работку суспензии ведут на гидроциклонных установках после- довательно в три ступени. Выход и коэффициент извлечения крахмала. Выход крахма- ла составляет 15,7% к переработанному сырью, потери крахма- ла с мезгой и сточными водами — 2.8%. Коэффициент извлечения крахмала (в %) представляет от- ношение количества полученного крахмала к количеству его в 117
переработанном сырье и для хорошо работающего предприятия | составляет 82—88%. 1 Использование отходов. Основными отходами в производ- I стве картофельного крахмала являются мезга и соковая вода. I Мезга содержит крахмал, клетчатку и является прекрасным I кормом для животных, ее обезвоживают на прессах до влажно-Л сти 75% или сушат. 1 Соковая вода содержит азотистые вещества, минеральные;! соли и может использоваться в качестве удобрения. | КУКУРУЗНЫЙ КРАХМАЛ Сырьем для производства кукурузного крахмала служит зерно кукурузы. Крахмал содержится в нем в преобладающем количестве — 70% к массе сухого зерна. Зерно хорошо сохраня- ется и транспортируется, поэтому предприятия, выпускающие кукурузный крахмал, работают круглый год. Помимо крахмала в зерне содержатся также цепные в пищевом отношении белки (10—13%) и жиры (6,5%), которые выделяют специальными методами. С одной стороны, это усложняет производство куку- рузного крахмала, а с другой — позволяет выпускать важные для народного хозяйства страны дополнительные продукты— ] сухие концентрированные белковые корма, кукурузное масло и । кукурузный экстракт. 1 Принципиальная технологическая схема производства сыро- 1 го кукурузного крахмала приведена на рис. 4.3 и включает еле- | дующие основные стадии: ,| 1) замачивание зерна; ! 2) дробление зерна; 1 3) выделение зародыша; I 4) помол кукурузной кашки; I 5) ситование крахмальной суспензии; 1 6) сепарирование (выделение) крахмала из крахмало-бел-1 ковой суспензии; I 7) промывание крахмала. ' ! Замачивание зерна. Это важнейшая технологическая стадия,'] от которой зависит выход конечного продукта. В эндосперме | зерна крахмал прочно удерживается кукурузным белком—I глютеном. Целью замачивания является размягчение зерна для ] ослабления и разрыва связи между белком и крахмалом, эндо- | спермом и зародышем, а также выведение из зерна в замочную,| воду большей части водорастворимых веществ, затрудняющих! выделение и очистку крахмала. ‘1 Для замачивания зерна используют не чистую воду, 'а ела- 1 бый раствор сернистой кислоты (концентрация SO2 в воде | 0,15—0,20%), чтобы исключить прорастание зерна и развитие] микроорганизмов. 1 118
Кукурузное зерно Экстракт на упаривание ^матв^--------------- \ Промывание] t | Сушка | Ни получение куку- рузного масла | Промывание\-*—-езга Но приготовление кормов Концентри- рование На приготовление кормов Дробление ~ * ___________________ •| выделение зародыши | | Тонкие измельчение кашки | Отделение мезги Крахмально-белковая суспензия Оттен Чиыпый сырой кукурузный крахмал Рис. 4.3. Принципиальная технологическая схема произ- водства сырого кукурузного крахмала В процессе замачивания зерна (длительность 48—50 ч) про- исходят различные физико-химические и биохимические процес- сы. Зерно набухает, под действием кислоты оболочки становят- ся проницаемыми, что ускоряет переход водорастворимых ве- ществ (сахаров, декстринов, аминокислот, частично белков, пектиновых веществ и др.) в замочную воду. Для ускорения химических реакций и повышения скорости диффузии химических соединений замачивание ведут при повы- шенной температуре (48—50СС). К концу замачивания фермен- ты почти полностью инактивируются, а из микроорганизмов выживают только термофильные молочнокислые бактерии, сбра- живающие сахара до молочной кислоты. Молочная кислота способствует размягчению зерна. Всего в замочную воду пере- ходит около 6,5% сухого вещества зерна, из них примерно 70% — минеральные вещества, 42% — растворимые углеводы и около 16%—азотистые вещества. При этом зародыш теряет около 60% массы, эндосперм — около 13—14%. Процесс зама- чивания зерна ведут в батарее замочных чанов методом ироти- 119
вотока, позволяющим полнее извлечь растворимые вещества из зерна и получить более концентрированный экстракт. Дробление зерна. Дробление кукурузного зерна производят таким образом, чтобы отделить зародыш, не повредив его. За- родыш— ценная составная часть зерна, содержание жира в нем составляет 55% сухого вещества. Чтобы полнее выделить заро- дыш. дробление ведут двукратно на дисковых дробилках. Дроб- ление производят до получения частей, соизмеримых с размера- ми зародыша. При первом дроблении освобождается 75—85% зародыша и 20—25% крахмала, при втором — 15—20% и 10— 15% соответственно. Выделение зародыша. Полученную кашку направляют для отделения зародыша на гидроциклонные установки. Разделение зародыша и эндосперма производится под действием центробеж- ных сил. Кукурузный зародыш содержит много жира, поэтом} он легче остальной массы и вместе с крахмальным молоком выводится из гидроциклона сверху как более легкая фракция, а эндосперм опускается вниз как более тяжелая фракция и выбрасывается через нижнюю насадку. Применяемые гндроцик- лоны имеют диаметр цилиндрической части 150—300 мм. Зародыш вместе с крахмальным молоком подают на ситовые аппараты различной конструкции для отцеживания и двукрат- ного промывания. Отмытый зародыш должен содержать свобод- ного крахмала не более 1% сухого вещества. Помол кукурузной кашки. Полученная после отделения за- родыша кукурузная кашка представляет собой смесь крупных частиц оболочек зерна, связанных с эндоспермом, дробленый •чистый эндосперм, свободный крахмал и белок. Для полного высвобождения крахмала кашку подвергают тонкому измель- чению после предварительного отделения на дуговых ситах свободного крахмала, глютена и мелкой мезги. Затем получен- ное крахмальное молоко дважды пропускают через шелковые сита и.направляют на рафинирование, а сход (остаток) с дуго- вого н шелкового сит направляют на измельчение. Тонкий помол кукурузной кашки осуществляют на мельни- цах ударного действия. Ситование крахмальной суспензии. Эта стадия, а также про- мывание мезги и рафинирование крахмального молока (суспен- зии) осуществляется на ситовой станции завода. Цель ситова- ния— отделение и очистка крахмала от клетчатки (мезги). На современных заводах производят многократное иротивоточ* ное промывание продукта, что позволяет минимальным количе- ством жидкости отмыть максимум свободного крахмала. Отцеживание крупной мезги и ее трехкратная промывка производятся на дуговых ситах с отверстиями диаметром 0,5— 0,6 мм. Промытая крупная мезга ие должна содержать более 1,5% свободного крахмала. J20
Мелкая мезга отделяется на шелковых ситах, 4 раза промы- вается и поступает на механическое обезвоживание. Содержа- ние свободного крахмала в ней не должно превышать 4%. Крахмальное молоко поступает на двукратное рафинирование на шелковых ситах. Выделение крахмала из крахмальной суспензии. Рафиниро- ванное крахмальное молоко содержит 11 —14% сухого вещест- ва, из них около 90% составляет крахмал, 6—10%—белок (глютен), 0,5—1,0%—жиры и 3—6%—растворимые вещества. Глютен содержится в молоке в виде взвешенных частиц раз- мером 1—2 мкм. Плотность его значительно ниже плотности крахмальных зерен, на этом свойстве и основано их разделение. В настоящее время выделение крахмала из крахмало-белковой суспензии производят на центробежных сепараторах. Рабочая часть сепаратора — быстровращающинся ротор (частота вращения 3000 мин1) с пакетом конических тарелок, зазор между которыми 1 мм. Более тяжелые крахмальные зерна прижимаются к внутрен- ней поверхности тарелок, сползают в периферийную зону рото- ра и в виде сконцентрированного крахмального молока выбра- сываются через разгрузочные сопла (сгущенный сход). Более легкие частицы глютена как бы,всплывают в уплотненном крах- мальном молоке, прижимаются к наружной поверхности таре- лок и под давлением новых порций поступающего в ротор про- дукта вытесняются к центру. Оттуда по вертикальному каналу в виде суспензии низкой концентрации выводятся через сопла в верхней части ротора (жидкий сход). Чтобы выделить весь глю- тен, обработку крахмального молока ведут на нескольких после- довательно установленных сепараторах. Промывание крахмала. Крахмальное молоко после отделения глютена содержит некоторое количество примесей, поэтому его дополнительно промывают на вакуум-фильтрах в две пли три стадии. Промытый крахмал содержит 98,4—98,7% чистого крах- мала, 1,3—1,6% примесей (белок, жир, п пр.). Выход и коэффициент извлечения крахмала. В зависимости от качества сырья, технической оснащенности завода и схемы производства, выход крахмала на предприятии по производст- ву сырого кукурузного крахмала колеблется от 60 до 66,6% от массы сухого вещества зерна кукурузы. Коэффициент извлече- ния крахмала составляет 86—93,5%. Использование отходов. На отходах производства кукуруз- ного крахмала получают кукурузные корма, кукурузное масло и кукурузный экстракт. Кукурузное масло получают из зародыша. В зерне кукурузы содержится 5—6% от сухого вещества жира, который почти полностью сосредоточен в зародыше. Выход зародыша составляет 6—7% к массе сухого вещества зерна кукурузы. 121
Сырой зародыш сушат до влажности 1,0—1,5%, на пятиваль- цовых машинах получают мятку и подвергают ее первому прес- сованию на шнековых прессах. Выделенное масло поступает на рафинирование, оставшийся после прессования жмых дробят, подогревают на жаровнях и при вторичном прессовании допол- нительно выделяют из него масло. Выход масла составляет 2,8— 3,3% к массе сухого вещества зерна кукурузы. Кукурузный экстракт получают путем замачивания зерен кукурузы. Замочные воды с содержанием сухого вещест- ва 8—9% упаривают до содержания сухого вещества 35—40% и используют при производстве кормов. Кукурузный экстракт используют также в микробиологической промышленности и при получении хлебопекарных прессованных дрожжей. Для этих целей его предварительно упаривают до содержания сухого ве- щества 50%. Концентраты глютена получают при выделении крах- мала из крахмало-белковой суспензии на тарелочных сепарато- рах в качестве жидкого схода. Белковая суспензия имеет содер- жание сухих веществ около 1%, из них 65—70% —белковые ве- щества. Суспензию разделяют на специальном оборудовании (фло- тационных камерах) на частично сгущенный глютен и хорошо осветленную глютеновую воду. Окончательное сгущение глютена до содержания сухого вещества 12% ведут на центробежных сепараторах. Глютеновую воду используют для различных тех- нологических целен. Производство кормов основано на использовании жмыха (остаток после извлечения из зародыша масла), крупной и мелкой мезги, сечки (измельченное зерно) и частично стерж- ней початков кукурузы, глютена и экстракта. Мезгу и глютен предварительно механически обезвоживают до содержания су- хого вещества 35—42%, до содержания сухого жидкий кукурузный вещества 30—35%. экстракт сгущают При производстве кормов используют также фильтрационные осадки, получаю- щиеся при производстве патоки и глюкозы. Компоненты кормов смешивают в определенном соотношении, высушивают до влаж- ности 12%, просеивают, отделяют ферропримеси отправл я ют на склад. Сухой кукурузный корм должен отвечать требованиям соответствующих ТУ и содержать 18—19% белка, 18—25 крах- мала, 7—9 жира и 1—4% золы. и ПРОИЗВОДСТВО СУХОГО КРАХМАЛА Сухой крахмал — это готовая продукция крахмальных за водов. он хорошо хранится и транспортируется, не изменяя сво- их свойств. Равновесная влажность сухого картофельного крах- мала 20%, кукурузного—-13%. Поэтому при сушке нецелесо 122
образно доводить влажность крахмала до значений меньших равновесной. Сырой крахмал выпускают с влажностью 50— 52%. Крахмал имеет капиллярно-пористую структуру и удер- живает влагу химически связанную, адсорбцнонно связанную и капиллярно связанную. Химически связанная влага прочно удерживается и ее удаление сопровождается изменением свойств исходного вещества. Адсорбцнонно связанная вода удерживается на поверхности мицелл зерен крахмала. Капил- лярно связанная вода находится в капиллярах и удаляется при высушивании в первую очередь. Однако тепловая обработка сырого крахмала с повышенной исходной влажностью может привести к значительным измене- ниям его свойств (растрескивание крахмальных зерен, частич- ная клейстеризация, потеря блеска, снижение вязкости крах- мального клейстера). Сырой крахмал содержит примерно 12— 15% свободной влаги и 35—38% сорбционно связанной. Сво- бодная влага удаляется механически — при центрифугирова- нии, остальная — только при сушке. Процесс сушки ведут в мяг- ких условиях, не допуская перегрева крахмала. Принципиальная схема производства сухого крахмала со- стоит из следующих операций: 1) подготовка сырого крахмала к высушиванию; 2) механическое обезвоживание крахмала (центрифугирова- ние) ; 3) сушка; ,4) обработка (отделка) сухого крахмала (дробление, прес- сование, упаковывание). Подготовка сырого крахмала к сушке. Из сырого крахмала разводят крахмальное молоко с концентрацией 12—14%, затем на ситах отделяют крупные механические примеси, которые могли попасть при транспортировании и погрузке, далее суспен- зию обрабатывают на ситах с капроновой сеткой для удаления мелкой мезги и в гидроциклонах для отделения песка. Очищен- ный крахмал в виде крахмальной суспензии с концентрацией 36—38% направляют в цех получения сухого крахмала. Механическое обезвоживание крахмала. Эта стадия способ- ствует экономии расхода тепла на сушку и получению готового продукта высокого качества. Для этой цели используют авто- матизированные центрифуги различных систем или вакуум- фильтры. После центрифугирования кукурузный крахмал имеет влажность 34—36%, картофельный — 37—39%. Сушка крахмала. Сушку ведут в сушилках различных си- стем, используя в качестве теплоносителя подогретый воздух. Наибольшее распространение получили пневматические сушил- ки. Сушка крахмала в них производится в потоке горячего воз- духа. Скорость движения смеси крахмал — воздух подбирается таким образом, чтобы обеспечить практически мгновенное вы- I 123
сушивание продукта. Благодаря такой скорости сушки темпе- ратура теплоносителя перед входом в сушилку 150 °C и выше. Обработка сухого крахмала. Температура крахмала послеИ пневматической сушилки 40—45 °C, он может содержать неко-И торое количество крахмальной крупки. Охлаждение и просеива-^1 ние крахмала производят на центробежных буратах. Крахмал непрерывно подается внутрь вращающегося цилиндрического I барабана, подвергается ударам планок бичевого барабана, из- мельчается и просеивается. Просеянный крахмал пневмотранспортом подают в бункер, а транспортирующий воздух пропускают через циклон, где от него отделяется крахмальная пыль. Хранят крахмал в мешках или в силосах, на специальных автоматах его фасуют в мелкую тару. Крахмал гигроскопичен, поэтому в складских помещениях поддерживают относительную влажность воздуха не более 90% и температуру не выше 10°C. Качество сухого крахмала. Качество сухого картофельного крахмала должно соответствовать требованиям ГОСТ 7699—78, который предусматривает выпуск следующих сортов крахмала: экстра, высший, I, II. Сухой кукурузный крахмал должен отвечать требованиям ГОСТ 7697—82. Его выпускают высшего и 1 сортов. ПРОИЗВОДСТВО КРАХМАЛЬНОЙ ПАТОКИ I Крахмальная патока является продуктом неполного гидроли- за крахмала разбавленными кислотами или амилолитическими ферментами и представляет собой бесцветную или слегка жел- товатую очень вязкую жидкость со сладким вкусом. Сладость ее в 3—4 раза ниже сладости сахарозы. В зависимости от сте- пени гидролиза крахмала патока содержит различное количест- во глюкозы, мальтозы и декстринов, чем определяется специ- фичность ее использования в качестве дополнительного сырья при получении отдельных видов пищевой продукции. Патока используется как антикристаллизатор при получении карамели. Она применяется при варке варенья, фруктовых сиропов, повидла, для загущения ликеров, при производстве мороженого, подслащивания безалкогольных напитков и улуч- шения качества хлебобулочных изделий. ВИДЫ ПАТОКИ И ЕЕ КАЧЕСТВО В зависимости от назначения крахмальную патоку выраба- тывают трех видов: карамельная (условное обозначение К), карамельная низкоосахаренная (КН) и глюкозная высокоосаха- ренная (ГВ). Карамельную .ратоку выпускают двух сортов: выс-, шнй (КВ) и первый (KI). I 124
Патока классифицируется и в зависимости от ее углеводного состава, который определяют по общему содержанию редуци- рующих веществ (РВ). Условно выраженная в глюкозных еди- ницах, эта величина отражает суммарное содержание всех саха- ров в сухом веществе патоки. 'Для карамельной патоки содер- жание редуцирующих веществ находится в пределах 38—44% к массе сухого вещества. В низкоосахаренной патоке должно содержаться 30—34% редуцирующих веществ, глюкозной — 44—60%. При повышенном содержании редуцирующих веществ пато- ка теряет антнкрнсталлнзационные свойства. Это глюкозная высокоосахаренпая патока. Она вырабатывается в небольших количествах и применяется при производстве варенья, фрукто- вых консервов, хлебобулочных изделий и т. д. Патоку с содержанием редуцирующих веществ ниже 32 и выше 70% не вырабатывают, поскольку в первом случае она мутнеет из-за выпадения декстринов, а во втором начинает выкристаллизовываться глюкоза. В СССР карамельную патоку производят путем гидролиза крахмала соляной кислотой. На не- которых мелких предприятиях, работающих только на карто- фельном крахмале, используют в качестве катализатора серную кислоту. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ПАТОКИ Получение патоки включает следующие основные операции: 1) подготовка крахмала к переработке; 2) гидролиз крахмала; 3) нейтрализация гидролизата; 4) фильтрование сиропов (осветление); 5) обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами; 6) уваривание жидких сиропов до густых; 7) обесцвечивание густых сиропов адсорбентами; 8) уваривание густых сиропов до патоки; 9) охлаждение патоки. Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки, должно содержать минимальное количе- ство механических примесей, так как они оказывают отрица- тельное влияние на ход технологического процесса и качество патоки. Обычно перерабатывается сырой крахмал, поступаю- щий с различных предприятий, поэтому его подвергают очистке по такой же технологической схеме, как и при выработке сухо- го крахмала. Гидролиз крахмала. Гидролиз соляной кислотой осуществля- ется периодическим (в конверторах) и непрерывным способами. Крахмал подается в виде крахмального молока с концентрацией 25—27% при производстве высокоосахаренной патоки и 40— 125
44% при производстве карамельной патоки. Гидролиз ведут при,™ температуре 140—145 °C. Я В начальной стадии процесса нарушается структура крах-Я мальных зерен (разжижение), затем идет расщепление глюко-Я зидных связей с присоединением по месту разрыва молекулЯ воды (осахаривание). Образуются продукты с различной моле-Я кулярной массой (декстрины, мальтоза, глюкоза и др.). Я Осахаривание крахмала в конверторе. Осаха-Я ривание крахмала в конверторе идет при избыточном давлений.™ 0,28—0,32 МПа. Конвертор представляет собой цилиндрическую™ емкость со сферическим днищем и крышкой, изготовленную изЯ стали, бронзы или меди. В крышке конвертора имеется труба I для подвода крахмальной суспензии и подкисленной воды, уста-Я новлен манометр и предохранительный клапан. В нижней части Я аппарата около днища имеется барботер для подвода пара. 1 Расход соляной кислоты составляет 0,19—0,25% к массеЯ сухого вещества крахмала (в пересчете на газообразный НО) (Я ее концентрация в осахариваемой массе — 0,05—0,08%. Про-Я цесс осахаривания крахмала длится несколько минут. Контроль Я за процессом осуществляют по окраске отбираемых проб™ йодом. Я Так как осахаривание крахмала в конверторе осуществляет-Я ся периодическим способом, неизбежны колебания содержаниям редуцирующих веществ в патоке, повышенный расход пара йЯ т. д. Для устранения этих недостатков и интенсификации про- v изводства гидролиз ведут в аппаратах непрерывного действия. Осахаривание крахмала в аппаратах непре- рывного действия. Аппараты непрерывного действия обеспечивают равномерное протекание процессов нагревания, клейстеризации и осахаривания, а также высокое качество ко- нечного продукта. Процесс осахаривания крахмала в них идет следующим об- разом: суспензию крахмала с содержанием сухого вещества 40% и температурой 45—55°C подкисляют соляной кислотой и направляют в специальный сборник. Из сборника смесь насосом последовательно подается в пять трубчатых теплообменников. Внутри каждого теплообменника находятся медные трубки ма- лого диаметра, в которых и идет процесс осахаривания крахма- ла. Обогревающий пар под давлением 0,45 МПа подается в межтрубное пространство каждого теплообменника и подогре- * вает гидролизат до 143 °C. После теплообмеников продукт по- , падает в зону доосахаривания — трубу определенной длины й) диаметра, после которой сироп направляется в испаритель.™ В испарителе за счет перепада давления происходит интенсив-Я ное выделение пара, сироп охлаждается и подается на нейтрам лизацию. м Нейтрализация гидролизата. Цель нейтрализации — прекрам 126
щение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, переведение свободных минеральных кислот в безвредные соли и создание оптимальных условий для после- дующей очистки сиропов от примесей. Оптимальная величина pH сиропа обеспечивает устойчивость глюкозы, коагуляцию белков и наилучшие условия обесцвечива- ния сиропов углями. Нейтрализованный сироп ие должен иметь pH ниже 4,5. Гидролизаты, осахаренные с помощью соляной кислоты, нейтрализуют только содой. Поваренная соль, полу- чающаяся в нейтрализованном сиропе в количестве 0,23—0,25% к массе сухих веществ сиропа, не сказывается на вкусе патоки и ие ухудшает ее качества. Нейтрализацию необходимо вести очень осторожно при ин- тенсивном перемешивании, чтобы не допустить местного пере- щелачивання, которое приводит к разложению глюкозы с обра- зованием окрашенных продуктов. Кроме того, углекислый натрий легко вступает в реакцию с кислыми фосфатами и пере- водит их в средние, что приводит к потемнению и помутнению патоки при хранении. Процесс ведут в специальных периодически или непрерыв- нодействующих нейтрализаторах. Фильтрование сиропов (осветление). Осадок в сиропе, при- готовленном из картофельного крахмала, состоит в основном из хлопьев скоагулнрованных при нейтрализации белков, лег- ко сжимаемых и труднофнльтруемых. К такому сиропу перед фильтрованием добавляют вспомогательные фильтрующие мате- риалы— пористые наполнители диатомит или перлит. Сироп из кукурузного крахмала содержит клейкую сли- зистую массу, состоящую из хлопьев белка, пропитанных жиром. Если этот жирный осадок предварительно не выделить, то при последующем фильтровании сиропа слизистые вещества забьют поры фильтрующей ткани и вспомогательного фильтрующего материала. Выделение осадка производят в простейших аппаратах-скнм- мерах, представляющих собой резервуар, разделенный перего- родками на 5 частей. В них жирный осадок всплывает и перио- дически убирается в приемный желоб, а очищенный сироп ухо- дит непрерывно через специальное устройство. Лучший способ выделения из сиропа жира и белка — обработка его на центро- бежных сепараторах. В процессе фильтрования отделяются примеси, перешедшие в сироп из крахмала (белок, клетчатка, жир) и примеси, обра- зующиеся в процессе нейтрализации. Фильтрование ведут на дисковых напорных фильтрах, фнльтр-прессах или фильтрах с центробежной выгрузкой осад- ка под давлением 0,3—0,6 МПа при температуре сиропа 85— 90 °C; толщина слоя осадка 5—7 мм. Непрерывное фильтрова- 127
иие сиропов производят на вакуум-фильтрах с намывным слоем фильтрующего порошка. Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Па- точные сиропы после фильтрования представляют собой проз- рачные жидкости, окрашенные в желтый цвет. Интенсивности их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала» способа проведения гидролиза и от условий нейтрализации; К красящим веществам паточного сиропа относятся продукты гидролиза белков и продукты разложения углеводов. Наряду С красящими веществами в сиропе содержатся кислые фосфаты» обусловливающие кислотность патоки, и некоторые минераль- ные вещества. Целью очистки паточного сиропа адсорбентами является полное его обесцвечивание, устранение запаха, снижение кис- лотности. В качестве адсорбентов на паточных заводах приме- няют активный уголь и ионообменные смолы. Активный уголь хорошо адсорбирует красящие вещества, органические примеси и почти не удаляет минеральные. Исполь- зуют активный уголь в виде водной суспензии с концентрацией 25%. Ее вводят непосредственно в сироп, находящийся в спе- циальных реакторах, и постоянно перемешивают в течение 20— 25 мин. Расход угля для жидких сиропов 0,1—0,15% к массе сухого вещества сиропа, для густых 0,5—0,6%; температура сиропа 65—70 °C. Адсорбент удаляют путем фильтрования си- ропов на фильтр-прессах или других типах фильтров. Ионообменные смолы в отличие от активного угля являются универсальными адсорбентами. Сиропы обрабатывают сначала на катионите, затем на анионите, что позволяет удалить до 70% азотистых веществ, 95% минеральных и 80% красящих и полу- чить патоку высокого качества. Уваривание жидких сиропов до густых. Для получения гус- того сиропа с минимальной цветностью и с целью экономии тепла, сгущение жидкого сиропа с содержанием сухого веще- ства 35—40% до густого с содержанием 55—57% ведут в мно- гокорпусных выпарных аппаратах под вакуумом. На паточных заводах работают выпарные аппараты различных конструкций, но наиболее распространены аппараты вертикального типа. При сгущении сиропа происходит коагуляция части остав- шихся в сиропе белковых веществ, и в результате новы его цветность, поэтому сироп после уваривания очищают бентами (активным или костяным углем). Уваривание сиропов до патоки. Очищенный густой упаривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием вещества не менее 78%. Для получения патоки высокого качества процесс ведут npi температуре не выше 60 °C. Продолжительность процесса увари вания должна быть не более 60 мин. « адсор 128
Патока, выходящая из вакуум-аппарата с температурой 60— 62 °C представляет собой вязкий продукт. Ее естественное ох- лаждение идет очень медленно и-при этом происходит быстрое нарастание цветности в результате образования красящих ве- ществ. Чтобы избежать этого, стремятся быстро (в течение 1,5 ч) охладить ее до температуры 40—45°C. Для этой цели используют специальные холодильники, представляющие собой теплообменник, внутри которого размещаются змеевики с цир- кулирующей в них холодной водой, а в центре—циркуляцион- ная труба и мешалка. Горячая патока подается в циркуляцион- ную трубу, проходит между трубами змеевиков и охлаждается. Охлажденная патока самотеком выходит в сборник, далее ее фасуют в емкости и хранят. ПРОИЗВОДСТВО глюкозы Глюкоза является простейшим сахаром, содержащимся в меде, ягодах, плодах и овощах. Она является также конечным продуктом гидролиза крахмала минеральными кислотами или ферментами. Глюкоза менее сладкий сахар, чем сахароза. Ее сладость составляет 74% от сладости сахарозы. Глюкоза служит сырьем для фармацевтической и витаминной промышленности, находит применение в отраслях пищевой про- мышленности (кондитерская, хлебопекарная, консервная и дру- гие). Глюкоза используется в кожевенной промышленности и в микробиологическом синтезе. В настоящее время крахмалопаточная промышленность вы- рабатывает техническую, пищевую и кристаллическую глюкозу. В основе получения всех трех видов глюкозы лежит кислотный, ферментативный или кислотно-ферментативный гидролиз крах- мала. Получение технической глюкозы. При производстве техни- ческой глюкозы кислотный гидролиз в суспензии крахмала с концентрацией 31—34%, как и при производстве патоки, ведут в конверторе, но продолжительность осахаривания значительно больше (от 15 до 45 мин) и ведется до достижения доброкаче- ственности раствора 75%. Доброкачественность — процентное отношение количества редуцирующих веществ в растворе (в пересчете на глюкозу) к общему содержанию сухого веще- ства. Осахаренный сироп с содержанием сухого вещества 54— 59% очищают путем фильтрования и адсорбции на активном угле и уваривают в вакуум-аппаратах до концентрации 75— 79%. Затем охлаждают до 40—45°С, добавляют затравку в ви- де измельченной глюкозы или утфеля предыдущего приготовле- ния и ведут кристаллизацию при постоянном перемешивании и охлаждении до выпадания большого количества мелких крис- 9—1513 129-
Препарат глюкоамилазы I Ферментативное осахаривание| 1 , I Инактивация ферментов | ♦ | Итделение жиро - Белковой примеси | Диатомит, перлит Q Фильтрование] Активный уголь | Адсорбционная очистка сиропа | | Фильтрование | t | выпиливание J ибравотка густого сиропа активным углем ♦ | ’Фильтрование| t | Упариваниесиропа | t ~~ [ Охлаждение| ' Г~ т_______________, | Кристаллизация глюкозы | ♦ ............ душки распылением или 'затвердевание 1 Упаковкаг хранение | Рис. 4.4. Принципиальная технологи- ческая схема получения пищевой глю- козы 130 таллов. Межкристальную жид- кость (утфель) не отделяют от кристаллов и всю массу разч ливают в тару, где она затвер- девает. Затем продукт выни- мают из тары и выдерживают еще 5—6 сут, измельчают и упаковывают. j Получение пищевой глюко- зы. Производство пищевой глю, козы от технической отличает- ся тем, что в конверторы пода- ют суспензию крахмала с кощ центрацией 22-24%. чтобы получить сироп с доброкачест’ венностью 85% и выше при низком содержании продуктов разложения сахаров. Очистку жидких и густых сиропов осуществляют более тщательно. Процесс ведут так же, как и при производстве технической глюкозы. Полу- ченный продукт выдерживают 3 сут при температуре 10 - 15СС, а затем твердый моно- гидрат глюкозы с влажностью. 10—11% измельчают в пород шок, просеивают, сушат лВ влажности 9% и упаковываюИ В последнее время получ^И распространение гидролцИ крахмала с помощью фермер тов — глюкоамилаз различно- го происхождения (см. рис. 4.4). При этом процесс осахари- вания крахмала ведут в две стадии: разжижение (кислот- ное или ферментативное с по- мощью препаратов а-амилаз) крахмальной суспензии с со- держанием сухого вещества 35—40% до гидролизата, со- держащего 15—17% редуци- рующих веществ в конверторе, и ферментативное осахарива- ние с помощью препарата глю-л I коэндомикопсина Г15х в ферментаторе при температуре 50 “С и pH 5,6—5,7 в течение 60—-72 ч при постоянном перемешивании, В результате осахаривания получают сироп, содержащий при ис- пользовании кислотного разжижения 94—95% редуцирующих веществ и при ферментативном — 96—98%. Для инактивации ферментов сироп нагревают до темпера- туры 95°С и направляют на очистку. Очищенный жидкий спроп упаривают до 54—56% сухого вещества, еще раз очищают и уваривают до 70—72% сухого вещества в вакуум-аппаратах. Проводят кристаллизацию глю- козы и далее без отделения кристаллов от утфеля разливают продукт в тару, выдерживают 3 сут при 10—15°С, измельчают в порошок, просеивают, сушат до влажности 9% и упаковы- вают. Получение кристаллической глюкозы. Для производства кристаллической глюкозы используют высококачественный кар- тофельный или кукурузный крахмал. Суспензию крахмала с содержанием сухого вещества 22—25% осахаривают с помощью соляной кислоты или ферментного препарата глюкоамилазы. При осахаривании с помощью соляной кислоты в периодиче- ских конверторах или осахаривателях непрерывного действия процесс ведут под давлением 0,25—0,3 МПа и соответствую- щей температуре насыщенного пара 138—145 °C. Расход кисло- ты (в пересчете на газообразный НО) составляет 0,5—0,65% массы сухого вещества крахмала. Продолжительность гидроли-. за составляет 15—25 мин. Полученный гидролизат содержит 89—91% редуцирующих веществ. Кислоту в гидролизате нейтрализуют раствором кальцини- рованной соды до pH 4,8—5. Полученный сироп очищают путем фильтрования, обесцвечивают активным углем и уваривают на трехкорпусной выпарной установке до концентрации сухого вещества 55—56%. Полученный густой сироп двукратно очи- щают активным углем, подкисляют до pH 4,2—4,3 и уваривают до содержания сухого вещества 74,5—75,5%. Затем его охлаж- дают, фильтруют и подают в кристаллизаторы. Отделение кристаллов от утфеля и промывку их водой про-, водят на центрифугах. Полученную кристаллическую глюкозу сушат, просеивают и упаковывают. Оттеки, полученные при про- белке кристаллов (зеленая патока и белая патока), повторно гидролизуют и получают кристаллическую глюкозу с понижен- ной доброкачественностью — желтый сахар, который возвра- щают в линию первого продукта на высушивание. Кристаллическая глюкоза по своим качественным показате- лям должна удовлетворять требованиям ГОСТ 975—75: содер- жание влаги не более 9%; содержание редуцирующих веществ (в пересчете на сухое вещество) не менее 99,5%; содержание золы (в пересчете на сухое вещество) не более 0,07%. 9*
глава ТЕХНОЛОГИЯ КОНДИТЕРСКОГО ПРОИЗВОДСТВА АССОРТИМЕНТ И КАЧЕСТВО КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ Кондитерские изделия в зависимости от технологического процесса и вида сырья подразделяются на две группы: сахар- ные и мучные. В каждую из этих групп входят несколько видов изделии. К сахарным изделиям относятся шоколад, шоколадные изделия, конфеты, карамель, мармелад, пастила, ирис, драже, халва; к мучным — печенье, галеты, крекеры, вафли, пряники, кексы, рулеты, торты и пирожные. Доля мучных кондитерских изделии в общем производстве составляет около 40%. С целью улучшения структуры ассортимента в двенадцатой пятилетке планируется увеличить количество и долю изделий, пользующихся повышенным спросом населения: конфет—па 18,8%. шоколада и шоколадных изделии — на 38,3%, пастило- мармеладных изделий — на 43,8%. К 1990 г. планируется уве- личить выработку фасованных изделии, печенья затяжного, крекеров и других видов кондитерских изделии с учетом спроса населения. Предусматривается также сокращение выработки леденцовой карамели, сахарных сортов печенья и драже. Кондитерские изделия обладают высокой калорийностью, усвояемостью, низкой влажностью, приятным вкусом, топким ароматом и привлекательным внешним видом, что обусловли- вает их высокую пищевую ценность. Энергетическая ценность кондитерских изделий в расчете на 100 г продукта колеблется от 1200 (мармелад) до 2300 (шоколад) кДж. Характерные особенности того или иного сорта кондитер- ских изделий обусловлены соотношением компонентов сырья, которое устанавливается рецептурами. В СССР в кондитерском производстве используются унифицированные рецептуры, обяза- тельные для всей промышленности. Рецептуры содержат крат- кую характеристику изделий (форма, масса, оформление) и таблицы с перечислением сырья, полуфабрикатов н их количе- ственных затрат. В них приведены предельно допустимые об- щие потери сухого вещества при изготовлении изделия и потери на отдельных стадиях его производства, влажность (содержание сухого вещества) готового изделия и полуфабрикатов. Применение единых унифицированных рецептур позволяет выпускать на различных предприятиях одинаковые сорта с использованием для их приготовления одинаковых количеств 132 л
сырья и готовых полуфабрикатов. Наличие унифицированных рецептур облегчает планирование, установление цен, создание единых прейскурантов и т. д. На основе рецептур путем рас- четов можно получить технологические и экономические дан- ные, используемые в производстве, планировании, проектирова- нии и т. д. На основе рецептур планируется также себестоимость кондитерских изделий. СЫРЬЕ КОНДИТЕРСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Сырьем для кондитерских изделии являются: сахар, глюко- за и патока, мед. жиры, молоко и молочные продукты, япца и яйцепродукты, какао бобы, орехи, фруктово-ягодные полуфаб- рикаты. мука, крахмал, вкусовые и ароматические вещества,' химические разрыхлители и др. Сахар (сахароза) используется в виде рафинированного сахара-песка или водного раствора (снропа). На кондитерские фабрики сахар-песок поступает в таре (мешках) или бестарно (в вагонах или автомобилях). Хранят его либо в мешках, либо в складах для бестарного хранения (силосы). Перед подачей в производство сахар-песок просеивают через сито и подвергают магнитной очистке для освобождения от ферропримесен. Глюкоза, используемая при выработке детского и диетиче- ского ассортимента вместо сахара (с полной пли частичной его заменой), поступает па предприятия в виде белого кристалли- ческого порошка и хранится при относительной влажности воз- духа не выше 65%. Патока при производстве сахарных кондитерских изделий используется в качестве антикристаллизатора, а при производ- стве мучных изделий патоку вводят для придания тесту пластич- ности, а готовым изделиям — мягкости и рассыпчатости. Патока поступает на предприятия в железнодорожных цистернах. В цистернах ее разогревают и в разогретом виде (40—45°C) перекачивается в баки. Перед использованием патоку подогре- вают до 40—45°C и процеживают через сито. Для производства мучных кондитерских изделий в качестве основного вида сырья используется пшеничная мука высшего и 1 сортов, которая поступает и хранится на предприятиях в ос- новном бестарным способом. Используемый в кондитерском производстве крахмал приме- няется как рецептурный компонент мучных изделий, а также Как формовочный материал в производстве конфет. Для приготовления многих кондитерских изделий: мучных, конфет, карамели с начинкой, шоколада и халвы используются жиры, являющиеся в большинстве изделий структурообразова- телями. Одновременно они способствуют повышению пищевой Ценности изделий. Сливочное масло используется'при производ- 133
стве мучных кондитерских изделий, конфет и ириса; маргарин при производстве мучных кондитерских изделий; в производст- ве шоколада, конфетных масс, карамельных начинок исполь- зуется какао масло, получаемое из какао бобов; при производ- стве печенья, вафельных и прохладительных начинок, конфет- ных масс типа пралине, жировой глазури используются гидри- рованные жиры. В кондитерской промышленности широко применяется моло- ко и молочные продукты: молоко натуральное, сгущенное (с са- харом и без него), сухое и др.; натуральные яйца и яйцепро- дукты (меланж, яичный порошок, яичный белок, желток и другие). Яйца используются при производстве мучных конди- терских изделий, яичный белок — при производстве пастилы, зефира, сбивных конфет и других в качестве пенообразователя. При производстве конфет, начинок, халвы, шоколадных и мучных изделий используются ядра орехов и семян масличных растений (миндаль, фундук, грецкий орех, арахис, кешью, кун- жутное и подсолнечное семя и др.). В производстве шоколада и какао порошка основным видом сырья являются какао бобы (семена дерева какао). Широко используется в кондитерском производстве фрук- тово-ягодное сырье в виде полуфабрикатов из него (пульпа, пюре, подварки, цукаты, заспиртованные ягоды). Для придания кондитерским изделиям кислого вкуса приме- няют пищевые кислоты: винную, лимонную, молочную, яблоч- ную. В качестве ароматических добавок в изделия кондитерской промышленности вводятся ароматические вещества — натураль- ные (естественные эфирные масла) и синтетические (эссенции). Кроме того, в кондитерской промышленности используются такие виды сырья как разрыхлители, студнеобразователи, пище- вые красители, эмульгаторы, консерванты, сырье для выработки диетических видов изделии и прочее. || ПРОИЗВОДСТВО КАРАМЕЛИ I Карамель — кондитерское изделие, приготовленное из карЯ мельной массы с начинкой или без нее. Карамельную масс^ получают путем уваривания сахарного сиропа с крахмальной патокой или инвертным сиропом до влажности 1,5—4%. Кара- мель, получаемую только из карамельной массы, называют ле- денцовой. При получении карамели с начинками в качестве начинок используют различные кондитерские массы (фрукто- вую, ликерную, медовую, помадную, молочную, ореховую, шо- коладную и др.). В зависимости от способа обработки карамельной массы пе- ред формованием оболочка карамели может быть прозрачной или непрозрачной (тянутой). Карамель выпускают с различным
Вода_______' Сахар________ Патока _____________________ f---------------- | Приготовление карамельного сиропа] фильтрование | \УвариОание карамельного сиропа | [фоминка[ Выгрузка карамельной массы ! _________| Краситель | -•—Эссенция —--------- —[ Кислота | -—] Вытягивание] Охлаждение \начинка\ Образование к ори мель- наго Ратана Калибровка карамельного жгута Рис. 5.J. Принципиальная технологическая схема полу- чения карамели внешним оформлением: завернутой, фасованной, открытой и т.д. Ассортимент карамели, выпускаемой в нашей стране, разно- образен и насчитывает свыше 800 наименований. Технологический процесс приготовления состоит из следую- щих стадий (рис. 5.1). 1) приготовление карамельного сиропа; 2) приготовление карамельной массы; 3) приготовление начинок; 4) охлаждение и обработка карамельной массы; 5) формование карамели; 135
6) охлаждение карамели; 1 7) завертка или отделка поверхности карамели, упаковка/ Приготовление сиропа. Карамельные сиропы представляют собой высококонцентрированный раствор сахара с добавлением патоки или инвертного сиропа. Их влажность не выше 16% и содержание редуцирующих сахаров не выше 14%. Патока илй инвертный снроп вводятся в сахарный сироп в качестве антиЯ кристаллизаторов, так как при упаривании раствора сахара ня образующегося пересыщенного раствора выделяются кристаллы? Введение патоки или инвертного сиропа приводит к снижению растворимости сахарозы с одновременным увеличением общего суммарного количества растворенных сахаров, что позволяет сконцентрировать такую смесь до влажности 1—3% без кри- сталлизации. Кроме этого, содержащиеся в патоке декстрины значительно повышают вязкость раствора, что также замедляв! процесс кристаллизации. Приготовление карамельных сиропов производится периоди- ческим или поточно-механизированным способом. Наибольшее распространение в последнее время получил поточно-механизи- рованный способ приготовления карамельного сиропа под дав- леиием, обеспечивающий сокращение длительности процесса растворения. Снроп этим способом получают в сироповарочном агрегате ШСА следующим образом. В смеситель непрерывно подаются сахар-песок, патока и вода (на 100 кг сахара вводят 50 кг патоки и 15,8 кг воды), смесь перемешивается, нагрева- ется до 65—70 °C и в виде кашицеобразной массы, состоящей из кристаллов сахара и водно-паточного раствора, подается на- сосом в варочную колонку, в которой происходит нагревание сиропа до кипения. Цикл приготовления сиропа длится 5 мин. Продолжительность уваривания сиропа в змеевике 1,5 мни. Производительность агрегата составляет 2—4 т/ч, М Приготовление карамельной массы. Карамельная масса-в аморфная масса, полученная увариванием карамельного сиром до содержания сухого вещества 96—99%. 11 Для получения карамельной массы используют в основное змеевиковые вакуум-аппараты с выносной вакуум-камерой. Та- кой аппарат состоит из двух частей: греющей (варочная колон- ка) и выпарной (вакуум-камера). Карамельный снроп насосом непрерывно подается снизу в змеевик варочной колонки, омы- ваемый греющим паром давлением 500—600 кПа. Кипящий си- роп вместе с вторичным паром непрерывно поступает в верхнюю часть вакуум-камеры, в которой с помощью мокровоздушного на- соса создается остаточное давление 8—15 кПа, что обеспечивает интенсивное кипение сиропа. Уваренная масса стекает в нижнюю камеру и по мере накопления периодически, через 2—3 мни выгружается из аппарата. При уваривании карамельной массы, под вакуумом значительно снижается температура кипения кал 136
рамслыгой массы, что позволяет уменьшить разложение сахаров в карамельном сиропе. Температура карамельной массы при выходе из вакуум-ап- парата равна 106—125°C для сахаропаточного сиропа и 115— 135 °C для сахароинвертного сиропа. Для получения карамельной массы используются варочные аппараты пленочного типа, которые позволяют существенно со- кратись продолжительность уваривания. Пленочный аппарат представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с вра- щающимся внутри ротором, на лопасти которого насосом пода- ется карамельный снроп. Сироп равномерно распределяется по греющей внутренней поверхности аппарата и образует пленку толщиной до 1 мм, уваривается и стекает из аппарата. Продол- жительность уваривания составляет 15—20 с. Производство начинок. Начинки, используемые в карамель- ном производстве, должны удовлетворять следующим требова- ниям: не должны портиться при хранении, поэтому содержание сахара в них должно быть не ниже 70%; должны содержать аитикрпсталлизаторы (патоку или инвертный сироп) для пре- дотвращения кристаллизации сахарозы; не должны иметь в со- ставе скоропортящихся жиров, способных к быстрому прогор- канию; не должны взаимодействовать с карамельной массой и растворять ее. Консистенция начинки должна быть однородной с достаточной вязкостью. Ф р у к т о в о - я г о д и ы е начинки. Получают увариванием протертой плодовой мякоти с сахаром и патокой. Процесс по- лучения начинки включает подготовку сырья, дозирование, сме- шивание основных компонентов и их уваривание. Подготовка фруктово-ягодного сырья заключается в шпарке (десульфита- цпи) сырья паром или горячей водой с целью удаления серни- стого газа (консерванта), последующей протирке массы на про- тирочных машинах для отделения плодовой мякоти от несъедоб- ной части. Протертое сырье смешивают с сиропом, полученным растворением санитарно-доброкачественных отходов производ- ства, а затем уваривают в змеевиковых варочных колонках или аппаратах периодического действия. Содержание сухого вещест- ва в начинке 81—84%. Ликерные начинки. Получают путем уваривания са- харопаточного сиропа до содержания сухого вещества 84—87%, его охлаждения до 70°C и введения в него смеси, содержащей алкоголь или алкогольные напитки, кислоту, эссенцию, краску. Помадные начинки. Представляют собой мелкокрис- таллическую массу, находящуюся в насыщенном сахаропаточ- ном сиропе. Их получают путем сбивания с одновременным охлаждением сахаропаточпого сиропа, содержащего не более 30% патоки к массе сахара в сиропе. Содержание сухого ве- щества в начинке не менее 90%. 137
Масляно-сахарные (прохладительные) нЛ чинки. Получают путем смешивания сахарной пудры с кокЯ совым маслом и кристаллической кислотой. Замена части сахЯ ра глюкозой увеличивает «охлаждающий» вкус. Содержание^ сухого вещества в начинке не менее 96,5%. Ш о к о л а д н о - о р е х о в ы е начинки. Представляют со- бой массу, полученную смешиванием растертых ореховых ядер, какао тертого, кокосового масла или какао масла и сахарной пудры. Содержание сухого вещества не менее 97,5%. Обработка карамельной массы и формование карамели. Пе- ред формованием карамельную массу подвергают охлаждению с одновременным окрашиванием, ароматизацией и подкислени- ем и последующей проминке или вытягиванию массы. Выходящая из варочного аппарата карамельная масса по- дается на охлаждающую машину, где быстро охлаждается до 80—90°C и приобретает пластичные свойства. В процессе охлаж- дения в карамельную массу вводят пищевую кислоту, эссенцию и растворенный краситель. Продолжительность обработки кара- мельной массы на охлаждающей машине составляет 20—25 с. Для получения прозрачной карамели карамельную массу после охлаждения направляют на проминку. Целью проминки является равномерное распределение в массе введенных ком- понентов, а также удаление крупных воздушных пузырьков. Процесс проминки заключается в многократном перевертывании и разминании карамельного пласта и осуществляется на специ- альных проминальных машинах. При изготовлении карамели с непрозрачной оболочкой кара- мельную массу после охлаждения подвергают вытягиванию с многократным складыванием. Масса насыщается воздухом, те- ряет прозрачность и приобретает красивый шелковистый блеск; одновременно при этом происходит равномерное распределение введенных добавок. Вытягивание массы осуществляется на спе- циальных тянульных машинах. Подготовленная таким образом масса поступает в карамеле- обкаточную машину, состоящую из корытообразного корпуса, внутри которого вращаются шесть рифленых конических вере- тен. В этой машине карамельной массе придается форма усе- ченного конуса (карамельный батон). Для получения карамели с начинкой на машине устанавливается начинконаполнитель, с помощью которого внутрь карамельного батона непрерывна закачивается начинка. Начинки должны иметь строго опреде-j ленную температуру, поэтому их предварительно выдерживаю^ в темперирующих машинах и перед перекачиванием в начинко-5 наполнитель вводят ароматизирующие и вкусовые добавки. За-J полнение карамельного батона густыми начинками (ореховыеу шоколадные) производится при помощи специальных мембрану ных насосов или шнека. С целью получения карамельного жгута 138 1
определенного диаметра батон пропускают через жгутовытяги- ватель, который состоит из трех пар вертикально установлен- ных роликов. Каждая пара роликов образует отверстие, диа- метр которого уменьшается по ходу движения жгута. Жгутовы- гягиватель вытягивает карамельный жгут из карамелеобкаточ- ной машины, производит калибрование наружного диаметра жгута и подает его в формующую машину. Температура кара- мельной массы на этой стадии должна быть 70—80 °C. Для разделения карамельного жгута на отдельные карамель- ки и придания нм определенной формы применяют различные способы формования карамели, наиболее распространенным из которых является формование на цепных машинах. У этих ма- шин рабочим органом являются цепи с укрепленными специ- альными ножами. Цепи могут быть режущие (для формования карамели типа подушечка) и штампующие (для формования карамели разнообразной формы с рельефным рисунком на по- верхности). Цепная карамелережущая машина состоит из двух цепей с ножами. Кромки ножей верхней и нижней цепей совпадают, а зазор между цепями имеет форму клипа, что обусловливает постепенное разрезание карамельного жгута. На карамелештам- пующих машинах в верхней цепи смонтированы пуансоны, при- дающие карамели определенную форму и рисунок. После формования на этих машинах образуются цепочки карамелек, соединенных перемычками. Охлаждение, отделка, завертка карамели. Карамельную це- почку затем охлаждают с целью перевода ее из пластического состояния в твердое. Для этого после формующих машин она поступает в охлаждающие устройства, обеспечивающие сниже- ние температуры до 35—45°C. В настоящее время для оконча- тельного охлаждения карамели используется специальный ап- парат АОК, в котором отвод тепла осуществляется радиацион- но-конвективным способом, что позволяет значительно сократить продолжительность охлаждения. Воздух для конвективного охлаждения подается сверху вниз через сопловые насадки, об- дувает карамель и направляется на повторное охлаждение. Ра- диационный отвод тепла производится с помощью охлаждающих поверхностей, расположенных на расстоянии 20—100 мм от ка- рамели. Охлажденная карамель — гигроскопический продукт. Для за- щиты поверхности карамели от- увлажнения производят ее за- щитную обработку, завертку или фасование в герметичную тару. Защитную обработку поверхности карамели производят различ- ными способами: глянцевание (покрытие слоем воскожировой смеси), дражирование (нанесение слоя сахарной пудры с после- дующим покрытием слоем жировой смеси, обсыпкой сахаром- песком и др.). 139
Завертка карамели осуществляется на быстроходных автсЯ матах и полуавтоматах различной конструкции. I Завернутую карамель и карамель с защитной обработкой поверхности и фасованную в мелкую тару упаковывают в де! ревяниые или из гофрированного картона ящики. f Карамель следует хранить в чистых, сухих, хорошо провет- риваемых складах при температуре не выше 18°C без резких колебаний, при относительной влажности воздуха не более 75%. Качественные показатели карамели должны соответствовать требованиям ГОСТ. Из доброкачественных отходов карамельного производства изготавливают сиропы, используемые при приготовлении отдель- ных видов начинок. Карамельная крошка от разрушенных пе- ремычек, образующаяся в охлажденных агрегатах, используется для приготовления инвертного сиропа. ПРОИЗВОДСТВО ШОКОЛАДА И КАКАО ПОРОШКА Шоколадные изделия вырабатывают из сахара и какаопроа дуктов—какао тертого и какао масла. Какаопродукты получая ют из какао бобов на специализированных фабриках или в цв| хах. В шоколад могут вводиться различные добавки: сухое молЛ ко, сухие сливки, дробленый и тертый обжаренный орех и ди В зависимости от рецептуры и способа обработки шоколад' подразделяют на следующие виды: обыкновенный без добавок и с добавками; десертный без добавок и с добавками; пористый шоколад и шоколад с начинкой. В качестве начинок используют различные конфетные массы: ореховую, фруктовую, помадную и др. Выпускается шоколад специального назначения (диабети- ческий), с добавками витаминов, ореха кола, оказывающих то- низирующее действие на организм человека. Кроме того, вы- пускают шоколадную глазурь (полуфабрикат для производства конфет) и какао-порошок, получаемый из частично обезжирен- ной растертой массы ядер какао бобов. Какао бобы — семена дерева какао, произрастающего в тро- пических областях Африки, Америки и на некоторых островах Индийского и Тихого океанов. Извлеченные из плодов семена подвергаются ферментации. Товарные какао бобы представляют собой зерна массой 1—2 г, состоящие из оболочки (какаовеллы), ядра и зародыша. Какаовелла состоит из клетчатки и не представляет пищевой ценности. Какао бобы имеют сложный химический состав (в %): влага — 6, жир (какао масло)—48, белковые вещества—12, теобромин и кофеин—1,8, крахмал — 5, глюкоза — 1. дубиль- ные вещества — 6, пектин — 2, клетчатка—11 (в основном в оболочке), кислоты — 2, минеральные вещества—3,2, красящие вещества — 2 и др. ШОКОЛАД Технологическая схема производства шоколада (рис. 5.2) кладывается из следующих основных стадий: 1) первичная переработка какао бобов; 2) получение какао тертого и какао масла; 3) получение шоколадных масс; 4) формование шоколадных масс; 5) завертка и упаковка шоколада. Первичная обработка какао бобов. Какао бобы, поступающие переработку, неоднородны по размерам, форме, качеству и Рис. 5.2. Принципиальная технологическая схема полу- чения шоколада, шоколадной глазури и какао порошка: / — получение какао тертого; // — получение какао порошка; ///— получение шоколадной массы; /V—получение десертною шоколада; V — получение шоколадной глазури 140 141
содержанию различных примесей. Поэтому они подвергаются сортировке и очистке от посторонних примесей на сортировоЯ но-очистительных машинах различных конструкций. В этих мЛ шинах осуществляются операции по механической очистке бобдИ от пыли и грязи, отделения примесей, сортировке какао бобоМ на несколько фракций в зависимости от размера. Отсортированные по размеру и очищенные какао бобы храИ нят в отдельных бункерах. Сортировку и очистку какао бобо* производят в отдельных, изолированных от основного производ- ства, помещениях. Подготовленные таким образом какао бобы поступают затем на термическую обработку, целью которой является удаление влаги, улучшение вкусовых свойств и уничтожение микрофлоры. От правильного проведения термической обработки какао бобов в значительной степени зависит качество шоколада и какао по- рошка. При термической обработке происходит ряд физико-хи- мических изменений: повышаётся содержание сухого вещества с 92—94 до 97—98%; какаовелла становится хрупкой и легко отделяется от ядра, которое также становится более хрупким и легче дробится; происходит стерилизация какао бобов; зна- чительно улучшаются вкусовые и ароматические свойства за счет уменьшения содержания растворимых дубильных веществ, удаления части летучих кислот и образования веществ со спе- цифическим ароматом. Режим термической обработки какао бо- бов зависит от их размера, поэтому большое значение имеет тщательность проведения сортировки какао бобов. Термическую обработку какао бобов осуществляют на аппа- ратах периодического или непрерывного действия. В аппаратах непрерывного действия какао бобы обрабатываются в токе го- рячего воздуха в вертикальной шахте, в нижнем отделении ко- торой происходит их охлаждение. При термической обработке температура какао бобов не должна превышать 120 °C. Получение какао тертого и какао масла. Эта технологическая стадия включает в себя дробление какао бобов (получение ка- као крупки), сортировку полученной какао крупки, ее измель- . чение, темперирование и хранение какао тертого. | Целью дробления какао бобов является отделение какаовел- | лы и ростков от ядра, так как они ухудшают вкус и пищевую I ценность шоколада. При дроблении какао бобов ядро превра- щается в какао крупку, от которой какаовелла отделяется от- сеиванием, а росток — на триерах. Эти операции осуществляют на специальных дробильно-сортировочных машинах, в которых происходит разделение какао крупки на несколько фракций с размерами от 8 до 0,75 мм. Крупные фракции крупки исполь- зуют для получения плиточного шоколада и какао порошка, а мелкие — для приготовления начинок, конфетных масс и шо- коладной глазури. Дробильно-сортировочная машина состоит из1 142
дробильного механизма в виде рифленых валиков или дисков, двухъярусного сита, вертикальных сепарационных каналов для отделения с помощью тока воздуха частиц какаовеллы, триера для удаления ростка, шнека для возврата нераздробленных ка- као бобов и виброжелоба, по которому какао крупка выводится из машины. Выход какао крупки составляет 81—83% массы сы- рых какао бобов. В результате измельчения какао крупки до частиц размером не более 30 мкм образуется продукт, называемый какао тертое. При измельчении разрушаются клеточные стенки, происходит освобождение какао масла и образуется суспензия, где жидкой фазой является какао масло, а твердой — частицы клеточных стенок какао бобов. При размоле температура массы повыша- ется и значительно превышает температуру плавления какао масла, поэтому какао тертое представляет собой густую смета- нообразную массу. Какао тертое получают на машинах различных конструкций: ударно-штифтовых, валковых и шариковых .мельницах. На удар- но-штифтовых мельницах получают какао тертое более высокой степени измельчения, с лучшими вкусовыми качествами, так как процесс ведется с продувкой измельчаемой массы воздухом, ко- торый уносит часть летучих кислот и влаги. Валковые и ком- бинированные мельницы используются не только для получения какао тертого, но и для измельчения ядер орехов. Шариковые мельницы используют в целях получения какао тертого более высокого качества, в них какао тертое дополнительно измель- чают и гомогенизируют. Полученное какао тертое для предотвращения расслаивания на жидкую и твердую фазу подвергают темперированию — про- цессу непрерывного перемешивания при определенной темпера- туре. Темперирование осуществляется в специальных сборниках, вмещающих 2—10 т. Они снабжены мешалками и системой обогрева, обеспечивающей температуру 85—90°C. Готовое какао тертое должно иметь влажность не выше 3% п содержать твер- дых частиц размером менее 30 мкм не меньше 90%. Какао тертое используется затем для приготовления шоко- ладной массы и для получения какао масла, которое является вторым основным компонентом шоколадного производства. Ка- као масло получается прессованием какао тертого на гидрав- лических прессах различной конструкции. Прессование осущест- вляется при температуре какао тертого около 100 °C и давлении 45—55 МПа. При этом от массы какао тертого отжимается 44—47% масла. Остающаяся твердая масса, содержащая 9—14% какао масла, называется какао жмыхом и служит полуфабрикатом для производства какао порошка. Полученное при прессовании какао масло перекачивается в большие обо- греваемые емкости и хранится в них при температуре 50—60°C. 143
Получение шоколадной массы. Шоколадная масса представ-], ляет собой тонкодисперсную смесь сахарной пудры, какао тер- I того, какао масла и добавок. Процесс приготовления обыкно- I венных шоколадных масс состоит из следующих операций: сме-1 шиванне компонентов, измельчение, разводка и гомогенизация. Для десертных сортов шоколадную массу дополнительно обра- батывают (коншируют) на специальном оборудовании — конш- машинах. Соотношение компонентов рецептуры шоколадных масс мо- жет колебаться в больших пределах, однако содержание жира должно составлять 32—36%, что необходимо для обеспечения нормальной текучести массы при формовании. Жир вводится’ в массу как составная часть какао тертого и в виде какао масла. Поэтому при увеличении доли какао тертого, вводимого в шо- коладную массу, снижают количество вносимого какао масла и наоборот. Количество сахара в шоколадной массе определя- ется ГОСТом. Вкус шоколадной массы в значительной степени определяется соотношением какао тертого и сахара. Для харак- теристики сладости шоколадных масс используется коэффициент сладости (77с), определяемый отношением массы вводимого са- хара к массе какао тертого. В зависимости от этого коэффици- ента шоколад подразделяют на пять групп: очень сладкий (/7С>2); сладкий—(Пс=1,6—2); полусладкий (77с=1,4—1,6)1 полугорький (/7С=1—1,2) и горький (77с<1). При приготовле^В нии шоколадных масс используется сахарная пудра, получаема^И в микромельницах. Шоколадные массы готовят периодическим и непрерывныи|И способами. При периодическом способе смешивание осуществляй ется в месильных машинах (миксы) или меланжерах. Исходными компоненты загружаются в следующей последовательности: ка^В као тертое, сахарная пудра, добавки и какао масло. Какао маоМ ла вводят столько, чтобы содержание его в массе находилос^И на уровне 26—29%. Оставшуюся часть какао масла вводят на стадии разводкт^И Смешивание осуществляют при температуре 40—50 °C в течени1^И 15—30 мин. ВН После смешивания масса имеет грубый вкус из-за большого™ числа крупных частиц введенных компонентов, поэтому массу подвергают измельчению путем растирания и раздавливания частиц твердой фазы до необходимого размера. Для этой цели используются пятивалковые мельницы. Основными рабочими ор- ганами ее являются пустотелые отшлифованные валки, внутри которых циркулирует охлаждающая вода. Расстояние между валками может регулироваться. Измельчаемая масса переме- щается с одной пары валков на другую снизу вверх за счет уменьшения зазора между валками и возрастания частоты вра- щения валков от нижнего к верхнему от 20 до 300 мин ч. i В процессе вальцевания шоколадная масса из пластичной превращается в сыпучую, порошкообразную, что связано со зна- чительным увеличением поверхности частиц в результате их из- мельчения и с относительным уменьшением количества жира, приходящегося на единицу поверхности. При введении в про- вальцованную порошкообразную шоколадную массу оставшегося какао масла масса приобретает жидкую консистенцию. Эта опе- рация называется разводкой. Ее проводят в машинах различных конструкций — миксах, меланжерах и др. Процесс ведется при 60—70°C для шоколадных масс, не содержащих добавок и при 45—55°C при обработке шоколадных масс, содержащих добавки. Длительность этой операции около 3 < Затем в массу добавляют соевый фосфатидный концентрат (разжижитель), который, являясь поверхностно-активным ве- ществом, способствует снижению вязкости шоколадной массы. После этого в целях получения более однородной массы ее под- вергают гомогенизации. Гомогенизация заключается в непрерыв- ной обработке шоколадной массы в вымешивающем оборудо- вании, что приводит к равномерному распределению твердых частиц в какао масле и снижению вязкости массы. Гомогениза- ция осуществляется в эмульсаторах, коншмашинах или мелан- жерах. На кондитерских фабриках процесс получения шоколадных масс, включая вальцевание и разводку, осуществляется на по- точно-механизированных линиях. В состав линии входит авто- матическая рецешурно-смесительная станция, дозирующая как жидкие, так и сыпучие компоненты шоколадной массы, осущест- вляющая измельчение сахара-песка до сахарной пудры и пере- мешивание компонентов массы. Вальцевание массы происходит на пятивалковых мельницах, число которых определяется про- изводительностью линии. Провальцованная масса с верхних валков мельниц ссыпается на приемный транспортер и подается для разводки и гомогенизации в ротационные коншмашины. Шоколадная масса для десертных сортов шоколада подвер- гается длительному механическому и тепловому воздействию — коншированию. Шоколадная масса коншируется в течение 24—72 ч при температуре 55—60°C (для шоколадных масс без добавок). В результате физико-химических процессов значитель- но улучшаются вкусовые и ароматические качества шоколадной массы. На ход этих процессов благоприятно влияет воздействие воздуха (аэрация), которому подвергается шоколадная масса при коншировании. Копширование приводит к снижению влаж- ности и вязкости шоколадной массы, она становится более одно- родной. Снижается дисперсность массы, содержание летучих кислот, происходит окисление дубильных веществ. Процесс конширования осуществляется в коншмашинах двух типов: горизонтальных и ротационных. Наибольшее распростра- 10—1513 145
нение в последние годы получили ротационные коншмашиньи различных конструкций. 1 Формование шоколадных масс. Формование шоколада про-] изводят путем отливки шоколадной массы в формы. При охлаж-' дении происходит кристаллизация какао масла и шоколад при-? обретает твердую структуру. Какао масло при охлаждении мо-j жет кристаллизоваться в четырех различных формах, обладаю- щих разными физическими свойствами; может происходить переход из одной формы в другую. Это свойство какао масла] может затруднить извлечение шоколада из форм и привести] к образованию на поверхности шоколада серого налета (жиро-1 вое поседение). I Для исключения этих явлений формованию должна пред- шествовать специальная обработка путем темперирования шо- коладной массы, в результате которой создаются центры крис- таллизации устойчивой формы какао масла. С этой целью шо- коладную массу перед формованием перемешивают при строго определенном температурном режиме: быстрое охлаждение до 33 °C, затем медленное охлаждение до 30± I °C с тщательным] перемешиванием. В настоящее время для такой обработки ис-| пользуются специальные автоматические темперирующие ма-| шины непрерывного действия производительностью от 300 до! 3000 кг шоколадной массы в час. | Шоколад формуется методом отливки в металлические фор-| мы на автоматах различных конструкций. Формование на таких! автоматах осуществляется по следующей схеме. Отливочные меЯ ханизмы непрерывно дозируют оттемперироваиную и отфильтроЯ ванную шоколадную массу в металлические формы, закреплен» ные на движущемся цепном транспортере. Затем формы пере-” ходят на вибротранспортер, что обеспечивает равномерное заполнение формы шоколадной массой и удаление воздуха. Да- лее формы поступают на охлаждение в шкаф, имеющий две зоны: первая с температурой около 8°C и вторая с температу- рой 15—16°С. В охлаждающем шкафу формы находятся в те- чение 20—25 мин. В этот период идет кристаллизация какао масла и переход шоколада в твердое состояние, что сопровож- дается некоторым уменьшением объема шоколада. При выходе форм из охлаждающего шкафа они опрокидываются, шоколад попадает на пластинчатый транспортер и направляется на за- вертку. Пустые формы переворачиваются, поступают на подо- грев и последующее заполнение. Для изготовления пористого шоколада используют десертные1 шоколадные массы, обработанные в вакууме при небольшом' охлаждении, в результате чего мельчайшие пузырьки воздуха, находящиеся в шоколадной массе, расширяются и образуется характерная пористая структура. Пористая структура фиксиру- ется при охлаждении. 146
Для получения шоколада с начинкой используются автоматы более сложной конструкции, осуществляющие следующие опе- рации. После заполнения форм шоколадной массой и обработки их на вибротранспортере удаляется излишек шоколада путем опрокидывания форм. Затем формы возвращаются в первона- чальное положение, охлаждаются, заполняются начинкой, про- ходят через шкаф для охлаждения начинки и вновь поступают под отливочный механизм, заполняющий форму для образования донышка шоколадной массой. Формы вновь проходят по вибро- транспортеру, охлаждающему шкафу и только после этого шо- колад извлекается из форм и направляется на завертку. Завертывание шоколада проводится с целью удлинения сро- ков хранения и придания привлекательного внешнего вида. В со- ответствии со стандартом шоколад завертывают в алюминиевую фольгу и художественную этикетку на машинах различных кон- струкций. Завернутые плитки шоколада упаковывают в картон- ные футляры, а затем в ящики из гофрированного картона, фа- нерные или дощатые. Хранят шоколад в сухих, чистых, хорошо вентилируемых по- мещениях при температуре 18±3°С и относительной влажности воздуха не выше 75%. При соблюдении этих условий срок хра- нения шоколада без добавок составляет 6 мес, шоколада с до- бавками и с начинкой — 3 мес, считая со дня выработки. КАКАО ПОРОШОК Какао порошок вырабатывают из какао жмыха путем его измельчения. Какао жмых, образующийся в результате прессо- вания какао тертого, имеет вид дисков, которые предварительно дробят в специальных жмыходробилках на куски размером око- ло 25 мм, охлаждают до температуры 35—40°C и подают на какаоразмольные агрегаты различных конструкций, отличаю- щихся системой разделения какао порошка по размерам частиц. Применяют системы с механической сепарацией (просеиванием) и с воздушной. Наиболее совершенными являются какаораз- мольные агрегаты с воздушной сепарацией. Принцип работы такого агрегата заключается в следующем: кусочки какао жмы- ха, пройдя измельчающий механизм, увлекаются потоком воз- духа в охладитель, откуда охлажденный какао порошок потоком воздуха подается в воздушный сепаратор. В воздушном сепа- раторе крупные частицы отделяются от мелких и направляются на повторное измельчение, а мелкие выводятся из сепаратора и подаются на фасовочные автоматы. Влажность какао порошка 5%; содержание крупных частиц, не прошедших через шелковое сито № 38, не должно превышать 1,5%. Расфасовывается какао порошок в банки или пачки по 50 и 100 г. Хранят его в сухих, чистых, хорошо проветриваемых 10* 147
складах при температуре не выше 18°C и относительной влаж-1 ности воздуха не выше 75%. Гарантийный срок хранения при! этих условиях от 3 мес до 1 года в зависимости от вида тары.’ ПРОИЗВОДСТВО КОНФЕТ Конфетами называются кондитерские изделия, получаемые из одной или нескольких конфетных масс, имеющих мягкую консистенцию. Конфеты характеризуются высокой пищевой цен- ностью, разнообразны по составу, форме, отделке и вкусу. Ас- сортимент конфет насчитывает более 1000 наименований. В за? висимости от способа изготовления и отделки конфеты подраз- деляются на глазированные, неглазированиые и шоколадные. Изделия, поступающие на глазирование после формования, называют корпусами конфет. Корпуса готовят из кондитерских масс следующих наименований: помадные, пралиновые, сбивные, ликерные, грильяжные, молочные, кремовые, марципановые, -фруктовые и другие. Корпуса конфет могут изготовляться из одной, двух и более (многослойные) конфетных масс. В ка- честве корпусов конфет используют также цукаты, сухофрукты, орехи, заспиртованные ягоды, фрукты и т. п. Несмотря на большое многообразие конфетных масс и техно-j логических процессов их получения, можно выделить следующие! общие стадии производства конфет: приготовление конфетной массы, формование корпусов, охлаждение (выстойка), глазищ роваиие и упаковка. 1 ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОНФЕТНЫХ МАСС 1 Помадные массы. Помадные конфетные массы получают на помады, представляющей собой двухфазную дисперсную систеЗ му из кристаллов сахарозы (твердая фаза), равномерно распре! деленных в насыщенном сахаропаточном сиропе (жидкая фаза). В зависимости от рецептуры помаду готовят на основе сахаро- паточного сиропа (сахарнал помада) и на основе молочного сахаропаточного сиропа (молочная, сливочная помада и крем- брюле). Помадную конфетную массу готовят путем введения в помаду вкусовых и ароматизирующих веществ. К сахарной помаде добавляют фруктово-ягодное сырье, какао продукты н другие добавки, а к молочной и к помаде крем-брюле — сливоч- ное масло, тертые орехи, какао продукты и т. д. Добавки ока- зывают влияние на вкусовые качества массы и ее структурные свойства. Технологическая схема приготовления помадных масс состо- их из стадий приготовления сиропа, получения помады и при- готовления помадной массы. Основным сырьем для помадного сиропа служат сахар и патока; количество патоки зависит от 148
назначения помады и способа формования конфетной массы и составляет от 5 до 25% к массе сахара. Помадный сироп получают периодическим или непрерывным способом. Непрерывно сироп получают на универсальной стан- ции приготовления конфетных масс, в состав которой входят промежуточные сборники для сырья, насосы-дозаторы, рецептур- ный смеситель, змеевиковая варочная колонка, помадосбиваль- ная машина. Из промежуточных сборников сырье непрерывно подается в смеситель, в котором при нагревании образуется жидкая рецептурная смесь влажностью 16—18%. Уваривание ее производят в одно- или двухзмеевиковых варочных колонках, соединенных в линию с помадосбивальными машинами. Ува- ренный до содержания влаги 10—14% помадный сироп посту- пает в непрерывнодействующую помадосбивальную машину, где охлаждается, сбивается и выходит в виде помадной массы. Помада более высокого качества получается на вертикаль- ных агрегатах пленочного типа, входящих в состав станций ШПА. Станция ШПА состоит из варочного котла, сборника для сиропа, змеевикового подогревателя и пленочного аппарата. Приготовленный сироп, уваренный до влажности 12—14%, по- дается в верхнюю часть пленочного аппарата, который пред- ставляет собой вертикальный стальной цилиндр с двойными стенками, между которыми циркулирует холодная вода. Внутри цилиндра вращается вал со скребками, равномерно распреде- ляющими по поверхности цилиндра сироп. Охлаждение сиропа в тонком слое и его интенсивное перемешивание вызывают про- цесс кристаллизации и образования помады с мелкокристалли- ческой структурой. В последние годы получает распространение новая техноло- гия получения помадных конфетных масс, в основу которой по- ложен процесс перемешивания при комнатной температуре мел- кокристаллической сахарной пудры с водой, патокой, инвертным сиропом и вкусовыми добавками. Приготовление помады про- изводят без уваривания, охлаждения и сбивания. Метод получил название холодного. Помада, полученная холодным способом, обладает высокой пластичностью и ее формуют выпрессовыва- нием с последующей резкой и глазированием. . Для получения конфетной массы помаду с внесенными до- бавками подвергают темперированию в темперирующих маши- нах. Готовую помадную массу при температуре, соответствую- ,щей определенному способу формования, подают в формующую машину. Пралиновые и марципановые массы. Пралиновые конфетные массы изготавливают из обжаренных ядер орехов и маслосодер- жащих семян, марципановые — из сырых или подсушенных ядер орехов. Ассортимент конфет из этих масс разнообразен («Бе- лочка», «Ну-ка отними», «Маска», «Мишка на севере» и др.). 149
Эти конфетные массы отличаются высокой пищевой ценностью, обусловленной большим содержанием жиров, белков и углево- дов. В большинстве рецептур этих масс на 1 часть тертого ореха вводится 1 или 2 части сахара. В эти массы вводят 10—20% твердых жиров (какао масло, сливочное масло, кондитерский жир). Жир, содержащийся в орехах, придает массе пластич- ность, а вводимые твердые жиры придают готовым изделиям необходимую прочность. Приготовление пралиновых масс состоит из следующих опе- раций: очистка ореховых ядер, их обжарка, растирание, сме- шивание с сахаром и другими компонентами рецептуры, измель- чение. разводка и отминка массы. Очищенные и пропущенные через магнитное устройство, с целью отделения ферропримесей орехи, подают на обжарку. В процессе обжарки снижается влажность, изменяется цвет, формируется аромат. Обжарка осуществляется непрерывным или периодическим способом. При изготовлении некоторых пра- линовых масс орехи обжаривают с сахаром, в результате чего масса приобретает специфический вкус и аромат. Измельчение обжаренных орехов производится на трех-, восьмивалковых мельницах или в меланжерах. При измельчении орехов происходит разрыв клеточных тканей и освобождение жира. Растертые орехи собираются в промежуточный сборник, откуда направляются на приготовление рецептурной смеси. Приготовление рецептурной смеси, измельчение массы, ее разводку и отминку производят как периодическим, так и не- прерывным способом. При периодическом способе приготовление рецептурной массы, разводку и отминку производят в меланже- рах. а измельчение — на пятивалковых мельницах. Цель развод- ки и отмипки — придание массе пластичности, что достигается вымешиванием порошкообразной массы с оставшейся частью жира. В конце вымешивания вводят ароматические и вкусовые вещества и направляют массу на формование. При непрерывном способе производства пралиновых масс используют оборудование поточно-механизированной линии при- готовления шоколадных масс. Для приготовления марципановых масс используют сырые (необжаренные) ядра орехов, чаще всего миндаля. Процесс получения марципановой массы состоит из операций: шпарка миндаля, очистка от кожицы, подсушка и растирание, смеши- вание с сахарной пудрой и другим сырьем, формование. Из-за отсутствия термической обработки сырой марципан имеет огра- ниченный срок хранения. Более стойкий при хранении заварной марципан получают, используя сахар в виде горячего сиропа. Сбивные массы. Эти массы имеют пенообразную структуру, так как содержат равномерно распределенные по всему объему мелкие пузырьки воздуха. Различают легкие сбивные массы 150
(типа «Суфле», «Птичье молоко») и тяжелые («Нуга», «Зооло- гические»), При пенообразовании происходит увеличение поверхности раздела между жидкой и газообразной фазами, что влечет за собой возрастание силы поверхностного натяжения. Под дейст- вием этой силы воздушные пузырьки могут сливаться и, проры- вая пленку жидкости, удаляются; происходит опадение пены. Для повышения устойчивости пены в нее добавляют поверх- ностно-активные вещества, снижающие поверхностное натяже- ние. В кондитерской промышленности в качестве пенообразова- теля применяют яичный белок. При интенсивном перемешивании сиропа яичный белок адсорбируется в поверхностном слое и образует прочную пленку вокруг воздушных пузырьков. Для повышения прочности образовавшейся пены в массу вводят рас- твор агара, который при застудневании фиксирует структуру массы. Качество сбивных масс зависит от способа их получения, температуры. pH и других факторов. Существует два способа получения пенообразной структуры: интенсивное перемешивание сиропа, при котором происходит захват воздуха и его распре- деление по всему объему, или пропускание воздуха под давле- нием через сироп. В первом случае сбивание осуществляют в сбивальных машинах путем интенсивного механического пе- ремешивания в течение 35—45 мин. Во втором сбивание про- изводят под давлением на непрерывнодействующей установке. В этом случае длительность сбивания составляет 2—4 мин. Для получения сбивных масс легкого типа готовят сахаро- паточно-агаровый сироп, который затем сбивают вместе с яич- ным белком. В приготовленную таким образом массу вводят вкусовые и ароматические добавки. При изготовлении конфет «Птичье молоко» в сбитую массу постепенно вводят смешанное со сливочным маслом сгущенное молоко. Процесс получения сбивных масс тяжелого типа состоит из приготовления сахаропаточпого сиропа, сбивания сиропа с бел- ком и смешивания с остальными компонентами рецептуры (са- харная помадная масса, цукаты и др.). При получении масс этого типа агар не используется. Относительная плотность сбивных масс легкого типа состав- ляет 0,56—0,66, а масс тяжелого типа—0,8- 1,1, так как они удерживают значительно меньше воздуха. Ликерные массы. Они представляют собой насыщенный рас- твор сахарозы с добавлением молока, фруктовых заготовок, вкусовых п ароматических веществ, с обязательным введением в массу алкогольных напитков, спирта, коньяка, ликера и т. д. Ликерные массы в зависимости от вводимых добавок подразде- ляются на три группы: винные («Медный всадник» и др.), мо- лочные. («Столичные» и др.), фруктовые («Вишневый ликер» 151
и др.). При производстве ликерных масс получают насыщенный раствор сахарозы, чтобы при охлаждении после формования получался пересыщенный раствор и на поверхности изделий об-;; разовывался тонкий, достаточно прочный слой из кристаллов; сахарозы. 1 Приготовление таких конфет состоит из следующих стадий:] варка ликерной массы, отливка корпусов в крахмал, выстойка, выборка и очистка корпусов, глазирование, завертка и упаковка.1 Для получения винной ликерной массы готовят сахарный cuponj с соотношением воды к сахару 1 : 2 и уваривают его в открытых^ варочных котлах до температуры 108—112°С. После охлаждения' до температуры 85—90°C вводят спирт и другие добавки и от- ливают сироп в ячейки, отформованные в крахмале. Фруктовые ликерные массы готовят путем уваривания са- харного сиропа до температуры 116—120°C с последующим вве- дением в него фруктово-ягодного пюре и повторного уваривания до 110—112°С. Затем массу охлаждают до 90—95°C, вводят спирт, вино, другие добавки и разливают в крахмальные формы,. Молочно-ликерные массы получают увариванием молочно! сахарного сиропа с последующим введением патоки, В готовый! охлажденный сироп добавляют спирт, коньяк и другое сырья по рецептуре. I После отливки ликерных масс в крахмальные формы, поверх! ность засыпается сверху крахмалом, и лотки направляются па выстойку в сушильные камеры, где происходит образование кор-, пусов из сахарной корочки. Часть влаги нз пересыщенного са- харного раствора переходит в крахмал, что вызывает кристал- лизацию сахара в поверхностных слоях. Скорость кристаллиза- ции постепенно снижается, по процесс не прекращается и про- должается даже при хранении готовых конфет. В результат^? конфеты могут полностью засахариваться, поэтому срок хране- ния этих конфет короткий (10—30 сут). Процесс приготовления ликерных конфетных масс весьма трудоемок и требует больших затрат ручного труда. В настоя*- щее время на ленинградском кондитерском объединении им-. Н. К. Крупской разработана и действует поточная линия по производству ликерных конфет. Грильяжные массы. Вырабатывают два типа грильяжных масс: твердые и мягкие. Твердый грильяж представляет собой массу, полученную плавлением сахара или увариванием сиропа с добавлением дробленых ядер орехов или масличных семян («Грильяж в шоколаде»). Мягкий грильяж представляет собой фруктовую массу, уваренную с ядрами орехов, масличными се- менами или цукатами («Серенада», «Грильяж фруктовый с цу- катом»), Процесс получения грильяжных масс осуществляется периодическим способом или непрерывным на поточных линия#. Кремовые массы. Представляют собой маслянистые 152
массы, получаемые сбиванием шоколадно-ореховых масс с жи- рами, молочным сиропом, с вкусовыми и ароматическими добав- ками. При этом масса насыщается воздухом, становится более легкой за счет снижения плотности, нежной на вкус. Из кремовых конфетных масс получают такие конфеты, как «Трюфели», «Красная Москва», «Космические» и др. Для полу- чения конфет «Трюфели» шоколадную массу после вальцевания перемешивают с какао маслом, кокосовым пли сливочным мас- лом при 40—45°С. Затем массу фильтруют, темперируют и сби- вают. Конфеты «Космические» получают сбиванием молочной шоколадной массы со сгущенным молоком и сахаропаточпым сиропом. В конце сбивания вводят спирт и коньяк. Желейно-фруктовые массы. Они имеют студнеобразную структуру. В зависимости от используемого сырья они подраз- деляются на три группы: фруктовые, изготовляемые из фрукто- во-ягодного пюре; желейно-фруктовые, изготовляемые с добав- лением к фруктово-ягодному пюре агара или агароида и желей- ные, изготовляемые с использованием агара, агароида и крах- мала. Из фруктовых масс готовят конфеты «Лего», «Южная ночь» и др.; из желейно-фруктовых — «Огонек» и др.; из желей- ных — «Желейные» и др. Эти конфетные массы получают по схеме: получение рецеп- турной смеси, уваривание массы, получение конфетной массы путем смешивания уваренной массы с вкусовыми и аромати- зирующими добавками. Приготовление может осуществляться периодическим или непрерывным способом. ФОРМОВАНИЕ КОНФЕТНЫХ КОРПУСОВ 'Формование — процесс придания определенного внешнего ви- да и формы — осуществляется различными способами: ' получе- ние сразу отдельных изделий и получение пласта или жгута с последующей резкой их на отдельные изделия. По первому способу формование осуществляется методом отливки или от- садки, но второму — методом прессования, прокатки или разма- зывания. Выбор метода формования определяется физико-хими- ческими (температура, влажность, состав и др.) и структурно- механическими (вязкость, прочность и др.) свойствами конфет- ных масс. Самым распространенным в настоящее время методом фор- мования является отливка. Этим методом формуют массы, об- ладающие при определенных условиях хорошей текучестью: по- мадные, фруктово-желейные, молочные, ликерные. Этот метод позволяет получать конфеты разной формы, многослойные из- делия и конфеты с твердыми добавками (рубленый орех, цукаты и т. п.). Формование методом отливки производится в формы. 153
отштампованные в крахмале. Крахмал должен удовлетворять следующим требованиям: не должен прилипать к штампу; от- штампованные формы должны иметь гладкую поверхность; дол- жен хорошо удаляться с поверхности конфет, иметь высокую температуру клейстеризации и др. Таким требованиям удовлет- воряют кукурузный и рисовый крахмалы. Многократное исполь-: зование крахмала при отливке требует его периодического пре сеивання, подсушки до влажности 5—9% и смешивания с таки» количеством свежего крахмала, чтобы содержание сахара в неч не превышало 5%. Формование отливкой осуществляется иа поточно-механизи ровапны.х линиях, состоящих из непрерывнодействующего отли вочного агрегата и установки для непрерывной выстойки. В от ливочном агрегате производится ливка массы в формы; выборка очистка корпусов от крахмала, лотков крахмалом; штампование мальными формами на отливку; и их прием после выстойки. В установке для выстойки происхо- дит процесс затвердевания конфетной массы. Длительность вы- стойки и температурный режим зависят от вида конфетной мас- сы. Процесс отливки и выхода готовых корпусов конфет протеи сразу несколько операций: от конфетных корпусов из форм его просеивание; заполнени форм; подача лотков с крах передача лотков на выстойку кает непрерывно по замкнутому циклу. Для формования преимущественно сбивных и кремовых ко Л фетных масс применяется метод размазки. Этот метод обеспД чивает наибольшее сохранение пенообразных хрупких масс. Формование этим методом состоит из следующих операций: подготовка конфетной массы; размазка на размазном конвейере, выстойка и резка пласта. Процесс осуществляется на размазном конвейере, состоящем из ленточного транспортера, движущегося по плоскому настилу. Над транспортером устанавливаются спе- циальные каретки без дна, оборудованные наклонными подвиж- ными пластинами, которые регулируют толщину получаемого пласта. Конфетная масса, находящаяся в каретке, при движении конвейера размазывается в виде пласта. Для охлаждения кон- фетной массы после каретки над лентой конвейера установлен короб, в который подается охлажденный воздух. Над конвейером может быть установлено и несколько кареток, что позволяеч получать многослойные пласты. В конце конвейера конфетный пласт режется на корпуса. Более прогрессивным методом формования по сравнению с размазкой является прокатка. Этот метод используется для формования корпусов из помадных, грильяжных, ореховых и других масс. Конфетный пласт образуется в результате прохож- дения массы между вращающимися валками. В зависимости от вида конфетной массы и конструкции машины число валков мо- жет колебаться от двух до четырех. Отформованный пласт по- 154
ступает на охлаждение, а затем на специальные резальные ма- шины. При формовании методом выпрессовываиия конфетная масса выдавливается в виде жгутов через отверстия в матрицах соот- ветствующего профиля. После охлаждения жгуты разрезаются на корпуса. Выпрессовываиие осуществляется с помощью шпе- ков, рифлеными или шестеренчатыми валами. Этот метод ис- пользуется в основном для формования пралиновых и номадных масс. При формовании выпрессовываннем сокращаются возврат- ные отходы, получается гладкая поверхность изделий. Этим ме- тодом можно получать и двухслойные конфеты. Разновидностью выпрессовываиия является отсадка, при ко- торой выдавливание массы осуществляется в вертикальной пло- скости с одновременным образованием отдельных изделий. От- садкой формуют кремовые, помадные, сбивные и ореховые мас- сы. В зависимости от формы насадки формующей машины изделия могут иметь гладкую конусообразную форму («Трю- фели»), цилиндрическую («Сливочная помадка»), ГЛАЗИРОВАНИЕ КОНФЕТ Готовые конфетные корпуса покрывают тонким слоем раз- личных масс с целью предохранения корпусов от воздействия внешней среды, повышения пищевой ценности, улучшения вкуса и для придания красивого внешнего вида. Этот процесс назы- вается глазированием, а кондитерские массы, которыми покры- вают корпуса конфет, — глазурями. Чаще всего используются шоколадные и жировые глазури. Шоколадная глазурь отлича- ется высокими вкусовыми достоинствами, стойкостью при хра- нении. Существуют высокопроизводительные машины для нанесения шоколадной глазури, работающие следующим образом. Оттем- перированная глазурь подается в емкость, расположенную над движущейся сетчатой лентой транспортера, на которой нахо- дятся корпуса конфет. Из емкости через щелевидное отверстие в виде сплошной завесы льется сверху глазурь и покрывает кор- пуса. Нижняя сторона корпусов глазируется с помощью валиков. Излишки глазури сдуваются воздухом, поступающим из венти- лятора. Регулируя подачу воздуха, можно изменять толщину слоя глазури; процентное содержание шоколадной глазури в конфетах регламентируется унифицированными рецептурами. Глазированные конфеты непрерывно с сетки’ глазировочпой ма- шины поступают по транспортеру в охлаждающий шкаф, в ко- тором поддерживается температура 6—10°C. Продолжитель- ность охлаждения 5—6 мин. Готовые конфеты направляются на заключительные стадии. 155
ЗАВЕРТКА, УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ Готовые глазированные и неглазированные конфеты завер- тывают, фасуют в коробки или укладывают в ящики. В настоя- щее время значительная часть конфет выпускается в завернутом или фасованном виде. Конфеты завертывают в этикетку или фольгу, в этикетку с подверткой из парафинированной бумаги и фольги на машинах. Фасовка конфет производится в пачки, коробки. Завернутые фасованные конфеты упаковывают в ко- роба из гофрированного картона, дощатые и фанерные ящики. Конфеты хранят в сухих, проветриваемых помещениях при температуре не выше 18°C и относительной влажности воздуха не выше 75%. Недопустимы резкие колебания температуры и влажности воздуха. Нельзя хранить конфеты рядом с продук- тами, обладающими стойким специфическим запахом. ПРОИЗВОДСТВО ХАЛВЫ Халва — кондитерское изделие слоисто-волокнистой структх-И ры, приготовленное из обжаренных растертых ядер масличных семян или орехов путем перемешивания с карамельной массой,® сбитой с пенообразуюшим веществом. В зависимости от вида И используемых маслосодержащих семян или ядер халва подраз-Я деляется на подсолнечную, арахисовую, соевую и тахинную (из® семян кунжута). ® Процесс получения халвы состоит из следующих стадий:® приготовление белковой массы; получение карамельной массы;® приготовление отвара мыльного корня; сбивание карамельной® массы с отваром мыльного корня; вымешивание халвы; фасовка^® и упаковка. ]Н Приготовление белковых масс. Белковые массы — это тонко^Н измельченные маслосодержашие семена кунжута, подсолнечнп-ч^ ка, арахиса и т. д. Их получают по следующей схеме: отделение | семян от примесей; обрушивание (снятие семенной оболочки); отделение ядер от оболочки; термическая обработка ядер, из- ! мельчение ядер. Получение белковых масс из различных куль- тур несколько отличается. Приготовление кунжутной массы осуществляется следующим образом. Оболочка семян кунжута плотно прилегает к ядру и трудно отделяется. При замачивании оболочка становится элас- тичной и легко отстает от ядра, поэтому очищенные от примесей семена замачивают в емкостях объемом от 100 до 1500 л в воде температурой 40—50°C в течение от 0,5 до 3 ч. Затем оболочку отделяют (обрушивают) на машинах непрерывного или перио- дического действия. Оболочка отделяется от семян в результате трения семян о стенки корпуса и друг о друга. После обруши- вания оболочку отделяют от ядра. Ядро, содержащее много I 156 ®
жира, имеет плотность 1070 кг/м3, а оболочка, состоящая в ос- новном из клетчатки,— 1500 кг/м3. Для разделения смесь поме- щают в раствор поваренной соли плотностью 1120—1150 кг/м3 (соломур). В результате разных плотностей оболочка тонет, а ядро всплывает. Разделение производится на .машинах перио- дического или непрерывного действия. Затем ядра промывают от солевого раствора п удаляют воду центрифугированием. Пос- ле этого следует термическая обработка ядер (обжарка), в ре- зультате которой образуется специфический вкус и аромат, сни- жается влажность ядер. Обжаренные ядра охлаждают и расти- рают на дисковых, вальцовых или штифтовых мельницах. Подсолнечная масса готовится путем очистки семян, подсуш- ки, обрушивания, отвеивания оболочек на семеновейке, промыв- ки ядер водой для удаления остатков оболочек, подсушки, об- жарки п измельчения. Арахисовую массу получают путем обжар- ки ядер, удаления пленки и измельчения. Получение карамельной массы. К карамельной массе, при- меняемой при производстве халвы, предъявляют ряд требований: она должна долго сохранять пластичность, не затвердевать, не кристаллизоваться. Поэтому готовят сироп с повышенным со- держанием патоки: на 1 часть сахара расходуют 1,5—2 части патоки. Такой сироп уваривается в вакуум-аппаратах до содер- жания сухого вещества 94—95%. Пониженное содержание су- хого вещества облегчает проведение последующих стадии. Приготовление экстракта мыльного корня. Чтобы халва име- ла слоисто-волокнистую структуру, карамельную массу превра- щают в пористую массу. Для этого ее сбивают с пенообразова- телем, в качестве пенообразователя используют экстракт мыль- ного корня (корень растения мыльнянки), содержащего 5% по- верхностно-активного вещества сапонина. Экстракт получают из промытых, нарезанных корней мыльнянки путем 3—4-кратного отваривания и последующего уваривания собранных отваров. Сбивание карамельной массы производят в закрытых вароч- ных котлах при 105—110°С в течение 15—20 мин с добавлением 2% (по массе) экстракта мыльного корпя. Сбитую массу на- правляют на смешивание с белковой массой. Вымешивание халвы призвано обеспечить образование сло- исто-волокнистой структуры и равномерное распределение бел- ковой и- карамельной масс. Для этого карамельную массу вы- тягивают в виде волокон, между которыми распределяется бел- ковая масса. Вымешивание халвы осуществляется на модерни- зированных тестомесильных машинах. На 55—60% белковой массы берется 40—45% сбитой карамельной массы и вводятся вкусовые и ароматические вещества. Вымешанная халва при температуре 60—65°C направляется на фасовку п упаковку. Некоторые виды халвы глазируют шо- коладом. Фасовку и упаковку халвы производят в мелкую и i 57
крупную жестяную тару, ящики нз гофрированного картона и фанеры. Халву хранят в сухих, чистых, вентилируемых помеще- ниях при температуре не выше 18 °C и относительной влажности воздуха 70%. При этих условиях срок хранения тахинной и: глазированной шоколадом халвы 2 мес, всех остальных ви- дов — 1,5 мес. ПРОИЗВОДСТВО МАРМЕЛАДА И ПАСТИЛЫ К этой группе кондитерских изделий относятся мармелад,1 пастила и зефир. По структуре мармеладные изделия представ- ляют собой студни, а пастила и зефир — кондитерские пены. Мармелад в зависимости от способа формования делят на формовой, резной и пластовый. В зависимости от вида сырья, являющегося студнеобразующей основой, мармелад делят на фруктово-ягодный, желейный и фруктово-желейный. Студнеобразователем для фруктово-ягодного мармелада яв- ляется пектин, содержащийся в фруктовом пюре (обычно яб- лочном). На основе абрикосового и сливового пюре готовят паты. При производстве желейного мармелада в качестве студ- необразователя используют агар, агароид, пектин и др. Пастила выпускается в виде клеевой, в которой в качестве струднеобразующей основы используется агар или пектин, и за- варной, в которой применяется фруктово-ягодная мармеладная масса. Клеевая пастила подразделяется •на резную (пастила прямоугольного сечения) и отливную (зефир); заварная пастила выпускается в виде резной (прямоугольного сечения) и пласто- вой (пласт, рулет, батон). Основным процессом в производстве мармеладно-пастильных изделий является студнеобразование, обусловленное свойствами пектиновых и других желирующих веществ. Пектиновые вещест- ва относятся к полисахаридам сложного строения и входят в состав практически всех растительных тканей, особенно плодов, ягод, корнеплодов и др. Пектин в холодной воде набухает, а при нагревании растворяется и переходит в вязкий коллоидный рас- твор. Образование студня из раствора пектина возможно лишь при концентрации пектина 0,8—1,2%, концентрации сахара — 60% и pH 2,8—3,2 в зависимости от желирующей способности пектина. Сахар необходим, поскольку он обладает большой де- гидратирующей способностью и растворимость пектина в сахар- ном растворе уменьшается. При добавлении кислоты снижается pH пектинового раствора, что способствует образованию меж- молекулярных водородных связей, повышает студнеобразующую способность пектинового раствора и улучшает качество студня. Кроме пектина в качестве желирующих веществ используется агар и агароподобные вещества (агароид, фурцелларан и др.), получаемые из некоторых морских водорослей. Они также от- 158
носятся к полисахаридам сложного состава, растворяются в го- рячей воде и при охлаждении растворов образуют студни. Проч- ные студни получаются при концентрации агара 0.3—1 % или агароида — 0,8—3% к массе студня. Присутствие сахара не обя- зательно, он играет лишь роль вкусовой добавки. Наличие кис- лоты отрицательно сказывается на студнеобразуюшей способ- ности агара и агароида, поскольку происходит их гидролиз. Для уменьшения гидролизующего действия кислоты добавляют бу- ферные соли (лактат натрия или динатрий фосфат). Производство фруктово-ягодного мармелада. Процесс полу- чения фруктово-ягодного мармелада состоит из следующих ста- дий: подготовка сырья, приготовление рецептурной смеси, ува- ривание мармеладной массы, разделка, отливка, сушка, выстой- ка, упаковка. Различные партии яблочного пюре в зависимости от качест- венных показателей (студнеобразующая способность, кислот- ность, цветность, содержание сухого вещества и др.) смешивают (купажируют) для получения однородной по составу массы пю- ре. Полученную смесь протирают через сита. Рецептурную смесь получают путем смешивания подготов- ленного яблочного пюре с сахаром-песком и патокой в соотно- шении 1 : 1. При изготовлении ягодных видов мармелада к яб- лочному добавляют ягодное пюре в соответствии с рецептурой. Так как студпеобразующая способность пюре определяется в значительной степени качеством и количеством содержащегося в нем пектина, то оптимальное соотношение основных компонен- тов рецептуры уточняют путем проведения пробных варок. В рецептурную смесь вводят также соли — модификаторы, или буферные соли (лактат натрия или динатрий фосфат). Вве- дение этих солей обусловливает снижение скорости и темпера- туры застудневания мармеладной массы, ее вязкость, что поз- воляет уваривать массу до более высокого содержания сухого вещества и сократить процесс сушки мармелада. Количество вводимых солей зависит от кислотности пюре. Рецептурную смесь получают в смесителях периодического' действия и затем подают на уваривание в вакуум-аппараты пе- риодического действия или в непрерывнодействующне змееви- ковые аппараты. В варочных аппаратах используется греющий пар давлением 300—400 кПа. Массу уваривают до содержания сухого вещества 68—74%. На стадии разделки уваренную массу охлаждают в емкостях, снабженных мешалкой, до температуры на 5—7°C выше темпе- ратуры студнеобразования и вводят ароматические и вкусовые вещества, красители, перемешивают и подают на отливку. Отливка производится на мармеладоотливочных машинах, выполняющих следующие операции: дозирование и разливка мармеладной массы в формы; встряхивание (для равномерного 159
распределения марм'елада в формах); выстаивание в специаль-J ной камере при 15—25 °C. Во время выстаивания идет процесс! студнеобразования длительностью от 20 до 45 мин (длитель-1 ность студнеобразования зависит от качества пюре и рецептуры! мармеладной массы); выборка мармелада из форм. Выборка! производится путем выталкивания мармелада из форм сжатым! воздухом, подаваемым через отверстия в формах диаметром! 0,2 мм. Такой интенсивный способ извлечения мармелада выз-1 ван тем, что при застудневании линейные размеры массы не' меняются и мармеладная масса прилипает к материалу форм. Извлеченный из форм мармелад имеет липкую влажную по- верхность и направляется на сушку, в результате которой со- держание сухого вещества в нем повышается до 76—80%. В про- цессе сушки на поверхности мармелада выкристаллизовывается часть сахара и образуется мелкокристаллическая корочка, пре- дохраняющая мармелад от намокания и придающая ему при- влекательный внешний вид. Процесс сушки ведут так, чтобы удаление влаги шло со скоростью выше скорости кристаллиза- ции сахара, иначе преждевременное образование корочки умень- шает влагоотдачу. Поэтому процесс сушки ведут в несколько стадий, а в сушилках имеется несколько зон с различными тем- пературными режимами. Сушку мармелада производят в ка- мерных, шкафных и конвейерных сушилках. Высушенный мар- мелад имеет температуру 60°C, поэтому его охлаждают либов| в специальных камерах, либо в помещении цеха. Продолжитель- ность охлаждения от 45—55 мин до 1,5—2 ч, в зависимости от времени года. Охлажденный мармелад укладывают в коробки или лотки, а затем в ящики. Производство желейного мармелада. Желейный мармелад выпускается трех видов: формовой, резной (трехслойный, ли- монные и апельсиновые дольки) и фигурный. В качестве студне- образователя используется агар, агароид или другие студпеоб- разующие вещества. Введением различных эссенций, пищевых кислот и красителей имитируется вкус, аромат и цвет натураль- ных фруктов. Рецептура желейного мармелада зависит от вида и жели- рующих особенностей студнеобразователей. В среднем, для об- разования достаточно прочного студня в рецептуру должно вхо- дить 0,8— 1% агара (или 1 —1,5% пектина, или 2,5—3% агарои- да), 50—65% сахара, 20—25% патоки, 23—24% воды. Для соз- дания приятного кислого вкуса добавляется 1 —1,5% пищевой кислоты. Получение желейного мармелада производится по следую- щей схеме: подготовка сырья, получение желейной массы, фор- мование, выстойка, сушка и упаковка. При использовании агара его промывают в холодной проточ- ной воде в течение 1—3 ч; в результате чего он набухает, затем
производят растворение агара в воде и вводят сахар и патоку. Полученный сахаро-паточно-агаровый сироп уваривают до со- держания сухого вещества 73—74%. Уваренную массу охлаж- дают в темперирующих машинах до 50—60°C. Технология и параметры процесса приготовления желейного мармелада на агароиде отличаются от приготовления на агаре, так как агароид обладает более низкой желирующей способ- ностью, более высокой температурой застудневания и в значи- тельной степени подвержен гидролизу в кислой среде, что резко снижает студнеобразующую способность агаронда. В связи с этим сироп на агароиде уваривают до содержания сухого ве- щества 70—72%, охлаждают уваренную массу до 74—78 °C, а для торможения гидролитического распада агароида в кислой среде вводят соли — модификаторы. Уваренная желейная масса формуется различными способа- ми на формовочном транспортере. Формовой мармелад получа- ют методом отливки в металлические формы с последующей выстойкой в течение 10—90 мин в зависимости от вида студне- образователя. Для облегчения выборки мармелада из форм по- догревают поверхность отформованных изделий. Выстойка же- лейного мармелада необходима для подсушки поверхности из- делий. После выстойки мармелад со всех сторон обсыпают сахар- ным песком и подают на сушку. Мармелад, приготовленный на агароиде, высушивается при 38—40 °C, а на агаре—при 50— 55 °C. Длительность сушки 6—8 ч. Затем мармелад охлаждают и упаковывают. Мармелад «Апельсиновые и лимонные дольки» формуется на механизированной поточной линии следующим образом. Же- лейная масса для первого слоя с температурой 55—60°C разма- зывается на ленту транспортера. Студпеобразование первого слоя ведется в шкафу при температуре воздуха 10 °C в течение 10 мин. Затем на этот слой методом размазки наносится слой нз сбивной массы. После студнеобразования второго слоя двух- слойная лента разрезается дисковыми ножами на полосы, кото- рые укладываются в продольные желоба полукруглого сечения, находящиеся на транспортере. Дозирующим механизмом отли- вочной машины производится заполнение желобов желейной массой. Полученные трехслойные заготовки (батоны) поступают на охлаждение, во время которого происходит студнеобразова- ние. Затем батоны в перевернутом виде поступают на ленточ- ный транспортер, где покрываются слоем сахара-песка и по- ступают на следующий транспортер для окончательного студне- образования. Продолжительность выстойки 60 мин. Затем заготовки поступают на резальную машину, разрезаются на от- дельные дольки и обсыпаются сахаром-песком. Дольки укла- дываются на лотки и поступают на сушку. Продолжительность 11—1513 161
сушки 6—8 ч при температуре 45°C. Готовые дольки с содер- жанием сухого вещества 81% укладываются в коробки, пакеты, лотки. Содержание сухого вещества в желейном мармеладе должно быть не менее 77%. Его следует хранить при температуре не выше 18°C и относительной влажности воздуха 75—80%. В этих условиях гарантийные сроки хранения желейного мармелада, приготовленного на агаре, 3 мес, а для мармелада, приготов- ленного на агароиде, 1,5 мес. Производство пастилы. Пастила изготовляется путем сбива- ния смеси фруктового пюре с сахаром и яичным белком. С целью закрепления пенообразной структуры к сбитой массе добавля- ется горячий сахаро-агаро-паточный сироп (клей) или горячая фруктово-ягодная мармеладная масса. При использовании ага-' рового сиропа получаемую массу называют клеевой, а в случае добавления мармеладной массы.— заварной. Процесс производства клеевой пастилы состоит из следую- щих операций: подготовка сырья, приготовление яблочно-ca-J; харной смеси, получение клеевого сиропа, сбивание, фор.мова-’ ние, сушка, укладка и упаковка. 7 Яблочное пюре, используемое в производстве пастилы, долж-, но иметь высокую студнеобразуюшую способность и влажность не более 88%. Такое пюре получают на предприятиях путем уваривания под вакуумом до содержания сухого вещества 15- 17%. Различные партии уплотненного пюре затем подвергаю: купажированию для получения пюре с определенной желирую- щей способностью. Затем уплотненное пюре смешивают с саха.- ром в смесителях периодического пли непрерывного действия. Для получения пышной пенообразной массы содержание сухого вещества в сахарно-яблочной смеси должно быть па уровне 57—59%, что достигается смешиванием сахара и пюре в соот- ношении 1 : 1. Са.харо-агаро-паточпый сироп получают путем растворения в воде при нагревании набухшего агара с последующим введе- нием в раствор рецептурных количеств сахара и патоки. Смесь перемешивают до полного растворения сахара и уваривают до содержания сухого вещества около 79% в змеевиковых аппара- тах непрерывного действия или в вакуум-аппаратах периодиче- ского действия. На крупных предприятиях пастильные массы получают сби- ванием в агрегатах непрерывного действия. Агрегат состоит из четырех цилиндров, расположенных горизонтально один над другим. Два из них являются смесителями, а в двух других осу- ществляется сбивание. В верхний смеситель непрерывно пода- ется яблочное пюре и сахарный песок. При вращении лопастного вала происходит перемешивание смеси и растворение сахара. Сахаро-яблочная смесь стекает в следующий цилиндр, в кото- 162
рый подается яичный белок, и осуществляется сбивание массы. Далее масса поступает в третий цилиндр, где продолжается процесс сбивания. При сбивании масса насыщается воздухом, ее плотность значительно снижается, а объем увеличивается почти в два раза. Сбитая масса поступает в четвертый цилиндр, где смешивается с горячим сахаро-агаро-паточным сиропом (температура сиропа 80—85°С), эссенцией, пищевой кислотой и красителем. Готовая пастильная масса, имеющая температуру около 40°C, самотеком поступает на формующую машину. Отформо- ванный пласт поступает в зону охлаждения, где происходит процесс студнеобразования. Масса приобретает прочность и эластичность, что препятствует выделению воздушных пузырь- ков из нее. Затем пласт поступает в камеру с инфракрасным обогревом, в которой происходит подсушка и образование мел- кокристаллической корочки из сахарозы, что также увеличивает прочность. Подсушенный пласт охлаждается воздухом, покры- вается слоем сахарной пудры и поступает в перевернутом виде па резальную машину. Пласт разрезается на бруски размером 70X21X20 мм. Бруски направляются на сушку в непрерывно- действующие или камерные сушилки. Процесс сушки ведут в две стадии с различным режимом. Температура воздуха на первой стадии 40—45°C, относительная влажность воздуха 40—45%, продолжительность 2,5—3 ч. Вто- рая стадия длится 2 ч и ведется при более жестком режиме: температура 50—55°C и относительная влажность воздуха 20- 25%. Пастилу, высушенную до влажности 17—19%, охлаждают, обсыпают сахарной пудрой и подают на фасование и укладку. Пастила может упаковываться в целлофановые пакеты, картон- ные коробки, короба из гофрированного картона или ящики. Производство зефира. В отличие от настилы в рецептуре зе- фирной массы содержится меньше яблочного пюре и больше агара; сахаро-агаро-паточный сироп уваривается до большего содержания сухого вещества (84—85%), яичный белок вносят в 3 раза больше, чем в пастильную массу, и сбивание осущест- вляют до меньшей плотности массы. Сбивание зефирной массы производится на агрегатах непре- рывного действия под избыточным давлением, что позволяет резко сократить продолжительность сбивания. Формуется зефир на зефироотсадочной машине, а так как зефирная масса имеет большую вязкость, чем пастильная, то при отсадке (выдавли- вании через металлический наконечник) она сохраняет придан- ную ей форму и не растекается. Отформованные порции зефира в виде полусфер направ- ляются на выстойку и подсушку. Выстойка осуществляется в специальной камере или в помещении цеха в течение 5 ч, после чего зефир подсушивают до содержания сухого вещества 77— 11* 163
80%. При этом на поверхности образуется мелкокристалличе- ская сахарная корочка. Затем половинки зефира обсыпают са-. харной пудрой и вручную складывают (склеивают) попарно! нижними, не имеющими корочки поверхностями. Склеенные по-1 ловинки зефира направляются для подсушки до содержания сухого вещества 80—84% и подаются на укладку в коробки! пакеты, картонные или фанерные ящики. | Пастильные изделия хранят в чистых, сухих, проветриваемым складах при температуре не более 18 °C и относительной влаж| ностн воздуха 75—80%. Гарантийный срок хранения при соблю! дении этих условий для клеевой пастилы и зефира 1,5 мес, для заварной пастилы — 3 мес. 1 ПРОИЗВОДСТВО МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИИ ' В группу мучных кондитерских изделий входят: печенье, пря- ники, сдобное печенье, галеты, крекеры, кексы, рулеты, торты и пирожные. Большинство мучных кондитерских изделий отли- чается высокой калорийностью. Это обусловлено использованием при их производстве в больших количествах наряду с мукой таких высокопитательных легкоусвояемых продуктов, как сахар, жиры, яйиепродукты, молочные продукты и другие. Многие муч- ные кондитерские изделия благодаря низкому содержанию влаги имеют длительный срок хранения. В настоящее время производ- ство мучных кондитерских изделий высоко механизировано. ПЕЧЕНЬЕ И ГАЛЕТЫ Печенье — наиболее распространенный вид мучных кондитера ских изделий с большим содержанием сахара и жира, низкой влажностью, разнообразной формы. Печенье подразделяется на сахарное, затяжное и сдобное. Сахарное печенье изготавлива- ется из высокопластичного теста, поэтому готовые изделия от- личаются хорошей пористостью, набухаемостью, высокой хруп- костью. Затяжное печенье вырабатывают из упруго-эластичного теста, поэтому готовые изделия характеризуются наличием сло- истости, меньшей хрупкостью и набухаемостью. Сдобное пе- ченье (песочное, сбивное, миндальное и др.) вырабатывают из разных по рецептуре видов теста, в рецептуру которого входит большое количество сахара, жиров, яйцепродуктов. Во всех этих видах печенья используются химические разрыхлители теста. При изготовлении теста для галет и крекеров в качестве раз- рыхлителей используют дрожжи. Получение различных видов печенья, галет и крекеров имеет свои особенности, но можно выделить следующие общие основ- ные стадии: подготовка сырья, замес теста, формование, выпеч- ка, охлаждение и упаковка. , 164
Основным видом сырья при производстве печенья, галет и крекеров является пшеничная мука высшего, I и II сортов. От- дельные партии муки одного сорта смешивают в различных со- отношениях для получения муки оптимального качества, добав- ляют крахмал и кукурузную муку согласно рецептурам. Все сыпучее сырье (мука, сахар, крахмал и т. п.) просеивают для удаления примесей и подвергают магнитной очистке для осво- бождения от ферропримесей. Все виды жидкого сырья (молоко цельное и сгущенное, расплавленные жиры, патоку, инвертный сироп и т. д.) пропускают через сито с отверстиями определен- ного диаметра. Фруктовое сырье протирают на протирочной ма- шине. Приготовление теста для различных видов печенья осущест- вляется по-разному. Главную роль в образовании кондитерского теста играют белки пшеничной муки, способные при набухании в воде образовывать клейковину, обладающую упругоэластич- ными свойствами. На процесс набухания белков муки сущест- венное влияние оказывают компоненты рецептуры теста. Так, присутствие сахара ограничивает набухание белков муки, дела- ет тесто более пластичным и мягким. При избытке сахара полу- чается расплывающееся, липкое тесто. Жир также уменьшает набухаемость белков и, следовательно, увеличивает пластич- ность теста; крахмал, молочные продукты также способствуют увеличению пластичности теста. Большое влияние на свойства теста оказывают технологиче- ские условия замеса: влажность, температура, продолжитель- ность. Повышение этих параметров приводит к ускорению набу- хания белков муки, понижение—к ограничению набухания. Изменяя условия замеса и соотношение между компонентами теста, можно получать тесто с различными упругопластичновяз- кими свойствами. Для получения пластичного, легко рвущегося сахарного теста в рецептуру вводят большое количество сахара и жира. Такое тесто имеет меньшую влажность, низкую темпе- ратуру и не требует продолжительного замеса. При замесе за- тяжного теста, наоборот, создаются все условия для более пол- ного набухания белков муки, что обусловливает получение упру- гого теста. Этому способствует меньшее количество сахара и жира в тесте, большая влажность, повышенная температура теста и более продолжительный замес. Замес теста для затяжного печенья и крекеров осуществля- ется в машинах периодического действия, а для сахарного — в агрегатах непрерывного действия. Для замеса теста периоди- ческим способом используются универсальные месильные маши- ны, имеющие корытообразный корпус, внутри которого враща- ются Z-образные лопасти, и горизонтальные барабанные месиль- ные машины с П-образными месильными лопастями. При за- месе теста периодическим способом большое значение имеет 165
порядок загрузки сырья в месильную машину. Сырье вводятЯ в следующей последовательности: сахар, соль, расплавленным жир, сгущенное молоко, яйца, патока, инвертный сироп, водя или молоко, все перемешивают в течение 2—3 мин н добавляю-® разрыхлители (соду, углекислый аммоний) и муку с крахмалом® Продолжительность замеса теста для затяжного печенья состав® ляет 40--60 мии при 30—40°C. Я Получение теста для галет и крекеров осуществляют по схе® ме: замешивание опары влажностью 52—60% из 10—25% мук® от всей положенной ио рецептуре и дрожжей с дальнейшем выстойкой при 32—35°С в течение 1 ч для галет и до 10 ч дл® крекеров. При этом происходит процесс брожения, формируете® вкус и увеличивается набухаемость белков. По окончании про® цесса брожения опары на ней замешивают тесто, добавляю® воду, все компоненты, кроме муки, и перемешивают. Затем в во® дят муку и производят замес теста в течение 25—60 мин. Темпе® ратура теста при этом 32 —36 °C, влажность теста для галет-И 31—36%, для крекеров — 26—31%. Тесто для сахарного печенья замешивают в агрегатах непрв® рывного действия. Процесс осуществляют путем смешивания предварительно приготовленной эмульсии с мукой и крахмалом. Эмульсию готовят из воды и всех компонентов, кроме муки и крахмала. Жир в эмульсии должен быть равномерно дисперги- рован в воде, чему способствует добавление специальных эмуль- гирующих веществ (лецитин яичного желтка, казеин молока, фосфатидные концентраты). Тесто, приготовленное на эмульсии, имеет более однородную консистенцию и лучше формуется. Эмульсию готовят в две стадии: смешивание и сбивание. Смешивание производится в цилиндрическом смесителе, при ; этом происходит растворение компонентов рецептуры. Сбивание эмульсии осуществляется в центробежном эмульсаторе непре- рывного действия либо в гидродинамическом преобразователе. Центробежный эмульсатор представляет собой корпус, внутри которого находятся четыре диска — два неподвижных и два вра- щающихся. Смесь при вращении дисков разбивается на мель- чайшие частицы, образуя эмульсию. Гидродинамический преоб- разователь состоит из сопла и расположенного внутри резона- тора. При истечении смеси сырья под определенным давлением из сопла в струе возникают колебания со звуковой частотой. Резонатор усиливает интенсивность колебаний и передает их окружающей жидкости, под действием колебаний происходит дробление жира на мельчайшие шарики. При многократном пропускании смеси через преобразователь получается мелкодис-. персная эмульсия, f Полученная эмульсия и мука подаются в камеру предвари- тельного смешивания агрегата непрерывного замеса теста. Ка- мера представляет собой цилиндрическую емкость, внутри кото-
рой вращается лопастной Вал. Здесь происходит первая стадия образования теста. Далее масса поступает в горизонтальную тестомесильную камеру с лопастным валом, где поддерживается определенная температура. Замес продолжается 16—18 мин. Готовое тесто влажностью 16—17% при температуре 25—28°C поступает на формование. Формование сахарного и затяжного печенья, крекеров и га- лет осуществляется различными методами в зависимости от свойств и вида теста. Сахарное печенье формуется на ротаци- онных машинах, формующий механизм которых состоит из вра щающихся навстречу друг другу рифленого вала и формующего ротора, на поверхности которого выгравированы углубления (формы с рисунком). При вращении происходит впрессовывание теста в углубления ротора. Избыток теста счищается с поверх- ности ножом. Извлечение отформованных заготовок из ротора производится с помощью транспортерной ленты, прижимаемой к формующему ротору ведущим барабаном транспортера. Из- влеченные заготовки поступают на ленту транспортера и на- правляются на выпечку. Затяжное печенье, галеты и крекеры формуют методом штам- пования. Перед подачей на штампмашипу тесто проходит ста- дию прокатки, при которой многократно пропускается между двумя гладкими вращающимися валками. Прокатка чередуется с периодами вылеживания теста. Кусок теста, проходя между валками, превращается в пласт определенной толщины. Для равномерного распределения возникающих в тесте напряжении пласт периодически поворачивают иа 90°. Обычно после пяти кратной прокатки тесто оставляют на 2—2,5 ч (вылеживание теста), при этом происходит распределение внутренних напря- жений, возрастает пластичность теста. Затем проводится повтор- ная четырехкратная.прокатка с чередованием поворотов и умень- шением толщины пласта; после следует второе вылеживание геста в течение 30 мин. Последняя, третья пятикратная прокат- ка проводится до достижения толщины пласта 10—12 мм. В ре- зультате такой обработки тесто приобретает слоистую структуру, уменьшаются его упругоэластичные и повышаются пластич- ные свойства, снижается вязкость, в готовых изделиях увеличи- вается хрупкость, набухаемость, улучшаются вкусовые качества. Количество прокаток и продолжительность вылеживания зави- сят от сорта муки: чем ниже сорт, тем меньшее число прокаток и короче стадия вылеживания. Тесто после ирокаток подается на штампмашины, штампую- щий механизм которых состоит из матриц, имеющих форму стакана с заостренными кромками. Внутри матриц движется пуансон в виде пластин с гравировкой п имеются шпильки, про- калывающие тестовую заготовку. Штампующий механизм, опу скаясь на тестовую ленту, некоторое время движется вместе с 167
ней в горизонтальном направлении, затем поднимается вверм возвращается в исходное положение, и цикл вновь повторяется В момент формования матрица вырубает тестовые заготовки! а пуансон, прижимаясь к тестовой ленте, наносит рисунок. OjB новременно тестовые заготовки прокалываются шпильками. ЧИ рез проколотые дырки из тестовой заготовки выходят пары, H'S препятствует образованию вздутий на поверхности выпеченное изделия. Н В последнее время для формования затяжного печенья им пользуется роторный способ формования. Он заключается в той что вырезка тестовых заготовок из прокатанного теста проиЯ водится вращающимся ротором, на котором укреплены матрице Отформованные заготовки направляются на выпечку, во вре- мя которой происходят сложные физико-химические и коллоид- ные процессы и удаляется влага. Под влиянием высокой темпе- ратуры в заготовках идет перенос тепла и влаги. Вначале про- исходит прогрев теста и испарение влаги из поверхностных слоев и перемещение части влаги от наружных слоев к центральным, затем наступает период перемещения влаги от внутренних слоев к наружным. Под действием высокой температуры в пекарной ' камере идет быстрый прогрев заготовки. К концу выпечки тем- I пература поверхности заготовки достигает 180°С, центральных слоев—106—108 °C. При достижении температуры 50—70°C в тестовой заготовке происходит денатурация белков, сопровождающаяся выделением воды, поглощенной при набухании. Крахмал при этих темпера- турах интенсивно поглощает воду, набухает и частично клевете^ ризуется. Под воздействием температуры происходит разложе- ние химических разрыхлителей с образованием газообразных продуктов, что обусловливает увеличение объема заготовок. Раз- рыхлению теста способствует также и парообразование. Воздей-. ствие высоких температур приводит к ряду химических измене- ний в тесте: часть крахмала гидролизуется с образованием рас- творимого крахмала и декстринов, происходит разложение сахаров (карамелизация); также происходит взаимодействие сахаров с азотсодержащими веществами, в результате чего об- разуются соединения с характерным ароматом и цветом. Для каждого вида теста устанавливается режим выпечки, учитывающий его особенности и оптимальные условия процесса. Продолжительность выпечки зависит от влажности теста, тем- пературы в печи и других факторов. Для сахарного и затяжного печенья и крекеров она составляет 4—5 мин, для сдобного пе- ченья — от 3 до 10 мин. для галет — от 7 до 15 мин. Выпечка печенья осуществляется в печах различных конст- рукций. Наиболее распространенными являются печи с газовым или электрическим обогревом и подом в виде ленточного или цепного транспортера. 168
При выходе из печи печенье имеет высокую температуру (118—120 °C), при которой нельзя снять изделия с пода без на- рушения их формы. Поэтому изделия охлаждаются вначале до температуры 65—70°C, когда они затвердевают, а затем их сни- мают с пода и охлаждают далее до 30—35°C на охлаждающих транспортерах, заключенных в деревянные или металлические короба. Продолжительность охлаждения зависит от температу- ры и скорости охлаждающего воздуха: при высоких температу- рах удлиняется процесс и происходит большая потеря влаги, при низких — растрескивание поверхности изделий. Оптималь- ными являются температура воздуха 20—25 °C и скорость его движения 3—4 м/с. Охлажденное печенье поступает на упаковку. Некоторые сорта печенья перед упаковкой подвергают от- делке (глазирование шоколадной глазурью, прослойка начин- ками, обсыпка миндалем, сахарной пудрой, сахаром-песком), в результате чего улучшается внешний вид и повышаются вку- совые достоинства изделий. Печенье, галеты и крекеры фасуют в пачки, сдобное пе- ченье— в картонные коробки. Фасовка в пачки осуществляется на машинах различных конструкций, для укладки пачек в ко- робки также используются специальные машины. При фасовке в коробки печенье укладывают или засыпают вручную. Печенье, крекеры и галеты следует хранить в сухих, провет- риваемых, не зараженных вредителями складах при температу- ре не выше 18°C и относительной влажности воздуха 70—75%. Гарантийный срок хранения для сахарного н затяжного печенья 3 мес, для сдобного в зависимости от содержания жира — от 15 до 45 сут, для крекеров и галет от 1 до 6 мес, для герметически упакованных галет 2 года. Качество готовых изделий регламентируется соответствую- щими стандартами по органолептическим (вкус, запах, цвет, форма и т. д.) и по физико-химическим (содержание сахара, жира, влаги, щелочность и т. д.) показателям. ПРЯНИКИ Пряники — мучные кондитерские изделия разнообразной фор- мы, содержащие значительные количества сахаристых веществ и пряности. Различают два вида пряников: заварные и сырцо- вые. Все виды пряников могут выпускаться с начинкой или без нее. Они вырабатываются с различной внешней отделкой: гла- зированные сахарным сиропом, шоколадной глазурью, обсыпкой сахаром, маком и др. В настоящее время на крупных предприя- тиях пряники вырабатывают на поточно-механизированных ли- ниях. Технологическая схема производства сырцовых пряников со- стоит из следующих операций: подготовка сырья, замес теста, 169
формование, выпечка, охлаждение, отделка и упаковка. В про- изводстве заварных пряников замесу теста предшествуют стадии приготовления и охлаждения заварки. Тесто для сырцовых пряников содержит значительное коли- чество сахара, что ограничивает набухание белков муки и спо- собствует образованию рыхлого, вязкого теста. Замес теста осуществляется в барабанных месильных машинах с П-образ- пыми лопастями или в универсальных месильных машинах с Z-образиыми лопастями. Сырье загружается в машину в опре- деленной последовательности: сахар, вода, мед, патока, инверт- ный сироп, меланж, эссенция, химические разрыхлители и в по- следнюю очередь мука. Все сырье без муки и химических раз- рыхлителей перемешивают в течение 2—10 мин, что обеспечи- вает растворение сахара и равномерное перемешивание сырья. После этого вводят химические разрыхлители в виде водного раствора и муку. Продолжительность замеса теста составляет 5 -12 мин и зависит от температурных условий цеха, частоты вращения вала и вместимости месильной машины. Полуфабри- каты, получаемые путем нагревания (сахарный и инвертный си- ропы, жженка и т. д.), перед введением в машину охлаждаются до 20°C. Температура готового теста не должна превышать 20—22 °C, а его влажность — 23,5—25,5%. Приготовление заварного пряничного теста состоит из трех фаз: заваривание муки в сахаро-медовом, сахаро-паточном или сахаро-паточно-медовом сиропе; охлаждение заварки и замес теста. Заварку готовят следующим образом: в открытом вароч- ном котле перемешивают сахар, мед, патоку и воду при темпе- ратуре 70—75°С до полного растворения сахара, полученный сироп подают в месильную машину и при температуре не ниже 65°С добавляют муку. Заваренную массу перемешивают 10— 15 мин и охлаждают до температуры 25—27 °C в той же машине путем подачи холодной воды в водяную рубашку. Влажность заварки 19—20%. К охлажденной заварке добавляют остальное сырье и производят замес теста. Продолжительность замеса 10—60 мин в зависимости от частоты вращения месильного ва- ла. Температура готового теста 29—30°C, влажность —20—22%. Пряничное тесто формуют преимущественно на отсадочных машинах типа ФПЛ, работа которых осуществляется следующим образом. Тесто из воронки захватывается двумя рифлеными валками, вращающимися навстречу друг другу, и продавливает- ся через шаблоны с вырезом разнообразного контура. От жгутов теста с помощью металлической струны отсекаются заготовки, которые укладываются рядами на трафареты или на стальную ленту печи. Пряничное тесто формуют также ручным способом с приме- нением разнообразных приспособлений (металлических выемок или деревянных форм).
Выпечка пряников осуществляется в основном в конвейер- ных печах непрерывного действия. Продолжительность выпечки при температуре около 200—240°C 7—12 мнн. После выпечки пряники охлаждают в течение 20—22 мин до 40—45°C. после чего снимают с пода и окончательно охлаж- дают. С целью сохранения свежести, уменьшения скорости черст- вения и улучшения вкусовых качеств пряники глазируют. Для этого на поверхность пряников наносится слой сахарного сиропа, в котором после охлаждения выкристаллизовывается сахароза. В результате на поверхности пряников образуется глянцевая, мраморного вида корочка. Глазирование производят периодиче- ским способом в дражеровочных котлах или в агрегатах непре- рывного действия. Пряники упаковывают в ящики из гофрированного картона,, фанерные или дощатые. Часть пряников расфасовывают в ко- робки. Срок хранения пряников в сухих, вентилируемых помещени- ях при температуре 18 °C и относительной влажности воздуха 65 —75% составляет 10—45 сут в зависимости от типа пряников. ВАФЛИ Вафли — изделия, представляющие собой высокопорнстые листы с начинкой или без нее. Выпускаются вафли разнообраз- ной формы: прямоугольные, круглые, фигурные и т. д., они мо- гут быть полностью или частично покрыты шоколадной гла- зурью. Технологический процесс получения вафель состоит из сле- дующих операций: замес теста, выпечка вафельных листов, охлаждение, приготовление начинки, получение переслоенных начинкой пластов, их охлаждение, резка пластов, завертка и упаковка. В настоящее время вафли получают на поточно-меха- низированных линиях, на которых выполняются все операции по их изготовлению. Тесто для вафель имеет сметанообразную консистенцию, низ- кую вязкость н содержит до 65% воды, чем отличается от теста тля других видов мучных кондитерских изделий. Вафельное тес- IO готовится па агрегатах непрерывного действия следующим образом. .. . Сначала получают концентрированную эмульсию па эмуль- гаторе, представляющем собой горизонтальный цилиндрический аппарат с Т-образными лопастями. В эмульсатор загружают все сырье, за исключением муки (желток или меланж, фосфатиды, растительное масло, соль, соду), и перемешивают около50мпн. Затем добавляют около 5% воды от общего количества, пред- назначенного для замеса теста, и перемешивают еще 5 мнн. Коп- 171
центрированную эмульсию и воду непрерывно подают в гомо-1 генизатор. Он представляет, собой вертикальный цилиндр, в ко! тором вращается тарельчатый ротор с щелевидпыми отверстия ми. Под действием ротора образуется мелкодисперсная эмулш сия, она непрерывно подается в вибросмеситель, где происходи образование теста. В этот смеситель непрерывно подается мука4 и в результате механического перемешивания и вибрации, соз- даваемой вибратором, обеспечивается равномерное распределе- ние компонентов в смеси н сокращается продолжительность за^ меса теста. Л Выпечка вафельных листов осуществляется в полуавтомат» ческих печах с газовым или электрическим обогревом при пр» мом контакте вафельного теста с массивными нагретыми меЯ чаллическнми плитами (вафельницами), количество который 24 30. Печь работает следующим образом, Вафельное тестя насосом подается на нижнюю подогретую плиту н разливаете^ по его поверхности. Верхняя плта опускается и вафельница попадает в обогреваемую зону печи. Температура в печи 150— 170°С, продолжительность выпечки 2—4 мин. За это время кон- вейер с вафельницами совершает полный оборот, в конце цикла верхняя плита поднимается, и вафельный лист снимается. По- верхность плиты может быть гладкой, гравированной или фи- гурной, что обусловливает рисунок на поверхности готовых ва- фельных листов. При производстве вафель используются жировые, пралино- вые, фруктовые и помадные начинки. Наиболее широко исполь- зуются жировые начинки, получаемые на основе гидрированного кондитерского жира или кокосового масла и сахарной пудры. Жировая начинка содержит большое количество'воздуха. т. е. она кремообразная, имеет тающую, маслянистую, нежную кон- систенцию. Помадные начинки готовят путем введения в помад- ную массу жира, фосфатидов и сорбита, что обеспечивает сни- жение перехода влаги из начинки в вафельные листы. Фрукто- вые начинки получают либо при уваривании фруктово-сахарной смеси до содержания сухого вещества 85%, либо при смешива-1 пни фруктовой подварки с сахарной пудрой, что обеспечивает хрустящие свойства вафельных листов. Прослойку вафельных листов начинкой осуществляют на спе- циальных машинах. Вафельные листы укладывают на транспор- тер, и лист подается под намазывающий механизм. Намазываю- щий механизм состоит из трех валков, которые ровным слоем наносят начинку на вафельный лист. На вафельный лист с на- чинкой укладывают второй вафельный лист и вторым намазы- вающим механизмом наносится следующий слой начинки. На него укладывается третий вафельный лист и образуется пяти- слойный вафельный пласт. Готовые пласты охлаждают в холо- дильных шкафах непрерывного действия при 4 °C. 172
Охлажденные вафельные пласты поступают на струнные ре- зальные машины, обеспечивающие резку вафельных пластов в продольном и поперечном направлениях. Вафли укладывают в ящики пли расфасовывают в пачки или коробки. ПИРОЖНЫЕ И ТОРТЫ Пирожные и торты — изделия разнообразной формы и раз- меров, с привлекательным внешним видом, отличающиеся высо- кой калорийностью. Классифицируются в зависимости от вида основного (выпеченного) полуфабриката на следующие группы изделий: бисквитные, песочные, слоеные, миндально-ореховые, воздушные, вафельные, заварные, сахарные и др. Технологический процесс получения тортов и пирожных со- стоит из следующих основных стадий: получение основных вы- печенных полуфабрикатов, изготовление отделочных полуфаб- рикатов, отделка изделий. Бисквитный полуфабрикат, обладающий пышной, мелкопо- ристой. эластичной структурой, получают путем сбивания мелан- жа и сахарного песка и последующего смешивания с мукой. Бисквитное тесто получают периодическим способом на сбиваль- ных машинах или на станциях непрерывного сбивания. Приго- товленное тесто разливают в капсулы различной формы п вы- пекают в печах при температуре около 200°C в течение 40— 65 .мин. Выпеченный полуфабрикат выстаивают 20—30 мин и затем извлекают из форм. Песочный полуфабрикат получают из пластичного теста с вы- соким содержанием жира, яиц и сахара. Тесто готовят в уни- версальных месильных машинах, раскатывают в пласты толщи- ной 3—4 мм и выпекают при 200—225°C в течение 8—15 мин. Влажность готового полуфабриката 4—7%. Слоеный полуфабрикат имеет слоистую структуру, обуслов- ленную многократным складыванием пласта теста, содержащего большое количество жира. Слой теста чередуется с тонкой про- слойкой жира. Процесс получения такого теста состоит из за- меса теста, подготовки сливочного масла и прокатки теста с маслом. Замес теста осуществляют в универсальных месильных машинах при условиях, обеспечивающих высокую степень на- бухания белков муки. Сливочное масло смешивают с мукой в соотношении 10: I и охлаждают. Затем кусок теста раскатыва- ют в пласт и заворачивают в пего масло. Тесто с завернутым в пего маслом неоднократно прокатывают, складывают и охлаж- дают, после чего эти операции повторяют. Выпечку производят при температуре 215—250°C в течение 25—30 мин, затем охлаж- дают в течение I ч и направляют на отделку. Миндально-ореховый полуфабрикат готовится из предвари- тельно очищенных ядер миндаля или другого ореха, смешанных 173
с сахаром и белком и последующим измельчением на валковыхИ мельницах. Растертую массу смешивают с мукой и белком, фор-т муют и выпекают при 150—160°C в течение 25—35 мин. Заварной полуфабрикат готовится путем заваривания муки л смешивания заваренной массы с большим количеством мелан- жа. При выпечке заготовок в них образуется полость, запол- няемая затем отделочным полуфабрикатом (кремом). Белково-сбивной или воздушный полуфабрикат получают пу- тем сбивания белков с сахаром и последующей выпечкой. Массу сбивают в течение 30—50 мин из предварительно охлажденных яичных белков до увеличения первоначального объема в 7 раз, затем вводят сахар, ванильную пудру и т. д. Выпечку осущест- ' вляют при 100—135°C в течение 1 ч. В настоящее время существуют механизированные поточныея линии по производству заварных пирожных типа «Эклер» и бис-Я квитных тортов. Д Для придания выпеченным полуфабрикатам красивого внешЯ него вида и улучшения вкуса и аромата используются отделочЯ иые полуфабрикаты: кремы, фруктово-ягодные начинки, глазуЯ ри, сиропы, цукаты, желе, помады п др. В Кремы представляют собой пенообразные массы, отличаю-И щиеся высокой пищевой ценностью и вкусом. Кремы получают путем сбивания на сбивальных машинах сливочного масла, яиц, сахара, какао порошка, орехов, коньяка, ликеров и т. п. Наибо- лее широко используются масляные и белковые кремы. Масля- ный крем готовят путем сбивания сливочного масла с сахаро- мрлочиым сиропом на яичной основе, или получают сбиванием сливочного масла с сахарной пудрой. Белковые кремы получают сбиванием яичного белка с са- харом. Приготовление других отделочных полуфабрикатов (помада, сиропы, мармелад, шоколад и др.) принципиально не отличает- ся от технологии их получения в производстве сахарных конди- терских изделий. Отделку выпеченных полуфабрикатов проводят в три стадии. Сначала осуществляют подготовку выпеченных полуфабрикатов, затем прослойку отделочными полуфабрикатами и художествен- ное оформление верхней поверхности. Штучные полуфабрикаты, имеющие полость, заполняют отделочными Оформление тортов-и пирожных — сложная операция, требую-] щая навыка и художественного вкуса. | Готовые торты укладывают в художественно оформленные] картонные коробки, пирожные — в лотки, закрывающиеся крыш-1 кой. Эти продукты являются скоропортящимися и хранятся в хо-| лоднльннках при 0—6°С. В зависимости от вида отделочных] полуфабрикатов срок храпения тортов и пирожных составляет] от 6 до 72 ч | полуфабрикатами.
у| глава ТЕХНОЛОГИЯ СПИРТОВОГО И ЛИКЕРО-ВОДОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОИЗВОДСТВО ЭТИЛОВОГО СПИРТА Этиловый спирт (винный спирт, этанол) широко использу- ется в различных отраслях народного хозяйства. В технических отраслях используется технический этиловый спирт, получаемый из этиленсодержаши.х газов, древесины и отходов производства целлюлозы. В отраслях пищевой промышленности (консервная и витаминная, виноделие, производство ликеро-водочных изде- лий), а также в медицинской промышленности используется пи- щевой спирт, получаемый из пищевого сырья. Этиловый спирт представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом. Он смеши- вается с водой в любых соотношениях. Температура кипения спирта при нормальном давлении 78,3°С, температура замерза- ния минус 117°C. Этиловый спирт гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха, из растительных и животных тканей, вызывая их разрушение. Химически чистый этиловый спирт имеет ней- тральную реакцию; спирт, вырабатываемый пищевой промыш- ' ленностью, имеет слабокислую реакцию, обусловленную при- сутствием органических кислот. Спирт и его крепкие водные растворы легко воспламеняются и горят некоптяшнм пламенем. Пары спирта вредны для человека, предельно допустимая их концентрация в воздухе I мг/л. Спирт взрывоопасен. Существует два способа получения спирта: биохимический (микробиологический) и химический. В основе первого способа лежит сбраживание сахаров дрожжами. По второму спирт по- лучают из этилена путем его гидратации. Биохимическим путем спирт получают из растительного сырья, содержащего большие количества углеводов. Технология производства спирта (рис, 6.1) состоит из сле- дующих стадий: 1) подготовка крахмалсодержащего сырья и осахаривающих материалов; 2) разваривание кра.хмалсодержащего сырья; 3) осахаривание крахмалсодержащего сырья; 4) культивирование дрожжей; 5) сбраживание осахапенной массы (на рис. 6.1 эта стадия обозначена «Возбраживание сусла»); 6) извлечение спирта из бражки и его очистка. 175
Зрелая бражка \перегонка зрелой бражки и ректификация спирта I I ПГ f ( Спирт-рек- Сивушные Эфироальде- Варда Лютерноя тификот мосла гидная води фракция Рис. 6.1. Принципиальная технологическая схема произ- водства спирта из зерна и картофеля СЫРЬЕ СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА Основным видом сырья в производстве пищевого спирта яв- ляется растительное сырье, богатое крахмалом (зерновые куль- туры, картофель), сахаром (меласса, сахарная свекла) и клет- чаткой (древесина). Картофель — лучший вид сырья для производства спирта. С единицы посевной площади из картофеля можно получить в среднем в 3 раза больше крахмала, чем из зерновых культур, а, следовательно, и больше спирта. Кроме того, картофельный 176
крахмал дает более высокий выход спирта. На спиртовых заво- дах перерабатывают технические сорта картофеля, удовлетво- ряющие следующим требованиям: высокая крахмалистость, вы- сокая урожайность, стойкость к заболеваниям, устойчивость при хранении. К основным сортам, перерабатываемым на спирт, от- носятся Лохвицкий, Немешаевский юбилейный, Остботе, Вольт- ман и другие. Картофель, поступающий на спиртовые заводы, сортируют на полноценные клубни, закладываемые на хранение, и поврежденные, отправляемые на переработку. Хранят карто- фель преимущественно в буртах. Зерновые культуры используются в спиртовом производстве, во-первых, для получения солода, необходимого для осахарива- ния крахмала, и во-вторых, непосредственно перерабатываются на спирт. Для приготовления солода используют ячмень, овес, просо, рожь, удовлетворяющие целому ряду требований (влаж- ность, содержание сора и зерновой примеси, способность и энер- гия прорастания). Качество зерна, поступающего на непосред- ственное получение спирта, не регламентируется, но желательно, чтобы оно имело высокую крахмалистость. Для получения спир- та используются рожь, пшеница, ячмень, кукуруза, овес и просо. Химический состав зерновых злаков зависит от их сорта, почвенно-климатических условий выращивания и других фак- торов. В среднем зерно злаков содержит 14—15% воды и 85—• 86% сухого вещества. Содержание крахмала в зерне пшеницы может изменяться в пределах 49—73%, ржи — 55—73%, ячме- ня — 45—68%, овса —24—64%, кукурузы — 61—83%, проса — 51—70%, риса — 48—68%. Общее содержание сахаров в зрелом зерне 2—5%. В спиртовом производстве суммарное содержание в перера- батываемом сырье крахмала и сахаров называют крахмали- стостью. Как сырье для производства спирта, хлебопекарных дрожжей и других продуктов бродильных производств используется ме- ласса, являющаяся побочным продуктом свеклосахарного про- изводства. Опа представляет собой темно-коричневую вязкую жидкость. Химический состав мелассы зависит от качества свек- лы и условий ее переработки на сахарных заводах. Средний химический состав мелассы следующий (в %): вода—18—25; сахароза — 45—50; инвертный сахар — 0,5; рафиноза — 2; не- сбраживаемые вещества (несахара) —35—40. . Предприятия спиртовой промышленности потребляют значи- тельное количество воды. Источниками водоснабжения спирто- вых заводов являются реки, пруды, артезианские скважины. Качество воды оказывает большое влияние на технологические процессы. Важным показателем качества воды является жест- кость, окисляемость, бактериальная чистота. Различают жест- кость общую, карбонатную и некарбонатную. Общая жесткость 12—1513 177
воды обусловлена присутствием в ней солей кальция и магния Карбонатная жесткость (временная) обусловлена наличием гид- рокарбопатов кальция и магния, которые при кипячении воды превращаются в карбонаты и выпадают в осадок. Некарбонат- ная (постоянная) жесткость обусловлена наличием в воде хло- ридов, сульфатов и других солей кальция и магния, которые при кипячении не выпадают в осадок. Общая жесткость равна сумме карбонатной и некарбонатной жесткости. Окисляемостью воды называют способность веществ, содер- жащихся в воде, реагировать с окислителями. Ее выражают количеством .миллиграммов кислорода, необходимого для окис- ления веществ, содержащихся в 1 л воды. Окисляемость харак- теризует степень загрязнения воды органическими веществами. Бактериальная чистота воды характеризуется общим числом микроорганизмов в 1 мл воды и числом бактерий кишечной группы. Вода, используемая в спиртовом производстве, должна удов- летворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде, кроме того, нежелательно использовать воду с высокой карбонатной жесткостью и щелочностью. ПОДГОТОВКА ЗЕРНА И КАРТОФЕЛЯ Подготовка заключается в доставке сырья на предприятие, отделении примесей п измельчении. Доставка картофеля осу- ществляется гидравлическим транспортером, при движении по ко- торому происходит отделение примесей (солома, ботва, камни, песок). Мойка картофеля производится в специальных моечных машинах. Вымытый и взвешенный картофель подают на разва- ривание. Все виды зерна, поступающего на производство спирта, очи- щают от пыли, земли, мелких камней, соломы и т. д. на воздуш- но-ситовом сепараторе, а от металлических примесей — на маг- нитных сепараторах. Беспленчатое зерно после очистки и взве- шивания подают на разваривание. Пленчатое зерно (ячмень, овес, просо) перерабатывается в смеси с беспленчатым сырьем из расчета содержания пленок в смеси не более 8%. В этом слу- чае разваривание каждого вида сырья производится отдельно, а осахаривание и брожение совместно. При отсутствии бесплеи- чатого сырья пленчатое зерно подвергают предварительной об- работке с целью удаления или измельчения пленок. Для этого ячмень и просо измельчают и разделяют на две фракции: муку и подработанное зерно. Обе фракции разваривают отдельно. Овес обрабатывают на бичевой рушилке и полученную смесь из обрушенных зерен, пленки и измельченных зерен разделяют на три фракции. Пленка (лузга) является отходом производ- ства, остальные фракции разваривают отдельно друг от друга. 178
На спиртовых заводах, работающих по непрерывной схеме раз- варивания сырья, производят измельчение всего сырья, направ- ляемого на разваривание. Картофель дробят на молотковых дробилках, зерно — на вальцовых станках. В измельченном картофеле не должны оста- ваться частицы размером более 3 мм. Зерно должно быть раз- дроблено равномерно и проход измельченной массы через сито с диаметром отверстий 1 мм должен составлять 75—100%. Измельченное сырье смешивают с водой, подогревают до определенной температуры и подают на разваривание. К измель- ченному зерну добавляют 280—300% воды, а к картофельной кашке— 15—20% к массе сырья. Эта операция называется при- готовлением замеса. Концентрация сбраживаемых веществ в за- месе должна обеспечивать накопление спирта в бражке па уров- не 10%, так как увеличение содержания спирта в бражке приво- дит к торможению процесса брожения. Замес перед разварива- нием подогревают до температуры не выше 40°C, используя для этого вторичный пар. ПОДГОТОВКА ОСАХАРИВАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ Для осахаривания крахмала на спиртовых заводах исполь- зуется солод и ферментные препараты. Солодом называют зерно, которое проросло в определенных условиях. При прорастании в зерне образуются амилолитиче- ские, протеолитические и другие ферменты. Солод на спиртовых заводах получают из ячменя, ржи, пшеницы, овса и проса по следующей схеме: I) очистка зерна; 2) замачивание; 3) проращивание; 4) измельчение; 5) смешивание с водой. Очистку зерна производят на воздушно-ситовом сепараторе, магнитном сепараторе и триере. Очищенное зерно сортируют па фракции по величине на сортировочной машине. Полученные фракции раздельно поступают на замачивание и проращивание. При замачивании зерно поглощает воду, необходимую для про- растания, освобождается от остатков примесей и дезинфициру- ется. На скорость замачивания влияет температура и состав воды, культура зерна, его размеры и г. д. Наиболее оптималь- ная температура воды 10—15°С. Беспленчатые культуры (рожь, пшеница) поглощают влагу при замачивании в 1,5—2 раза быстрее, чем пленчатые. Крупные зерна одной и той же куль- туры поглощают влагу при замачивании медленнее, чем мелкие. .Замачивание -зерна производят в цилиндроконических стальных аппаратах, внутри которых установлена вертикальная труба. 179
через которую подается сжатый воздух для перемешивания зер на. На верхнем конце трубы укреплено сегнерово колесо. Цнр куляцию зерна в аппарате осуществляют следующим образом подают сжатый воздух в центральную трубку, где образуется смесь воды, зерна и пузырьков воздуха. Эта смесь поднимается вверх, проходит через сегнерово колесо, при вращении которого зерно распределяется по периферии аппарата. Такая циркуляция обеспечивает перемешивание зерна и его мойку. Применяют следующие способы замачивания зерна: воздуш но-водяной, замачивание в непрерывном токе воды и воздуха оросительное замачивание и воздушно-оросительное замачива ние. При воздушно-водяном способе зерно выдерживают по, водой 2—3 раза в течение 3—4 ч. После каждого замачивани: воду сливают и зерно оставляют без воды в течение 2—3 ч. Пр| достижении влажности зерна 38—40% его отправляют на про ращивание. Проращивание зерна осуществляют на токовых или пиевма тических солодовнях, где создаются определенные условш (влажность, температура, аэрация и др.). При проращиваиш зерна в нем происходят сложные морфологические, цнтологиче ские и биохимические изменения: образуются корешки и заро дышевый листок, растворяется эндосперм, ферменты переходя: из неактивного в активное состояние и начинается синтез фер ментов. Происходит накопление амилолитических, протеолити ческих, цитолитических и других ферментов. Активность амило литических ферментов увеличивается в 3—5 раз, протеиназ — в 40 раз. Под действием ферментов в прорастающем зерне про исходят процессы распада запасных веществ эндосперма (крах мал, белки и др.) и синтез новых веществ в зародыше, необхо димых для его роста. Цель проращивания зерна — накопление достаточного коли- чества активных ферментов амилолитического комплекса для обеспечения возможно более полного осахаривания крахмала Поэтому спиртовой солод должен иметь активные а- и ^-амила- зы и декстриназу. Фермент а-амилаза расщепляет крахмал дс декстринов, fl-амилаза — до мальтозы и предельных декстринов, которые могут расщепляться до сахаров только декстрииазой. В зерновых культурах различных видов при проращивании эти ферменты образуются в различных соотношениях, поэтому при- меняют смесь солодов из двух или трех культур, с тем чтобы солод содержал достаточное количество ферментов. Наиболее прогрессивным способом проращивания солода яв- ляется проращивание в пневматических солодовнях (в ящиках или барабанах). В процессе проращивания солода его подвер-' гают перемешиванию и аэрации. В первые двое суток темпе- ратуру солода поддерживают на уровне 19—20°C, а к концу проращивания снижают до 13—14°С. Длительность проращи- 180
ваиия ячменя, овса и пшеницы 10—12 сут, ржи — 7—8 суд. Ко- нечная влажность ячменного и овсяного солода 44—45%, ржа- ного и пшеничного — 40—41%. При проращивании в зерне возрастает количество микроор- ганизмов по сравнению с первоначальным в 10—15 раз. Часть микроорганизмов безвредна для спиртового производства, но ряд микроорганизмов (молочнокислые, уксуснокислые, масляно- кислые бактерии и др.) нежелательны в спиртовом производ- стве. Для дезинфекции солода его обрабатывают раствором хлорной извести или формалином, выдерживая его в дезинфи- цирующем растворе в течение 20—25 мин. Для полного извлечения амилолитических ферментов солод измельчают на дробилках. Дробленый солод смешивают с водой в соотношении 4—5 л воды на 1 кг солода. Полученная смесь, называемая солодовым молоком, дополнительно дезинфицирует- ся формалином. Качество зеленого солода оценивают по амило- литической активности (способность расщеплять крахмал до мальтозы и низкомолекулярных декстринов) п декстринолити- ческой активности (способность расщеплять предельные декстри- ны до мальтозы), внешнему виду и запаху. Расход зерна на солод в процентах к массе крахмала перерабатываемого сырья, включая крахмал солода, не должен превышать 14% для кар- тофеля, 20% для овса и 16% для других зерновых культур. Для осахаривания крахмала в спиртовом производстве кроме солода используются ферментные препараты, получаемые из культур мицелиальных грибов и бактерий. Выпускаемые спе- циальными заводами или специализированными цехами спир- товых заводов ферментные препараты представляют собой либо жидкости с содержанием сухого вещества ие менее 50%, либо порошки с определенной стандартной ферментативной активно- стью. Ферментные препараты, используемые в спиртовой про- мышленности, получают из мицелиальных грибов рода Asper- gillus, бактерий Вас. mesentericus, Вас. subtilts и других. Эти микроорганизмы образуют а-амилазу, а некоторые глюкоамила- зу (фермент-, расщепляющий крахмал до глюкозы). Применение ферментных препаратов микробного происхождения в спиртовой промышленности взамен солода позволяет существенно снизить расход высококачественного зерна на получение солода и спо- собствует повышению выхода спирта. РАЗВАРИВАНИЕ КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ Разваривание осуществляют для разрушения клеточных сте- нок, освобождения крахмала из клеток и перевода его в раство- римую форму, в которой он быстрее и легче осахаривается фер- ментами. Разваривание крахмалсодержащего сырья проводят 181
путем обработки его паром с избыточным давлением 400— 500 кПа. При разваривании происходит ряд сложных физических, фи- зико-химических и химических изменений. При тепловой обра- ботке в процессе разваривания идет интенсивное набухание крахмала, его клейстеризация и переход в растворимую форму, обусловленные интенсивным поглощением воды. При выходе разваренной массы из варочного аппарата давление снижается до атмосферного, что вызывает превращение содержащейся в клетках воды в пар, объем которого в несколько раз превышает объем воды. Такое резкое увеличение объема приводит к раз- рыву клеточных стенок сырья и превращению его в однородную массу. Процесс разваривания сопровождается увеличением со- держания сахаров и декстринов за счет частичного гидролиза крахмала под действием собственных ферментов сырья и естест- венной кислотности. Высокая температура на стадии развари- вания вызывает протекание процессов мелаиоидинообразоваипя (взаимодействие сахаров с аминокислотами), термического раз- ложения сахаров (карамелизация) и других, что приводит к сни- жению количества сбраживаемых сахаров. В настоящее время разваривание крахмалсодержащего сырья производят тремя способами: периодическим, полунепрерывным н непрерывным. Наибольшее распространение получило непре- рывное разваривание по двум схемам. По первой схеме разва- ривание осуществляют при пониженной температуре (130— 140°С), по длительное (50—60 мин). По второй схеме темпера- тура разваривания 165—172 °C и продолжительность варки 2—4 мин. При непрерывном разваривании сырье постоянным потоком движется через варочный аппарат. Для обеспечения равномерности потока сырье измельчают. Непрерывное разваривание измельченного сырья включает операции: дозирование сырья и воды, приготовление замеса и разваривание в две стадии (нагрев замеса до температуры вар- ки и выдержка замеса при этой температуре). Процесс непре- рывного разваривания осуществляется следующим образом. Из- мельченное зерно смешивают с водой в количестве 2,5—3,5 л па 1 кг зерна, при переработке картофеля расход воды 0,2—0,5 л на 1 кг. Воду добавляют с таким расчетом, чтобы концентрация зернового замеса составляла 16—17% сухого вещества, а кар- тофельного— 16—18%. Зерновой замес нагревают вторичным паром до 70—75°С, картофельную кашку — до 45°С и подают насосом в контактную головку, где происходит мгновенный на- грев замеса (кашки) паром до 100- 110°С. Затем подогретый замес подают в варочный аппарат, состоящий из 2—4 ступеней (колони). Варочная колонна I ступени представляет собой вертикаль- ный металлический цилиндр, разделенный по высоте наклонпы- 182
ми перегородками на несколько секций. В верхнюю секцию подают замес (кашку). Поступающий в верхнюю секцию замес постепенно передвигается вниз, проходя последовательно все секции, а из нижней части колонны происходит непрерывный выпуск разваренного сырья. Одновременно в нижнюю часть ко- лонны подают греющий пар, который, проходя колонну снизу вверх, перемешивает и нагревает развариваемое сырье. Сырье затем поступает в колонну II ступени, предназначенную для доваривания сырья без подачи греющего пара. Варочная колон- на II ступени представляет собой полый вертикальный цилиндр, в который развариваемое сырье поступает снизу, движется вверх и поступает в паросепаратор или в следующую колонну. Число колонн II ступени составляет от 1 до 3 и зависит от производ- ственной мощности завода. Из последней колонны разваренная масса поступает в паросепаратор. В варочных колоннах поддер- живают температуру: для картофеля 138 °C, для кукурузы 144— 150, для зерновых культур— 138—140°C. Длительность развари- вания картофеля 40 мин, зерна — 40—50, • кукурузы — 60 мин. Разваренное сырье из паросепаратора поступает на осахари- вание. Непрерывное разваривание имеет целый ряд преимуществ: увеличивается выход спирта, улучшаются условия труда, увели- чивается производительность варочного оборудования и произ- водительность труда, уменьшается расход пара. Непрерывное разваривание крахмалсодержащего сырья можно производить методом скоростной варки. Он заключается в том, что разва- ренная масса проходит через систему труб, оборудованных диа- фрагмами, перемешивается, измельчается; по мере продвижения массы давление и температура снижаются. Эта схема преду- сматривает охлаждение разваренной массы перед осахариванием в вакуум-испарителе. в котором создается остаточное давление 80 кПа. ОСАХАРИВАНИЕ КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ При осахаривании охлажденную разваренную массу обраба- тывают солодовым молоком или ферментными препаратами для расщепления крахмала и белков. При этом основным процессом является гидролиз крахмала до сбраживаемых дрожжами са- харов. При осахаривании разваренной массы солодовым молоком: крахмал гидролизуется на 70—75% До мальтозы и глюкозы и на 25—30% до предельных декстринов, которые расщепляются до сахаров на стадии брожения. При использовании солодового молока получается сусло, содержащее 71—78% мальтозы и 22—29% глюкозы от суммы всех сбраживаемых сахаров. Сусло, полученное при осахаривании ферментными препаратами мик- 183
ровного происхождения, содержит И—21% мальтозы и 79— 81% глюкозы. Такое различие в продуктах гидролиза крахмала при исполь- зовании разных осахаривающих материалов связано с тем, что в солодовом молоке содержатся а- и ^-амилаза и декстриназа, а ферментные препараты микробного происхождения содержат а-амилазу и глюкоамилазу. Все эти ферменты отличаются по характеру действия на крахмал и по отношению к температуре и кислотности среды. В зависимости от происхождения а-ами- лазы могут расщеплять крахмал только до декстринов (а-ами- лазы бактериального происхождения) или образуют и декстри- ны. и сахара (большинство а-амилаз грибного происхождения я ферменты солода). Поэтому осахаривание разваренной массы осуществляют при определенных температуре, кислотности, кон- центрации субстрата и осахаривающего материала. Наиболее прогрессивным способом осахаривания является непрерывное осахаривание с вакуум-охлаждением. Сущность его заключается в снижении давления, что приводит к мгновенному охлаждению разваренной массы вследствие затрат тепла на ис- парение воды. Охлаждение под вакуумом предотвращает теп- ловую инактивацию ферментов осахаривающих материалов. К охлажденной массе добавляют осахаривающие материалы. Оптимальная температура действия амилолитических ферментов 57—58 °C. Непрерывное осахаривание разваренной массы про- изводят по одно- или двухпоточному способу. При однопоточном способе в осахариватель (цилиндрический аппарат с коническим днищем и мешалкой) подают разваренную массу, все расчетное количество осахаривающих материалов и выдерживают в тече- ние 10—15 мин. При двухпоточном способе разваренную массу разделяют на два равных потока и направляют в два осахари- вателя. В первый осахариватель подают 2/3 осахаривающих ма- териалов, во второй—7з- Частично осахаренное сусло охлаж- дают и подают на брожение в первый и второй головные аппа- раты бродильной батареи. Готовое сусло должно содержать 16—18% сухого сахара, в том числе 13—15% сбраживаемых сахаров; кислотность 0,2— 0,3 град. При пробе на иод окраска сусла не должна изменяться. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ДРОЖЖЕЙ И СБРАЖИВАНИЕ СУСЛА В спиртовом производстве в качестве возбудителей брожения используются дрожжи семейства сахаромицетов. Они продуци- руют комплекс ферментов, под действием которого сахара сусла превращаются в этиловый спирт и диоксид углерода. В спирто- вом производстве применяют расы (разновидности, отличающие- ся несколькими особенностями) дрожжей верхового брожения, обладающие высокой энергией брожения. Они образуют макси- 184
мальное количество спирта, сбраживают моно- и дисахариды и часть декстринов. Дрожжи, используемые в производстве спир- та из мелассы, должны быстро сбраживать субстрат в среде с высоким осмотическим давлением (осмофильные дрожжи). Вначале дрожжи размножают по методу чистой культуры из одной дрожжевой клетки в стерильных условиях. Спиртовые за- воды получают чистую культуру дрожжей и размножают их по определенной схеме. Далее их культивируют по методу естест- венно чистой культуры, при котором создаются оптимальные условия для развития дрожжей (температура, pH, азрация и др.) и неблагоприятные для посторонних микроорганизмов, в первую очередь бактерий. В качестве питательной среды для размножения дрожжей служит сусло, содержащее вещества, необходимые для их пита- ния. Иногда в сусло добавляют дробленый зеленый солод в ка- честве источника дополнительного питания. Для подавления развития посторонних микроорганизмов сусло подкисляют сер- ной или молочной кислотой до pH 3,8—4,0. Температуру под- держивают на уровне 28—30°C. Размножение дрожжей осуще- ствляют в аппаратах — дрожжанках. Аппарат представляет со- бой вертикальный цилиндр с коническим днищем, снабженный двумя змеевиками для нагрева и охлаждения сусла. Процесс размножения дрожжей ведут периодическим пли полунепрерыв ным способами. При периодическом сусло из осахаривателя пе- рекачивают в дрожжанку, нагревают до 70°C и выдерживаю! при этой температуре 20 мин с целью пастеризации. Затем охлаждают до 50 °C, подкисляют серной кислотой; перемешива- ют, охлаждают до 30 °C и вносят 10% дрожжей от объема сусла. При размножении дрожжей поддерживают температуру на уровне 30 °C, регулируя ее путем подачи в змеевики дрож- жанки холодной воды. При снижении концентрации сусла на '/з от первоначальной производят отбор дрожжей. Длительность размножения дрожжей около 20 ч. Полунепрерывный способ размножения дрожжей проводят в установке из двух дрожжанок и пастеризатора, в котором пастеризуют, подкисляют и охлаждают сусло. Подготовленное сусло подают в одну из дрожжанок, вводят в нее дрожжи и оставляют на 6—8 ч при 28 °C. Затем половину объема дрожжей переводят во вторую дрожжанку и обе доливают суслом из пастеризатора. Через 6—8 ч зрелые дрожжи из одной дрожжап- ки спускают в бродильный аппарат. Свободную дрожжанку моют и стерилизуют, после чего половину дрожжей из второй дрожжанки переводят в свободную, доливают оба аппарата суслом из пастеризатора и процесс повторяется. Сбраживание осахаренной массы (сусла) начинается с мо- мента введения в нее производственных дрожжей. Под действи- ем ферментов дрожжей идет расщепление мальтозы до глюко- 185
зы, которая затем сбраживается в спирт и диоксид углерода— ; основных продуктов брожения. Наряду с этим образуются вто- ричные к побочные продукты брожения: высшие спирты, кисло- ты и эфиры. По мере сбраживания моно- и дисахаридов под действием амилолитических ферментов происходит доосахари- вание 'декстринов и крахмала, содержащихся в сусле. От ско- 1 рости этого процесса зависит длительность брожения. ] В процессе брожения сусла можно выделить три периода: 1 взбраживанне, главное брожение и дображиваиие. В первом | периоде происходит интенсивное размножение дрожжей и сбра- 1 живание сахаров. Второй период характеризуется энергичным I сбраживанием сахаров и сопровождается бурным выделением | диоксида углерода. В третьем периоде идет медленное добра- I живаине сахаров, образующихся в результате доосахаривания 1 декстринов сусла. s Процесс брожения проводят в закрытых бродильных anna- J ратах для предотвращения потерь спирта и выделения диоксида I углерода в производственное помещение. Герметически закры- J тый бродильный аппарат представляет собой вертикальный цп- 1 лиидр со сферическим или коническим днищем, внутри него 1 установлен змеевик для охлаждения бродящего сусла. 1 Брожение сусла проводят периодическим, циклическим и не- | прерывнопоточным способами. Наиболее совершенным и эффек- | тивиым является непрерывнопоточный метод, осуществляемый ] на установке, состоящей из двух дрожжаиок, взбраживателя и .1 8—10 бродильных аппаратов, последовательно соединенных не- j реточнымн трубами. Дрожжанки и взбраживатель предназиаче- 1 ны для приготовления необходимого количества производствен- 1 ных дрожжей. Процесс происходит следующим образом. Дрож- 1 жанку заполняют суслом, пастеризуют его при 80°C в течение'j 30 мин, охлаждают до 30°C, доводят pH до 3,6—3,8 серной кис- I лотой и вводят из второй дрожжанки засевные дрожжи в коли- 1 честве 25—30% от объема. Размножение дрожжей идет до до-| стижения содержания сухого вещества в сусле 5—6%. Затем 1 70—75% дрожжей переводится во взбраживатель, куда одно- I временно подается охлажденное сусло, производится подкисле- 1 ние всей массы до требуемой кислотности. Массу в таком виде 1 оставляют для брожения и размножения дрожжей. Оставшаяся 1 часть дрожжей (25%) подается во вторую дрожжанку для pa3J | мпожения. , ‘I Когда содержание сухого вещества достигнет 5—6%, массу! подают в первый головной бродильный аппарат, в который од-1 повременно подается охлажденное сусло. При заполнении пер-1 вого головного бродильного аппарата сбраживаемое сусло из! него перетекает во второй головной аппарат, из него — в третий! и т. д. Длительность брожения составляет 60 ч. Из последнего! аппарата зрелая бражка подается иа перегонку. При брожений! 186
в аппаратах поддерживается определенная температура: в пер- вом— 26—27 °C, во втором — 27, в третьем — 29—30, в после- дующих — 27 —28 °C. Выделяющийся при брожении диоксид углерода вместе с па- рами спирта из бродильных аппаратов поступает в специальные ловушки, в которых происходит растворение спирта и отделение диоксида углерода. Водио-спиртовая жидкость из ловушки на- правляется вместе с бражкой на перегонку, а диоксид углеро- да — в специальный цех для получения сухого льда или жидкого диоксида углерода. Зрелая бражка должна соответствовать установленным нор- мам. Крепость бражки (содержание этилового спирта в объем- ных процентах) должна находиться в пределах 8,0—9,5 об.%: содержание несброженных сахаров не должно превышать 0,4— 0,5%; кислотность зрелой бражки не должна превышать 0,5— 0,6 град. ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТА ИЗ МЕЛАССЫ Главным компонентом мелассы является сахароза, необхо- димая для жизнедеятельности дрожжей. Она составляет около 50% °т массы мелассы. В небольших количествах в ней содер- жатся инвертный сахар (0,5—2,0%) и рафиноза (0,5—3,0%). В мелассе присутствуют также органические соединения (мела- ноидииы, органические кислоты, азотистые вещества, продукты распада сахарозы и др.); в мелассе высокое содержание солей калия, натрия, магния, железа, угольной, серной, соляной и азот- ной кислот. Присутствие ряда органических и минеральных соединений отрицательно сказывается на жизнедеятельности дрожжей, что необходимо учитывать в производстве. Производство спирта из мелассы (рис. 6.2) состоит из сле- дующих стадий: 1) подготовка мелассы к сбраживанию; 2) приготовление дрожжей; 3) сбраживание мелассного сусла; 4) перегонка бражки. Подготовка мелассы к сбраживанию включает обеззаражи- вание мелассы, обогащение питательными веществами, гомоге- низацию и получение мелассного сусла. С целью подавления жизнедеятельности посторонних микро- организмов, содержащихся в значительных количествах в ме- лассе, производят ее обеззараживание (антисеитироваиие). Для этого в мелассу вводят серную или соляную кислоту, в резуль- тате чего повышается pH и создается неблагоприятная среда для посторонних микроорганизмов. Аитисептировапие осущест- вляют также путем добавления веществ с высоким бактерицид- 187
Мелисса ЛитисвнН/ик____________ Минеральные соли Води ни ахлаж- ___________ ' t ^,шв | Подготовка мелиссы к свраживанию | Чистин кулынури дрожжей_________ Бжи/ныи воздух води ни охлаж Пение Отрпдотпнньш Воздух Приготовление производственных дрожжей i;uz | Бпиршовое Прошение желаемого сума ] Брагаректификация | Ё'й а g Рис. 6.2. веская схема из мелассы Й! й технологн- спирта Принципиальная производства ным действием, не оказывающих вредного влияния на дрожж (хлорная известь, формалин, сульфонол). С целью обеспечения нормальной жизнедеятельности дрож жей мелассу обогащают необходимыми для них фосфор- и азот- содержащими соединениями, требуемое количество которых оп- ределяют, исходя из состава мелассы и дрожжей зрелой бражкщ В качестве источника фосфора используют раствор ортофосфор- ной кислоты, а источника азота—карбамид или сульфат аммо- ния. Мелассу в течение 8—12 ч выдерживают в специальных емкостях, перемешивая ее с помощью насосов. Подготовленная таким образом меласса не сбраживается дрожжами из-за высокого содержания в ней сухого вещества (75—80%). Поэтому мелассу разбавляют водой в механических смесителях, поддерживая температуру мелассы на уровне 24— 26°С. Мелассное сусло с содержанием сухого вещества 21—22% подают в аппараты для размножения дрожжей. Приготовление дрожжей ведут в закрытых цилиндрических аппаратах (дрожжегеиераторах) по методу чистой культуры. Производственные дрожжи готовят по непрерывной схеме па специальной установке, состоящей из 4—6 дрожжегенераторов, снабженных аэрирующими устройствами, смесителя, пеноловуш- [ ки и спиртоловушки. Подготовленная меласса, подкисленная 4 % I
ii смешанная с питательными веществами, подается в смеситель, где смешивается с водой, а затем поступает в первый дрожже- генератор вместе с чистой культурой дрожжей. Следующие 6— 8 ч идет размножение дрожжей при непрерывной аэр.ации, затем за 18—20 ч постепенно заполняют следующие дрожжегенерато- ры по определенной схеме. После этого во все аппараты подают с одинаковой скоростью мелассное сусло и непрерывно отбирают дрожжи в бродильную батарею. Сбраживание мелассного сусла осуществляется непрерывным способом по двум технологическим схемам: одно- и двухпоточ- ное сбраживание. Однопоточная схема применяется на заводах, выпускающих наряду со спиртом хлебопекарные дрожжи. Сущ- ность однопоточной схемы сбраживания заключается в том, что вся меласса, подготовленная к сбраживанию (подкисленная, обогащенная н разбавленная до концентрации сухого вещества 20—24%). поступает в батарею дрожжегенераторов для полу- чения производственных дрожжей. Зрелые дрожжи подают в го- ловной аппарат бродильной батареи, состоящей из 10 бродиль- ных аппаратов. Бродящая масса последовательно проходит все аппараты. Готовая зрелая бражка подается на сепараторы для отделения дрожжей, используемых для получения хлебопекар- ных дрожжей, а отделенную от дрожжей бражку направляют на перегонку. В зрелой бражке должно быть 8,5—9,5 об.% спирта, содержание несброженных сахаров не более 0,25 г на 100 мл. ИЗВЛЕЧЕНИЕ СПИРТА ИЗ БРАЖКИ И ЕГО ОЧИСТКА Получаемая в результате брожения зрелая бражка имеет сложный состав. Кроме воды и спирта она содержит различные органические и неорганические соединения: сахара, декстрины, минеральные вещества, летучие соединения (эфиры, спирты, альдегиды, кислоты) и др. Состав и содержание примесей за- висит от вида сырья, его качества, режимов его переработки в ходе технологического процесса. Для выделения спирта из бражки и его очистки применяется ректификация. Ректификацией называется процесс разделения смеси, состоящей из двух или большего числа компонентов, ки- пящих при разных температурах. При кипении такой смеси ком- понент с более высокой упругостью пара (более летучий) пере- ходит в паровую фазу в относительно больших количествах, и паровая фаза обогащается более летучим компонентом. Тем- пература кипения этого компонента при постоянном давлении ниже. Поэтому при кипении смеси летучих компонентов паровая фаза обогащается компонентом, имеющим более низкую темпе- ратуру кипения. В водно-спиртовом растворе упругость паров 18»
спирта при любой температуре значительно выше упругости ла^Н ров воды. Вследствие этого содержание спирта в парах больше^И чем в кипящем водно-спиртовом растворе. При кипячении зрелой бражки и конденсации выделяющихсд^И паров (перегонка) получают продукт, называемый спиртом-сыр^И цом. Спирт-сырец содержит около 0,5% различных летучих при^Н месей (спирты, альдегиды, эфиры и кислоты). Процесс очистщ|М спирта-сырца от примесей называется ректификацией. Примеси^И спирта-сырца по степени летучести можно разделить на rpilM группы: головные, хвостовые и промежуточные. К головным от-М носятся более летучие, чем этиловый спирт, компоненты, темле-Я ратура кипения которых ниже температуры кипения этиловогоЯ спирта (уксусный альдегид, уксуспометиловый и уксусноэтило-Я вый эфиры). Хвостовыми примесями называют менее летучпеЯ компоненты, чем этиловый спирт, имеющие более высокую тем-Я пёратуру кипения. К хвостовым относится ряд спиртов (пропи-'Я ловый, изопропиловый, изобутиловый, амиловый и др.), полу- чивших название сивушных масел. Промежуточными считаются примеси, которые в зависимости от условий ректификации могуч быть или головными или хвостовыми (изомасляноэтиловый, изо- валерианоэтиловый эфиры). Очистка спирта от примесей путем перегонки основана на различии коэффициентов их испарения. Коэффициентом испаре- ния называется отношение концентрации данного вещества в па- ровой фазе к концентрации в жидкой фазе. Коэффициенты ис- парения отдельных примесей отличаются один от другого и из- q меняются в зависимости от содержания этилового спирта. Для j •определения возможности очистки этилового спирта от примесей | необходимо сравнить коэффициент испарения примесей с коэф- г фициентом испарения этилового спирта. Отношение коэффицн- | ента испарения какой-либо примеси, содержащейся в спирте- р сырце Кп, к коэффициенту испарения этилового спирта Кэ.с на- зывается коэффициентом ректификации Я ^Р = ад.с- Я При коэффициенте ректификации, равном единице, перегонкаЯ неэффективна, так как дистиллят после нее остается без измеЯ нения. Если коэффициент ректификации больше единицы, тоЯ в дистилляте больше примесей, чем в первоначальной смеси. Если коэффициент ректификации меньше единицы, то в дистил-Я ляте меньше примесей, чем в перегоняемой смеси. Для головныхЯ примесей коэффициент ректификации больше единицы, для хво-Я стовых — меньше. Я Получение спирта-сырца из бражки осуществляется на перё^Я тонной установке, состоящей из ректификационной колонны, дё-Я флегматора и холодильника. Установки могут быть одно- иЛнЯ 190 Я
двухколонными. Колонна представляет собой вертикальный ци- линдр. разделенный по высоте горизонтальными перегородками (тарелками). В нижней части колонны, называемой бражной, происходит выделение спирта из бражки, а в верхней части (спиртовой) укрепляются водно-спиртовые пары. Процесс идет следующим образом. Зрелая бражка подается в дефлегматор, нагревается и стекает на верхнюю тарелку бражной части ко- лонны, в которую снизу поступает пар для нагрева бражки. Образующиеся пары поднимаются вверх и обогащаются спир- том, а бражка по мере стекания освобождается от спирта. Браж- ка, выходящая из нижней части колонны и не содержащая спирта, называется бардой. Поднимающиеся в колонне водно- спиртовые пары проходят через тарелки, обогащаются спиртом и с верхней тарелки спиртовой колонны поступают в дефлегма- тор, где частично конденсируются. Полученный в дефлегматоре конденсат, называемый флегмой, стекает на тарелки спиртовой колонны. Таким образом, водно-спиртовые пары из бражной колонны проходят через слой флегмы, находящейся на тарелках спиртовой колонны. Спиртовые пары, несконденсировавшиеся в дефлегматоре, поступают в холодильник и конденсируются. Полученный спирт-сырец должен удовлетворять определен- ным требованиям по органолептической оценке (внешний вид, вкус, запах), по содержанию примесей и этилового спирта. Кре- пость спирта-сырца должна быть не менее 88 об.%. Очистку спирта-сырца от примесей производят в настоящее время преимущественно на ректификационных установках не- прерывного действия, в которых спирт-сырец освобождается от примесей в соответствии со значениями коэффициентов испаре- ния. Такие установки используются на ликеро-водочных заводах, где основным сырьем является спирт-сырец. Ректификованный спирт в настоящее время на спиртовых заводах получают непосредственно из бражки на брагоректифи- кациоиных установках косвенного действия. В установку входят три колонны; бражная, эпюрациоиная и ректификационная. В бражной колонне из бражки выделяют этиловый спирт и лету- чие примеси, в эпюрацнонной отделяют головные примеси, в рек- тификационной получают ректификованный спирт. В состав установки входят две дополнительные колонны — сивушная п окончательная. Сивушная колонна предназначена для выделения фракции высших спиртов (сивушное масло) и их концентрации, а окончательная колонна — для дополнительного освобождения этилового спирта от примесей. На установке косвенного действия процесс ректификации осуществляется следующим образом. Бражку подогревают до 90°C в бражном подогревателе и подают на верхнюю тарелку бражной колонны, в которую снизу поступает греющий пар. Пары, поднимающиеся из бражной колонны, поступают в коп- 191
денсатор через бражный подогреватель, где отдают тепло по- ступающей в бражную колонну зрелой бражке. В конденсаторе пар полностью конденсируется и полученный конденсат крепо- стью 45—55 об.% поступает в эпюрационпую колонну. Пары из эпюрационной колонны поступают в дефлегматор, где частично конденсируются, флегма (конденсат) возвращается в колонну, а несконденсировавшиеся пары поступают в конден- сатор, в котором полностью конденсируются. Полученный кон- денсат (головная фракция) выводят через холодильник. Из ниж- ней зоны эпюрационной колонны отводят спирт-эпюрат крепо- стью 40 об.% и направляют его в ректификационную колонну. Спиртовые пары направляются в верхнюю часть колонны, а жидкий ректификованный спирт крепостью 96,2—96,5 об.% отбирают с четвертой — шестой тарелок (считая сверху), подают на холодильник, а затем через контрольный снаряд — в спирто- приемное отделение. С нижпих тарелок ректификационной ко- лонны отбирают сивушные масла. Для улучшения качества ректификованного спирта устанав- ливают колонну окончательной очистки, на которой выделяют из ректификованного спирта остатки примесей. В этом случае ректификованный спирт из ректификационной колонны подают на шестую тарелку (считая сверху) колонны окончательной очистки. Поднимающиеся в колонне пары поступают в дефлег- матор и конденсатор. Конденсат, содержащий выделенные го- ловные примеси, направляют в верхнюю часть эпюрационной колонны, а ректификованный спирт отбирают из нижней части колонны окончательной очистки и через холодильник и конт- рольный снаряд направляют в спиртоприемиое отделение. Количество выработанного спирта в спиртовом производстве определяют по объему безводного спирта при температуре + 20°С. При помощи мерников объемом от 250 до 1000 дал* определяют объем спирта и по содержанию этилового спирта, т. е. крепости, находят количество безводного спирта. Содержа- ние этилового спирта в водно-спиртовых растворах определяют специальными ареометрами-спиртомерами. В зависимости от степени очистки спирт этиловый ректифи- кованный, предназначенный для пищевых целей, выпускается I сорта, высшей очистки и экстра. Спирт I сорта и высшей очистки вырабатывают из зерна, картофеля и мелассы. Спирт экстра вырабатывают из кондиционного зерна. В ректификован- ном спирте I сорта содержание этилового спирта не менее 96,0 об.%, примесей — 0,1 г/л. Спирт высшей очистки содержит этилового спирта не менее 96,2 об.%, примесей — 0,05 г/л. Рек- тификованный %спирт экстра должен содержать не менее 96,5 об.% этилового спирта и не более 0,01 г/л примесей. *Дал — декалитр. 1 дал=10л. 192 ।
КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЫРЬЯ И УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ На спиртовых заводах предусмотрено комплексное исполь- зование сырья и побочных продуктов производства. Наряду со спиртом выпускают жидкий или твердый диоксид углерода. Жидкий диоксид углерода находит широкое применение в про- изводстве безалкогольных напитков, минеральных и газирован- ных вод; его применяют при сварке, механической обработке металлов, для взрывных работ, огнетушителей и других целей. Твердый диоксид углерода (сухой лед) используется в качестве хладагента. Из зрелой мелассной бражки отделяют сепарированием дрожжи, используемые в хлебопекарной промышленности. Ме- лассная барда используется для получения глицерина, бетаина, глютаминовой кислоты, а также в качестве питательной среды для выращивания кормовых дрожжей и получения кормового витамина В12- Зернокартофельная барда является ценным кормовым про- дуктом, так как в ее состав входят белковые вещества, углево- ды, органические кислоты, жиры, витамины, минеральные ве- щества и др. Ее используют на кормовые цели в натуральном виде, в качестве добавок к комбикормам и т. д. Побочные продукты ректификации — головная фракция и си- вушное масло — содержат ценные вещества. Головная фракция содержит до 90 об.% этилового спирта и около 2—6% примесей (в основном эфиры и альдегиды). В настоящее время нз голов- ной фракции получают ректификованный спирт и концентрат головной фракции, используемый в качестве источника углерода при выращивании кормовых дрожжей. Сивушное масло является ценным продуктом, в состав кото- рого входят в основном высшие спирты (изоамиловый, изобути- ловый, пропиловый). Сивушное масло разгоняют на составные компоненты и затем используют для синтеза душистых веществ и медицинских препаратов, в лакокрасочной промышленно- сти и др. ПРОИЗВОДСТВО водок Водка — крепкий алкогольный напиток, приготовленный сме- шиванием ректификованного спирта и воды с последующей об- работкой активным углем и фильтрованием. Все водки содержат 40 об.°/о спирта, но различаются в зависимости от добавок, вно- симых для смягчения вкуса, а также качеством спирта и воды. Для приготовления водок используется только этиловый ректи- фикованный спирт высшей степени очистки, а также спирт эк- стра. 13-1513 193
Технологическая схема производства водок состоит из сле- дующих стадий: приемка ректификованного спирта, подготовка воды, приготовление водно-спиртовой смеси, фильтрование вод- но-спиртовой смеси, обработка водно-спиртовой смеси активным углем, фильтрование и доведение водки до стандартной крепо- сти, розлив водки. Ректификованный спирт, поступающий на приготовление вод- ки, принимают по объему, измеряемому специальными мерни- ками, с одновременным определением содержания этилового спирта. Учет спирта ведут так же, как и в спиртовой промыш- ленности. Подготовка воды. В ликеро-водочном производстве вода яв- ляется одним из основных видов сырья, на долю которого при- ходится 60%. Особое значение имеет жесткость воды и ее соле- вой состав. Общая жесткость воды для ликеро-водочных изделий не должна превышать 1 мг-экв/л. Требование к жесткости воды вызвано тем, что в водно-спиртовых смесях растворимость каль- циевых и магниевых солей, обусловливающих в основном жест- кость воды, меньше, чем в питьевой, и при смешивании спирта с жестком водой эти соли образуют осадок, вызывающий по- мутнение. Для улучшения качества воды применяют следующие спосо- бы ее подготовки: отстаивание и фильтрование, коагуляция, де- зодорация, обезжелезивание и умягчение. С целью освобождения воды от взвешенных частиц ее от- стаивают или фильтруют, что является наиболее распространен- ным способом освобождения от взвешенных частиц. В качестве фильтрующих материалов применяют кварцевый песок, гравий и др. Для освобождения воды от частиц,-находящихся в коллоид- ном состоянии и не отделяемых при фильтровании, воду обра- батывают веществами, вызывающими укрупнение коллоидных частиц и выпадение их в осадок. Этот процесс называется коа- гуляцией. В качестве веществ, вызывающих коагуляцию (коагуЛ лянты), используют сульфат алюминия, сульфат железа. Я Дезодорацию воды проводят для устранения неприятных зЗ<| пахов и привкусов. Наиболее распространенным способом дезо- дорации воды является озонирование и обработка активным углем. Умягчение воды состоит в удалении из нее солей кальция и магния. Осуществляется в настоящее время путем ионообменной обработки воды. Сущность метода заключается в удалении из воды ионов кальция и магния с помощью ионитов — труднорас- творимых веществ, способных поглощать из растворов одни ка- тионы и отдавать взамен другие. Иониты, способные к обмену катионами, называются катионитами,' а способные к обмену 194
анионами — анионитами. В качестве ионита для подготовки воды в ликеро-водочном производстве используется сульфоуголь, по- лучаемый при обработке каменного угля концентрированной серной кислотой. Существует несколько способов умягчения во- ды. Выбор способа обработки определяется в зависимости от жесткости и щелочности используемой воды. Подготовка водио-спиртовой смеси. Для приготовления водки ректификованный спирт смешивают с подготовленной умягчен- ной водой. Полученная водно-спиртовая смесь называется сор- тировкой. Сортировку готовят крепостью 40 или 45 об. % в за- висимости от типа водки. Смешивание спирта с водой сопровож- дается уменьшением общего объема смеси (явление контракции) и выделением тепла. Степень сжатия водно-спиртовой смеси и количество выделяемого тепла зависят от концентрации спирта в смеси. Для приготовления сортировок различной крепости пользуются специальными таблицами, по которым определяется необходимое количество воды с учетом контракции. Приготовление сортировки производят в герметически закры- тых аппаратах — смесителях. Смеситель представляет собой ци- линдрический резервуар со сферическим днищем, крышкой и мешалкой вместимостью от 300 до 1200 дал. В смеситель из мерника подается рассчитанное количество спирта, а затем до- бавляют воду. Так как плотность спирта меньше плотности во- ды, то он, поднимаясь вверх, способствует лучшему перемеши- ванию. Существует несколько способов перемешивания сорти- ровки: механическое с помощью пропеллерной мешалки; гидро- динамическое с помощью насоса, перекачивающего сортировку снизу вверх через систему трубопровода и специальные насадки (сопла); перемешивание сжатым воздухом, подаваемым из ком- прессора через барботер, находящийся внутри смесителя. По- следний способ обеспечивает хорошее перемешивание и улучше- ние качества водки. В сортировку вводят добавки, предусмотренные для данного вида водки. В качестве вкусовых и ароматических добавок ис- пользуются сахарные сиропы, растворы лимонной кислоты, ук- суснокислого натрия, гидрокарбоната натрия, перманганата ка- лия. После введения в сортировку предусмотренных для данного вида водки добавок, ее перемешивают и проверяют крепость. В случае отклонения крепости сортировки от установленной добавляют спирт или воду и снова перемешивают. Затем сор- тировку перекачивают в сборник, откуда она направляется на фильтрование. Водно-спиртовую смесь получают и непрерывным способом на специальной установке, в которую входят двухступенчатый смеситель проточного типа, приборы для автоматического конт- роля и регулирования концентрации спирта, центробежный насос. 13’ 195
Фильтрование водно-спиртовой смеси. Для удаления из вод-j но-спирговой смеси небольшого количества взвешенных частиц/ ее подвергают фильтрованию. В качестве фильтрующего мате- риала применяют кварцевый песок. Процесс фильтрования осу- ществляют в песочных фильтрах. Фильтрование сортировки происходит под давлением столба жидкости, создаваемого за счет столба водно-спиртовой смеси в напорном баке, расположенном выше фильтра. Так как неко- торые взвешенные частицы сортировки имеют размер меньший, чем размеры пор фильтрующего материала, то первые порции фильтрата выходят мутными. По мере фильтрования на филь- трующем материале образуется слой взвешенных частиц и филь- трат получается прозрачным. В процессе фильтрования высота слоя осадка увеличивается, что замедляет процесс, поэтому пе- риодически фильтрующую поверхность очищают от осадка. Значительным преимуществом отличается способ непрерыв- ного фильтрования на одно- или двухпоточных фильтрах. В них фильтрование производят только через кварцевый песок, без прокладок. Промывка песка осуществляется в том же фильтре без его выгрузки. В однопоточном фильтре сортировку подают сверху вниз, она проходит через три слоя кварцевого песка с частицами различного размера. В двухпоточном фильтре вод- но-спиртовая смесь подается двумя потоками — сверху вниз и снизу вверх. Отбор фильтрата осуществляется через централь- ное дренажное устройство. Продолжительность цикла фильтро- вания на однопоточных фильтрах 4—5 мес, на двухпоточных — 7—8 мес. Обработка водно-спиртовой смеси активным углем. Обработ- ка водно-спиртовой смеси активным углем обеспечивает удале- ние примесей, придающих ей неприятный запах и вкус. За счет высокой адсорбирующей способности активного угля, а также окислительного действия на спирт и его примеси достигается значительное улучшение дегустационных качеств водки. В ли- керо-водочном производстве применяют активный уголь марки БАУ, получаемый обугливанием без доступа воздуха березовой или буковой древесины, с последующей обработкой перегретым водяным паром. Адсорбционные свойства активного угля зави- сят от его пористости, которая характеризует развитость его внутренней поверхности. В настоящее время обработку сортировки активным углем производят динамическим способом или во взвешенном слое угля. При обработке динамическим способом активный уголь загружают в цилиндрическую колонку, -в которую снизу вверх поступает водно-спиртовая смесь, выходящая из песочного филь- тра. Высота слоя угля в колонке — 4 м. Скорость прохождения водно-спиртовой смеси через угольные колонки регулируют в за- висимости от активности угля. j 196
Второй способ обработки водно-спиртовой смеси активным углем осуществляется на непрерывнодействующей установке, основным аппаратом которой является контактор. Он представ- ляет собой цилиндр с коническим днищем, в который загружа- ется активный уголь с размером зерен 0,2—0,4 мм. Снизу вверх в контактор подается сортировка со скоростью 5—8 л/(м2‘С), что создает в аппарате турбулентное движение. Уголь переходит из неподвижного состояния во взвешенное, занимаемый им объ- ем увеличивается и улучшаются условия взаимодействия угля с водно-спиртовой смесью. В установку для непрерывной обра- ботки водно-спиртовой смеси активным углем во взвешенном слое входит 3—4 контактора, через которые последовательно проходит сортировка. В процессе эксплуатации активного угля происходит сниже- ние его адсорбционных и окислительных свойств, поэтому отра- ботанный уголь периодически восстанавливают. Его подвергаю! регенерации — термической обработке в колонке водяным паром при температуре 110—115°С. При термической обработке угля происходит десорбция — освобождение угля от поглощенных ве- ществ, вследствие их летучести. Для регенерации угля его так- же пропаривают при температуре около 200°C в колонке или выгружают из реактора и прокаливают в специальных печах при 800 - 900 °C. Фильтрование водки, доведение до стандартной крепости и розлив. После обработки активным углем сортировку фильтруют для удаления мельчайших примесей и доведения смеси до проз- рачного с блеском состояния. Если сортировку обрабатывают активным углем динамическим способом, то ее фильтруют на песочных фильтрах. При обработке углем во взвешенном состоя- нии сортировку фильтруют сначала на фильтрах с намывным слоем активного угля или диатомита, а потом на песочных фильтрах. Профильтрованная водка поступает в сборники, где ее пе- ремешивают и проверяют крепость. При необходимости ее до- водят до требуемой крепости, прибавляя спирт или воду, тща- тельно перемешивают и вновь определяют крепость. Готовую водку, отвечающую требованиям стандарта, направляют на розлив. Розлив и оформление бутылок осуществляется на автомати- ческих линиях, состоящих из автоматов по выемке бутылок из ящиков, бутылкомоечной машины, разливочного и укупорочного автоматов, бракеражного полуавтомата, этикетировочного авто- мата и автомата для укладки бутылок в ящики. Мойка бутылок производится на автоматах различных конструкций в жестком режиме (температура воды 75—80°C). С помощью разливочных автоматов в подготовленные чистые бутылки наливают опреде- ленное количество водки и передают их на укупоривание. Уку- 197
поривание производится колпачками из алюминиевой фольги с картонно-целлофановой прокладкой или завинчивающимися кол- пачками, на которых проставляется штамп завода-изготовителя и крепость водки. Затем бутылки просматривают на бракераж- ном автомате, отбирают плохо вымытые, с трещинами и неуку- поренные. После этого бутылки поступают на этикетировочный автомат для наклейки этикетки. Бутылки укладывают в ящики и сдают в склад готовой продукции. По содержанию этилового спирта и примесей водка должна удовлетворять требованиям ГОСТ. ПРОИЗВОДСТВО ЛИКЕРО-ВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ Ликеро-водочные изделия — это крепкие спиртные напитки, полученные путем смешивания (купажирования) ректификован- ного спирта высшей очистки, умягченной воды, спиртованных соков, морсов, настоев, ароматного спирта, сахарного сиропа и других материалов. Эти напитки отличаются значительным содержанием сахара, специфическим ароматом, цветом и вку- сом. В зависимости от состава сырья, содержания спирта и са- хара ликеро-водочные изделия подразделяются на несколько групп (табл. 1). Технология производства ликеро-водочных изделий состоит из стадий: подготовка сырья и приготовление полуфабрикатов, купажирование (смешивание) составных частей, фильтрование, выдержка и розлив. Подготовка сырья и приготовление полуфабрикатов. Для производства ликеро-водочных изделий используют пищевой этиловый ректификованный спирт высшей очистки, свежие и сушеные плоды и ягоды, ароматические травы, корневища, кору, цветы, семена и почки пряных растений, корки цитрусовых пло- дов, сахар, умягченную питьевую воду и др. В состав напитков 1. Классификация ликеро-водочных изделий Наименование напитков по группам Содержание спирта, об. % Сахар, г/ЮО мл Кислоты в пересчете на лимон- ную. г/ЮО мл Ликеры крепкие 35—45 32—50 До 0,5 » десертные 25—30 35—50 До 0,7 Кремы 20—23 49—60 До 0,5 Наливки 18—20 28—40 0,2—1,0 Настойки сладкие 16—25 8—30 До 0,9 > полусладкие 20—40 2—10 До 0,8 » горькие и бальзамы 25—60 — До 0,5 Пунши 15—20 33—40 До 1,3 Напитки десертные 12—16 14—30 0,2—1,0 198 в
входят также лимонная кислота, спиртовые растворы эфирных масел (розовое, мятное, апельсиновое, лимонное, анисовое, тмин- ное и др.), естественные и искусственные красители. Из естест- венных пищевых красителей применяются жженый сахар, чер- ничный морс, энокраситель из выжимок красных сортов вино- града, свекольный и чайный красители, красители из листьев крапивы, ягод бузины, черной смородины и др. Для приготов- ления некоторых ликеро-водочных изделий применяют коньяк, портвейн, темное пиво, натуральный мед. Разнообразие ассор- тимента ликеро-водочных изделий обусловлено применением прн их приготовлении спиртованных морсов, соков, настоев и аро- матных спиртов, получаемых более чем из 100 видов раститель- ного сырья. Эти продукты являются полуфабрикатами ликеро- водочных изделий. Спиртованный сок — это доброкачественный сок плодов или ягод, законсервированный этиловым спиртом высшей очистки до крепости 25 об.% (клубничный сок — до 20 об.%). Сок получа- ют прн прессовании только доброкачественных фруктов. Недо- зревшие, загнившие, подвяленные и пораженные болезнями пло- ды не используются. Не разрешается смешивать соки различных наименований, использовать сброженные сокоматериалы, добав- лять искусственные красители, ароматизаторы, органические кислоты и консерванты, кроме этилового спирта. Сразу после прессования плодового сырья к соку добавляют рассчитанное количество ректификованного спирта при непрерывном переме- шивании смеси. Спиртование производят в герметическом смеси- теле с мешалкой. Добавление спирта к соку вызывает выпадение в осадок малорастворимых в водно-спиртовой смеси веществ (пектиновые, белковые, дубильные соединения и др.). Отстаива- ние и осветление соков продолжается от 10 до 30 сут в зависи- мости от вида плодов. Отстоявшийся прозрачный сок сливают и хранят в специальных сборниках при температуре до 15°С и относительной влажности воздуха 75—80% не более 12 мес. Готовые спиртованные соки должны быть совершенно прозрач- ны, без мути и осадка, иметь характерную для исходных фрук- тов окраску, вкус и аромат. Спиртованный морс получают путем настаивания свежего или сушеного плодово-ягодного сырья с водно-спиртовым рас- твором. Доброкачественное отсортированное, вымытое, измель- ченное плодово-ягодное сырье загружают в настойные чаны, заливают водно-спиртовым раствором крепостью 40—45 об.%, настаивают в течение 14 сут, периодически перемешивая. Затем морс сливают, а сырье заливают вторично водно-спиртовым рас- твором и настаивают еще 6—14 сут. Морсы первого и второго сливов можно соединять. Срок и условия хранения спиртован- ных морсов такие же, как и спиртованных соков. Срок хранения спиртованиых морсов из сушеного сырья 6 мес. 199
Спиртованные настои — это водно-спиртовые вытяжки из)! эфиромасличного и неароматического сырья. Отсортированное ' и взвешенное сырье подают на измельчение. Сушеные травы измельчают на траворезке, а коренья, орехи, семена и другие виды сырья-—на дисковых дробилках. Подготовленное сырье заливают водно-спиртовым раствором крепостью 50—70 об.% и настаивают при периодическом перемешивании 5—14 сут. За- j тем первый настой сливают, заливают сырье свежей порцией ( водно-спиртового раствора крепостью 40—60 об.% и вновь на- ) стаивают 5—14 сут. Настои первого и второго сливов применя- ют в качестве полуфабриката, а из оставшегося сырья извлека- 4 ют спирт. Приготовление настоев осуществляют в настойных чанах или в экстракционной установке. Установка состоит из экстрактора (герметически закрытый сосуд с ситчатым дном, ; установленным над основным днищем), напорного мерника и f насоса, с помощью которого перекачивают настоенную жидкость из экстрактора в мерник. Из напорного мерника жидкость ели- 1 вают в экстрактор. Настаивание и перекачивание осуществляют ) через определенные промежутки времени. Общая продолжитель- { ность получения настоев в экстракционной установке 2—4 сут. Этот способ позволяет снизить расход спирта, уменьшает по- требность в производственных площадях и емкостях. Ароматные спирты — это продукты, получаемые путем пере- гонки пряного растительного сырья, залитого водно-спиртовым раствором крепостью 50—60 об.%• Для получения ароматных спиртов используют свежее или сушеное эфиромасличное сырье, настои, морсы и спиртованные соки. Получают ароматные спир- ты в специальных перегонных аппаратах, состоящих из перегон- ного куба, ректификационной колонны, дефлегматора и сборни- ков дистиллята. Куб загружают сырьем (растительный материал' и водно-спиртовой раствор), соединяют с ректификационной ко- лонной, подают в рубашку куба пар, а в дефлегматор — воду. Перегонку ведут при температуре 80—90°C, а в конце перегон- ки—при 100°С. В процессе перегонки отбирают начальную, среднюю и концевую фракции. Среднюю.фракцию (ароматный спирт) отбирают в один из сборников, а две другие фракции — во второй сборник. Начальную и концевую фракции направляют на получение денатурированного спирта. Фракция ароматного спирта представляет собой прозрачную жидкость крепостью 60—80 об.% с приятным запахом, свойственным натуральному аромату исходного сырья. Ароматный спирт хранят в помещении с низкой температурой в закрытой посуде. Сахар вводят в ликеро-водочные изделия в виде сиропа с концентрацией 65,8—73,2%. Для предупреждения кристаллиза- ции сахарозы производят ее частичную инверсию лимонной кис- лотой. В качестве красителя, придающего ликеро-водочным из- делиям коричневый цвет, используют колер. Колер готовят путем 200
нагревания сахара-песка при 180—200 °C, что обусловливает об- разование темноокрашенных продуктов термической дегидрата- ции сахарозы. Колер готовят в котлах с электрическим или газовым обогревом. В котел загружают сахар, добавляют 1—2% воды от массы сахара и нагревают, периодически перемешивая. Общая продолжительность приготовления колера 3—5 ч, затем добавляют воду до относительной плотности раствора 1,35 и перекачивают в сборник. Купажирование. Основной технологической операцией при приготовлении ликеро-водочных изделий является купажирова- ние— приготовление смеси из отдельных составных частей из- делия. Приготовление купажа производят в строгом соответ- ствии с утвержденной рецептурой, в которой приведен расход сырья и полуфабрикатов для сырья среднего качества. Поэтому сначала производят расчет необходимого количества сырья и полуфабрикатов, исходя из содержания в имеющемся сырье экстрактивных веществ, сахара, кислот, эфирных масел, спирта. Купажирование производится в аппаратах цилиндрической формы вместимостью 3.5—5 м3, снабженных пропеллерной ме- шалкой, изготовленных из нержавеющей стали или эмалирован- ных. Смешивание составных частей производят в определенной последовательности. В аппарат вводят спиртованные соки, мор- сы, настои, ароматные спирты, добавляют к ним ректификован- ный спирт и часть воды, предназначенной для приготовления купажа. Смесь перемешивают и добавляют к ней сахарный си- роп, красители, лимонную кислоту, другие составные части и оставшееся количество воды. Купаж тщательно перемешивают. Такая последовательность составления купажа предусматри- вается для снижения концентрации спирта до прибавления са- харного сиропа с целью предотвращения возможной кристал- лизации сахара. В купаж вносят в виде водного раствора син- тетические красители и лимонную кислоту, эфирные масла и ванилин — в виде спиртового раствора. Сахарный сироп, вноси- мый в купаж, должен иметь температуру не выше 20°C во из- бежание испарения спирта и ароматических веществ. В готовом купаже проверяют содержание спирта, экстракта, сахара, кис- лоты и при отклонениях этих показателей от установленных корректируют их, добавляя требуемые вещества. После пере- мешивания проводят повторный анализ. Для улучшения условий фильтрования купаж выдерживают определенное время в аппа- рате. При этом оседают нерастворимые частицы купажа (взве- си). Длительность выдержки купажа от 24 ч до 1 мес в зави- симости от вида изделия. Фильтрование купажей. Купаж фильтруют на фильтр-прес- сах с асбестоцеллюлознымп прокладками. До образования на асбестоцеллюлозиых пластинах фильтрующего слоя из взвешен- ных частиц купажа первые порции фильтрата возвращают об- 201
ратно в фильтр. Только совершенно прозрачный фильтрат по- дают в сборник готовой продукции. Фильтрацию производят под давлением 200—250 кПа. При перезарядке фильтра асбестоцел- люлозпые плиты удаляют и направляют для извлечения остав- шегося в них спирта. Профильтрованные купажи поступают на розлив. Некоторые виды ликеров подвергают после фильтрова- ния длительной выдержке. Выдержка и гомогенизация ликеров. Некоторые ликеры вы- держивают в дубовых бочках или бутах. При этом происходит значительное улучшение качества ликеров:, аромат становится более тонким, вкус—мягким. Повышение качества ликеров до- стигается при длительной выдержке (от 6 мес до 2 лет) в зави- симости от состава купажа. В процессе выдержки ликеров про- исходят сложные окислительно-восстановительные реакции с участием спирта, дубильных и красящих веществ и других сое- динений. Образуются эфиры, ацетали и другие вещества с аро- матическими свойствами. Так как в процессе выдержки про- исходит снижение крепости ликеров, то закладываемые на вы- держку купажи должны иметь повышенную крепость. Выдержка осуществляется в сухих, вентилируемых помещениях с темпера- турой от 8 до 20 °C и относительной влажностью воздуха 50-70%. Длительную выдержку в дубовых бочках можно заменять интенсивным перемешиванием (гомогенизация). Гомогенизацию осуществляют в аппаратах без доступа воздуха при избыточном давлении 15 МПа в течение 3 ч. Такая обработка позволяет получать ликеры, по вкусу и аромату1 не уступающие ликерам, выдержанным в бочках. Розлив готовых изделий осуществляется так же, как и водок,'1 по кроме стеклянных бутылок ликеры, настойки и наливки рас- 1 фасовывают также в фигурную стеклянную, фарфоровую и ке- ; рамическую глазурованную посуду различной формы. Оценка качества готовых ликеро-водочных изделий произво- . дится по органолептическим и физико-химическим показателям. Оценивается внешний вид тары, фиксируется прозрачность, цвет, ‘ отсутствие мути, полнота налива. Запах и вкус определяется ’ при специальной дегустации. Определяется содержание спирта,• сахара и кислот, которое должно соответствовать требованиям д действующих стандартов. а
У'Ц глава ТЕХНОЛОГИЯ ПИВО-БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОИЗВОДСТВО ПИВА Пиво — слабоалкогольный напиток, насыщенный диоксидом углерода, с приятной хмелевой горечью и ароматом. Оно содер- жит углеводы, белки, витамины, органические кислоты и явля- ется высококалорийным продуктом. Энергетическая способность светлого пива 1700—2200 кДж/кг, темного — 3400 кДж/кг. СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА Основным сырьем для производства пива является зерно (в основном ячмень), хмель, вода и дрожжи. Пивоваренный ячмень должен обладать определенными ка- чественными показателями. Его всхожесть при солодоращении должна составлять 90—95%, экстрактивность — 65—85% (чем она выше, тем выше выход пива). Ценность пивоваренного яч- меня в значительной мере зависит от содержания крахмала (должно быть не менее 60%), а также от количества белка (не должно превышать 10%), увеличение которого приводит к сни- жению экстрактивности ячменя, а в последующем — к помутне- нию пива. Вместо ячменя в пивоварении употребляют рис и кукурузу, по без проращивания. В основном рис и кукурузу используют при производстве светлого пива. Рис применяют в виде рисовой сечки, которая богата крахмалом и содержит мало белков; ку- курузу обезжиривают, учитывая, что в процессах пивоварения наличие жира нежелательно. Качество хмеля определяется содержанием горьких веществ (кислот, смол, эфирных масел, дубильных веществ), придающих пиву специфический аромат и вкус. Содержание этих веществ составляет от К) до 20%. Хмель обычно хранится в спрессован- ном виде при низкой температуре и относительной влажности воздуха. Влажность его 12—13%. Вода является основным компонентом пива, ее содержание 80—90%- Она не должна обладать посторонними привкусами и запахами, должна быть чистой в микробиологическом отноше- нии, иметь определенную жесткость. Для светлых сортов пива употребляется обычно мягкая вода с жесткостью до 3 мг-экви- валент солей Са п Mg, для темных сортов — до 4—5 мг-эквива- 203
лент. В воде должны отсутствовать соли натрия, аммиак, дио: сид углерода и соли азотной кислоты. Технология производства пива включает следующие стадии: производство солода, приготовление охмеленного сусла, броже- ние и дображивание сусла, осветление и розлив пива. ПОЛУЧЕНИЕ СОЛОДА Для осахаривания сырья в спиртовом производстве применя- ют зеленый солод и ферментные препараты. В пивоварении при- меняют солод из ячменя. В этом случае главным показателем качества солода является его экстрактивность, т. е. суммарное количество сухого вещества (в %), переходящего в раствор при обработке измельченного зерна ферментами солода. Ферменты солода в процессе варки сусла переводят в растворимое состоя- ние и белки. Количество белка должно быть в пределах 9—12%, при увеличении его образуется осадок, при уменьшении — ухуд- шается вкус пива и ослабевает пена. Стадии приготовления пивного солода включают замачива- ние ячменя, проращивание, сушку и хранение. Целью замачива- ния является активация ферментных систем и появление ростка. Солод может быть белый и темный в зависимости от спосо- ба производства, в основном от температурного режима. Сле- дует помнить, что сильно повышать температуру нельзя, так как может произойти закисание зерна. Прн производстве свет- лых сортов солода ячмень замачивают до влажности 42—44%, а для производства темных — 45—47%. Замоченный ячмень со- держит 70—80% начавших прорастать зерен. Замачивание зерна ведется тремя способами: периодиче- ским воздушно-водяным, непрерывнопоточиым (в насыщенной воздухом воде) и воздушно-оросительным. Наиболее прогрессив- ный воздушно-оросительный способ заключается в следующем. Сначала зерно орошают водой в течение 20 ч, распыляемой фор- сунками. Через каждый час снизу подсасывается воздух. Затем моечный аппарат заполняют водой и выдерживают зерно 8 ч, продувая через каждые 30 мин воздухом через барботер. Воду спускают и зерно орошают до достижения влажности 42—47%. Длительность замачивания прн температуре 12 °C 56 ч, при тем- пературе 15 °C — 48 ч. Относительная влажность воздуха 97— 99%. Проращивание ячменя ведут для накопления в нем фермен- тов и разрушения клеточных стенок зерна. Это необходимо, что- бы при приготовлении сусла облегчить извлечение крахмала, белков и других веществ. Температура проращивания для свет- лого солода не выше 18 °C и для темного —не выше 24 °C. Дли- тельность проращивания светлого солода 7 сут, темного —9. 204
Проращивание осуществляют в солодовнях двух типов —то- ковых и пневматических, наиболее перспективных с точки зре- ния возможности механизации. Пневматические солодовни ящичного типа состоят из ряда прямоугольных открытых ящиков с кирпичными или железобетонными стенками и сетчатым дном на высоте 1 — 1,8 м от основного дна. Слой зерна составляет 0,6—1 м. Снизу регулируют подачу воздуха, а сверху — удале- ние выделившегося при дыхании зерна СО2. Для предупреж- дения сплетения корешков солода применяют ворошители. Во- рошение в первый день проводят 2 раза, температура зерна 12— 14 СС; на второй и третий день — 3 раза, температура зерна 15— 18 °C; на четвертый и пятый дни — по 2 раза, температура зер- на 18—20 °C. Для характеристики всхожести зерна введено понятие энер- гии прорастания. Это количество зерен (в %), давших росток на пятые сутки. Хорошей считается энергия прорастания 95%. Экстрактивность солода составляет 65—70%, у некоторых ви- дов до 76—80%. Проращивание заканчивают, когда росток достигает разме- ра от 2/з до 3/4 длины зерна. Потери сухого вещества при про- растании составляют 14—15% от массы зерна. Целью сушки солода является удаление влаги и накопление экстрактивных, красящих и ароматических веществ, придающих солоду специфический цвет, аромат и вкус. Влажность солода в процессе сушки снижается с 42—47% до 2—4%. Различают три стадии сушки. На первой стадии (физиологи- ческой), которая протекает при 40 °C и продолжается до дости- жения зерном влажности 35—30%, росток еще продолжает раз- виваться. Затем дыхание зерна и развитие ростка прекращают- ся и начинается ферментативная стадия. Эта стадия осуществ- ляется при 40—75 °C и влажности солода 10—20%; наблюдает- ся повышение активности всех ферментов и интенсивный гидро- лиз белков и углеводов. При производстве светлого солода длительность ферментативной стадии стремятся сократить во из- бежание его потемнения. Для этого быстро снижают влажность солода до 10%. Прн сушке темного солода, наоборот, обезвожи- вание проводят медленно, снижая влажность до 20%. Третья (химическая) стадия наступает при температуре свы- ше 75 СС, когда ферменты инактивируются, и заканчивается при температуре 80 СС для светлого солода и около Ю5СС для тем- ного. При данных температурах солод выдерживают 3—4 ч (отсушка солода), понижая влажность светлого солода до 3— 5%, а темного —до 1,5—2,5%. Химическая стадия характери- зуется образованием меланоидинов — темноокрашенных соеди- нений со специфическим вкусом, цветом и ароматом, которые образуются при взаимодействии редуцирующих сахаров и низ- комолекулярных продуктов распада белков (аминокислот, пеп- 205
тидов). В светлом солоде их мало, а в темном много. У светлых^ сортов солода химической стадии практически нет. Поэтому . белый солод обладает очень высокой ферментативной актнв- ностыб. У темного солода ферментативная активность значи- тельно ниже белого солода в результате инактивации фермен- тов во время сушки при высокой температуре. Ржаной красный солод не обладает активными ферментами. Для придания пиву определенного цвета и вкуса приготав- ливают специальные сорта солода — карамельный и жженый. Карамельный солод готовят из сырого или сухого товарного со- лода. Процесс сушки солода до влажности 3—4,4% осуществляет- ся обычно за 18—20 ч на одноярусных высокопроизводительных сушилках. Слой солода на решетке 0,8—1,3 м. Нагретый воздух подается обычно центробежным насосом снизу и проходит через слой высушиваемого продукта. Готовый солод после охлаждения направляют для отделения ростков на росткоотбивные машины, где ростки отделяются от зерна и удаляются. Затем солод очищают от пыли и крупки и отправляют на упаковку перед отгрузкой потребителю. Качество солода характеризуется содержанием в нем экс- трактивных веществ и продолжительностью осахаривания. Пе- ред подачей в производство солод дробят, чтобы содержимое со- > ледового зерна (субстрат) было доступно для действия фермен- тов. Большое значение имеет качество помола. Грубый помол является причиной повышения потерь экстракта в дробине, а слишком тонкий может задержать процесс фильтрования за- тора. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОХМЕЛЕННОГО СУСЛА Эта стадия начинается с процесса затирания солода и не- соложеных материалов и варки сусла. Цель его—перевести в растворимое состояние крахмал, белковые вещества, клетчатку и другие вещества путем их ферментативного гидролиза под дей- ствием ферментов солода. Смесь дробленого солода с водой на- зывается затором, нерастворимые вещества — дробиной, а рас- твор. освобожденный от дробины, — суслом. Растворенные ве- щества сусла называются экстрактом. Процесс затирания состоит из смешивания в заторном чане А дробленых зерновых материалов с водой в соотношении 1 : 4JB Зерновые материалы содержат обычно 60% солода и 40% несо-Д ложеных материалов (чаще всего кукурузную или ячменнукмИ муку и крупку). Начальная температура затора 50—52 °C. За-Д тирание зернопродуктов осуществляется в основном отварочнымД способом. Он заключается в том, что для повышения температу-Д1 ры затора часть его (отварку) отбирают в другой аппарат и ки-Д 206 Д
пятят, а затем смешивают с некипяченой частью затора. Напри- мер, по двухотварочному способу весь затор делят на две части и варят каждую из них отдельно. Первую часть затора (’/з об- щего количества) перекачивают в заторный котел и постепенно доводят его температуру до 62—63 °C за 15 мин, затем до 70— 75 °C за 10 мин. Такое нагревание способствует протеканию фер- ментативных реакций. Затем доводят температуру затора до кипения, возвращают его в заторный чан и выдерживают 30 мин. Температура в заторном чане повышается до 62 °C. Вто- рая, приготовленная таким же образом отварка, при добавлении повышает температуру затора до 72 °C. После, выдержки всей массы затора в течение 20 мин ее перекачивают в заторный ко- тел и нагревают до 75—77 °C. При заваривании затора происходит гидролиз крахмала и образование промежуточных продуктов, в том числе сахаров. Иногда для ускорения процесса вводят ферментные препараты. Процесс ведут при pH 5,2—5,6. Фильтрование сусла для удаления от него дробины ведется через слой осадка затора на ситах или фильтр-прессах. От- фильтрованное пивное сусло поступает в сусловарочный котел и кипятится с хмелем. Процесс осуществляется при давлении 0,02—0,03 МПа в течение 1,5—2 ч. За это время выпаривается избыточное количество воды, экстрагируются горькие вещества хмеля, который вносится в кипящее сусло в измельченном виде или в виде экстракта. Количество добавляемого хмеля зависит от сорта пива. Далее происходит отделение хмелевой дробины в хмелеце- дилышке. Освобожденное от шишек и лепестков хмеля сусло охлаждают до температуры 70—80 °C в специальных отстойных чанах и после осаждения взвешенных частиц пропускают через сепаратор. Осветленное сусло охлаждают до температуры 5— 6 СС в оросительном или пластинчатом теплообменнике, а оса- док из отстойного чана пропускают дополнительно через фильт- ры. Отделившееся сусло передают в варочный цех. БРОЖЕНИЕ СУСЛА Оно осуществляется в две стадии при разных режимах и в разных помещениях. Первая стадия — главное брожение — ве- дется в бродильном отделении. В качестве возбудителя броже- ния применяют чистые культуры дрожжей определенных видов и штаммов. Для этого емкость (танк) наполняют охлажденным суслом и посевными дрожжами в количестве 0,5% от объема сусла. Главное брожение отличается интенсивным сбраживани- ем сахаров под действием ферментов дрожжей и накоплением продуктов брожения. Оно продолжается 6—12 сут при темпера- туре 6—10 °C. Динамику брожения контролируют по убыли 207
экстракта, конец главного брожения характеризуется остаточ-1 ным количеством редуцирующих веществ (1 г на 100 мл). В ре-1 вульгате главного брожения из сусла получается зеленое пиво.1 На второй стадии брожения — дображпвапни — освобожден-' ное от дрожжей зеленое пиво насыщается СО2, созревает и пре- вращается в готовый напиток. Основным процессом, как и при главном брожении, является спиртовое брожение. Для насыще- ния пива диоксидом углерода до стандартной концентрации (0,3—0,35%) в молодом пиве оставляют для дображивапия око- ло 1% экстрактивных веществ и повышают растворимость CO2,J снижая температуру до 0—2 СС и поднимая давление до 0,03—.1 0,07 МПа. I После окончания брожения дрожжи оседают, увлекая в оса-Л док частицы белков и горьких веществ хмеля. Это способствуете осветлению пива и смягчению горького вкуса. При дображива-я нии уменьшается также содержание альдегидов. Увеличение ко-я личества эфиров, высших спиртов и органических кислот обога-1 щает вкус и аромат пива. '1 Продолжительность выдержки пива при дображивании — от! 18 до 90 сут в зависимости от сорта. 1 Осветление пива после дображивапия осуществляется на! рамных или диатомитовых фильтрах или на сепараторах. Еслтя осветленное пиво недостаточно насыщено СО2, его дополнитель-Я но насыщают в карбонизаторах и подают на розлив. Я Для розлива пива применяют только изобарические и разлиЛ вочные машины, в которых давление в таре и в резервуаре одиЛ паковое. Я ПРОИЗВОДСТВО КВАСА И БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ 1 КВАС Я Хлебный квас — напиток, известный с древних времен, являЯ ется продуктом неполного сбраживания дрожжами и молочно-Я кислыми бактериями сусла, приготовленного из соложеных и| несоложеных зерновых продуктов и сахара. В настоящее время! промышленное производство кваса ведется из концентрата квас-1 ного сусла, приготовленного путем затирания с водой ржаного! и ячменного солода, ржаной или кукурузной муки. Можно нс-1 пользовать также свежепроросший томленый ржаной солод или! свежепроросшнй ржаной солод н ржаную муку в сочетании с| ферментными препаратами. Затем солод’ осахаривают, освет-| ляют, сгущают полученное сусло в вакуум-аппаратах и прово-1 дят тепловую обработку продукта. | Концентрат квасного сусла предназначается для прнготовле-.J ния хлебных квасов и напитков из хлебного сырья, а также для! приготовления концентратов кваса. Концентрат кваса представ-1 208
ляет собой густую, вязкую жидкость темно-коричневого цвета, полностью растворимую в воде, кисло-сладкую на вкус (с незна- чительной горечью), имеющую аромат ржаного хлеба. Содержа- ние сухого вещества в концентрате 70% Концентрат кваса (квасного сусла) выпускается трех наименований: концентрат Русского кваса, концентрат Московского кваса и концентрат кваса. Концентраты Русского и Московского квасов получают путем купажирования концентрата квасного сусла с сахарным сиропом и лимонной (или молочной для второго вида кваса кис- лотой). Концентрат кваса получают из концентрата квасного сусла с добавлением сахарного сиропа и молочной кислоты или затиранием сухого ржаного и ячменного солода с водой с после- дующим сгущением сусла и добавлением в него сахара, колера и молочной кислоты. Квасное сусло готовят, разбавляя концент- рат водой температурой 30 СС, до содержания сухого вещества 1,4—1,6%. При этом сначала вводят 70% концентрата, а после брожения, при купажировании — остальные 30%. Квасное сусло можно готовить также непосредственно из смеси ржаного солода (54%) и ржаной муки (34%), смешивая их в соотношении 1 : 1 и разваривая 2—2,5 ч под давлением 0,03 МПа. Разваренную массу смешивают в заторном аппарате с водой и осахаривают дробленым ячменным солодом (12%) при температуре 66—70 °C, а затем ее фильтруют, декантируют или сепарируют, охлаждают и направляют в бродильный аппа- рат. Готовое квасное сусло, независимо от технологии приготов- ления, охлаждают до 20 °C и перекачивают в бродильный чан, куда добавляют 25% сахарного сиропа (для повышения содер- жания сухого вещества от 2 до 4%) и закваску чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий. Брожение проводят при температуре 28—30 °C в течение 12 ч; концентрация сухого вещества сусла снижается на 0,6—1%. Дрожжи и бактерии затем отделяют декантацией, а молодой квас купажируют, вводя остальные 75% сахарного сиропа, ох- лаждают до 10—12 °C и подают па розлив. По различным технологическим схемам, предусматривающим введение различных добавок, готовят квас разных сортов: хлеб- ный, для окрошки, ароматный, литовский, медовый, московский, русский и т. д. Но все они готовятся на одной основе—квасном сусле. Готовый квас непрозрачен, имеет коричневый цвет с красно- ватым оттенком, обладает кисловатым, освежающим вкусом с ароматом ржаного хлеба. Квас может быть приготовлен и в виде газированного напит- ка. Тогда в технологическую схему включается его дополнитель- ное брожение после розлива в бутылки в течение 40 ч при тем- пературе 17 °C, насыщение диоксидом углерода, а иногда — аро- матическими и вкусовыми веществами. 14—1513 209
БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ НАПИТКИ 1 К безалкогольным напиткам относят газированную воду, га-1 зированные фруктово-ягодные напитки, газированные минераль-1 ные искусственные и природные воды, полученные без процессов! •брожения. I Основное назначение безалкогольных напитков — утолять! жажду, поэтому все они насыщаются диоксидом углерода, ко-1 торый придает им свежесть, оригинальный вкус, делает их про- хладительными. 1 Для выработки безалкогольных напитков используют боль- 1 шой ассортимент сырья: воду, сахар, плодово-ягодные соки или | экстракты, пищевые кислоты, ароматические настои и эссенции, 1 иногда вина, коньяки, настои трав, витамины. Для придания ис- j кусственпым минеральным водам характерного вкуса в них вно- 1 сят химически чистые щелочные и нейтральные соли натрия, I кальция и магния, | Наиболее простым является производство природных мине- I ральпых вод, добываемых из недр Земли. Эти воды, обогащен- | ные кислыми и щелочными солями, микроэлементами и другими | веществами, насыщенные газами, обеззараживают, фильтруют! и охлаждают. Перед розливом в бутылки их насыщают диокси- ] дом углерода. К искусственным минеральным водам относится] сельтерская, содовая и столовая. В питьевой воде растворяют] соду и соли соляной или серной кислоты, а затем насыщают] раствор СО2 и разливают в бутылки. ] Одной из основных операций технологий безалкогольных па-1 питков является приготовление купажных сиропов. Правильное! сочетание и дозировка компонентов при купажировании опреде-] ляют качество сиропов, их вкус и аромат. Учитывая, что одина-1 ково купажировать различные партии напитков трудно, жела-1 тельно использовать концентраты и композиции напитков с по-] стоянными свойствами, изготовленные на специализированных! предприятиях. Это способствует стабильности состава и свойств! напитков на всех предприятиях промышленности. Содержание] сухого вещества в концентратах 70±2%, растворимость 10—20 г! в 100 мл воды полная. В настоящее время на предприятиях.широко используют ку-1 пажные сиропы. Это смесь всех компонентов, входящих в его] состав, за исключением газированной воды. Каждый компонент Я сиропа отдельно растворяют, отстаивают, фильтруют и хранят] в предкупажных мерниках. Ц Готовят купажный сироп холодным, полугорячим и горячим! способами. Холодный способ позволяет сохранить аромат и цвет Я ИСХОДНОГО сырья. Полугорячий И горячий способы используют, I когда надо сократить объем (выпарить) купаж, и при исполь-я зовании соков с высоким содержанием белков и пектиновых ве-а ществ. 210 Д
При купажировании в сборник подают сахарный сироп, за- тем сок или экстракт, вино, растворы кислот и красителей и в самом конце — ароматические настои и эссенции. Сахарный си- роп содержит 60—66 г сахара на 100 мл воды. Его кипятят 30 мин. Если в сироп добавляют лимонную кислоту (количество 750 г на 100 г сахара), получают инвертированный сахарный си- роп, улучшающий вкус напитка. Ароматические настои и эссенции представляют собой спир- товые или водно-спиртовые растворы с явно выраженным аро- матом плодов (лимона, апельсина и т. д.). Для придания вку- са и цвета напиткам используют и специальные композиции, представляющие смесь ароматических веществ и красителей. Такие композиции существуют для напитков «Лимон», «Апель- син», «Лимонад», «Саяны». В их состав входят спиртовые на- стои цитрусовых, экстракт левзеи, колер. Соки и экстракты готовят из культурных и дикорастущих плодов и ягод. В основном используют спиртованные соки, из которых спирт предварительно удаляется путем дистилляции. Из пищевых кислот используют лимонную, виннокаменную, молочную. Они придают напиткам приятный кисловатый вкус. Купажный сироп, состоящий из всех перечисленных выше компонентов, перекачивают на фильтрование, затем в варочный аппарат, а затем на охлаждение. Отдельно от купажного сиропа готовится газированная вода. Для этого вода проходит специальную очистку, деаэрацию, аза- тем уже сатурацию. Содержание в ней СО2 составляет 0,66% от массы. В зависимости от рецептуры изготовляемого напитка рас- считывают дозу купажного сиропа на одну бутылку с учетом ее емкости. Налитый в бутылку купажный сироп доливается газированной водой н разливается в изобарических условиях. Содержание экстракта во фруктовых водах 7—11% (по са- хариметру), кислотность—1,25—3 мл 1 н. раствора щелочи на 100 мл напитка. Напитки должны иметь вкус и аромат ягод пли плодов, из которых они изготовлены. Все они должны быть прозрачными, хорошо насыщенными СО2. 14*
VIII глава ТЕХНОЛОГИЯ ВИНОДЕЛИЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ВИНОГРАДНЫХ ВИН в момент, когда в бродящем сусле Виноградное вино — алкогольный напиток, полученный в ре- зультате спиртового брожения виноградного сока. При изготов- лении виноградного вина не разрешается добавлять какие-либо вещества, кроме предусмотренных стандартами, поэтому нату- ральные виноградные вина имеют естественный химический со- став. По принятой в настоящее время в СССР классификации все вина делятся на два типа: тихие вина и вина, содержащие СО2 (табл. 2). Типы вин различаются по химическому составу, органолептическим свойствам, технологии получения. Столовые вина представляют собой напитки, полученные в результате брожения свежего виноградного сока без добавле- ния спирта. При производстве сухих столовых вин исходный сок сбраживается полностью, «насухо» (т. е. весь сахар использует- ся дрожжами), и в готовом вине сахар практически отсутствует. Полусладкие столовые вина получаются в результате неполноте сбраживания сока путем остановки брожения (охлаждением, оклейкой, пастеризацией) остается 3—8% сахара. Полусладкие столовые вина получают также путем купажа (смешивания) сухих виноматериалов и консервированного виноградного сусла. По цвету различают бе- лые, розовые и красные столовые вина. Крепленые вина получают путем неполного сбраживания ви- ноградного сока и остановки брожения при добавлении ректи- фикованного спирта. Ароматизированные вина получают купажированием вино- градных виноматериалов, ректификованного спирта, настоя аро- матических трав, цветов, кореньев растений. Для их изготовле- ния используют полынь, цвет, березовые почки, шалфей, ваниль, корицу п др. К группе ароматизированных вин относятся вермуты. Вина, насыщенные диоксидом углерода, подразделяются пг насыщенные естественным путем при брожении в герметически? сосудах под давлением (игристые, шампанские) и искусственпс насыщенные способом сатурации (шипучие вина). Вина выпускают сортовые и купажные. Сортовые вина по лучают в основном из одного сорта винограда (примесь други? сортов не должна превышать 15%). Купажные вина готовятся из нескольких сортов винограда. кориандр, зубровку, липовый мяту, 212
8.1. Классификация виноградных вин Тип, группа и категория вин Спирт, об. % Сахар, г/ЮО мл 1. Тихие вина Столовые вина сухие 9—14 До 0,3 полусухие 9—12 0,5—3,0 полусладкие 9—12 3,0—8,0 Крепленые вина крепкие 17—20 1—14 десертные полусладкие 14—16 5—12 сладкие 15—17 14—20 ликерные 12—17 21—35 Ароматизированные вина 16—18 6—16 II. Вина, насыщенные диоксидом углерода Советское шампанское брют 10,5—12,5 До 0,3 самое сухое 10 5—12,5 0,8 сухое 10,5—12.5 3,0 полусухое 10,5—12,5 5,0 сладкое 10,5—12,5 8,0 Игристые вина красные 11—13,5 7—8 розовые 10,5—12,5 6-7 мускатные 10,5—12,5 9—12 Шипучие вина 9—12 3—8 В зависимости от качества виноградные вина делятся на ор- динарные и марочные. Ординарными называют вина, выпускае- мые без выдержки, но не ранее чем через 3 месяца после пере- работки винограда. Марочные вина — это высококачественные, выдержанные от 1,5 до 4 лет (в зависимости от типа) вина, выработанные из лучших сортов винограда в определенных ви- нодельческих районах. Выдающиеся по качеству марочные вина, которые дополнительно выдерживаются в бутылках не менее 3 лет, называются коллекционными. СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВИНОГРАДНЫХ ВИН Для получения высококачественного виноградного вина ис- пользуется зрелый, здоровый, свежий или завяленный виноград определенных сортов. Каждый сорт винограда обладает прису- щими только ему свойствами. В зависимости от свойств сортов винограда они используются для производства соответствующих вин. Так, для получения десертных вин используются сахарис- тые сорта винограда (Пино серый, Фурминт); из мускатных сортов винограда получаются вина с специфическим сильным 213
ароматом; для получения столовых вин используются сорта Рис- линг, Алиготе, Каберне, Саперави, Ркацители и др. Химический состав ягод винограда, оказывающий значи- тельное влияние на качество получаемого вина, зависит от сорта винограда, почвенно-климатических условий его выращивания и агротехники возделывания. На качество вина существенное влияние оказывает использо- вание отдельных частей виноградной грозди в технологическом процессе. Гроздь винограда состоит из ягод и гребня. Ягоды винограда содержат ценный высокосахарпстый сок сложного химического состава. Сок винограда содержит 10—30% сахаров (глюкоза, фруктоза, сахароза), 0.5—1,7% органических кислот (винная, яблочная и др.), 0,1—0,9% белковых веществ, 0,1— 0.3% пектиновых веществ, 0,1—0,5% минеральных веществ, ви- тамины С, В[, В2, РР, ароматические вещества и др. Ягода вино- града занимает 93—97% от массы грозди и состоит из кожицы, мякоти и семян. Кожица составляет 9—11% от массы виноград- ной ягоды, в ней присутствуют клетчатка, органические кисло- ты, но наибольшее значение имеют красящие и дубильные ве- щества. Кроме того, клетки кожицы, соприкасающиеся с мя- котью. содержат ароматические вещества, обусловливающие специфический аромат сорта винограда. Мякоть, составляющая 85-—90% массы ягоды, содержит основную часть важнейших хи- мических веществ (сахара, кислоты, азотистые вещества, макро- и микроэлементы, эфирные масла и др.). Семена, па долю кото- рых приходится около 3% массы виноградной ягоды, содержат наряду с клетчаткой дубильные вещества, масло, ванилин и смолистые вещества. Гребни, занимающие 3—7% от массы гр’озди, содержат в ос- новном дубильные вещества и придают вину терпкий вкус. При длительном контакте гребней с соком вино приобретает непри- ятный привкус. Сбор винограда осуществляют в’ период технической (про- мышленной) зрелости при достижении им необходимого для по- лучения данного типа вина содержания сахаров и кислот. Вино- град для получения столовых вин собирают при содержании сахара 17—20% и кислотности 6—8 г/л; для производства де- сертных вин сахаристость винограда должна составлять не ме- нее 26%, кислотность 5—7 г/л. ПРОИЗВОДСТВО тихих вин СТОЛОВЫЕ ВИНА Белые столовые вина получают по следующей технологиче- ской схеме: 1) дробление винограда и отделение греблей; 214
2) стекание и прессование мезги; 3) осветление сока; 4) брожение; 5) снятие вина с осадка; 6) обработка и выдержка вина. Дробление винограда и отделение гребней с целью получения высококачественных столовых и шампанских виноматериалов производят на валковых дробилках-гребнеотделителях. Эти ма- шины состоят из дробильного устройства, представляющего со- бой два восьмилопастных резиновых валка, гребнеотделяющего устройства и сборника для мезги (раздавленная плодовая мя- коть). Гребнеотделяющее устройство состоит из вращающегося перфорированного цилиндра, внутри которого вращается вал с бичами, удаляющий гребни из машины. Раздробленная мезга через перфорированную поверхность попадает в сборник, с по- мощью шнека выводится из машины и направляется в стека- тель. Извлечение сока из мезги производится сначала на стекате- лях. На них отделяют сусло — самотек, идущее на приготовле- ние высококачественных белых столовых вин. Дальнейшее из- влечение сока осуществляется на прессах. Сусло-самотек по- лучают на корзиночных, ротационных и ленточных стекателях. Наиболее широко в настоящее время используются шнековые стекатели непрерывного действия, в которых сусло-самотек свободно стекает через перфорированную поверхность приемно- го бункера. Затем частично осушенная мезга поступает в на- клонный цилиндр с вращающимся шнеком, где производится прессование мезги и получение сусла первого давления. Даль- нейшее извлечение сока из мезги осуществляется на прессах пе- риодического или непрерывного действия. Процесс прессования чередуется с перемешиванием мезги. Сусло, полученное прессо- ванием, содержит большое количество взвешенных частиц и ис- пользуется для приготовления крепленых вин. Полученное сусло должно быть освобождено от взвешенных частиц, обрывков ко- жицы и мякоти. Для этого сусло выдерживают в отстойных ре- зервуарах в течение 20—24 ч. Одновременно в сусло вводят SO2 из расчета 75—120 мг/л с целью подавления жизнедеятельности микроорганизмов, находящихся в сусле. Во время отстаивания сусла происходит его осветление. Перед осветлением сусло мо- жет охлаждаться до температуры 10—12 °C, в этом случае про- должительность отстаивания составляет 10—12 ч. Затем осветленное сусло из отстойных резервуаров подается на брожение. Процесс брожения осуществляется периодическим или непрерывным способом. Для проведения брожения исполь- зуются бочки, буты, металлические или железобетонные резер- вуары. При периодическом способе брожения сусло перекачива- ют в бродильную емкость, вводят разводку винных дрожжей в 215.
количестве 2% по объему сусла. Температура бродящего сусла] поддерживается на уровне 15—20 °C. | В первые несколько суток происходит размножение дрожжей! и начинается медленное брожение. Затем наступает период бур-1 лого брожения, характеризующийся интенсивным выделениелу диоксида углерода; он продолжается 8—10 сут. Скорость бро« жения постепенно снижается и начинается третий период бро-Я жения — дображивание, или тихое брожение, которое длится] 2—3 недели. В этот период образование СО2 ослабевает, дрож-| жи постепенно оседают на дно, происходит осветление молодого! вина. Наряду со спиртом и диоксидом углерода в процессебро-| жения образуются вторичные продукты спиртового брожения! (глицерин, альдегиды, кислоты и др.), играющие важную роль! в создании вкуса и аромата вина. На накопление вторичных про-! дуктов брожения оказывают влияние состав сусла, раса дрож-| жей и условия брожения. По окончании брожения молодое вино! снимают с дрожжей, переливая его в другую емкость. Затем! молодое вино подвергают обработке и выдержке. 1 При непрерывном способе брожение проводят в бродильных] установках, состоящих из шести основных бродильных резер-| вуаров вместимостью 2000 дал каждый и пяти напорных баков.! Бродильные резервуары соединены системой трубопроводов,] обеспечивающей переток сбраживаемого сусла из резервуара в| резервуар, заполнение и освобождение установки. Сбраживав-] мое сусло перетекает последовательно через все резервуары под] давлением образующегося диоксида углерода. 1 Прн изготовлении красных столовых вин в отличие от белых! обеспечивают хороший контакт сусла с мезгой для более полно-! го извлечения из нее красящих, дубильных и ароматических ве-1 ществ. Получаемые вина отличаются интенсивной окраской, ха-] рактерным вкусом и ароматом. Красные столовые вина готовят-] ся из красных сортов винограда с содержанием сахара не менее] 17% и кислотностью 6—9 г/л. После дробления и отделения! гребней мезга подается в накопительные резервуары и смеши-я вается в потоке с SO2 (расход 72—100 мг/л). 1 Существует несколько технологических схем переработки ви-1 нограда для получения красных вин. Например, полученная! мезга загружается в резервуары, в которых при 28—32 °C про- ] текает брожение с плавающей или погруженной «шапкой».! В процессе брожения под действием выделяющегося СО2 кожи-] на винограда всплывает и уплотняется на поверхности бродя- щего сусла, и образуется «шапка». С целью лучшего извлечения из нее красящих и дубильных веществ «шапку» периодически, 3—4 раза в сутки, перемешивают. При достижении молодым вином необходимой окраски и полноты его отделяют от мезги, а мезгу прессуют. Красные вина можно получать и путем пред- варительной тепловой обработки мезги при 55—60 °C до приоб-g 216
ретения суслом требуемой окраски. После этого мезгу охлажда- ют и прессуют. Полученное красное сусло сбраживают по бе- лому способу. КРЕПЛЕНЫЕ ВИНА К крепленым винам относятся Портвейн, Мадера, Херес, Мускат, Токай, Кагор и другие. Крепленые вина получают путем неполного сбраживания ви- ноградного сока из сортов с высоким содержанием сахара при созревании или способных к завяливанию и заизюмливанию при перезревании. Процесс брожения останавливают добавлением ректификованного спирта (спиртование). При изготовлении де- сертных вин спиртование осуществляют в начальных стадиях брожения, когда в сусле остается еще довольно высокое коли- чество сахаров. Введение повышенного количества спирта перед окончанием брожения приводит к получению крепкого вина. Введение спирта обусловливает не только требуемую крепость, но и способствует созданию необходимой устойчивости и харак- тера готового вина. При изготовлении высококачественных десертных вин, отли- чающихся пониженным содержанием дубильных веществ, греб- ни отделяют на специальных терках. Для лучшего извлечения из сырья ароматических, красящих и дубильных веществ мезга до прессования может настаиваться с перемешиванием, подогре- ваться или спиртоваться в зависимости от требований техноло- гии и качества приготовляемого вина. Технология вин типа портвейна включает стадии: интенсив- ное дробление мезги, купажирование виноматериалов из не- скольких сортов винограда, тепловая обработка виноматериалов на солнечных площадках, в солнечных камерах или в термока- мерах в течение 1—2 летних сезонов. Для получения вин типа муската используются ароматичные сорта винограда с высоким содержанием сахара в стадии пол- ной физиологической зрелости и после легкого подвяливания. После отделения гребней настаивают сусло на мезге в течение 24—36 ч, затем производят частичное спиртование сусла на мез- ге с последующим прессованием мезги. Полученное сусло под- браживают и производят окончательное спиртование. Мускат- ные вина выдерживаются в бочках от 1 до 3 лет. Вина типа кагора получают из интенсивно окрашенных сор- тов винограда с содержанием сахара не менее 20%. После дробления и отделения гребней производят сульфитацию мезги, нагрев до 75—80°C и выдержку при этой температуре в течение 18—24 ч при тщательном перемешивании. После охлаждения мезги вносят дрожжи и ведут брожение до необходимого содер- жания сахара. Затем отделяют сусло-самотек, прессуют мезгу, 217
а когда в подброженном сусле остается требуемое количество сахара, все фракции сусла смешивают и спиртуют. Технология приготовления вин типа хереса имеет ряд особен- ностей. Хересный виноматериал получают по технологии белых столовых вин, затем его подспиртовывают до крепости 15— 16 об.% и выдерживают при температуре 16—20 СС под пленкой (солерой) специально выращенных хересных дрожжей. Херес- ные дрожжи потребляют питательные вещества вина, крепость вина снижается, возрастает количество альдегидов, ацеталей, эфиров. В результате вино приобретает явно выраженный спе- цифический аромат и вкус. В СССР разработан метод непрерыв- ного хересования. АРОМАТИЗИРОВАННЫЕ ВИНА К ароматизированным винам относится вермут. В СССР вы- пускают вермут крепкий (содержание спирта—18 об.%, саха- ра— 6—10%) и десертный (спирта—16 об.%, сахара—16%) трех видов: белый, розовый и красный. Для получения ароматизированных вин используются вино- материалы со слабо выраженным ароматом. С целью полного удаления из виноматериала красящих и ароматических веществ производят его обработку активным углем. Затем виноматериал подвергают деметаллизации, обрабатывают бентонитом и жела- тином. Купаж готовят из обесцвеченного сухого виноматериала, рек- тификованного спирта, раствора сахарозы в вине и ароматиче- ского экстракта. В купаж для красного вермута вводят колер из термически обработанного сахара. В качестве ароматических экстрактов используются настои на культурных и дикорастущих растениях (от 20 до 40 видов). Это полынь, тмин, ромашка, мята, зверобой, кориандр, тысячелистник, корица, имбирь, гвоз- дика, ванилин, валериана, зубровка, липовый цвет, березовые почки, аир, душица, мелисса, элеутерококк и другие. ОБРАБОТКА И ВЫДЕРЖКА ВИНА Молодое вино (виноматериал) еще не обладает свойствами, отличающими выдержанные, зрелые вина. Технологические приемы, направленные на улучшение свойств и стабилизацию виноматериала, осуществляются в соответствии с утвержденны- ми технологическими схемами обработки виноматериалов и вин. Для всех типов вин предусматривается комплексная обработка, включающая следующие операции: купаж, деметаллизация^ оклейка осветляющими веществами, обработка теплом и холо-| дом, фильтрование и др. 218
При выдержке вин в бочках или бутах используются долив- ка и переливка вина. Вследствие испарения вина при хранении в бочке образуется свободное пространство, которое-заполняет- ся воздухом, что отрицательно влияет на качество вина. Чтобы исключить доступ воздуха, бочки и буты доливают вином того же сорта и возраста или более старым вином. Более молодое использовать нельзя. Доливку производят периодически в зави- симости от типа вина и его возраста. Цель переливки — своевре- менное отделение вина от осадка и получение массы вина одно- родного состояния. Переливку проводят открытым или закры- тым способом. Открытую переливку производят при свободном доступе воздуха. При этом поглощенный вином кислород участ- вует в окислительных процессах, происходящих в вине. Это спо- собствует накоплению веществ, участвующих в создании букета вина, и осветлению вина. На определенном этапе выдержки пе- реливку осуществляют закрытым способом для предо!вращения контакта вина с воздухом, так как развитие букета вина проис- ходит в отсутствие кислорода. Купаж проводят для получения однородной партии вина с выравненными показателями цветности, содержания кислот, са- хара и т. д. Смешивают виноматериалы одного и того же сорта и назначения. Деметаллизация (удаление тяжелых металлов) осуществля- ется обработкой вин гексациано-(П)-ферратом калия— K4[Fe(CN6)], фитином, трилопом Б. Эти соединения, реагируя с нежелательными компонентами вина — тяжелыми металлами, образуют нерастворимые осадки и выводят металлы из вина, что повышает стабильность и улучшает его вкус. Оклейка вина — это введение органических (желатин, казе- ин, танин) или неорганических (диатомит, бентонитовые глины) сорбентов, взаимодействующих с коллоидами вина и образую- щих хлопьевидные скопления. При оседании хлопья увлекают за собой взвеси и вещества, способные давать муть и сообщать вину посторонние привкусы и запахи. Охлаждение вин ускоряет их созревание и стабилизацию, так как при низких температурах снижается растворимость вин- нокислых солей, осаждаются дубильные вещества, белковые и пектиновые соединения, бактерии, споры грибов и мельчайшие взвешенные частицы. Тепловая обработка при 60—65 °C обу- словливает повышение стойкости вина, ускоряет созревание, улучшает вкусовые свойства и придает специфические особенно- сти некоторым типам вин. При фильтровании через различные материалы (диатомит, перлит) достигается освобождение вина от частиц мути и его полное осветление до прозрачности с блеском. Для обработки вина применяют и другие способы. Выбор 219
способа обработки определяется состоянием и типом приготов- ляемого вина. : Технологические приемы по осветлению и стабилизации вин выполняются периодическим, полунепрерывным и непрерывным способом. Выбор способа определяется по мощности завода, по количеству выпускаемого ассортимента вин и других факторов. Вино представляет собой сложную систему, в которой непрерывно проте- ' кают физические, химические и биохимические процессы. Для каждого этапа развития вина можно выделить наиболее характерные процессы и явления, ' в соответствии с которыми различают несколько стадий развития вина: обра- зование, формирование, созревание, старение и отмирание. Стадия образования вина свжана с алкогольным брожением и рядом сопутствующих процессов. После окончания спиртового брожения вино еще мутное, нестойкое. Формирование вина характеризуется физическими, хими- ческими и биологическими процессами, протекающими в период дображива- ' ния. Эта стадия заканчивается к моменту первой переливки. В этот период развития вина продолжается алкогольное брожение, происходит образование кристаллов винной кислоты, которые выпадают в осадок, улучшая вкус вина и повышая его стойкость. Происходит разложение яблочной кислоты на мо- лочную кислоту и СО2, что обусловливает смягчение вкуса. Идет постепенное оседание дрожжевых клеток, выделение СО2, растворившегося при брожении, и осветление вина. Такое вино сше незрелое, молодое. Созревание вина связано с процессами, происходящими в период выдерж- . ки вина, и обусловлено в основном окислительными процессами, протекаю- щими с участием кислорода воздуха. В результате сложных окислительно- восстановительных реакций в осадок частично выпадают белковые, пектино- вые и красящие вещества, что ведет к изменению окраски вина и его вкуса. В вине развивается букет. Во время созревания идут химические превращения ' составных веществ вина (например, реакции эфирообразования), а также про- ) цессы, способствующие улучшению вкуса, букета и стабилизации вина. Дли- тельность выдержки, в результате которой вино становится зрелым, зависит, от ряда факторов: тина вина, общей экстрактивности, количества дубильных, веществ, кислотности, условий обработки и выдержки и т. д. При достижении вином устойчивой стабильности и хорошо развитых ле-, густацпонпых свойств (розливозрелого состоянии) дальнейший контакт вина ) с кислородом воздуха приводит к ухудшению качества вина. Поэтому даль- нейшее хранение вина осуществляется в герметически закрытых емкостях для • исключения контаыа вина с воздухом. При хранении вина в анаэробных ус- ' ловиях (чаще всего в плотно укупоренных бутылках) происходит старение вина, связанное со сложными физико-химическими процессами, идущими за счет превращений составных веществ вина без участия кислорода (реакции восстановительного характера). В результате этих процессов в вине разви- вается особенно сильный тонкий вкус и аромат (букет старения). В этот период свойства вина достигают максимального развития. Срок достижения вином таких качеств весьма длителен и зависит от многих факторов. Для бе- лых, легких, ма.тоэкстрактивных вин срок выдержки 4—5 лет; крепких, вы- Я сокоэкстрактивных вин—10—12 лет и более. Я Высокие показатели качества старые вина могут сохранять долго: белые Я и красные столовые вина — до 30- 35 лет, крепкие вина — до 100 лет и бо- Я лее. Однако через определенное время начинается необратимый распад ком- <1 понентов вина: разрушаются и выпадают в осадок красящие вещества, исче- -| зает букет вина, оно приобретает неприятный вкус и запах продуктов разло- Я жения. Происходит отмирание вина. Ц Ординарные вина реализуются в молодом возрасте, марочные вина под- || вергаются выдержке в течение установленного срока в зависимости от типа Ж вина (для столовых — не менее 1,5 лет, для крепких и десертных — ие ме- Ж нее 2). Я 220 Я
ПРОИЗВОДСТВО ВИН, НАСЫЩЕННЫХ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА К группе вин, насыщенных С02, относятся Советское шам- панское, игристое вино и шипучие. ШАМПАНСКИЕ ВИНА Шампанское — это вино, получаемое путем вторичного ал- когольного брожения в герметических сосудах под давлением из шампанских виноматериалов^ рис. 8.1). Шампанские вина от- личаются приятным, тонким букетом, чистым, гармоничным, освежающим вкусом, имеют бледно-соломенную окраску с от- тенком от зеленоватого до золотистого. Технология шампанско- го включает получение виноматериалов и шампанизацию. Приготовление шампанских виноматериалов ведется в основ- ном по технологии белых столовых вин. К сырью предъявляют повышенные требования; используются лучшие технические сор- та винограда (Ш ардоне, Совиньон, Рислинг, Пино-фран и др.), культивируемые только в некоторых виноградарских районах. Виноград должен быть одного сорта, зрелый, здоровый, свежий, Рис. 8.1. Принципиальная технологическая схема произ- водства шампанского классическим методом 221
с сахаристостью 17—20% и кислотностью 8—11 г/л. Использую^ только сусло-самотек и сусло первого прессования с общи^ выходом не более 50 дал из 1 т винограда. Брожение осуществи ляют при пониженной температуре, что способствует лучшему осветлению и сохранению букета. Молодые вина снимают q осадка и объединяют в однородные партии. ' Виноматериалы, поступающие на заводы шампанских виц подвергаются специальной обработке, состоящей из ряда опера- ций, выполняемых в определенной последовательности. Винома- териалы обязательно подвергают деметаллизации и оклейке, После отдыха производят купаж (смешивание) вин разных сор- тов и возрастов для получения смеси, отвечающей по хими- ческому составу, аромату и вкусу требованиям производства. Приготовленные купажи оклеивают и обрабатывают холодом (при минус 5СС) для лучшего осветления, фильтруют и подвер- гают обескислороживанию. Для этого в купаж вводят разводку дрожжей, которые потребляют растворенный в вине кислород. Готовые купажи до передачи на шампанизацию хранят в усло- виях, исключающих контакт с воздухом. Шампанизация заключается в естественном насыщении вина диоксидом углерода путем вторичного алкогольного брожения и воздействия на составные части вина ферментативных, хими- ческих и физико-химических процессов, происходящих при вы- держке шампанского. Существует три способа шампанизации: бутылочный, резервуарный (периодический) и непрерывный. Производство шампанского бутылочным способом состоит и; следующих операций: приготовление тиражной смеси, розлив ти! ражной смеси в бутылки (тираж), выдержка, переведение осад^ ка на пробку (ремюаж), удаление осадка (дегоржаж), введе- ние экспедиционного ликера и укупорка, выдержка и оформле- ние бутылок. Тиражная смесь готовится путем ввода в подготовленный для шампанизации виноматериал разводки дрожжей чистой культу- ры, растворов танина и рыбьего клея в вине, а также тиражно- го ликера. Тиражный ликер представляет собой 50%-ный рас- твор сахарозы в виноматериале, подлежащем шампанизации Вместо танина и рыбьего клея можно использовать бентонит который способствует образованию зернистого осадка. Готовая перемешанная тиражная смесь должна содержать 10—11 об.% спирта, 2,2% сахара и иметь кислотность 7—8 г/л. Смесь раз ливают в тщательно вымытые толстостенные бутылки и закры вают корковой или полиэтиленовой пробкой, которую закрепля ют металлической скобой, и укладывают в штабеля в бродиль- ном отделении. Брожение ведут при температуре 10—12 °C в те- чение трех и более лет. Под действием дрожжей, введенных при тираже, в бутылка? происходит медленное брожение с выделением СОг. По мер< 222
брожения скапливающийся в свободном пространстве бутылки диоксид углерода создает высокое давление (около 0,4 МПа). В результате этого СО2 растворяется в вине. Такое вино назы- вают кюве. При выдержке кюве СО2 вступает в физико-химиче- ское взаимодействие с веществами вина и переходит в связан- ную форму. Наличие диоксида углерода в связанной форме обеспечивает медленное и продолжительное выделение пузырь- ков СО2 из вина, налитого в бокал. Это определяет игристые и пенистые свойства шампанского, его вкусовые и ароматические достоинства. В начальный период выдержки кюве происходит размножение дрожжей, которые потребляют азотистые вещест- ва. При отмирании дрожжевых клеток идет их автолиз (распад под действием собственных ферментов), что приводит к обога- щению вина аминокислотами, витаминами и другими продукта- ми, которые принимают участие в формировании специфичных дегустационных свойств шампанского. Для получения прозрачного вина после выдержки произво- дят постепенное снятие дрожжевого осадка на пробку (ремю- аж). Эта операция осуществляется в специальных станках (пю- питрах), в которых бутылки постепенно за 1,5—2 месяца пере- водятся из горизонтального в почти вертикальное положение, что обеспечивает концентрацию осадка на пробке без взмучи- вания вина. Затем осадок удаляют из бутылок (дегоржаж). Для уменьшения потери вина его предварительно заморажива- ют. При снятии скобы осадок вместе с пробкой выталкивается из бутылки и сбрасывается в специальный сборник. В открытую бутылку сразу вводят по объему экспедиционный ликер для корректировки содержания сахара в готовом шампанском. Экс- педиционный ликер готовят растворением сахара в выдержан- ном высококачественном виноматериале с добавлением коньяч- ного спирта и лимонной кислоты. Затем бутылки укупоривают полиэтиленовыми или корковыми пробками, закрепляют метал- лической уздечкой и отправляют на контрольную выдержку в течение 10 сут. Шампанское, прошедшее контрольную выдерж- ку, оформляется на специальных автоматах фольгой, этикеткой и кольереткой. Бутылочный способ, несмотря на высокое качество получае- мого шампанского, имеет серьезные недостатки: большая дли- тельность процесса, большой объем ручных операций, требую- щих высокой квалификации, потребность в большом количестве производственных помещений с постоянной температурой и другие. Более прогрессивным методом получения шампанского яв- ляется резервуарный способ. Вторичное брожение шампанских виноматериалов осуществляют в больших герметичных метал- лических резервуарах (акратофорах), имеющих устройства для перемешивания, охлаждения, подогрева и контроля. В акрато- 223
фор подаются одновременно тиражный и экспедиционный лике- ры, купажная смесь виноматериалов, подготовленных как и при бутылочном способе, и специальные расы дрожжей. Брожение протекает при 15 °C в течение 23—24 сут до достижения требуе- мого уровня содержания сахара и давления 0,5 МПа. Затем про- изводят охлаждение вина до минус 5 °C с целью прекращения брожения, отстаивают 48 ч и после фильтрования разливают в бутылки. Основным способом получения шампанского в СССР являет- ся непрерывная шампанизация в потоке, осуществляемая на ли- ниях шампанизации. Линия состоит из 7—8 последовательно со- единенных аппаратов вместимостью по 500—1000 дал, холодиль- ников, термос-резервуара, резервуаров для экспедиционного ли- кера, биогенератора, фильтра и приемных аппаратов. Подготов- ленный как и для бутылочного метода обескислороженный ку- паж нагревают до 50—60 °C, вносят резервуарный ликер до до- стижения сахаристости 2,2%, охлаждают, фильтруют, вводят дрожжевую разводку и направляют в бродильные аппараты че- рез биогенератор (от последнего к первому). Загрузку осу- ществляют с интервалом 2—3 сут. После выбраживания до тре- буемого уровня с помощью СО2 создают давление 0,5 МПа и устанавливают непрерывный поток сбраживаемой смеси. Шам- панизацию ведут при температуре 15 СС. Из последнего бродиль- ного аппарата вино поступает в биогенератор, где обогащается продуктами жизнедеятельности дрожжей. Выходящее из биоге- нератора вино охлаждают до минус 3—4 °C и выдерживают в термос-резервуаре 24 ч. Затем в вино вводят экспедиционный ликер, фильтруют, выдерживают в приемных аппаратах не ме- нее 6 ч и разливают. Эта принципиально новая технология шампанизации, разра- ботанная в Советском Союзе, позволила с одновременным улуч- шением качества шампанского сократить длительность техноло- гического цикла с 3 лет до 3 недель, во много раз снизить за- траты высококвалифицированного ручного труда. Этот метод широко используется и за рубежом. ИГРИСТЫЕ И ШИПУЧИЕ ВИНА ! Игристые вина получают путем вторичного алкогольного! брожения сухих или крепленых виноматериалов в герметически! закрытых сосудах по технологии, утвержденной для каждого^ наименования вина. Цимлянское игристое вырабатывают на Дону из сухих (сон держание спирта 11 —12 об.%, сахара — 0,2%) и крепленым (спирта — 12—13 об.%, сахара—12—18%) виноматериалов] получаемых из винограда сортов Плечистик, Буланый и др] Шампанизацию проводят непрерывным способом. 224
Игристые мускаты вырабатывают из ароматического вино- града мускатных сортов без добавления сахарозы. Купаж полу- чают смешиванием спиртованного виноматериала (мистеля), полученного из этих сортов, с шампанским виноматериалом. Шампанизацию проводят резервуарным периодическим мето- дом при температуре не выше 18 °C. Игристые мускаты содер- жат 11,5 об.% спирта и 9—12% сахара, хорошо пенятся, отли- чаются своеобразным ароматом и вкусом. Шипучие газированные вина получают искусственным насы- щением диоксидом углерода осветленных вин, прошедших тех- нологическую обработку. Введенный СО2 только растворяется в вине, но не вступает в физико-химическое взаимодействие с со- ставными частями вина. Это обусловливает быстрое и обильное выделение СО2 при открывании бутылки. Вкус шипучих вин име- ет неприятную остроту, свойственную газированным напиткам. К шипучим винам относятся Гуниб, Машук, Салют и др. БОЛЕЗНИ, ПОРОКИ И НЕДОСТАТКИ ВИН При отклонениях в развитии вина в нем появляются различ- ные дефекты, нарушающие естественный состав иапитка и его качество. Ухудшение качества вин связано с развитием в них болезней, пороков и недостатков. Болезни вина — это глубокие изменения его состава, вызван- ные преимущественно деятельностью микроорганизмов. Боль- ные вина способны заражать здоровые, поэтому в случае обна- ружения заболевания вино изолируют от здоровых образцов. Производится дезинфекция помещения и всего инвентаря, со- прикасавшегося с больным вином. Для прекращения деятельно- сти возбудителей болезни применяют пастеризацию или сульфи- тирование, а затем с помощью комплекса мероприятий восста- навливают потребительские свойства вина. Болезни вина могут вызывать аэробные и анаэробные мик- роорганизмы. Наиболее часто аэробные микроорганизмы вызы- вают цвель вина и уксусное скисание. Цвель вина, или винная плесень, возникает обычно в столовых винах, хранящихся после окончания брожения в неполных емкостях при свободном досту- пе воздуха. Болезнь выражается в появлении на поверхности вина характерной пленки, в разложении спирта до диоксида уг- лерода и воды, в разложении экстрактивных веществ вина. Вино приобретает неприятный вкус, появляется прогорклый за- пах. Предупредительными мерами является хранение вин в за- полненных, герметически закрывающихся емкостях. Для унич- тожения плесени вино обрабатывают SO2 и пастеризуют. Уксусное скисание (уксуснокислое брожение)—наиболее распространенное заболевание вин. Чаще всего поражаются 15—1513 225
столовые вина, имеющие крепость ниже 12 об. %. Болезнь вызы- вается уксусными бактериями, находящимися на фруктах. Раз- носят бактерии насекомые, особенно плодовая мушка (дрозо- фила), поселяющаяся на раздавленных фруктах и в местах подтекания вина. Лучшее средство борьбы с ними — обработка SO2. Уксусные бактерии также образуют на поверхности вина пленку. В вине происходят глубокие изменения, наиболее су- щественное— это окисление этилового спирта в уксусную кис- лоту. Радикальных способов лечения вин от этой болезни нет, поэтому уксусное скисание вин — опасное заболевание. Анаэробные микроорганизмы вызывают мапнитное, молочно- кислое и пропионовое брожение, прогоркание и другие болезни. Мапнитное брожение поражает чаше всего красные вина, спир- товое брожение которых ведется при повышенных температу- рах. Оно вызывается бактериями, которые разлагают сахар и кислоты до маннита, уксусной и молочной кислот. Больное вино: имеет неприятный вкус. Устраняют мапнитное брожение пасте- ризацией или переливкой фильтрованного вина в чистую,, просульфитированную емкость. При сильном развитии болезни,,, лечение невозможно. Основное значение имеет профилактика nJ систематический контроль качества вина при.хранении. ч Молочнокислое брожение может возникать во всех катего-; рнях и типах вин, но чаще у сладких вин с низкой кислотно-# стью. Признаком заболевания является образование молочной* кислоты при разложении сахара, маннита, уксусной кислоты, СО2 и других продуктов. Вино приобретает запах квашеной ка- пусты, щиплющий вкус. Молочнокислые бактерии можно пол- ностью подавить при пастеризации в течение 15 мин и введении SO2. • Порок вина — это изменения его свойств, ухудшающие ка- чество. Пороки вызываются действием химических, биохимиче- ских или физико-химических факторов. Отдельные пороки не, вызывают больших изменений в составе вина и своевременно принятые меры устраняют их без ущерба для качества. Часть пороков приводит к необратимым существенным изменениям. Наиболее распространенными пороками вин являются черный, оксидазный, белый и медный касс — пороки, вносимые с вино- градом и обусловленные нарушением технологии. Черный касс возникает в результате повышенного содержа- ния в вине железа, которое образует с дубильными и красящи- ми веществами нерастворимые осадки от голубого до черного цвета. Для предупреждения и устранения черного касса прово- дят обработку вина гексациано-(II)-ферратом калия. Оксидазный касс (побурение вина) вызывается ферментом, эпоксидазой, содержащимся в несвежем винограде, и связан с изменением дубильных и красящих веществ вина. Действию эпоксидазы препятствует добавление лимонной кислоты. Дейст- 226
вие фермента прекращается при обработке SO2 или пастериза- ции вина. Белый касс (посизение вина) —порок белых вин, возникаю- щий в малокислотных винах, содержащих избыток железа и фос- форнокислых соединений. Часто развивается параллельно с черным кассом. Для устранения белого касса проводят обра- ботку гексациано-(II)-ферратом калия и подкисляют вино ли- монной кислотой. Медный касс развивается преимущественно в белых винах и связан с повышением содержания соединений меди и протека- нием реакций восстановительного характера. Наилучшее средст- во предупреждения и устранения этого порока — обработка сусла и вина гексациано-(II)-ферратом калия. Пороки вина, вносимые с виноградом или обусловленные на- рушением технологии, чаще всего выражаются в появлении не- приятного, несвойственного привкуса и запаха. Недостатки вина— это резкие изменения его состава, обу- словливающие негармоничность вкуса. Между пороками и не- достатками нет резкой границы. Недостатки вина, как правило, можно устранить путем проведения его соответствующей техно- логической обработки. ПРОИЗВОДСТВО коньяков Коньяк — крепкий алкогольный напиток, обладающий спе- цифическим цветом, букетом и вкусом. Он получается при пе- регонке молодых виноградных вин и последующей выдержке в'дубовых бочках или в эмалированных металлических резер- вуарах с дубовой клепкой не менее 3 лет. В зависимости от срока выдержки и качества коньяки де- лятся на ординарные, марочные и коллекционные. К ординар- ным коньякам относят напитки, полученные из коньячных спир- тов со сроком выдержки от 3 до 5 лет. Срок выдержки обозна- чается звездочками. Крепость ординарных коньяков от 40 до 42 об.%. Марочные коньяки готовят из коньячных спиртов со сроком выдержки свыше 6 лет. К этой группе относятся: коньяк выдержанный КВ (6—7 лет), коньяк выдержанный высшего ка- чества КВВК (8—10 лет), коньяк старый КС (10 лет и более). Крепость марочных коньяков от 40 до 57 об.%. Коллекционные -коньяки готовят из марочных коньяков, дополнительно выдери Жанных не менее 3 лет в дубовых бочках или бутах. В коньяках допускается содержание метилового спирта не более 0,1 об.%, меди — 8 мг/л, олова — 5 мг/л и железа — 1 мг/л; не допускается присутствие свинца. По внешнему виду доброкачественный коньяк представляет собой прозрачную с блеском жидкость без осадка и посторонних включений. Цвет коньяка от светло-золотистого до светло-ко- 227 15*
ричневого. У более выдержанных коньяков окраска интенсивнее. Вкус и букет должны быть характерными для данного типа. Основными технологическими операциями коньячного произ- водства являются: приготовление виноматериалов, получение и выдержка коньячных спиртов, купаж, обработка и выдержка коньяков. Приготовление виноматериалов. Виноматериалы для коньяч- ного производства готовят по белому способу из белых или крас- ных сортов винограда, имеющих цветочный или нейтральный аромат (Сильванер, Плавай, Алый Терский, Ркацители и др.). В коньячном производстве используются здоровые, неосветлив- шиеся вина, содержащие дрожжевые клетки, имеющие летучие ароматические вещества (энантовый эфир и др.), переходящие при перегонке в дистиллят и способствующие образованию спе- цифического вкуса и аромата. Вина должны отличаться малой экстрактивностью, отсутст- вием сильно выраженного аромата и окраски. Вина с ярко вы- раженным ароматом или с посторонними привкусами и запаха- ми непригодны для выработки коньяка, поскольку эти привкусы и запахи передаются готовому напитку. Коньячные виномате- риалы должны содержать не менее 8 об.% спирта, до 0,2% са- хара, не более 1,5 г/л летучих кислот и не менее 4,5 г/л титруе- мых кислот, участвующих в образовании сложных эфиров прг перегонке. Получение и выдержка коньячных спиртов. Коньячные вино материалы подвергают перегонке таким образом, чтобы в отго няемом спирте сохранить часть летучих соединений (эфиры I кислоты), принимающих участие в создании характерного аро мата и вкуса коньяка. Для перегонки коньячных виноматериа лов используют простую перегонку с последующей перегонко! спирта-сырца, однократную перегонку с фракционированием дис тиллята и непрерывную перегонку на специальных установках При простой перегонке сначала выделяют спирт-сырец кре- постью 22—35%, содержащий все летучие примеси, затем его направляют на вторичную перегонку. При этом отделяются го- ловные, средние и хвостовые фракции. Для приготовления коньяка используют среднюю фракцию крепостью 62—70 об.%, Простой перегонкой получают коньячные спирты для марочных коньяков. Коньячный спирт — бесцветная прозрачная жидкость со специфическим ароматом и довольно резким вкусом. Кроме этилового спирта он содержит различные летучие примеси, пе- реходящие в дистиллят из вина и образующиеся в процессе пе- регонки. Содержание этих соединений в коньячном спирте зави- сит не только от состава виноматериала, но и обусловлено спо- собами и режимами перегонки. Коньячные спирты выдерживаются в дубовых бочках вмес- тимостью 30—50 дал или в эмалированных резервуарах, в kotqs 99Я
рых равномерно распределена дубовая клепка. В резервуарах выдерживают только коньячные спирты для ординарных конья- ков. При длительной выдержке в дубовых бочках в коньячном спирте происходит ряд сложных физико-химических процессов. В коньячный спирт из дубовой древесины переходят раствори- мые высокомолекулярные соединения (лигнин, таниды, гемицел- люлозы и др.), которые в процессе выдержки претерпевают ряд превращений. Так, лигнин образует ароматические соединения, окисление танидов обусловливает смягчение вкуса и предотвра- щает окисление ароматических веществ; гемицеллюлозы под влиянием естественной кислотности коньячного спирта гидроли- зуются с образованием соответствующих сахаров, что также спо- собствует смягчению вкуса. В процессе выдержки уменьшается крепость коньячного спир- та за счет его частичного испарения, а также взаимодействия с компонентами коньячного спирта и кислородом воздуха. Хими- ческие процессы, протекающие при выдержке, способствуют созданию характерного букета. Все эти и другие сложные процессы, происходящие при вы- держке, обусловливают получение коньячного спирта с янтарно- коричневой окраской и имеющего сложный гармоничный вкус и аромат. Купаж, обработка и выдержка коньяков. Вследствие неодно- родности коньячных спиртов по вкусу, аромату и крепости про- изводят купажирование различных коньячных спиртов. Допус- кается смешивание коньячных спиртов с разным сроком вы- держки. При этом соотношение объемов спиртов разного возра- ста должно быть такое, чтобы средний возраст купажа был не менее установленного для данной марки коньяка. После расчета купажа и проведения пробного купажирования готовят произ- водственный купаж в больших резервуарах или бутах. Так как крепость коньячных спиртов выше крепости изготов- ляемых коньяков, производят понижение крепости, добавляя специально подготовленные спиртованные воды. Спиртованные воды получают из дистиллированной или умягченной воды пу- тем смешивания с коньячным спиртом среднего возраста, иду- щего в купаж. Крепость понижают до 20—25 об.% с последую- щей выдержкой смеси в дубовых бочках не менее 1 мес, что позволяет получать темноокрашенные ароматические жидкости, уменьшающие крепость коньячных спиртов без снижения экст- рактивности и интенсивности окраски. С целью придания коньякам мягкого вкуса и установления нужного содержания сахара в купаж вводят сахарный сироп, а в ординарные коньяки, не имеющие развитой окраски, — ко- лер. Для этих целей используют сахарный сироп, выдержанный не менее 1 года в дубовых бочках в смеси с коньячным спиртом возраста не менее 5 лет. Крепость сахарного сиропа 30—• 229
35 об.%. Сахарный сироп, предназначенный для купажирован^ со старыми коньяками, выдерживают 10 лет и более. | Полученный из коньячных спиртов, спиртованных вод и cal харного сиропа купаж тщательно перемешивают. Для ассимиля! ции составных частей н повышения качества выдерживают ку| паж в дубовых бутах или эмалированных резервуарах с дубо! выми клепками не менее 3 мес для ординарных коньяков и н! менее 6 мес для коньяков высокого качества. Перед выдержке! купаж обрабатывают (оклейка, обработка гексациано-(П)-фер1 ратом калия и фильтрование). После выдержки коньяки обра| батывают холодом при температуре минус 8—12 °C в течени! 5—10 сут, фильтруют при этой температуре и разливают в бу] тылки. I РОЗЛИВ, МАРКИРОВКА И ХРАНЕНИЕ ВИН И КОНЬЯКОВ I Виноградные, плодовые и ягодные вина разливают в бутыл| ки емкостью 0,5 и 0,75 л, а также в посуду другой емкости в со] ответствии с действующими техническими условиями. Игристы! вина разливают в бутылки емкостью 0,8—0,4 л. Коньяки нали| вают в бутылки емкостью 0,5, 0,25 л и сувенирные. I На винзаводах используют в основном линии розливаота чественного производства Б2-ВЛВ производительностью 6 тыа бутылок в час. На этих линиях осуществляются следующие опа рации: мойка и подготовка бутылок, розлив напитков, укупорка бракераж, отделка бутылок, упаковка их в ящики. На этикетках указывают наименование предприятия, назва иие напитка, емкость, крепость, сахаристость, номер стандарта На бутылки с марочным вином наклеивают кольеретку, на ко| торой указывают год урожая винограда, для ординарных конья ков — количество звездочек, а марочных и коллекционных — на звание марки или группы коньяков. Хранят вина при температуре 8—16 °C без доступа света Полусладкие вина хранят при температуре от минус 2 до плю 8 °C. Оценка качества вина в СССР производится по органолепти ческим показателям (прозрачность, цвет, вкус, букет, типич ность) по десятибалльной системе. I глава ТЕХНОЛОГИЯ МАСЛО-ЖИРОВОГО И МАРГАРИНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА Масло-жировая отрасль пищевой промышленности выраба- тывает пищевые и технические растительные масла, маргарин, кондитерские, хлебопекарные и кулинарные жиры, майонез и др. Пищевые растительные масла являются не только ценным пищевым продуктом, они используются при получении маргари- новой продукции, майонеза и т. д. Технические растительные масла применяют при производстве мыла, моющих средств, олиф, лаков, красок, смазочных средств. Растительные масла находят применение в фармацевтической и парфюмерно-косме- тической отраслях. Для извлечения растительных масел из семян используют прессовый и экстракционный способы, причем наиболее перс- пективным является высокоэффективный экстракционный спо- соб, так как он дает возможность получить больший выход масла. Отходами производства растительных масел являются обезжиренные остатки (жмых и шрот) и оболочки семян, ис- пользование которых имеет большое народнохозяйственное зна- чение. Жмых и шрот — это ценные компоненты комбикормов для сельскохозяйственных животных, содержащие большое количе- ство белка. Семенные оболочки используются для получения различных химических продуктов в гидролизном производстве. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ЖИРОВ Жиры являются смесью сложных эфиров трехатомного спир- та глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. Химиче- ская формула жира СН2—О—-СО—Rt СН—О—СО—R2 СН2—О—СО—Rs где /?1, Rz и R?, — остатки жирных кислот. В состав жиров наиболее часто входят насыщенные кислоты (пальмитиновая и стеариновая), а также ненасыщенные кисло- ты, содержащие двойные связи (олеиновая, линолевая, линоле- новая). 231
Свойства жиров зависят от количественного и качественного состава входящих в них жирных кислот. Так, в жидких расти- тельных маслах преобладают ненасыщенные жирные кислоты. Оливковое масло содержит до 80% олеиновой кислоты с одной двойной связью и относится к невысыхающим маслам. В льня- ном масле имеется около 50% полиненасыщеннон линоленовой кислоты; это высыхающее масло. К полувысыхающим относятся масла, содержащие в основном олеиновую и линолевую кислоты (подсолнечное, хлопковое, соевое, арахисовое и др.). Кокосовое и пальмоядровое масла имеют твердую консистенцию при 20 °C и содержат около 80—90% насыщенных жирных кислот. Жиры нелетучи, нерастворимы в воде, хорошо растворяются в эфире, дихлорэтане, бензине, сероуглероде и др. Плотность жиров составляет 0,9—0,97 г/мл. л При хранении жиры способны прогоркать и приобретают не! приятный вкус и запах. Прогоркание — это результат химиче! ских реакций, протекающих под действием света, воздуха, водя и ферментов. | ПОЛУЧЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ I СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ I И ЕГО ХРАНЕНИЕ I Все культуры, которые являются сырьем для маслодобываю! щей промышленности, можно разделить на две группы: маслич! ные растения, которые выращивают для получения растительно! го масла, и растения, которые служат для получения других про! дуктов, затем получают уже масла. К первой группе относятся подсолнечник, клещевина, рапс. I Вторая группа включает: 1) прядильно-масличные растения (хлопчатник, лен, конопля), которые выращивают для получе! ния волокна; 2) белково-масличные растения (соя и арахис)! 3) пряно-масличные растения (горчица); 4) эфиромасличныя растения, из которых первоначально выделяют эфирное масло! (кориандр); 5) маслосодержащие отходы (зародыши зерновых! культур, виноградные семена, плодовые косточки и др.). Основ! ное количество растительных масел в СССР получают из семян! подсолнечника, хлопчатника, льна, сои, клещевины. | В зависимости от содержания жира в ядре все масличные! культуры подразделяются на три группы: низкомасличные с со-! держанием жира 15—35% (например, соя); среднемасличные с| содержанием жира 35—55% (хлопчатник); высокомасличные с! содержанием жира 55% и выше (подсолнечник, арахис, лена и др.). I Подсолнечник. Подсолнечник является основным масличным! растением в нашей стране. Это высокоурожайная культура, при-! 232 I
годная для механизированного возделывания и уборки. Плод подсолнечника — семянка — содержит более 50% масла. Обо- лочка — лузга — составляет 19—26% от массы семянок. В про- цессе технологической переработки лузгу отделяют от ядра, в результате чего масличность повышается до 64—66%. Хлопчатник. Эту культуру выращивают для получения хлоп- кового волокна. Плод хлопчатника — коробочка. После отделе- ния волокна семена хлопчатника поступают на маслозаводы. Масличность семян составляет 22—26%, содержание оболочки 28—54%. При подготовке к извлечению масла оболочку отделя- ют от ядра, масличность которого равна 37—40%. Сырое хлопковое масло содержит токсичный пигмент госси- пол, придающий маслу темный цвет. Для удаления госсипола масло подвергают рафинации. В хлопковом масле имеется 20— 22% пальмитиновой кислоты, поэтому оно мутнеет при темпера- турах ниже 10 °C. Твердую фракцию хлопкового масла — хлоп- ковый пальмитин — выделяют путем вымораживания и исполь- зуют в производстве маргарина. Хлопковое масло после вымо- раживания не мутнеет даже при 0°С. Соя. Соя относится к белково-масличным культурам. Плод сои — боб, содержащий 2—3 семени. Масличность семян сои 19—22%, содержание белковых веществ около 40%, оболочки — 5-10%. Лен. Лен используют для получения волокна и технического масла. Плод льна — коробочка — содержит от 1 до 10 семян. Масличность семян 40—48%. Оболочка при переработке семян льна не отделяется. Арахис. Плод арахиса — боб, содержащий одно или два се- мени. Масличность семян 40,2—60,7%, содержание белка 20— 37,2%. Белковые вещества семян арахиса хорошо усваиваются организмом человека. Хранение масличных семян. Семена масличных культур хра- нят на предприятиях до переработки, создавая наиболее благо- приятные условия для поддержания их высокого качества и предотвращения порчи. В поступающих на заводы семенах активно происходят жиз- ненные процессы, которые продолжаются и при хранении семян на заводах. Важнейшим процессом жизнедеятельности семян является дыхание. Интенсивность дыхания характеризует стой- кость семян при хранении. Дыхание сопровождается распадом органических веществ семян — жиров, белков и углеводов с вы- делением диоксида углерода, воды и теплоты. Для лучшего сохранения качества семян при длительном хранении создают условия, при которых интенсивность биохимических процессов, в том числе дыхания, минимальна. Основными факторами, влияющими на интенсивность дыхания, являются влажность и 233
1 температура, а также наличие доступа воздуха к хранящимся семенам. Хранение семян с влажностью больше критической для дан- ной масличной культуры приводит к резкому усилению дыхания и глубоким изменениям веществ семян, что делает невозможным их дальнейшую переработку. Повышение температуры массы се- мян при хранении способствует усилению дыхания, а в совокуп- ности с высокой влажностью приводит к их быстрой порче. На- личие доступа воздуха к семенной массе в условиях высокой влажности и температуры также ухудшает их качество при хра- нении. При хранении масличных семян необходимо учитывать жиз- недеятельность микроорганизмов, которые всегда присутствуют на поверхности семян. Если масса семян содержит большое ко- личество микроорганизмов, то при высокой влажности и темпе- ратуре они активно развиваются, в первую очередь микроскопи- ческие грибы (плесени). Поскольку при интенсификации процес- са дыхания семян и активизации действия микроорганизмов вы- деляется теплота, то может произойти самосогревание семян,, что еще быстрее приводит к их порче. Для обеспечения хорошей сохранности масличных семян при- меняют следующие режимы: 1) хранение семян при влажности на 2—3% ниже критической; 2) хранение в охлажденном со- стоянии; 3) хранение без доступа воздуха. Можно сочетать не- сколько режимов (например, хранение сухих семян при низких температурах и др.). Создание оптимальных режимов хранения позволяет резко замедлить или полностью прекратить все биохимические процес- сы в семенной массе. Поддержание требуемых режимов хране- ния дает возможность избежать потерь и максимально сохранить качество масла. ' J ПОДГОТОВКА МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН К ИЗВЛЕЧЕНИЮ МАСЛА I Подготовка масличных семян заключается в Очистке их от всех видов примесей и его сушке. Очистка семян от примесей. Наличие примесей ухудшает свойства масличных семян при хранении и переработке. Пере- работка засоренного сырья приводит к снижению качества полу- чаемого масла, при этом возрастают потери масла, увеличива- ется износ и количество поломок технологического оборудова- ния, ухудшаются свойства обезжиренных остатков — жмыхов и шротов. Примеси являются также источником микроорганизмов, что вызывает порчу семян при хранении. Поэтому перед переработкой масличные семена очищают от сорных, масличных и металлических примесей. К примесям от- носятся оболочки, остатки листьев и стеблей, песок, земля, кам- 234
ни, семена дикорастущих и культурных растений, поврежденные семена основной культуры. Способы и методы очистки, а также соответствующее обору- дование основаны на отличии примесей от масличных семян по размерам, форме, аэродинамическим и магнитным свойствам. При отделении примесей от семян, отличающихся от основной культуры по размерам, используют ситовое сепарирование. Мас- су семян с сорными примесями подают на сита с крупными ячейками, на которых задерживается крупный сор. Семена с бо- лее мелкими примесями попадают на сита с меньшими ячейка- ми, через которые проходят мелкие примеси, а очищенные семе- на остаются на ситах. Для просеивания необходимо, чтобы сита совершали возвратно-поступательное или круговое движение, либо вибрировали. Для удаления примесей близких к масличным семенам по размеру, но отличающихся по плотности, применяют воздушное сепарирование. При пропускании воздуха через семенную массу происходит ее разделение в зависимости от аэродинамических свойств компонентов: более легкие примеси и семена уносятся током воздуха. Снижая скорость воздушного потока, можно от- делять и более легкие примеси. Удаление ферропримесей осуществляется при магнитном се- парировании, когда семенная масса непрерывно движется через сепараторы с постоянными магнитами или через электромагнит- ные сепараторы. В промышленности для очистки масличных семян от приме- сей в основном используют высокоэффективные комбинирован- ные очистительные машины. Наиболее распространены воздуш- но-ситовые сепараторы, в которых семена для отделения приме- сей просеивают через сита с подобранными размерами ячеек, а на входе и выходе из сепаратора семена продувают воздухом, уносящим легкие примеси. На выходе из сепаратора установлен постоянный магнит, улавливающий ферропримеси. Для создания однородных условий при хранении и перера- ботке масличных семян проводят разделение семян по разме- рам на две фракции: мелкую и крупную. Мелкую фракцию, ко- торая включает незрелые, щуплые семена, сразу направляют на переработку. Семена крупной фракции более устойчивы при хранении, содержат масло лучшего качества. Фракционирование семян осуществляют на сепараторах или калибровочных ма- шинах. Кондиционирование масличных семян по влажности. В про- цессе технологической переработки семян большое значение име- ет соотношение влажности оболочек и ядра. Для эффективного разрушения оболочки семян с наименьшим повреждением ядра влажность оболочки должна быть меньше влажности ядра. 235
1 Кондиционирование (снижение влажности) семян достигает- ся путем высушивания. Для этого используется тепловая сушка смесью дымовых газов и воздуха. Сушка производится в сушил- ках разных конструкций при строгом соблюдении режимов. На предприятиях, масло-жировой промышленности используются стационарные сушильные установки: шахтные, барабанные, га- зовые рециркуляционные, с «кипящим» слоем семян и др. Су- шилки состоят из сушильной и охладительной камер. Высушен- ные семена должны быть охлаждены до температуры, превы- шающей температуру наружного воздуха не более чем на 5 °C. Влажность семян хлопчатника, поступающих на предприя- тия Средней Азии, в ряде случаев составляет 5—7% и является благоприятной для хранения семян. Однако переработка семян с такой низкой влажностью приводит к чрезмерному измельче- нию оболочки, ядра, увеличиваются потери масла с шелухой. В этом случае кондиционирование заключается в увеличении влажности семян до 10—11% с использованием специального увлажнителя. Обрушивание масличных семян и отделение оболочки. Семе- на основных масличных культур имеют твердую оболочку, ко- торую следует отделять перед извлечением масла. Это возмож- но. если семенная оболочка не срастается с ядром (например, семена подсолнечника, хлопчатника, клещевины, сои, арахиса и других культур перерабатывают с отделением оболочки). В се- менах льна, рапса и других оболочка прочно срастается с яд- ром, поэтому эти культуры перерабатывают без отделения обо- лочки. Отделение оболочек от ядра масличных семян улучшает ка- ( чество получаемого масла, при этом увеличивается производи- тельность технологического оборудования, снижаются потери масла, повышается пищевая и кормовая ценность жмыха и шрота. { Процесс отделения оболочки состоит из двух операций: раз- | рушения оболочек семян (обрушивание) и последующего отде- | ления их от ядра. В результате обрушивания получают смесь, I называемую рушанкой, которая состоит из целого ядра, оболоч- | ки, частиц ядра (сечки), масличной пыли, целых и неполностью | обрушенных семян (недоруша). Наличие в рушанке сечки и мае- | личной пыли увеличивает потери масла с отделяемой оболочкой. | После отделения от ядра недоруш направляют на повторное | обрушивание. Большое влияние на состав рушанки может ока- | зать влажность масличных семян. Оболочка семян должна иметь- меньшую влажность, чем ядро, тогда сухая и хрупкая оболочка легче раскалывается, а пластичное ядро остается целым, мень- ше образуется масличной пыли. Рушанка однородного состава ь может быть получена только при переработке одинаковых поя размеру семян. Я 236
Для обрушивания масличных семян применяют различные способы в зависимости от свойств оболочек и ядер. Так, обру- шивание семян подсолнечника основано на ударном действии, которое раскалывает хрупкую оболочку. Для этого используют бичевые семенорушки с многократным ударом, а также центро- бежные семенорушки с однократным ударом. Лучше обруши- вать семена подсолнечника на центробежных семенорушках, после которых получается рушанка с меньшими количествами масличной пыли, недоруша и сечки. Хлопковые семена имеют прочную эластичную оболочку, облегающую ядро. Поэтому обо- лочку разрушают разрезанием или скалыванием с помощью дис- ковых или ножевых шелушителей. Для разделения рушанки на фракции и отделения оболочки от ядра используется сепарирование. С этой целью широко при- меняются аспирационные семеновейки, разделяющие компонен- ты рушанки по размерам и аэродинамическим свойствам. Аспи- рационная семеновейка состоит из рассева и аспирационной ка- меры. Рушанка поступает в рассев, где при помощи трехъярус- ных сит разделяется на семь фракций. Затем каждая фракция, кроме масличной пыли, проходит через отдельный канал аспи- рационной камеры, где отделяется от оболочки. После разделе- ния рушанки получают очищенное ядро, к нему присоединяют масличную пыль. Недоруш подают на повторное обрушивание. Перевей, содержащий оболочки и осколки ядра, снова направ- ляют на вейку. Очищенное ядро, предназначенное для прессового способа извлечения масла, должно содержать не более 3% оболочек, для экстракционного способа — не более 8%. Масличность отделен- ной оболочки не должна быть более чем на 0,5% выше бота- нической. Измельчение масличных семян и ядра. Масло содержится в клетках семян или ядер, поэтому для извлечения масла необ- ходимо разрушить клеточную структуру масличного материала. В результате измельчения образуется масличный материал но- вой структуры — мятка. Мятка имеет развитую поверхность, со- держит преимущественно разрушенные клетки, масло из кото- рых высвобождается и удерживается на поверхности частиц мятки. Часть масла остается внутри неразрушенных клеток. Хо- рошо измельченная мятка не должна содержать растительных клеток. Задачей измельчения является максимальное разрушение клеток и получение однородных частиц оптимального размера для дальнейшей переработки. На структуру образующейся мят- ки влияет влажность семян или ядер, поступающих на измель- чение. Сухие семена более хрупкие и при измельчении из них образуется много очень мелких частиц, ухудшающих свойства мятки в процессе ее технологической переработки. Семена с 237
большей влажностью более пластичные, и из них получается мятка однородной рыхлой структуры. Ядро семян подсолнечни- ка должно иметь влажность в пределах 5,5—6%. Качество измельчения (помола) определяется проходом час- тиц мятки через сито с размером ячеек 1 мм и для подсолнеч- ника проход должен быть не менее 60%. Для измельчения мас- личного материала применяют вальцовые станки, наиболее ча- сто пятивалковые станки ВС-5 с вертикальным расположением валков. Два верхние валка рифленые, три нижние — гладкие, валки свободно опираются друг на друга. Масличный материал подается на верхний валок и, последовательно проходя между валками, измельчается и изменяет свою структуру под действи- ем удара, скалывания, раздавливания и истирания. При этом происходит разрушение до 70—80% клеток масличного мате- риала и деформация неразрушенных клеток. Наличие оболочек, имеющих большую прочность, ухудшает свойства получаемой мятки. Лузжистость ядра, поступающего на измельчение, должна быть в пределах 3—8%. ИЗВЛЕЧЕНИЕ МАСЛА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Извлечение масла из растительного сырья осуществляется в настоящее время двумя принципиально различными способами: прессованием и экстракцией. Прессование представляет собой механический отжим масла на шнековых прессах. Прессование может быть однократное и двукратное — с предварительным и окончательным отжимом масла. Метод экстракции основан на растворении масла в легколе- тучих органических растворителях и используется для прямой экстракции и для экстракции с однократным предварительным отжимом масла на шнековых прессах. | Прессовый способ извлечения масла I При переработке высокомасличных семян применяется дву- кратное прессование (рис. 9.1). Этот процесс включает предва- рительный съем основного количества масла на шнековых прес- сах и окончательное извлечение масла на прессах высокого дав- ления. Предварительному извлечению масла предшествует ста- дия влаготепловой обработки мятки. Влаготепловая обработка мятки. Это стадия гидротермиче- ской обработки мятки, она способствует ослаблению связей мас- ла с частицами мятки, что облегчает отделение масла при прес- совании. Обработанная мятка называется мезгой и имеет другую структуру. Влаготепловая обработка заключается в жарении мятки и проходит в два этапа. На первом этапе доводят влажность мят- 238
кп из семян подсолнечника до 8— 9% и температуру — до 60°C. При этом происходит поглощение воды частицами мятки, что вызывает их набухание и увеличение пластично- сти. Связь масла с набухшими ча- стицами мятки ослабевает, масло вытесняется на поверхность мятки, его вязкость заметно снижается. На втором этапе мятку высушивают при температуре 105 °C и доводят влажность мезги из семян подсол- нечника до 5—6%. На этой стадии происходит денатурация белковых веществ, снижаются пластические свойства мезги. Она приобретает более жесткую структуру, обеспе- чивающую оптимальный отжим масла. Мезга, поступающая на прессование, должна иметь опреде- ленные упругопластичные свойства, температуру и влажность. Как по- нижение, так и превышение влаж- ности мезги по сравнению с опти- мальной приводит к уменьшению съема масла, повышает содержа- ние масла в жмыхе. Влаготепловую обработку мят- Мт:ло Рис. 9.1. Схема извлечения растительных масел прессова- нием ки проводят в жаровнях трех ти- пов: чанных, шнековых и барабан- ных. Преимущественно применя- ются вертикальные шестичанные жаровни в комплекте со шнековы- ми прессами. Процесс приготовления мезги в шестичанной жа- ровне продолжается 45—50 мин. При влаготепловоп обработке мятки из семян хлопчатника создают условия для перевода ядовитого пигмента госсипола в физиологически неактивную форму. Этому способствует повы- шенная влажность и температура мятки, а также определенная продолжительность жарения. Режим жарения мятки из семян хлопчатника следующий: на первом этапе доводят влажность до 11,5—13,5% при температуре до 70—80 °C, на втором высушива- ют до влажности 4,5—5,5% при температуре 105—110 °C. Предварительное извлечение масла. Для предварительного отжима масла применяют шнековые прессы, называемые фор- прессами. Рабочими органами шнекового пресса являются разъемный ступенчатый цилиндр и расположенный внутри него 239
шнековый вал. Поверхность цилиндра состоит из стальных плас- тин и имеет продольные щели для стока масла, в которые не проходят частички мезги. Подготовленная мезга поступает в ступенчатый барабан пресса, захватывается витками шнекового вала и перемещается к выходу из пресса. При движении по барабану пресса происхо- дит сжатие мезги, от нее отделяется масло, а твердые частицы мезги спрессовываются и образуют жмых. Давление на маслич- ный материал возрастает при его продвижении вдоль оси вала за счет уменьшения шага витков шнекового вала и сужения свободного пространства между телом шнекового вала и внут- ренней поверхностью ступенчатого барабана. Для повышения давления на выходе из пресса устанавливают устройство для регулирования толщины слоя выходящего жмыха. На форпрес- сах можно отделить 60—85% масла. Масличность шмыха, выхо- дящего из форпресса, составляет до 18%. Подготовка масличного материала к окончательному прес- сованию. Окончательное извлечение масла прессовым способом осуществляют из мезги, которую получают из форпрессового жмыха. Форпрессовый жмых измельчают и проводят его влаго- тепловую обработку. Грубое измельчение форпрессового жмыха вначале проводят на дисковых пли молотковых дробилках. После грубого помола жмых подвергается тонкому однородному измельчению на валь- цовых станках. Проход частиц жмыха через сито с размером ячеек 1 мм должен быть не менее 80%. Влаготепловую обработку жмыха осуществляют в более жестком режиме, чтобы получить мезгу с хорошими пластиче- скими свойствами, обеспечивающими эффективное отделение масла при окончательном прессовании. Измельченный жмых ув- лажняют до 8—9%, затем пропаривают до температуры 115— 120 СС и влажности 2,5—3.2%. Мезга из семян хлопчатника вы- сушивается до влажности 3—4% н при температуре 110—115 °C. Окончательное извлечение масла и его первичная очистка. Мезга из форпрессового жмыха подается для окончательного из- влечения масла на шнековые прессы. Прессы глубокого съема масла (экспеллеры) характеризуют- ся меньшей производительностью, чем форпрессы, но степень сжатия масличного материала в них значительно выше. Полу- чаемый экспеллерный жмых должен содержать не более 6% масла. Оставшееся в жмыхе масло находится в неразрушенных клетках масличного материала, а также удерживается на по- верхности частиц жмыха. Сразу после получения масла проводят его первичную очист- ку, при этом удаляют механические примеси, которые попадают в'масло при прессовании. Механические примеси представляют собой мелкие частицы масличного материала, обрывки мезги, 240
находящиеся в масле во взвешенном состоянии. Хранение масла, содержащего твердые примеси, неизбежно приведет к ухудше- нию его качества в результате интенсивных химических и био- химических процессов. Поэтому первичная очитка является обя- зательной технологической стадиен получения растительных ма- сел прессовым способом. Для удаления механических примесей используют способы отстаивания, центрифугирования и фильтрования. При отстаива- нии из масла удаляются крупные взвеси; осуществляют отстаи- вание в гущеловушках. Фильтрование широко используют для удаления тонкодисперсиых частиц, для этого служат фильтр- прессы. В качестве фильтрующих материалов применяют ткани: бельтинг, миткаль, лавсан, капрон и др. Центрифугирование для отделения крупных и мелких взвешенных частиц проводят на сепараторах и центрифугах. При первичной очистке масла сочетают различные способы . удаления механических примесей. Например, очистка может идти ио схеме: гущеловушка— центрифуга — фильтр или гуще- ловушка — фильтр и др. Экстракционный способ извлечения масла Экстракционный способ извлечения масел является наиболее экономичным, обеспечивает максимальное обезжиривание мас- личного сырья, позволяет получить высокое качество масла и обезжиренного остатка — шрота. При переработке низкомасличного сырья (семян сои и дру- гих) применяют прямую экстракцию масла (рис. 9.2). Для обезжиривания большинства высокомасличных семян масло предварительно выделяют прессованием, а затем направ- ляют на последующее, окончательное извлечение его путем экст- ракции (рис. 9.3). Так перерабатывают семена подсолнечника, хлопчатника, льна, арахиса н др. В основе процесса экстракции лежит способность раститель- ных масел растворяться в органических растворителях. Экстрак- ция масла из масличного материала растворителем происходит посредством диффузии: молекулярной и конвективной. Движу- щей силой диффузии является разность концентраций масла внутри масличного материала и вне его. При смешивании экст- рагируемого материала с растворителем происходи)' смачивание растворителем поверхности частиц материала, заполнение всех пор структуры мезги. При этом растворяется масло, находящее- ся в свободном состоянии на поверхности разрушенных частиц масличного материала. Далее растворитель проникает через кле- точные оболочки и растворяет масло в неразрушенных и дефор- мированных клетках. Образующийся раствор масла в раствори- теле, называемый мисцеллой, под действием разности концен- ж-1513 241
Масло Шрот Рис. 9.2. Схема извлечения расти- тельных масел прямой экстракцией М и с л и ч а ы е а ______________I_____________ I ичиыпки микличиых семни [ Сушки ибилички | Нгпбёление ибилички Г Измельчение иемнн ZZZZZZZKZZZZ I ОлигишеплиНия нбрибшнки мишки _ Мисли | ШирпрессиНиние I Измельчение жмыхи Рис. 9.3. Схема извлечения раститель- ных масел экстракцией с предвари- тельным отжимом масла на шнеко- вых прессах \Ршрипиция мщ;ли~\ Мисли траций движется к поверхности экстрагируемого материала, вы- ходит на его поверхность и переходит в растворитель. Скорость экстракции зависит от состояния масличного мате- риала. его температуры и влажности. Наиболее быстро прохо- дит экстракция свободного масла, тогда как из неразрушенных клеток масло экстрагируется медленно. Поэтому при подготовке масличного материала следует максимально разрушить его кле- точную структуру и высвободить масло. Для обеспечения хоро- шего продвижения растворителя через масличный материал не- обходимо, чтобы размер частиц разрушенных клеток был от 0,5 до 1 мм и была определенная форма частиц — лепесток, крупка, гранулы. Повышение температуры процесса значительно ускоряет экс- тракцию. Увеличение влажности экстрагируемого материала за- 242
медляет процесс экстракции. Оптимальная влажность при пере- работке семян подсолнечника не более 8—10%, хлопчатника — не более 8 %. Раствор масла в органическом растворителе является моле- кулярным раствором. Вещества, сопутствующие жирам, перехо- дят при экстракции в мисцеллу и образуют коллоидные раство- ры. Таким образом, мисцелла представляет собой и молекуляр- ный, и коллоидный раствор. Растворители, применяемые для экстракции растительных масел. Растворители масел должны удовлетворять ряду требова- ний и обладать следующими свойствами: 1) хорошо растворять масло, смешиваться с ним в любых соотношениях, не растворять других компонентов экстрагируемого материала; 2) иметь одно- родный состав; 3) полностью удаляться из масла и шрота; 4) не вступать в химические реакции с масличным материалом; 5) не оказывать разрушающего действия на аппаратуру; 6) быть без- вредными для человека, быть пожаро- и'взрывобезопасными. Растворителей, обладающих всеми перечисленными свойст- вами, в настоящее время не существует. В промышленности для экстракции растительных масел применяют бензины различных марок. Достоинствами бензина являются нейтральность по отно- шению к экстрагируемому материалу и аппаратуре, хорошая способность растворять масло. Однако бензин легко воспламе- няется, взрывоопасен, токсичен, вдыхание паров бензина может вызвать отравление. Поэтому для работы с бензином должны быть созданы специальные условия в соответствии с санитарны- ми нормами и правилами работы с огне- и взрывоопасными ве- ществами. Экстракционные бензины относятся к алифатическим углево- дородам и представляют собой смесь предельных, непредельных и небольшого количества ароматических углеводородов. Они имеют температуру кипения от 63 до 95 °C. Бензины, содержащие ароматические углеводороды, хорошо растворяют не только масло, но и жироподобиые вещества (фос- фолипиды, пигменты, воски), которые ухудшают качество мас- ла. Кроме того, применение бензина с интервалом температур кипения 70—95 °C вызывает необходимость поддерживать высо- кую температуру при отгонке растворителя из мисцеллы и шро- та, что несколько снижает качество получаемого масла и шрота. При использовании бензина с низкой температурой кипения (63—75 °C), содержащего значительно меньшее количество аро- матических углеводородов, можно улучшить качество готового масла, снизить в нем содержание сопутствующих примесей. Подготовка масличного материала к экстракции. Масличное сырье, поступающее на экстракцию, должно иметь определенную структуру, которая дает возможность извлечь наибольшее коли- чество масла. 16* 243
Режимы обработки сырья перед экстракцией зависят от при- меняемой схемы извлечения масла (прямая экстракция или экстракция с предварительным отжимом масла на форпрессах), а также от вида сырья. Подготовка ф о р п р е с с о в о г о жмыха для окон- чательного извлечения масла экстракционным способом. Первоначально жмых измельчают на молотковых или дисковых дробилках, разрушая целые клетки масличного материала и структуры, образовавшиеся в процессе прессования. Затем проводят влаютепловую обработку жмыховой крупки в чанных жаровнях для увеличения пластичности масличного сырья. Влажность масличного материала из семян подсолнечни- ка доводят до 8—9%, температуру — до 50 СС. Кондициониро- ванная по влажности и температуре жмыховая крупка поступает на двухпарные плющильные вальцовые станки, где она приобре- тает форму лепестка толщиной 0,25—0,5 мм. Получение жмыхо- вого лепестка применяют при подготовке к экстракции форпрес- сового жмыха из семян подсолнечника, льна, арахиса и др. Хлопковый жмых поступает на экстракцию в виде крупки, по- этому стадия его лепесткования исключается. Подготовка семян сои к прямой экстракции. Семена сои относятся к низкомасличным культурам, поэтому более эффективно извлекать масло из них путем прямой экст- ракции. Семена сои очищают от посторонних примесей, прово- дят их влаготепловую обработку и дробят на однопарных риф- леных вальцовых станках. Полученную дробленку сепарируют и очищенные ядра подают в шнек-инактиватор, где влажность ядер доводится до 15%, а температура — до 80—90 °C. Затем в чанной жаровне происходит влаготепловая обработка дроблено- го ядра, его влажность снижается до 8—9,5%, температура — до 60—70 СС. Подготовленное ядро подается на двухпарные плю- щильные вальцовые станки, где формируется лепесток толщиной 0,3 мм. Переработка семян сои с получением пищевого шрота требу- ет тщательной очистки их от сорных и металлических примесей, а также удаления оболочки и зародыша, которые снижают пи- щевую ценность шрота. Основные способы экстракции. Используют различные непре- рывные способы экстракции, в основе которых лежит метод по- следовательного обезжиривания. При этом используется прин- цип противотока, когда растворитель движется навстречу мас- личному материалу. Применяют два способа экстракции: способ погружения мас- личного материала в противоточно движущийся растворитель и способ многоступенчатого противоточного орошения движущего- ся масличного материала растворителем или мисцеллой. Нахо- 244
дит применение смешанный способ экстракции, в котором на раз- ных стадиях используется и способ погружения, и способ много- ступенчатого орошения. Способ погружения масличного материала в растворитель лежит в основе конструкции вертикальных шнековых экстрак- торов. Масличный материал в виде лепестка или крупки подает- ся в загрузочную колонну, захватывается витками шнека и пере- мещается вниз. Затем горизонтальным шнеком он подается к вертикальному шнеку экстракционной колонны, продвигается вверх и удаляется в виде шрота. Навстречу обезжиренному мас- личному материалу поступает чистый растворитель, он промыва- ет шрот и стекает вниз в экстракционную колонку, обезжиривая материал. Пройдя горизонтальный цилиндр, растворитель (мис- целла) поднимается по загрузочной колонне, при этом в мисцел- ле увеличивается концентрация масла. Мисцелла выводится через верхнюю часть загрузочной колонны. Движение раствори- теля в экстракторе происходит за счет разности уровней мис- целлы на входе и на выходе экстрактора. Концентрация мис- целлы составляет 15—20%. Масличность получаемого шрота не более 1%. Продолжительность экстракции 45—60 мин. Экстракторы, работающие по принципу погружения, имеют простую конструкцию и высокий коэффициент использования объема аппарата (до 95—98%). Конструкция аппарата предус- матривает предотвращение образования взрывоопасных смесей воздуха и паров растворителя. Однако получаемая в этих аппа- ратах мисцелла имеет малую концентрацию, что вызывает боль- шие затраты на удаление растворителя. Кроме того, такие экст- ракторы очень высоки. Способ многоступенчатого орошения применяется в ленточ- ных экстракторах. На ленту горизонтального транспортера по- дается масличный материал в форме лепестка или крупки. Вы- сота слоя материала на ленте экстрактора регулируется от 0,8 до 1,4 м. Лента транспортера составлена из стальных перфори- рованных пластин, затянутых специальной металлической сеткой. При движении ленты экстрактора находящийся на ней мас- личный материал смачивается вначале концентрированной мис- целлой, а затем проходит восемь ступеней орошения мисцеллой убывающей концентрации. После орошения мисцелла накаплива- ется в сборнике под соответствующей ступенью экстракции, от- куда насосом подается на орошение экстрагируемого материала в этой же ступени. Последним этапом экстракции является окон- чательное обезжиривание масличного материала путем ороше- ния его чистым растворителем. При подаче чистого растворителя избыток мисцеллы низкой концентрации перетекает в сборник с мисцеллой более высокой концентрации и т. д. Шрот выводит- ся из экстрактора; масличность шрота составляет не более 1%. 245-
Концентрация масла в мисцелле — 25—35%, продолжительность экстракции 140—190 мин. В экстракторах, работающих по принципу многоступенчатого орошения, можно получать более концентрированные и чистые мисцеллы. Однако коэффициент использования объема экстрак- тора низок (до 45%), в нем возможно образование взрывоопас- ных смесей воздуха и паров растворителя. Очистка мисцеллы. В процессе экстракции масла из маслич- ного сырья получают мисцеллу и обезжиренный остаток (шрот). Для выделения масла производят выпаривание растворителя из мисцеллы. Из шрота также отгоняется растворитель. Получен- ные пары растворителя конденсируют и проводят их рекупера- цию для перевода растворителя в жидкое состояние. Выходящая из экстрактора мисцелла может содержать от 15 до 35% масла, растворенного в экстрагенте, а также некоторые примеси. Обработку мисцеллы проводят в две стадии: очистка мисцеллы; отгонка растворителя — дистилляция мисцеллы. Экстракционная мисцелла содержит твердые частицы шрота в количестве 0,4—1%. Присутствие твердых примесей сущест- венно осложняет процесс отгонки растворителя из мисцеллы и снижает качество готового масла. Для очистки мисцеллы ис- пользуют отстаивание и фильтрование. Отстаивание мисцеллы проводят в декантаторах некоторых вертикальных шнековых экстракторов. Широко используется очистка мисцеллы от твердых примесей путем фильтрования. Слой осадка образуется на фильтрующей перегородке из бельтинга, капрона, нейлона. В начальный пери- од фильтрования твердые частицы накапливаются на поверхно- сти фильтрующей перегородки. Дальнейшее фильтрование мис- целлы проходит через слой осадка, который задерживает твер- дые примеси. Эти фильтры нуждаются в периодической очистке фильтрующей поверхности от слоя осадка. Очищенная мисцелла должна содержать не более 0,02% отстоя. Дистилляция мисцеллы. Разделение мисцеллы на масло и растворитель осуществляют путем отгонки ^егколетучего рас- творителя от нелетучего масла. При дистилляции необходимо достигнуть быстрого и полного удаления растворителя из масла при возможно более низких температурах. Однако при отгонке растворителя возрастает температура кипения мисцеллы одновременно с увеличением ее концентра- ции. Поэтому вначале отгонку растворителя проводят путем вы- паривания при атмосферном давлении, затем для снижения температуры дистилляции растворитель отгоняют под вакуумом. Но даже в условиях глубокого разрежения не удается полностью удалить растворитель из масла, так как для этого требуется поддерживать высокую температуру, что может привести к раз- ложению масла. Существенное ускорение процесса дистилляции 246
и снижение температуры происходит при применении отгонки- растворителя острым водяным паром при атмосферном давлении или под вакуумом. Дистилляция мисцеллы может осуществляться тремя спосо- бами: распылением мисцеллы, в пленке мисцеллы и в слое мис- целлы. Обычно применяют ступенчатую дистилляцию мисцеллы, когда растворитель отгоняют в несколько стадий в аппаратах различных конструкций. Широко используют трехступенчатую дистилляцию мисцеллы, которую осуществляют в двух пленоч- ных предварительных дистилляторах, работающих при атмосфер- ном давлении, и в окончательном дистилляторе, работающем под вакуумом. Очищенная мисцелла подогревается до температуры 70—75 °C и подается в трубчатый пленочный дистиллятор пер- вой ступени, где мисцелла концентрируется до 55—60%. Затем мисцелла с температурой 60—85 °C подается в аналогичный по конструкции дистиллятор второй ступени. Полученная высоко- концентрированная мисцелла, содержащая 90—95% масла, на- гревается до 110—115 °C и подается на распыление в оконча- тельный дистиллятор, работающий под вакуумом. В окончательном дистилляторе интенсивно удаляются пары растворителя из мисцеллы последовательно тремя способами: распылением, в пленке и в слое. Обработку мисцеллы проводят острым перегретым водяным паром, что позволяет наиболее пол- но удалить растворитель и одновременно дезодорировать масло. Продолжительность окончательной дистилляции 4—5 мин; тем- пература после дистилляции 105—110 °C. Отгонка растворителя из шрота. Обезжиренный в процессе экстракции шрот может содержать от 25 до 40% растворителя и воды. Растворитель находится в шроте в связанном состоянии в виде мисцеллы. Его удаляют путем отгонки. От режима отгон- ки зависит полнота удаления растворителя, а также пищевая и кормовая ценность получаемого шрота. Отгонка растворителя из шрота в перемешиваемом слое про- водится в чанных испарителях (тостерах), в которых шрот об- рабатывают острым паром при перемешивании. При необходи- мости шрот перед отгонкой растворителя увлажняют. В процес- се пропаривания шрота можно создавать условия для влаготеп- ловой обработки, при которых обезвреживаются токсические вещества, содержащиеся в хлопковом, соевом и арахисовом ‘шротах. В результате такой обработки повышается пищевая и кормовая ценность шротов. Продолжительность отгонки раство- рителя из шрота 55—60 мин. Температура шрота при выходе из испарителя 100—105 °C, влажность — 8—10%. Остаточное со- держание растворителя в шроте не выше 0,05%. После удаления растворителя в чанном испарителе шрот ох- лаждают до температуры не выше 40 °C. Для закладки на хра- нение шрот из семян подсолнечника должен иметь влажность не 247
более 7—9%, температуру — не более 40 °C, содержание раство- рителя — не более 0,1 %. В маслодобывающей промышленности используют обогаще- ние шрота липидами и его последующее гранулирование. При обогащении к шроту добавляют отходы рафинации масел — со- апсток или гидратационный фуз, что значительно повышает кормовую ценность шрота. Затем обогащенный шрот гранули- руют. Гранулированный шрот имеет целый ряд преимуществ: он не образует пыли при транспортировке, занимает меньший объ- ем, имеет высокое содержание питательных веществ и усвояе- мость, удобен при составлении кормов для животных. Обогащение шрота липидами и гранулирование заключается в подготовке эмульсии липидов с водой, смешивании шрота с эмульсией, прогревании, прессовании и охлаждении гранул. Шрот поступает в жаровню, где перемешивается с эмульсией, содержащей 35—40% липидов и 60—65% воды; температура ли- пидной эмульсии 50—60 °C. В жаровне смесь подогревается до 80 СС и поступает в прёсс-гранулятор. Гранулированный шрот проходит охладитель и направляется на хранение. После обра- ботки подсолнечный гранулированный шрот должен содержать 3—3,5% липидов и 9—11% влаги. Регенерация и рекуперация паров растворителя. Раствори- тель, удаленный из мисцеллы и шрота при выпаривании и при обработке перегретым паром, извлекается из смеси паров рас- творителя и воды с воздухом и повторно используется для экст- ракции масла. Выделение растворителя из смеси его высококонцентриро- ванных паров с парами воды называется регенерацией. Регене- рацию растворителя осуществляют путем конденсации (охлаж- дением смеси паров), при этом получают жидкую смесь раство- рителя и воды. * Разделение жидкой смеси растворителя и воды основано на разности их. плотностей и проводится в водоотделителях. В них смесь бензина и воды отстаивается, растворитель всплывает вверх и отводится через верхний патрубок, а вода выводится снизу. Содержание бензина в воде, отходящей из водоотделите- ля, не должно превышать 0,01%. Получение растворителя из паровоздушной смеси, содержа- щей 15—20% по объему паров рстворителя, называется рекупе- рацией. Рекуперацию паров растворителя проводят путем кон- денсации при глубоком охлаждении, адсорбции на твердых но- сителях, абсорбции на жидких средах. РАФИНАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ Растительные масла, полученные прессовым или экстрак- ционным способами, содержат большое количество примесей и без предварительной очистки не могут использоваться в пищу 248
и для дальнейшей переработ- ки. Состав примесей зависит от вида сырья, способа полу- чения масла и других факто- ров. В первую очередь это механические примеси, пред- ставляющие собой частицы масличного материала. Кроме того, масла содержат раство- ренные в них фосфолипиды, воски, свободные жирные кис- лоты, пигменты и ароматиче- ские вещества, которые ухуд- шают качество готового рас- тительного масла, его стой-, кость при хранении. Для очистки масел от раз- личных примесей использу- ется рафинация (рис. 9.4). Методы рафинации делят на физические, химические и фи- зико-химические. Физические методы очистки масел пред-^ PuipunupuDuHHue мш;/и) Рис. 9.4. Схема полной рафинации растительных масел назначены для удаления твер- дых частиц. К ним относятся отстаивание, центрифугирование, фильтрование и они проводятся при первичной очистке масла. Химические способы рафинации служат для выделения фосфо- липидов, свободных жирных кислот; это гидратация и щелоч- ная рафинация. Физико-химические методы служат для удале- ния красящих, вкусовых и ароматических веществ; это адсорб- ционная рафинация и дезодорация. Рафинация может быть полной и частичной. Жиры и масла, подвергшиеся полной рафинации, теряют специфичность и пред- ставляют собой чистые триглицериды без особенностей конкрет- ных масличных культур. Это прозрачные, слабо-желтые масла без вкуса и запаха. Полную рафинацию проводят при очистке жиров, предназначенных для производства маргарина, кулинар- ных жиров, консервов и др. Растительные масла, предназначен- ные для употребления в пищу, подвергаются частичной рафина- ции, позволяющей сохранить в них ряд биологически ценных компонентов. Гидратация — это процесс удаления из сырых растительных масел фосфолипидов. Фосфолипиды являются жироподобными веществами и обладают высокой биологической ценностью. Со- держание фосфолипидов в растительных маслах зависит от их вида, способа получения и составляет от 0,2 до 4,5%. Они на- ходятся в масле в растворенном состоянии, однако, при хране- 249
нии масел фосфолипиды теряют растворимость, в результате масло мутнеет, образуется осадок. В основе метода гидратации лежит способность фосфолипидов присоединять воду и образо- вывать нерастворимые в воде гидратированные фосфолипиды, которые выпадают в осадок. Количество воды, необходимое для гидратации масла, зависит от вида масла и составляет от 0,5 до 6%. При проведении гидратации непрерывным способом в сырое масло с температурой 45—50 °C вводят воду в смесителе эжекционного типа. Затем увлажненное масло подают в коагу- лятор, в котором при перемешивании образуется осадок гидра- тированных фосфолипидов. Масло отделяется от осадка (гидро- фуза) в отстойниках непрерывного действия. Гидратированное масло подвергается сушке в вакуум-сушильных аппаратах при температуре 85—90 °C до влажности 0,05%. В гидратированных маслах содержание фосфолипидов не превышает 0,2—0,3%. При гидратации помимо удаления фосфолипидов несколько умень- шается кислотное число масел, улучшается их цветность, уда- ляются белки, углеводы и твердые частицы. Отделенный от мас- ла гидрофуз сушат и получают пищевой фосфатидный концент- рат, который используют при производстве маргарина, в хлебо- печении и т. д. Для предотвращения помутнения масел при их^хранении прн низких температурах необходимо проводить удаление восков. С этой целью гидратированное высушенное масло медленно ох- , лаждают при слабом перемешивании и выдерживают в течение. 4 ч при температуре 10—12СС для образования кристаллов вос-! ков. Затем масло подогревают до 20 °C для снижения вязкости и получения более крупных кристаллов восков и осадок отдели-, ют на фильтр-прессах. Содержание восков в подсолнечном мас-; ле колеблется от 0,05 до 0,4%, после вымораживания воски в масле отсутствуют. Вместе с восками масло частично освобож- дается от жирных кислот, фосфолипидов и пигментов. Для уменьшения в масле содержания свободных жирных, кислот проводят их нейтрализацию щелочами или солями силь- ных оснований. При этом образуются нерастворимые в масле соли — мыла. Получаемые при нейтрализации осадки — соап* стоки адсорбируют на своей поверхности часть пигментов, бель- ковых и слизистых примесей. Соапстоки отделяют и используют в мыловарении. Для нейтрализации свободных жирных кислот используют гидроксиды натрия и калия, кальцинированную соду, аммиак и другие вещества. Концентрация и температура растворов щелочен зависят от величины кислотности масел. Пос-, ле щелочной рафинации для удаления остатков мыла масло 3— 4 раза промывают горячей водой и высушивают до влажности 0,05%. Адсорбционная рафинация заключается в удалении пигмецг тов, при этом происходит отбеливание жира. В основе метода
лежит процесс адсорбции красящих веществ, растворенных в масле, на поверхности специальных адсорбентов. Одновременно удаляются фосфолипиды, белки, слизи и мыла. Однако наличие этих примесей снижает эффективность осветления жиров, поэто- му отбеливанию подвергают масла предварительно гидратиро- ванные, нейтрализованные, промытые и высушенные. Отбеливание проводят, добавляя к жиру природные адсор- бенты (такие как бентонитовые глины, диатомит, активные угли) в количестве от 1 до 3%. Непрерывное отбеливание осу- ществляется в две стадии. В аппарат предварительного отбели- вания подается масло и масляная суспензия адсорбента и пере- мешивается. При этом происходит отбеливание и деаэрация смеси. Затем суспензию подогревают и подают в аппарат окон- чательного отбеливания, продолжительность отбеливания 30 мин. Отбельный материал отделяется от масла при фильтровании. Дезодорация служит для удаления ароматических веществ, придающих маслам специфический вкус и запах. Так как эти вещества летучи, их удаляют путем обработки масел перегре- тым паром при глубоком разрежении. При дезодорации предварительно подогретое масло поступа- ет в деаэратор — теплообменник, где из него удаляется воздух и происходит нагревание до 130—180 °C. Затем масло подогре- вают до температуры дезодорации, передают в дезодоратор и обрабатывают в тонком слое перегретым острым паром, кото- рый подается под давлением 3—4 МПа. Остаточное давление в дезодораторе составляет 0,13—0,4 кПа, температура дезодора- ции 210—230 °C. Дезодорированный жир подается в охладитель. В процессе дезодорации экстракционных масел устраняется так- же запах растворителя. Согласно действующим стандартам растительные масла вы- рабатываются нерафинированные, гидратированные, рафиниро- ванные недезодорированные и рафинированные дезодорирован- ные. Нерафинированные растительные масла очищены от меха- нических примесей, прозрачны, допускается наличие отстоя. Гид- ратированные масла освобождены еще и от фосфолипидов, они прозрачные, без отстоя. Рафинированные недезодорированные масла подвергаются гидратации, нейтрализации и отбеливанию, они прозрачные, без осадка. Рафинированные дезодорированные масла — прозрачные, без осадка, не имеют вкуса и запаха. Масло подсолнечное выпускается рафинированное дезодори- р'ованное и недезодорнрованное; гидратированное высшего, I и II сортов; нерафинированное высшего, I и II сортов. Для пище- вых целей применяется нерафинированное подсолнечное масло высшего и I сортов, полученное прессовым методом, также гид- ратированное и рафинированное. Пищевое масло, полученное экстракционным методом, выпускается только рафинированным дезодорированным. 251
ПРОИЗВОДСТВО ГИДРИРОВАННЫХ ЖИРОВ (САЛОМАСОВ) Ряд пищевых и технических отраслей народного хозяйства перерабатывает значительные количества твердых жиров. В этой связи большое значение имеет получение твердых жиров из жид- ких растительных и животных жиров. В основе отверждения жиров лежит процесс гидрогенизации, при котором в определен- ных условиях к ненасыщенным жирным кислотам растительных масел присоединяется водород по месту двойных связей. В ре- зультате гидрогенизации получается твердый продукт — са- ломас. Процесс гидрирования жиров проводят в присутствии спе- циальных катализаторов. Кроме того, необходимыми условия- ми являются высокие температура и давление при гидрогени- зации. Основными стадиями процесса гидрирования являются: под- готовка жира, подготовка катализатора, подготовка водорода,, гидрирование, отделение катализатора (рис. 9.5). В основном для получения саломасов используют подсолнеч- ное, хлопковое, соевое, рапсовое, арахисовое, кукурузное, гор- чичное и другие растительные масла, а также животные жиры (говяжий, бараний, свиной, китовый и др.). Подготовка жира заключается в его полной рафинации, так как примеси, содер- жащиеся в жирах, могут существенно снизить активность ката- лизатора. При гидрировании жиров используют мелкодисперс- ный никелевый или медно-никелевый катализатор в количестве 0,5—2 кг катализатора в пересчете на никель на 1 т масла. Пе- ред гидрогенизацией готовят суспензию катализатора в рафини- рованном масле. Водород, идущий на гидрирование жиров, должен быть сво- боден от веществ, отравляющих катализатор. Наиболее чистый водород получают при электролизе воды. Кроме того, водород получают методом конверсии природного газа или железопаро- вым методом с его последующей очисткой от примесей. Процесс гидрогенизации жира проводят в аппаратах высоко- го давления — автоклавах. Обычно используют батарею из трех автоклавов. В первый автоклав поступают подготовленные мас- Симмас Рис. 9.5. Схема процесса гидрогенизации жиров 252
ла и катализатор, под давлением подается водород. Частично гидрированное масло последовательно поступает во второй' и третий автоклавы. Процесс ведется под давлением 0,3 МПа. Ре- акция гидрирования жиров протекает с выделением тепла. Тем- пературный режим гидрогенизации в автоклавах определяется в основном видом жира и назначением саломаса. При этом ус- танавливается и контролируется температура плавления обра- зующегося саломаса. При гидрировании масел для получения пищевого саломаса в первом автоклаве поддерживается температура 190—210 °C, во втором и третьем — 210—230 °C. При этом получают саломас, имеющий температуру плавления в первом автоклаве 22—28 °C, во втором — 26—30 °C, в третьем — 31—33 °C. При производстве технических саломасов температура в автоклавах составляет 240—250СС, а температура плавления получаемых гидрогенизи- рованных жиров — 41—48 °C. Гидрированный жир из автоклавов поступает в отстойники для предварительного отделения катализатора, а затем на фильтр-пресс для окончательного отделения катализатора. Часть отделенного катализатора направляется для повторного исполь- зования при гидрировании, а часть — на восстановление. Отработанный водород очищается от посторонних примесей и используется в смеси со свежим водородом для выработки тех- нического саломаса. При получении пищевого саломаса приме- няется только свежий водород. Пищевые гидрированные жиры в основном используют при производстве маргариновой продукции. Различные виды сало- масов для маргариновой промышленности отличаются по свое- му составу и свойствам. Так, на выработку основных столовых видов маргарина идет саломас с температурой плавления 31— 34 СС и твердостью 160—280 г/см. В производстве кондитерского жира для шоколадных изделий и конфет требуется саломас с температурой плавления 35—37 °C и твердостью не менее 550 г/см. ПРОИЗВОДСТВО МАРГАРИНА Маргарин является жировым продуктом высокой пищевой ценности, близким к сливочному маслу по структуре, химическо- му составу, усвояемости и энергетической ценности. Маргариновая продукция разделяется на две основные груп- пы: маргарины и жиры. Первая группа включает маргарины, основные виды которых содержат около 82 % жира и 17% воды. Маргарины бывают столовые для приготовления пищи в домаш- них условиях и для промышленной переработки и общественно- го питания. К столовым маргаринам относятся «Сливочный», «Молочный», «Эра» и др. Маргарины для промышленной пере- 253
работки и общественного питания — это кондитерский, жидкий для хлебопекарной промышленности, безмолочный и др. Вторая группа маргариновой продукции — это безводные: кондитерских, хлебопекарные и кулинарные жиры, используемые • на предприятиях пищевой промышленности и общественного пи- \ тания, в домашних условиях. Вырабатываются кондитерские ! жиры для печенья, для шоколадных изделий и конфет, для ва- фельных и прохладительных начинок и т. д. Основным видом хлебопекарных жиров является жир с фосфолипидами для хле- бобулочных изделий. СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАРГАРИНА Маргарин, как и сливочное масло, является дисперсной си- стемой типа «вода в масле», которая включает жировую фазу, содержащую мельчайшие частицы жидкости. В связи с этим для производства маргарина используют жировое и нежировое сырье. Жировое сырье. К жировому сырью, используемому для вы- работки маргарина, относятся пищевые растительные масла, жи- вотные жиры, гидрированные жиры. Из растительных масел в основном применяют подсолнечное, хлопковое, соевое и арахи- совое масла, а в ряде случаев твердые — кокосовое, пальмояд- ровое. Из животных жиров преимущественно используют топ- леные говяжий, свиной и бараний, а также сливочное и топленое* коровье масло. Основным сырьем маргаринового производства^ являются гидрированные жиры—саломасы, которые в значи-i тельной степени влияют на качество получаемого продукта.: Большое значение имеет температура плавления и твердость ис- пользуемых пищевых саломасов. Все жировое сырье маргаринового производства должно быть очищено от примесей, в том числе от красящих и ароматиче- ских веществ, свободных жирных кислот. С этой целью масла и жиры рафинируют с отбеливанием и дезодорацией. Состав жировой основы готового маргарина определяет его пластич-' ность, твердость, температуру плавления и консистенцию. Тем- пература плавления жиров не должна превышать 35—36 °C. В жировом наборе маргарина сочетаются несколько жировых компонентов; содержание саломаса может составить от 33 до 75% в зависимости от вида продукции. Для получения маргари- на с хорошими пластическими свойствами жировая основа долж- на содержать при температуре 20 °C от 16 до 21 % твердых гли- церидов. При необходимости для снижения твердости и темпе- ратуры плавления жировой основы вносят растительное масло. Добавление твердых кокосового, пальмоядрового, сливочного ма- сел, содержащих легкоплавкие ацилглицерины низкомолекуляр- ных кислот, улучшает свойства маргарина. 254
Нежировое сырье. При производстве маргарина применяют молоко, эмульгаторы, вкусовые и ароматические вещества, кра- сители, витамины и консерванты. Молоко является одним из основных компонентов маргари- на, который придает ему вкус и аромат сливочного масла, по- вышает питательную ценность. Используется натуральное цель- ное или обезжиренное молоко, а также сухое (цельное и обез- жиренное). Для лучшей ароматизации маргарина молоко пред- варительно сквашивают. Эмульгаторы служат для создания высокодисперсной жиро- водной эмульсии, обладающей стойкостью в процессе получения и хранения маргарина. Эмульгаторы — это вещества, препятст- вующие расслаиванию эмульсии и выделению из нее жира. Эмульгаторы улучшают пластические свойства продукта и пре- пятствуют разбрызгиванию жира при жарении. В производстве маргарина в качестве эмульгаторов используют фосфолипиды, эмульгаторы Т-1, Т-2, Т-Ф, МД. Фосфолипиды являются основ- ным компонентом пищевых фосфатидных концентратов, получае- мых при выработке растительных масел. Эмульгатор Т-1 пред- ставляет собой смесь моио- и диглицеридов жирных кислот; эмульгатор Т-2 состоит из эфиров полиглицерина с жирными кислотами, эмульгатор Т-Ф — это смесь эмульгатора Т-1 и фос- фатидного концентрата в соотношении 3:1. Эмульгатор МД аналогичен по составу эмульгатору Т-1, но содержит больше моноглицеридов. В качестве вкусовых добавок используют поваренную соль (0,2—1,2%), сахар (0,3—0,7%). Для придания маргарину аро- мата сливочного масла в него вводят синтетические ароматиза- торы, представляющие собой композиции из диацетила, уксус- ной кислоты, этилового спирта и других веществ. Красители используют для придания маргарину светло-жел- того цвета. С этой целью добавляют пищевые жирорастворимые красители: масляный раствор каротина, пищевой краситель ан- нато. Витамины добавляют при выработке маргариновой продук- ции для повышения ее биологической ценности. В основном это жирорастворимые витамина A, D, Е. Консерванты вносят в маргарин для предотвращения разви- тия микроорганизмов в водно-молочной фазе. С этой целью применяются бензойная кислота, бензойнокислый натрии, сорби- новая кислота и сорбат натрия в количестве 0,05—0,12%. ПРИГОТОВЛЕНИЕ МАРГАРИНА Процесс приготовления маргарина (рис. 9.6) начинают с под- готовки жировой и водно-молочной фазы. Жировую смесь гото- вят по рецептуре жировой основы, доводят ее температуру до 255
Рис. 9.6. Принципиальная технологи- ческая схема производства маргарина 40—50 °C, вводят эмульгатор р.ы, красители, витамины, жия рорастворимые ароматизатор ры. Отдельно готовят водно! молочную фазу, для чего мор локо пастеризуют при темпе! ратуре 80—85 °C, затем сква! шивают с помощью молочно! кислых бактерий при 28-J 30 °C в течение 9—12 ч. В вод! но-молочпую фазу добавляют] соль, сахар, водорастворимые ароматизаторы, консерванты. | Жировая и водно-молочная' фазы подаются в смеситель, где образуется грубая жиро- водная эмульсия. Подготов- ленная эмульсия температурой] 38—40°С подается под давлением в вытеснительный охладим тель, где происходят процессы эмульгирования, охлаждения пластической обработки. При интенсивном перемешивании и’ охлаждении под давлением образуется тонкодисперсная пере- охлажденная эмульсия маргарина с температурой 10—14 °C. Затем эмульсия направляется в кристаллизаторы, где затвер- девает и в виде однородной пластичной массы поступает на фа- совку и упаковку. Требования к составу и качеству маргариновой продукции определяются действующими ГОСТами. Содержание жира в большинстве видов маргарина должно быть не менее 82%. в без« молочном маргарине — не более 82,5%, в жидком маргарине для хлебопекарной промышленности — не менее 83%. Содержания влаги в маргаринах «Сливочный», «Эра», кондитерском, жид« ком для хлебопекарной промышленности не более 17%. Марга<| рин обладает чистым вкусом и ароматом (молочнокислым, сли-1 вочного или топленого масла). Консистенция всех видов мар-| гарина при 16—18 °C однородная, пластичная, плотная. Цвет] окрашенных маргаринов однородный, светло-желтый. Маргариновую продукцию следует хранить при температуре от минус 2 до плюс 2 °C и относительной влажности воздуха не выше 80%. 1 ПРОИЗВОДСТВО ХЛЕБОПЕКАРНЫХ, КОНДИТЕРСКИХ И КУЛИНАРНЫХ ЖИРОВ В состав хлебопекарных, кондитерских и кулинарных жиров входят растительные масла, животные жиры, гидрированные] жиры, а также эмульгаторы, красители, ароматизаторы, вита-1 256 j
мины. Содержание жира в большинстве видов хлебопекарных, кондитерских и кулинарных жиров должно составлять не менее 99.7%, влаги — не более 0,3%. Безводные жиры для хлебопекар- ной и кондитерской промышленности применяют при выработке массовых сортов хлебобулочных изделий, печенья, шоколадных изделий, вафельных начинок и других. Кулинарные жиры ис- пользуются в общественном питании и для домашнего приготов- ления пищи. При производстве твердых безводных жиров все рецептурные компоненты в жидком виде поступают в смеситель, перемеши- ваются, температура смеси доводится до 37—40 °C. Подготов- ленная жировая смесь подается в предварительный охладитель, где ее температура снижается на 3—5 °C, затем смесь направ- ляется в вытеснительный охладитель, где происходит охлажде- ние и механическая обработка жира. Затем жир поступает в кристаллизатор, а затем разливается в тару. При выработке жидких безводных жиров требуемые компо- ненты перемешиваются при температуре 60 °C, затем жир ох- лаждается до 13—15 СС, декристаллизуется при перемешивании и сливается в специальную "тару. Рецептуры и свойства безвод- ных жиров разнообразны и определяются областью их приме- нения. Так, жидкий жир для хлебобулочных изделий представ- ляет собой смесь саломаса из растительных масел, имеющего температуру плавления 35—36 °C (12—14%), растительного мас- ла (85%), эмульгатора Т-2 или моноглицеридов (1,5—3%). В рецептуру кондитерского жира для шоколадных изделий вхо- дит высокотвердый саломас из хлопкового и арахисового масел, имеющих температуру плавления не ниже 29 °C. Кулинарный жир «Фритюрный» является саломасом из растительных масел. Жиры следует хранить в складских помещениях или холо- дильниках при относительной влажности воздуха до 80%. Срок хранения жира зависит от температуры хранения и составляет при температурах от минус 10 до плюс 15 °C от 30 до 270 сут. ПРОИЗВОДСТВО ЖИВОТНЫХ ЖИРОВ Наиболее распространенными животными жирами являются сливочное и топленое масла, говяжий, бараний, свиной и кост- ный жиры. Они используются в питании, а также являются сырьем для выработки маргариновой продукции. СЛИВОЧНОЕ МАСЛО Сливочное масло представляет собой молочный жир, выде- ленный при сбивании или сепарировании сливок. В состав сли- вочного масла входит до 83% молочного жира, около 16% воды, а также 1—2% белков, лактозы, минеральных веществ, обра- 17—1513 257
зующих плазму масла. В масле содержатся жирорастворимые витамины A, D, Е, водорастворимые витамины групп В и С, при- чем количество их в масле, полученном летом, существенно выше. Сливочное масло обладает высокой энергетической способ- ностью (2728—3130 кДж/100 г) и усвояемостью (95—98%). Сливочное масло является однородным продуктом, в котором в массе молочного жира равномерно распределены мельчайшие частицы плазмы. Применяют два способа производства сливочного масла: сбивание и преобразование высокожирных сливок. Производство сливочного масла путем сбивания включает стадии подготовки сливок, сбивания на маслоизготовителях периодического или не- прерывного действия, промывания масла водой, механической обработки масла, фасовки и упаковки. При этом сливки жир- ностью 30—45% пастеризуют при температуре 85—90 °C, затем быстро охлаждают до 2—8 °C и выдерживают 2—12 ч. В процес- се созревания сливок молочный жир переходит в твердое состоя- ние. При выработке кислосливочного масла пастеризованные сливки заквашивают в течение 12—16 ч при температуре 14— 18 СС с помощью чистых культур молочнокислых бактерий, пос- ле чего проводят созревание массы при низких температурах. Перед сбиванием температуру созревших сливок доводят до 7—14 °C, так как при высокой температуре сбивания получают масло мягкой, слабой консистенции, а при низкой температуре — масло с крошащейся структурой. В процессе сбивания сливок в результате интенсивного механического воздействия разруша- ется белково-лецитиновая оболочка эмульгированных шариков жира, они слипаются и образуют масляное зерно. Обезжирен- ную часть сливок, называемую пахтой, отделяют. Пахта содер- жит 0,2—0,5% жира, 4,5—5% лактозы, 3,2—3,5% белка, 0,5— 0,5% минеральных веществ и является ценным пищевым про- дукте м. Сбивание сливок проводят в маслоизготовителях периодиче- ского или непрерывного действия. Маслоизготовитель периоди- ческого действия представляет собой горизонтальный аппарат цилиндрической или конической формы, который вращается с частотой 20—40 мин-1. После сбивания сливают пахту и дважды промывают масляное зерно водой. Затем проводят механиче- скую обработку масла на специальных машинах для получения однородной структуры, определенной пластичности и для уда- ления воды. При выработке соленого масла сухую соль или ее насыщенный раствор вносят в масло перед началом механиче- ской обработки или в процессе ее. Соль растворяется в плазме масла и препятствует развитию микроорганизмов, поэтому со- леное масло более стойко при хранении, чем несоленое. Маслоизготовитель непрерывного действия состоит из гори- зонтального металлического цилиндра, в котором сливки сби- 258
ваются за 20—30 с мешалкой, вращающейся со скоростью 1500—2700 мин~*. Образовавшееся масляное зерно и пахта пере- мещаются в расположенную ниже шнековую камеру. Здесь про- исходит отделение пахты, образуется однородная структура мас- ла. Масло из шнековой камеры выходит в виде непрерывного бруска и поступает на фасовку. Производство сливочного масла путем преобразования высо- кожирных сливок на поточных линиях включает стадии получе- ния сливок, жирность которых равна жирности сливочного мас- ла (83%), и придания им структуры и консистенции сливочного масла. Сливки жирностью 35—40%, предназначенные для выработ- ки масла, подвергают пастеризации при температуре 85—90 °C. Затем их сепарируют и получают сливки с жирностью 83%. Вы- сокожирные сливки подают в маслообразователь, где быстро охлаждают до температуры 12—14 °C и подвергают механиче- ской обработке. Происходит кристаллизация молочного жира, образуется однородная структура масла с равномерно распреде- ленной влагой. Масло, изготовленное поточным способом, обла- дает большой стойкостью при хранении. Длительное хранение сливочного масла проводится в холо- дильных камерах. Продолжительность хранения при температу- ре минус 18 °C—12 мес, при минус 12 °C — до 9 мес. Фасован- ное масло может храниться при температуре минус 18 °C не бо- лее 1 мес. Вырабатывается сливочное масло несоленое, соленое, воло- годское, любительское, крестьянское. Несоленое сливочное мас- ло готовят из свежих пастеризованных сливок (сладкосливоч- ное) или из предварительно сквашенных сливок (кислосливоч- ное). Оно содержит не менее 82,5% жира и не более 16% влаги. Соленое сливочное масло (сладкосливочное и кислосливоч- ное) получают аналогично несоленому, но с добавлением до 1,5% поваренной соли. Содержание жира не менее 81,5%, вла- ги — не более 16%. Вологодское сладкосливочное масло вырабатывают из сли- вок, прошедших пастеризацию при температуре 95—98 °C. В ре- зультате высокотемпературной обработки сливки приобретают специфический ореховый аромат. Масляное зерно промывают один раз. Вологодское масло обладает невысокой стойкостью при хранении; оно содержит не менее 82,5% жира и не более 16% влаги. Любительское сливочное масло изготовляют из свежих или сквашенных пастеризованных сливок на маслоизготовителях не- прерывного действия. Содержание жира в любительском масле не менее 78%, влаги — не более 20%. Крестьянское масло получают из свежих или сквашенных сливок поточным способом или путем сбивания в маслоизгото- 17* 259
вителях непрерывного действия. Крестьянское масло характери- зуется повышенным содержанием влаги, белков, лактозы и дру- гих нежировых веществ. Оно не стойко при хранении, содержит, не менее 72.5% жира и влаги — не более 25%, I ТОПЛЕНОЕ МАСЛО ] Топленое масло получают при вытапливании молочного жира из сливочного масла. Вытапливание проводят в котлах при температуре 70—75 °C в присутствии воды. Для осветления мас- ла добавляют 1—5% поваренной соли. Отстоявшееся масло сли- вают, охлаждают до 35—40 СС и затаривают в бочки. При даль- нейшем охлаждении бочки периодически перекатывают для по- лучения равномерной зернистой структуры масла. Содержание жира в топленом масле не менее 98%. влаги — не более 1%. Качество сливочного и топленого масла оценивают по хи- мическим и органолептическим показателям. Масло должно иметь чистые вкус и запах, характерные для данного вида, без постороннего привкуса и запаха. Консистенция сливочного масла при 10—12 СС плотная. Поверхность масла в разрезе — слабо- блестящая и сухая на вид или с наличием одиночных мельчай- ших капелек влаги. Консистенция топленого масла мягкая, зер- нистая. Растопленное масло должно быть прозрачным, без осад- ка. Цвет масла однородный, от белого до светло-желтого. Со- держание жира и влаги должно соответствовать. ГОСТу на дан- ный вид масла. ЖИВОТНЫЕ ТОПЛЕНЫЕ ЖИРЫ Животные жиры выделяют из жировых тканей животных. Преимущественно вырабатывают говяжий., бараний, свиной и костный топленые жиры. Консистенция говяжьего и бараньего жиров твердая, это тугоплавкие жиры, имеющие температуру плавления 42—55 °C. Низкая температура плавления обусловле- на наличием в их составе большого количества высокомолеку- лярных насыщенных жирных кислот — пальмитиновой и стеари- новой. Свиной и костный жиры обладают мазеобразной конси- стенцией, температура их плавления 30—44 СС. В их состав вхо- дит много олеиновой кислоты. Животные жиры используют в пи- тании непосредственно и для выработки кулинарных жиров. Производство животных жиров заключается в вытапливании подкожного или внутреннего сала-сырца. Содержание жира в говяжьем сале-сырце 88—97%, в бараньем — 87%. в свином—। 92%. Жировая ткань содержит также влагу, белки, минераль- ные вещества. Пищевые животные жиры вытапливают сухим или мокрым способами. При сухом способе вытапливания измельченное жи- 260 ровое сырье поступает в котел с паровой или водяной теплооб- менной рубашкой и мешалкой. Жировая масса прогревается при температуре 70—80 СС. Затем жир отделяют от обезжиренного белка (шквары). Полученный жир подвергают очистке от приме- сей сепарированием, охлаждают до 35—40 СС и упаковывают. При мокрой вытопке жировое сырье находится в контакте с водой или острым паром. Подготовленное сало-сырец подается в центробежную машину, в которой оно измельчается и нагрева- ется паром до температуры 85—90 °C. Полученная жировая мас- са поступает в центрифугу для отделения жировой суспензии от шквары. Затем жир подвергают двух- или трехкратному се- парированию. Очищенный жир охлаждается и упаковывается. Тугоплавкие говяжий и бараний жиры плохо усваиваются в организме человека и используются в питании ограниченно. Однако можно разделить эти жиры на две фракции: с низкой и высокой температурами плавления. Низкоплавкая фракция жира, называемая олеомаргарином, имеет температуру плавле- ния 28—32 гС и является сырьем для маргариновой промышлен- ности. Высокоплавкая фракция жира — олеостеарин — темпера- турой плавления 55—58 СС применяется при производстве кули- нарных жиров. Процесс получения олеомаргарина включает медленное ох- лаждение жиров, при котором происходит образование кристал- лов высокоплавких жиров. Кристаллизацию проводят при 30— 32 °C. Олеостеарин отделяют от жидкой фракции путем прессо- вания или фильтрования. Свиной жир также можно разделить на две фракции: жид- кую — лярд-ойль с температурой плавления 14—16 °C и твер- дую— олеостеарин с температурой плавления 44—46 °C. Кри- сталлизацию свиного жира проводят при температуре 10 °C в те- чение 8—9 сут.
X глава ТЕХНОЛОГИЯ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ Консервированием называется способ обработки пищевых продуктов, предохраняющий их от порчи, прежде всего микро- биологической. Простейшие способы консервирования использовали и в древние времена. Сначала появились такие способы обработки, .как квашение и соление, подвяливание и сушка продуктов под лучами солнца или с помощью огня, использование зимой ес- тественного холода снега и льда, а летом — холода земли (ямы,, подвалы и т. д.). В начале XIX в. появились консервы, укупоренные в герме- тичную тару и стерилизованные теплом. Разработан большой ас- сортимент консервированных продуктов, созданы поточные ме- ханизированные и автоматизированные линии, внедряются про- грессивные технологии, расширяется применение новых видов тары. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ КОНСЕРВИРОВАНИЯ Существует множество способов консервирования и воздей- ствия разнообразных факторов на продукт. В основе классифи- кации и этих способов лежат следующие принципы, предложен- ные Я. Я. Никитски-м: биоза, анабиоза и абиоза. 1. Первый принцип — биоза — основан на поддержании жиз- ненных процессов, происходящих в сырье и препятствующих раз- витию микроорганизмов. Этот принцип является основой для хранения свежих плодов, ягод и овощей. Известно, что естественный иммунитет против различного рода заболеваний определяет сопротивляемость растений к дей- ствию микроорганизмов, следовательно, предотвращает порчу и удлиняет сроки их хранения. Иммунные сорта обладают спо- собностью вырабатывать вещества определенного химического состава, предотвращая развитие основных возбудителей порчи растения. Такие сорта полностью невосприимчивы к специфиче- ским возбудителям порчи данного вида плодов или овощей. Таким образом, подбор сортов является одним из основных условий при хранении сочного растительного сырья. 2. Второй принцип — анабиоза — основан на подавлении жиз- недеятельности микроорганизмов под воздействием различных 262
физических или химических факторов. Примером использования этого принципа является хранение сочного растительного сырья в регулируемой газовой среде, где количество кислорода значи- тельно понижено, а количество диоксида углерода повышено (по сравнению с содержанием в атмосфере воздуха). В газовой сре- де кроме СО2 могут содержаться другие инертные газы (оксид углерода, азот). При этом способе хранения замедляются все биологические процессы, протекающие в живом организме. Свежие плоды, яго- ды и овощи не перезревают, ткани их не размягчаются, резко подавлены жизненные функции развивающихся на них микро- организмов. Хранение растительного сырья в регулируемой газо- вой среде — перспективный способ хранения, открывающий большие возможности для сокращения потерь. Для его ис- пользования нужно хорошее техническое оснащение для строго- го контроля газовой среды и обоснованный выбор состава газо- вой среды. Примером анабиоза является хранение растительного сырья при пониженной температуре. Микроорганизмы в этих условиях не развиваются. Однако существуют микроорганизмы, хорошо развивающиеся при низких температурах (психрофилы). Кро- ме того, некоторые плоды при пониженных температурах за- болевают, в их тканях появляются физиологические расстройст- ва, и они легче поражаются микроорганизмами. Учитывая оба фактора, приходится иногда в качестве оптимальной использо- вать температуру выше критической. Например, некоторые сорта яблок желательно хранить при температурах 5—10 °C, цитру- совые— при 3—7 СС. Необходимо различать понятия охлажде- ние и замораживание. При замораживании происходит образо- вание кристаллов льда в растительных тканях, что недопустимо при хранении свежих плодов, ягод и овощей. К анабиозу условно можно отнести хранение пищевых про- дуктов при высоком осмотическом давлении, в высушенном со- стоянии, а также квашение и маринование. При высоких концентрациях веществ, обусловливающих ос- мотическое давление в среде сахара или соли, происходит плаз- молиз (разрыв) клеток микроорганизмов. Они впадают в ана- биотическое состояние, теряют способность размножаться и вы- зывать порчу пищевых продуктов. Чтобы вызвать стойкий плаз- молиз микроорганизмов, концентрация сахара в пищевых про- дуктах должна быть 60—70%, соли—10—12%. Полной гаран- тии долгосрочного хранения таких продуктов тем не менее нет, поэтому их иногда подвергают тепловой обработке (например пастеризация варенья). При сушке из пищевых продуктов удаляется определенное количество влаги. Это препятствует развитию микроорганизмов, поскольку при влажности 8—25% жизнедеятельность микроор- 263
ганизмов невозможна или затруднена. В теории консервирова- ния широко используется понятие «активность воды» — это та равновесная влажность, при которой в продукте микроорганиз- мы не развиваются. Достигнув ее, можно удлинить сроки хране- ния продуктов. Принцип анабиоза применительно к сушке является услов- ным, так как при ней происходит не частичное подавление жиз- недеятельности растительного сырья, а полное. Изменения в продукте при подготовке и в процессе сушки столь глубоки, что i продукт теряет жизнеспособность. То же можно сказать и о пи- : щевых продуктах, консервированных в концентрированных рас- ; творах сахара или соли. При квашении свойства продукта также меняются, он стано- вится качественно другим (например, свежая капуста и кваше- ная), но жизнедеятельность его сохраняется. Активные биохи- мические процессы, протекающие в субстрате сырья (сахара),и наличие ферментов микроорганизмов, присутствующих на сырье (дрожжей и молочнокислых бактерий), позволяют накопить в продукте собственные консерванты — молочную кислоту и спирт. : Они подавляют жизнедеятельность нежелательной микрофлоры, прежде всего гнилостной, а также вызывающей маслянокислое и уксуснокислое брожение. Таким образом, и этот способ только косвенно можно отнести к принципу анабиоза. 3. Третий принцип — абиоза — основан на полном прекраще- нии жизнедеятельности микроорганизмов и жизненных процес- сов в растительном сырье. Это все способы воздействия, при ко- торых полностью погибают микроорганизмы в результате необ- ратимых изменений, возникающих в их тканях (высокие темпе- ратуры, электрический ток, ультразвук, высокие дозы ионизи- рующей радиации, обработка антисептиками и т. д.). Стерилизующий эффект вызывает значительные изменения и в растительном сырье, ухудшая часто его цвет, вкус, аромат и снижая пищевую ценность. Поэтому разработка режимов стери- лизации должна преследовать и другую, не менее важную зада- чу— сохранить качество консервированного продукта. Таким требованиям удовлетворяет асептический способ консервирова- ния с помощью высоких температур. Он заключается в том, что продукт перед фасовкой стерилизуют путем кратковременного нагревания при высокой температуре (несколько секунд или минут при 130—160 °C) и фасуют в стерильную тару в стериль- ных условиях. Кратковременное тепловое воздействие способст- вует сохранению качества продукта. Перспективными являются комбинированные способы обработки продуктов, позволяющие уменьшить нежелательное длительное действие высоких темпе- ратур или, например, высоких доз ионизирующей радиации. Смягчить режимы стерилизации можно используя предвари- тельные способы обработки сырья, даже такие простые, как 264
мойка, непродолжительная обработка паром или кипящей во- дой, обработка антисептиками и т, д. При тепловом способе стерилизации, широко используемом в пищевой промышленности, консервы подвергают обработке па- ром или водой при температуре 75—120 °C. Под действием этих температур инактивируются ферменты пищевых продуктов, по- гибают микроорганизмы в результате коагуляции белков под действием высоких температур. Большое значение при выборе доз (режимов) стерилизации имеет активная кислотность продукта. В консервах, приготов- ленных из пищевых продуктов, pH которых выше 4,2 (овощные, рыбные, мясные), развиваются термоустойчивые микроорганиз- мы, хорошо переносящие анаэробные условия. Наиболее опасны- ми из них являются возбудители ботулизма разных типов. Та- кие консервы всегда стерилизуют при температурах выше 100 °C и к ним предъявляются специальные требования. Если активная кислотность ниже 4,2 (например, кислые плодово-ягодные кон- сервы), то температура стерилизации может быть 100 °C и ниже. При таком pH снижается термоустойчивость многих микроорга- низмов п температуры 100 СС и ниже достаточно, чтобы пода- вить жизнедеятельность плесневых и дрожжевых грибов, .хо- рошо развивающихся в кислой среде. Тепловая обработка консервов при температуре ниже 100 °C называется пастеризацией. Пастеризация в основном применя- ется для обработки продуктов с высокой кислотностью. Применение токов высокой и сверхвысокой частоты (ВЧ и СВЧ) является одним из вариантов тепловой стерилизации про- дуктов. Пищевой продукт в электромагнитном поле поглощает электрическую энергию, преобразуя ее в тепловую. Скорость на- гревания пищевого продукта в поле ВЧ или СВЧ значительно выше и вычисляется не десятками минут, а минутами или се- кундами. Это позволяет в значительной мере сохранить качество продукта. Определенный интерес представляет радиационный способ стерилизации пищевых продуктов — радаппертизация. Характер- ной особенностью способа является использование способности ионизирующих излучений (у-, fi- и рентгеновских лучей, ускорен- ных электронов) превращать атомы и молекулы веществ в элек- трически заряженные частицы — ионы. Поглощение вещества- ми даже больших доз ионизирующих излучений не вызывает по- вышения температуры, поэтому радиационный способ обработ- ки называют холодным способом стерилизации. К сожалению, дозы ионизирующих излучений для стерилизации столь велики, что вызывают глубокие изменения в пищевых продуктах, и их можно использовать лишь в сочетании с другими способами об- работки (тепло, холод, консервирующие средства, антибио- тики). 265
К принципу абиоза можно отнести и обработку пищевых продуктов антисептиками. Это химические вещества, вызываю- щие глубокие изменения в клетках микроорганизмов, приводящие к их гибели. Антисептик можно считатьндеальным, если он, буду- чи ядовитым для микроорганизмов, не оказывает действия на клетки тканей пищевого продукта; не вступает в реакцию с ком- понентами пищевых продуктов; легко удаляется из продукта при обработке и имеет широкий спектр действия на микроорганиз- мы. Антисептика, удовлетворяющего всем требованиям, не су- ществует. В качестве антисептика используется сернистый ангидрид (SO2). Он ядовит, придает продукту специфический запах, всту- пает в реакцию с красящими веществами плодов, ягод и овощей и с сахарами, вызывает вильное использование коррозию оборудования. SO2 дает возможность Однако пра- его широкого применения в промышленности. Он быстро улетучивается при нагревании продукта, после десульфитации сахара высвобожда ются, цвет продукта восстанавливается; SO2 имеет широкий спектр действия. Успешно используется в промышленности сор- биновая кислота и ее соли. Она безвредна, не имеет посторон- него привкуса и запаха, оказывает консервирующее действие в малых концентрациях. Но применение ее строго ограничено, по- скольку она вызывает повышение кислотности продукта. Таким образом, можно сделать вывод, что существуют пять факторов воздействия на пищевые продукты: физические (на- гревание, сушка, ионизирующая радиация, электрические токи и т. д.), химические (антисептики), физико-химические (вещест- ва. создающие осмотическое давление), биохимические (кваше- ние, соление) и комбинированные (например, нагревание и кон- сервирующие средства). । СЫРЬЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Основным сырьем для консервирования служат разнообраз- ные плоды и овощи. Плоды, применяемые для консервирования, классифицируют на следующие группы: семечковые (яблоки, груши, айва), косточковые (черешня, вишня, слива, абрикосы, персики, кизил), ягоды (виноград, земляника, крыжовник, смо- родина и др.), орехи, тропические и субтропические плоды (апельсины, лимоны, мандарины и др.). Овощи подразделяют на плодовые (томатные, бобовые, зер- новые и тыквенные) и вегетативные (клубнеплоды, корнеплоды, капустные, шпинатные, салатные, луковичные, пряные, листо- вые. десертные). К дополнительному сырью относятся вода, сахар, соль, рас- тительные масла и жиры, уксус, пищевые кислоты, пряности и т. д. 266
Вода, применяемая в производстве консервов, должна удов- летворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде. В ней не должно быть токсичных для человека веществ, в том числе аммиака и сероводорода. Большое значение для технологических целей имеет показатель жесткости воды. Общая жесткость должна быть не более 7 мг-экв/л. Сахар-песок должен быть чистым, сухим, сыпучим, без ком- ков, без посторонних запахов или вкуса, белого цвета. Содержа- ние влаги до 0,15%, золы — 0,05%. Соль для консервирования применяют поваренную, пище- вую высшего или первого сорта. Она должна быть чистой, без механических загрязнений, белого цвета, с незначительным серо- ватым или желтоватым оттенком. Содержание влаги до 0,5— 0,6%, нерастворимых примесей — 0,05—1,0%. Растительные масла и жиры используются для производства овощных консервов. В основном это рафинированное подсолнеч- ное масло, которое должно быть прозрачным, без постороннего вкуса и запаха, с кислотным числом не более 0,4. Допускается применение хлопкового или нерафинированного подсолнечного масла. Перед употреблением все растительные масла прокали- вают с целью стерилизации. В производстве обеденных блюд и полуфабрикатов используют некоторые животные жиры (сви- ной, говяжий, костный). При изготовлении консервов для дет- ского питания используют коровье масло. Уксус и уксусную эссенцию желательно использовать пище- вого назначения. В уксусе содержится 3—6% уксусной кислоты, а в эссенции 80%. Лимонная и винная кислоты должны содер- жать не менее 99,5% кислоты и не более 0,1—0,35% золы. Не допускается наличие в них мышьяка и солей тяжелых металлов. К пряностям относятся перец черный, перец душистый, лав- ровый лист, гвоздика, корица и др. Наряду с сухими пряностя- ми, используют экстракты, представляющие собой вытяжки ароматических веществ из пряного сырья с помощью сжижен- ного диоксида углерода. К вспомогательным материалам относится тара для консер- вов. В консервной промышленности применяют два вида тары — герметичную и негерметичную. Выбор тары зависит от способа консервирования, вида продукта и его назначения. К герметичной таре относятся металлические (жестяные, алюминиевые) банки и тубы, стеклянные банки, бутылки, бу- тыли, стаканы, коробки, банки и пакеты из полимерных мате- риалов. В герметичную тару фасуют продукты, подлежащие сте- рилизации или пастеризации. Негерметичная тара — деревянные бочки и ящики, фанерные ящики и барабаны, картонные короба, бумажные мешки, пласт- массовые ящики и лотки. Бочки применяют для фасовки повид- ла, джема, соленой томат-пасты, соленых и квашеных овощей, 267
плодовых полуфабрикатов. В деревянные ящики фасуют пасти- лу, цукаты, повидло. В фанерные барабаны и ящики затаривают сухие фрукты и овощи, в парафинированные картонные коро- ба— замороженные продукты. Картонные короба и пластмассо- вые ящики используют для упаковки готовой продукции и ее транспортирования. Жестяные банки широко применяют для пищевых продуктов, предназначенных для стерилизации. Изготовляют жестяные бан- ки из белой жести горячего или электролитического лужения, иногда из черной (нелуженой) жести. Для предупреждения кор- розии тары жесть (иногда готовые банки) покрывают пищевы- ми лаками или эмалью, а иногда пассируют с целью создания на поверхности тонкой пленки оксидов олова. Существуют и белковоустойчивые эмали. Для изготовления банок и крышек также используют тонкий лакированный алюминий. Алюминий и его сплавы обладают малой плотностью, хорошей пластичностью, легко штампуются, имеют высокую тетглопроводность. безвредны для организма, не влияют на вкус и запах контактируемых с ними продуктов. Несмотря на некоторые недостатки (например, меньшая проч- ность), материал является перспективным в консервной промыш- ленности. Наибольшее распространение получили алюминие- вые тубы для фасовки соков с мякотью, томат-пасты, джема, меда и т. д. Широко применяют в консервной промышленности стеклян- ную тару. Стекло хорошо дезинфицируется, переносит нагрева- ние и охлаждение, легко устойчиво к действию солей, кислот и других веществ. Укупоривают стеклянную тару металлически- ми крышками из жести или алюминия с резиновыми уплотняю- щими кольцами. В тару из полимерных материалов упаковывают свежие, су- шеные. замороженные плоды и овощи, джем, повидло, варенье. Тара может быть сделана в виде коробок, пакетов, стаканов, мешков и т. д. Материалом для них служит обычно лакирован- ный целлофан, полиэтилен, полипропилен, полиофильм, поли- этилентерефталат, поливинилхлорид, полистирол и различные комбинированные материалы из этих полимеров. В последние годы при упаковке пищевых продуктов приме- няют алюминиевую фольгу, ламинированную полипропиленом, под условным названием «ламистер». АССОРТИМЕНТ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОНСЕРВОВ ИЗ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ Консервы, получаемые из различных видов плодов и овощей, разнообразны по своему назначению, обладают различными вкусовыми показателями и пищевой ценностью. Они могут быть 2S8
использованы в пищу без какой-либо обработки, после дополни- тельной кулинарной обработки или быть сырьем для последую- щей переработки (например, сульфитированные плодово-ягод- ные продукты). Все консервы вырабатывают согласно стандартам или техни- ческим условиям, на основании которых разрабатываются тех- нологические инструкции. В них регламентируются требования И к качеств)- сырья и материалов, показатели качества готового продукта, указаны методы их определения Технохимический и микробиологический контроль осуществ- ляет лаборатория, где контролируется качество исходного сырья и материала, соблюдение рецептур, технологических режимов производства, санитарных правил на всех его стадиях, режимы I хранения проекции на складах, качество оформления и упа- ковки. Из овощей получают овощные натуральные консервы, мари- нады из овощей, овощные закусочные консервы, овощные соки, обеденные блюда и полуфабрикаты для общественного питания, концентрированные томатные продукты, томатные соусы, ква- шеные и соленые овощи. Из плодов и ягод получают компоты, соки, пюре и соусы, ма- ринады, сульфитированные плодово-ягодные продукты, желе, повидло, джем, конфитюр, варенье. Продукты детского питания, диетические продукты и про- дукты специального назначения готовят из овощей и из различ- ных видов плодов и ягод. ОБЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ КОНСЕРВИРОВАНИИ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ Технологические схемы производства консервов отличаются в зависимости от вида перерабатываемого сырья и назначения готового продукта. Однако существуют отдельные стадии обра- ботки, которые являются общими при производстве всех консер- вов или отдельных групп консервов. Одной из таких операций является транспортирование, прием и хранение сырья до пере- работки. В зависимости от вида сырья применяют различные способы его доставки на предприятия. Сырье доставляют в ящи- ках, решетчатых контейнерах различного объема, или навалом. При этом необходимо соблюдать основное требование — сохра- нить качество сырья, избежать механических повреждении, вмя- тин. Хранят сырье на крытых сырьевых площадках или в сухом, хорошо вентилируемом помещении с цементным или асфальто- вым полом или в холодильных помещениях. Большое влияние на получение высококачественных консер- вов оказывает однородность сырья по размерам, цвету, степени 269
зрелости. От этого зависит выбор технологического режима об-i работки сырья и в конечном счете — качество готовой продукции. Сортировка сырья по качеству и размеру осуществляется вруч- ную или на машинах и также является обязательной стадией производства консервов. Следующая стадия — мойка. Мойка обеспечивает удаление с поверхности сырья загрязнений, остатков ядохимикатов, сни- жает обсемененность микроорганизмами. Мойке подвергают сырье всех видов, кроме нежных ягод (земляника, малина), од- нако и их иногда промывают в решетах с помощью душевых устройств. К операциям, используемым для большинства видов сырья, относятся удаление кожицы, косточек, плодоножек, семян, рез- ка сырья на бруски, кубики, кружки, измельчение его до раз- личной консистенции. Эти операции осуществляются на специ- альных машинах, кроме доочистки, которую производят вруч- ную. После мойки и резки сырье, как правило, подвергают блан- шированию— кратковременной тепловой обработке паром, во- дой или водными растворами солей, сахара или органических кислот. Цель его — инактивировать ферменты, в первую очередь окислительно-восстановительные, снизить зараженность продук- та микроорганизмами, из тканей сырья удалить частично воздух, а также вещества, придающие ему нежелательный вкус или за- пах. Бланширование способствует сохранению цвета продукта, улучшает его консистенцию, вкус. Для предотвращения потерь растворимых в воде ценных компонентов бланширование чаще осуществляют паром. В консервной промышленности (например, при производстве закусочных консервов, некоторых полуфабрикатов для общест- венного питания и др.) существуют технологии, в которых пре- дусмотрено обжаривание или пассерование овощей. Обжарива- ние придает овощам специфический вкус и золотистый цвет, по- вышается их калорийность. Масса сырья при этом уменьшается от 30 до 50%, овощи в зависимости от их вида впитывают от 4 до 27% масла к массе обжариваемого продукта. Температура масла при обжаривании 120—150 СС. Пассерование овощей — 'легкое, менее продолжительное обжаривание в паромасляных печах при температурах 120—140 СС. Потеря массы при пассе- ровании не выше 30%. При производстве томатной пасты, повидла, джема, соков проводят процессы выпаривания влаги с целью концентрирова- ния сухих веществ. Удаление влаги можно проводить в откры- тых выпарных чанах. Если нужно сконцентрировать продукт до высокого содержания сухих веществ, сохранив его вкусовые ка- чества и цвет, процесс проводят в вакуум-выпарных установках, где температуры кипения увариваемой массы ниже. Остаточное 270
давление в таких аппаратах может быть снижено до 10—8 кПа, а температура кипения 80—75 °C. Концентрирование соков можно осуществлять и путем замо- раживания. Этот способ основан на том, что при низкой темпе- ратуре вымерзает растворитель (вода), а экстрактивные вещест- ва (сахара, соли, кислоты, красящие вещества и т. д.) остаются в растворе и не кристаллизуются. Охлажденный до температу- ры 2—4 СС сок замораживают при минус 10—12 °C, а отделяют ото льда на центрифугах. Общим при производстве всех видов консервов является про- цесс подготовки тары. Всю используемую тару, независимо от ее вида, необходимо тщательно инспектировать, отбирать брак, тщательно мыть (за исключением полимерной тары), контроли- ровать на герметичность (если продукт подвергают стерили- зации) . СТЕРИЛИЗАЦИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Консервированный продукт может длительно храниться без порчи только в том случае, если в нем полностью подавлена жизнедеятельность практически всех микроорганизмов, присут- ствующих в продукте. Процесс воздействия на продукт различ- ными факторами с целью уничтожения в нем микроорганизмов называется стерилизацией. После стерилизации в продукте, как правило, остаются микроорганизмы, не проявляющие своей жиз- недеятельности и не вызывающие его порчи. Подобрать правиль- ный режим, уничтожить микроорганизмы, способные вызвать порчу продукта, обеспечить сохранение хорошего качества про- дукта и его пищевую ценность — основная цель стерилизации. При тепловой стерилизации режимы определяются темпера- турой и продолжительностью ее воздействия. При повышении температуры сокращается продолжительность стерилизации, что способствует сохранению качества продукта. Но очень высокие температуры тоже могут привести к ухудшению качества неко- торых видов консервов. Поэтому необходимо учитывать особен- ности свойств консервируемого продукта и выбирать оптималь- ные значения. Температура стерилизации зависит от pH продук- та, от специфики микроорганизмов, поражающих его. Так, в кис- лотных продуктах (компоты, томатопродукты, некоторые плодо- во-ягодные соки) основная микрофлора представлена термонеус- тойчивыми плесневыми и дрожжевыми грибами, температура их стерилизации не превышает 100 СС. Овощные и мясоовощные консервы, имеющие pH выше 4,2 и термоустойчивую бактери- альную микрофлору, стерилизуют при высоких температурах. Часто режимы стерилизации заведомо ужесточают, учитывая возможность наличия спороносных организмов, поскольку споры могут переносить высокие температуры. 271
Зная оптимальную температуру стерилизации, необходимо установить продолжительность процесса. Время, необходимое для уничтожения микроорганизмов при определенной темпера- туре, называется смертельным или летальным. Оно зависит не только от температуры стерилизации и кислотности продукта, но и от вида микроорганизмов и их количества. Большое значение имеет консистенция продукта, его вязкость, теплоемкость, теп- лопроводность, т. е. все факторы, влияющие на скорость проник- новения тепла в продукт и, следовательно, на продолжитель- ность стерилизации. Существенное значение имеет начальная температура продукта перед стерилизацией. Обычно продукты фасуют в тару горячими. Скорость проникновения тепла зави- сит от вида, толщины и размера тары. С учетом перечисленных факторов для всех видов консерви- руемых теплом продуктов существует формула режима стерили- А-В — С лизации ------т---р. В числителе через тире обозначают: А — продолжительность подъема температуры греющей среды в ав- токлаве до температуры стерилизации, мин; В — продолжитель- ность собственно стерилизации, в процессе которой в автоклаве поддерживается постоянная температура, мин; С — время сни- жения давления пара или время охлаждения греющей среды в автоклаве, мин; Т — температура греющей среды в автоклаве во время стерилизации, °C; р — максимальная величина суммарно- го давления, создаваемого в автоклаве для компенсации внут- реннего давления, возникающего в банках, кПа. Способы стерилизации различаются в зависимости от вида продукта, тары, в которую он расфасован, от температуры сте- рилизации. Существует два основных способа стерилизации — при атмосферном давлении и при давлении выше атмосферного. В соответствии с этим применяют стерилизационные аппараты, работающие при атмосферном давлении и давлении выше ат- мосферного. И те и другие могут быть периодического или не- прерывного действия. Стерилизацию при атмосферном давлении и температуре до 100 °C (пастеризацию) применяют для некоторых видов плодо- овощных консервов в основном с высокой кислотностью, фасо- ванных в жестяные или стеклянные банки. Для этого сущест- вуют аппараты открытого типа — ванны или автоклавы, обору- дованные барботерами для подачи пара. Банки погружают в воду с температурой 80—100 СС. подогревают воду до темпе- ратуры стерилизации и стерилизуют заданное время. Существу- ют пастеризаторы — охладители непрерывного действия, обогре- ваемые паром, горячей водой или горячим воздухом. Для стерилизации при температурах выше 100 °C и давлении выше атмосферного применяют герметически закрытые аппара- 272
ты — вертикальные и горизонтальные автоклавы или непрерыв- нодействующие стерилизаторы. Для обеспечения температуры стерилизации (110—125 °C) консервы стерилизуют насыщенным паром или горячей водой под давлением выше атмосферного. Консервы в жестяных бан- ках стерилизуют и паром и в воде; консервы в стеклянной таре стерилизуют только в воде, создавая необходимое давление в автоклаве напором воды или сжатого воздуха. Чтобы избежать деформации концов жестяных банок и срыва крышек со стек- лянных банок в результате повышения давления внутри банки при стерилизации и при охлаждении консервов в автоклаве со- здают избыточное давление с помощью воды или сжатого воз- духа. Для предотвращения брака консервов и соблюдения собст- венного режима стерилизации при заданных значениях времени и температуры необходимо тщательно следить за повышением давления в автоклаве при подаче пара или повышении темпе- ратуры воды, снижением температуры и давления после завер- шения стерилизации, охлаждением консервов. После стерилизации и охлаждения банки моют, подсушива- ют и этикетируют. ВИДЫ БРАКА КОНСЕРВОВ В ГЕРМЕТИЧНОЙ ТАРЕ При производстве консервов брак выявляется либо в процес- се их изготовления (производственный брак), либо в процессе хранения (складской брак). К производственному браку в пер- вую очередь относят негерметичные или сильно деформирован- ные банки. Наличие этого брака контролируется до стерилиза- ции и после стерилизации. Содержимое банок используют по- вторно, но в первом случае их перекладывают в другие банки и стерилизуют, а во втором — направляют на производство дру- гих консервов (икра, пюре и т. д.). Основным видом складского брака является бомбаж банок (вздутие крышек, донышек). Это происходит под действием га- зов, образующихся по разным причинам внутри банки. Газ мо- жет образовываться в результате жизнедеятельности микроор- ганизмов (микробиологический бомбаж), может быть результа- том процессов коррозии жести или накопления солей тяжелых металлов (химический бомбаж), может возникать в перепол- ненных продуктом банках и при замерзании банок (физический бомбаж). Браком являются также ржавые, подтечные банки, с нарушенной герметичностью («хлопуши»), деформированные. Ржавчина появляется на банках в результате неправильного охлаждения после стерилизации или при хранении готовой про- дукции в сырых складах. Легковесными банки получаются в ре- зультате неправильного наполнения их или при нарушении гер- метичности. 18—1513 273
ТЕХНОЛОГИЯ ОТДЕЛЬНЫХ видов ПЛОДООВОЩНЫХ КОНСЕРВОВ ОВОЩНЫЕ КОНСЕРВЫ К овощным консервам относятся: овощные натуральные кон- сервы, маринады, закусочные консервы, обеденные блюда, тома- топродукты, соки. Овощные натуральные консервы. Их изготовляют из целых, резаных или протертых овощей, залитых слабым раствором по- варенной соли, иногда с добавлением небольшого количества сахара. Для приготовления и.х используют зеленый горошек, сор- та сахарной кукурузы, цветную капусту, спаржу, свеклу, мор- ковь, сладкий перец, пюре и пасту из перца, шпината и щавеля. Маринады. Маринадами из овощей называют продукты, за- литые раствором, содержащим уксусную кислоту. Различают маринады слабокислые (содержание кислоты 0.4—0,6%) и кис- лые (0,6—0.9% кислоты). Маринады бывают из одного вида сырья или из нескольких (2—6 видов). Для приготовления маринадов используют огур- цы, патиссоны, перец сладкий, баклажаны, кабачки. Предварительно обработанные овощи фасуют в банки, зали- вают маринадной заливкой, закатывают и стерилизуют или пас- теризуют. Овощные закусочные консервы. Они представляют собой го- товый к употреблению продукт, не требующий дополнительной обработки. Различают следующие виды овощных закусочных консервов: I) овощи, заполненные смесью обжаренных корне- плодов, лука (иногда и риса) и залитые томатным соусом. К ним относятся фаршированный перец, баклажаны, томаты, голубцы из капусты; 2) овощи, нарезанные кусочками (бакла- жаны, кабачки, томаты) или полосками (перец). Эти консервы вырабатывают из смеси или отдельных видов овощей, с фаршем и без фарша и заливают томатным соусом или протертыми то- матами; 3) нарезанные кружочками обжаренные баклажаны или кабачки, которые консервируют с фаршем или без фарша в то- матном соусе. Овощные обеденные блюда. Обеденные блюда делятся на первые и вторые. К первым блюдам относятся борщи, щи, све- кольники, рассольники, овощные супы. Ко вторым — различные типы солянок, овощи с мясом, капуста со свининой и др. Для выработки консервированных обеденных блюд использу- ют свежие овощи, квашеную капусту, засоленные огурцы, кон- сервированное пюре из шпината и щавеля, сушеный лук, грибы, мясо, фасоль, макароны, рис, томат-пасту, муку, сметану, моло- ко, сливки, соль, сахар, свиной и говяжий жир, подсолнечное и 274
сливочное масло, пюре из сладкого красного перца, лимонную или винную кислоту, глютаминат натрия. Процесс производства включает подготовку сырья, приготовление заправки, смешива- ние компонентов, фасовку, стерилизацию. Концентрированные томатные продукты. Этот вид консервов получают путем уваривания протертой томатной массы. Томат- пюре содержит 12, 15 или 20% сухих веществ, томат-паста — 30, 35 или 40%• В основном вырабатывается томат-паста с со- держанием сухих веществ 30% • Производство томат-продуктов включает следующие этапы; мойку сырья, дробление и отделение семян, подогревание массы п протирание, варку в выпарных аппаратах, розлив в банки (можно фасовать в алюминиевые тубы или в бочки). Если то- мат-пасту разливают в горячем виде (9:2—95 °C) и в крупную тару, ее можно не стерилизовать, но выдержать банки в течение 20—25 мин. К томатопродуктам относятся также томатные соусы. Они представляют собой томатную массу, уверенную с добавлением поваренной соли, сахара, уксуса и различных пряностей. Соус готовят из свежих томатов или из концентрированных томато- продуктов. В первом случае протертую томатную массу увари- вают. Овощные соки. Соки являются натуральными напитками. Их готовят из томатов, моркови, свеклы, квашеной капусты и дру- гих овощей. Производство овощных соков предусматривает процессы дробления овощей, подогревание и протирание массы, отжим сока, тщательное, тонкое измельчение взвешенных в соке частиц (гомогенизацию). Каждая из этих операций имеет свое назначе- ние и способствует увеличению выхода сока, предотвращению его расслаивания или бомбажа. Фасованные соки стерилизуют. ПЛОДОВО-ЯГОДНЫЕ КОНСЕРВЫ К плодово-ягодным консервам относятся компоты, марина- ды, соки, пюре, желе, повидло, варенье и т. д. Компоты. Компотом называют продукт из плодов и ягод в сахарном сиропе. Они вырабатываются из сырья одного или не- скольких видов (ассорти). Разновидностью компотов являются плоды и ягоды, залитые натуральным плодовым соком. Для производства компотов сырье сортируют по размерам, форме, зрелости, окраске, моют, чистят, режут, некоторые виды бланшируют, удаляют, если нужно, косточки, укладывают в банки, заливают сахарным сиропом и стерилизуют после зака- тывания банок. Маринады из плодов и ягод. Маринады готовят из одного вида или из смеси разных плодов и ягод (ассорти). 18* 275
После подготовительных операций плоды фасуют в банки и заливают маринадной заливкой, в состав которой входят уксус, сахар и пряности. С.табокислые маринады содержат 0,2—0,4% уксусной кислоты. Это маринады винограда, слив, вишни, кры- жовника, смородины. Маринады из груш и яблок содержат 0,4— 0,6% уксусной кислоты; кислые маринады для винограда и слив — 0,6—0,8% уксусной кислоты. Содержание сахара в сла- бокислых маринадах 6—1’2%, в кислых— 14—20%. Плодово-ягодные мгаринады стерилизуют при 100 °C. Плодово-ягодные соки. Их получают из плодов и ягод путем отжима или диффузии и используют в качестве напитков, а так- же для производства сиропов, желе, налнвок, ликеров, вин, без- алкогольных напитков. Различают следующие виды соков: 1) натуральные соки, вы- работанные из одного вида сыръя, без добавления других ве- ществ; 2) купажированные соки', в которых к основному соку добавлен сок из других видов сырья или сок из того же сырья, но другого химического состава (содержание сахаров и органи- ческих кислот); 3) соки с добавлением сахара или сахарного сиропа. Сахар вносят в осветленные соки, а сахарный сироп — в соки с мякотью; 4) фруктовые напитки, которые изготовляют из 2—4 видов плодовых соков с добавлением сахарного сиропа; 5) сатурированные соки1, содержащие диоксид углерода, который придает им свежий вкус;. 6) сброженные соки, полученные при частичном или полном сбраживании сахаров до этилового спир- та (сидр, пуаре); 7) сгущенные соки (концентраты), получаемые из натуральных соков при удалении из них воды. Плодово-ягодные пюре и полуфабрикаты. Пюре представля- ют собой протертую плодовую массу. Их используют для произ- водства повидла, соусов, мороженого, кондитерских изделий. При добавлении пряностей и сахара получают фруктовые при- правы. Плодово-ягодные полуфабрикаты предназначены для даль- нейшей переработки в межсезонный период работы предприя- тий. Для консервирования полуфабрикатов используют способы асептического хранения, охлаждения, замораживания, консер- вирующие средства и другие. Для изготовления полуфабрикатов используют практически все виды плодов и ягод. Их особенности определяют выбор кон- сервирующего средства — окуривание двуокисью серы (напри- мер, семечковые плоды), обработка растворами сернистой кис- лоты (косточковые плоды и ягоды), растворами бензойнокисло- го натрия или сорбиновой кислоты (плодовые пюре с высокой кислотностью) и т. д. Желе, повидла, джем», конфитюры, варенья. Их изготов- ляют из плодов или плодовых заготовок (сок, пюре), уваренных с сахаром до высокой концентрации сухих веществ (около 70%). 276
Желе готовят из свежих или сульфитированных соков, сиро- пов или концентратов. Для получения желе необходимо наличие в сырье не менее 1% пектина, 65% сахара, pH 3,2—3,4. В слу- чае необходимости пектин и органические кислоты вносят до- полнительно. Повидло получают путем уваривания плодово-ягодного пюре с сахаром в соотношении 1,25:1. Причем пюре должно содер- жать 11% сухих веществ. Повидло имеет густую консистенцию, его можно резать ножом. Содержание сухих веществ в нем не менее 66%, сахара — 60%. Джем — продукт из плодов и ягод, сваренных в сахарном си- ропе, имеющий желеобразную консистенцию. Плоды от сиропа в готовом продукте не отделяются, они должны быть мягкими, йо не протертыми. Содержание сахара в джеме 62—65%, сухих веществ 68—70%, содержание пектина 1%, р'Н 3,2—3,6. Конфитюр является разновидностью джема и вырабатывает- ся из свежих или замороженных плодов. Это желе, в которое равномерно распределены целые или измельченные плоды. При варке соотношение массы плодов к массе сахара должно был 1:1 или 1:2. Добавляют также пектин и органические пище- вые кислоты. Продукт содержит не менее 42% сахара, содержа- ние кислоты не ниже 0,4%. Варенье — это продукт из плодов и ягод, сваренных в сахар- ном сиропе. Плоды в варенье не должны быть развареиц, сиров должен свободно отделяться от них, соотношение плодов и си- ропа 1:1. Сироп не должен желировать. К сырью арк вареве варенья предъявляются те же требования, что и ж воииютам. Технология подготовки к варке также аналогична. Варка варенья бывает однократная и многократная в зави- симости от вида сырья. Концентрация сиропа после варки 7Ф— 73%, плодов 65—70%, готового варенья 68%. Один из основных видов брака варенья — засахаривание. Для его предотвращения необходимо применять сиропы и пато- ки, содержащие инвертный сахар. В этом случае не происходит образования кристаллов сахара. Кроме того, желательно избе- гать лишнего передвижения продукта, быстрого охлаждении после варки, хранения при пониженных температурах. КОНСЕРВЫ ДЛЯ ДЕТСКОГО И ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ Это особая группа консервов, включающая широкий асоврти- мент овощных, фруктовых, плодоовощных и мясо-овощнык Ч*®- дуктов. Продукция отличается хорошим вкусом, ароматом. ®w- сокой энергетической ценностью, содержит витамины, минераль- ные вещества и другие ценные компоненты. Ассортмивня' этадй продукции насчитывает более 200 наименований. Ш
Для детей в возрасте от 2 до 5 месяцев выпускают тонкопз- мельченное пюре с размером частиц не более 100 мкм, а также плодовые и овощные соки; для детей от 8 мес до 1 года — про- дукты с размером частиц до 2 мм; от 1,5 до 4 лет — 2—4 мм; от 4 до 7 лет — 5—10 мм. Пюреобразные консервы выпускаются следующих типов; 1) овощные натуральные пюре из зеленого горошка, моркови, тыквы, протертые томаты; 2) овощные натуральные пюре с до- бавлением других компонентов; 3) супы-пюре (овощные, томат- ные, мясо-овощные, куриные с овощами, из печени), для выра- ботки которых применяют цветную капусту, тыкву, томаты, ка- бачки, зеленый горошек. Кроме того, делают пюре из разных видов овощей с добав- лением риса, манной крупы, молока, фруктово-ягодное пюре или пюре из смеси плодово-ягодного и овощного пюре. К сырью, используемому для производства продуктов детско- го питания, предъявляются строгие требования в отношении его качества и санитарной чистоты. Строго следят за соблюдением технологических режимов обработки (сортированием, мойкой, измельчением, протиранием, гомогенизацией, фасованием) и ре- жимами тепловой обработки. Консервы для диетического питания — это особая группа кон- сервов. Их состав зависит от целебного назначения. Например, овощи содержат, как правило, мало белков, поэтому их исполь- зуют с целью ограничения количества белка в пище. Если надо повысить количество белка, используют молоко, сметану, мясо, яйца и овощи, содержащие больше белков (зеленый горошек, капусту). Чтобы сократить количество жира в закусочных консервах, процесс обжаривания овощей заменяют бланшированием, а для увеличения его содержания вводят сливочное масло, сметану, молоко, яйца. Для больных диабетом приготавливают консервы из сырья с небольшим количеством сахара и крахмала (капуста, кабач- ки, баклажаны) или заменяют сахар специальными препарата- ми (сорбит, ксилит и др.). Для диетических консервов используют сырье, бедное клет- чаткой (кабачки, рис) или наоборот богатое ею (отруби, мор- ковь, свеклу). При необходимости из рецептур исключают поваренную соль, пряности, острые соусы и т. д. СУШЕНЫЕ ПЛОДЫ И ОВОЩИ Сушеные плоды и овощи содержат незначительное количест- во влаги (8—25%), что обеспечивает длительное их хранение без значительных потерь качества и питательных веществ. 278
Сушеные продукты имеют ряд преимуществ перед другими видами консервов: их масса на 75—80% меньше, чем свежих, поэтому сокращаются площади для их хранения и транспорти- рования; ими можно заменить свежие продукты и хранить в ус- ловиях, не пригодных для сохранения свежего сырья, они мо- гут быть резервом производства консервов в зимнее время. Из-за низкого содержания влаги в сушеных продуктах создают- ся условия, исключающие развитие микроорганизмов. Актив- ность воды в свежих плодах и овощах 0,85, в сушеных — 0,2, Сушку плодов и овощей производят в аппаратах различного типа. Скорость процесса сушки зависит от температуры, относи- тельной влажности и скорости движения воздуха, от физико-хи- мических свойств высушиваемого материала, его размеров и т, д. Для каждого вида сырья устанавливаются оптимальные режимы сушки. КВАШЕНЫЕ, СОЛЕНЫЕ, МОЧЕНЫЕ ПЛОДЫ И ОВОЩИ Производство этих видов консервированных продуктов осно- вано на способности молочнокислых бактерий сбраживать са- хара плодов и овощей с образованием молочной кислоты. Мо- лочная кислота подавляет развитие других микроорганизмов и поэтому оказывает консервирующее действие на продукт. Пре- дел накопления молочной кислоты в готовом продукте зависит от наличия сахара в среде, концентрации соли, вида молочно- кислых микроорганизмов и температуры брожения. Соль вызы- вает плазмолиз растительных клеток, тормозит развитие неже- лательной микрофлоры, но не влияет на развитие молочнокис- лых бактерий. Наличие молочной кислоты и соли обеспечивает соленым, квашеным и моченым продуктам хороший вкус и аромат. В кон- це брожения продукт содержит обычно 1—2% молочной кисло- ты, 6,5—0,7% этилового спирта (этиловый спирт — продукт по- бочного спиртового брожения). В зависимости от вида перерабатываемого сырья процесс мо- лочнокислого брожения называют засолом (огурцы, томаты, ар- буз), квашением (капуста), мочением (яблоки, груши, сливы и Т. д.). Основой правильного ведения процесса является выбор сор- тов плодов и овощей, содержащих достаточное количество са- харов (чтобы обеспечить брожение), оптимальное количество поваренной соли, температура (она должна быть оптимальной для развития молочнокислых бактерий, но неблагоприятной для развития мицелиальных грибов, маслянокислых бактерий и др.) и высокие санитарные условия производства. Не менее важным условием прн ведении процесса является ограничение доступа воздуха к сбраживаемому продукту. 279
ЗАМОРОЖЕННЫЕ ПЛОДЫ, ЯГОДЫ И ОВОЩИ Замораживание является способом консервирования, осно- ванным на обезвоживании тканей плодов и овощей путем пре- вращения содержащейся в них влаги в лед. Для замораживания выбирают сырье только высокого каче- ства, одного размера, предварительно вымытое. Некоторые виды сырья перед замораживанием бланшируют для инактивации ферментов. Льдообразование происходит при температурах от —2 до —6 °C, а в некоторых видах овощей от —1 до —3 °C. Чем быст- рее осуществляется замораживание, тем больше образуется кри- сталлов и меньше их размеры. Плоды, ягоды и овоши замора- живают при температуре —35°Сн—40 °C, постепенно снижая температуру'до —18°С. При этом в лед переходит около 90% влаги, содержащейся в сырье. Сырье замораживают россыпью или в таре в морозильных камерах, в скороморозильных аппара- тах в потоке холодного воздуха или на движущихся конвейерах, обдуваемых холодным воздухом. Хранят замороженные продукты при температуре —18 °C и относительной влажности воздуха не менее 95%. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КОНСЕРВОВ Отходами, остающимися после переработки плодов и овощей, являются отдельные экземпляры некондиционного сырья, а так- же части плодов и овощей, которые удаляют в процессе перера- ботки, в частности при очистке и резке. Проблема увеличения объемов производства консервной продукции должна решаться с учетом рационального использования сырья и других мате- риалов, а также путем снижения потерь на всех стадиях пере- работки. Работы по комплексному и рациональному использованию сырья проводятся в двух направлениях. Первое направление — создание технологий, позволяющих максимально сократить или исключить образование отходов (безотходные технологии). Вто- рое направление—организация переработки неизбежно обра- зующихся отходов с получением из них пищевых продуктов или продуктов, используемых для других целей. Некондиционное сырье можно разделить на две группы: сырье, которое по свое- му внешнему виду, форме, размерам, степени зрелости не под- ходит для производства данного вида консервов, и сырье, пол- ностью непригодное в пищу. Первую группу сырья, непригод- ную по внешнему виду или другим признакам для производства компотов, варенья, фаршированных овощей и т. д., можно ис- пользовать для получения пюреобразных продуктов (соусы, паста, икра и др.). Дополнительными ресурсами сырья могут ОЯП
быть и овощи некондиционного размера: кабачки диаметром более 70 мм, огурцы диаметром более 50 мм и неправильной формы (кубарики, крючкообразные). Нестандартное сырье, ко- личество которого может достигать 15%, дает механизирован- ный одноразовый способ уборки урожая. Отходы переработки плодов и овощей можно использовать для получения красителей на базе каротиноидов, антоцианов, хлорофиллов. Из отходов можно получать ценные по своему химическому состав}' корма для животных. Из ядер косточек и семян можно получать эфирные масла. Большую ценность пред- ставляют отходы переработки плодов, позволяющие получить пектин и клетчатку, которую в последнее время называют пище- выми волокнами или диетической клетчаткой. Учитывая, что многие продукты переработки плодоовощного сырья содержат ценные химические и биологически активные компоненты и их успешно используют как пищевые добавки. Рассмотрим кратко использование некоторых видов отходов от производств консервной продукции. Из всего количества ово- щей, направляемого на переработку, большую часть составляют томаты. Отходы, получаемые на семяотделении и протирочной машине, содержат 3,5% пульпы, 0,5% семян, кожицу и плодо- ножки. Свежие выжимки богаты ценными питательными вещест- вами, они содержат около 30% белка и 30% углеводов. Пути использования отходов томатного производства — полу- чение корма для птиц и скота, выделение и сушка семян для получения масла и получение из выжимок кормовой муки, кото- рая содержит 13—14% белка. Из отходов, получаемых при переработке других видов ово- щей, также можно получить различные продукты. Так, из семян многих овощей получают рафинированные масла для пищевых целей и нерафинированные масла для производства олифы, мыла, масляных лаков. Отходы переработки зеленого горошка, фасоли, капусты, шпината являются ценным кормом для скота (после молочнокислого брожения в силосных ямах). Экстракты из кожицы лука используют для подкрашивания пищевых про- дуктов. Красители получают из отходов переработки свеклы и используют для сухих плодово-ягодных киселей, безалкоголь- ных напитков, карамели, тортов, пирожных. Извлеченный из от- ходов переработки свеклы, моркови, баклажанов, кабачков са- хар пригоден для получения винного спирта и уксуса. Из отхо- дов моркови можно получить концентрат витамина А, из картофеля — крахмал и патоку. Стержни початков кукурузы пригодны для получения клея, бумаги, спирта, уксуса, молочной кислоты, фурфурола. При переработке плодов основными видами отходов являют- ся косточки ,семенное гнездо, плодоножки, чашелистики и греб- ни, выжимки, отстой. 281 -
Из скорлупы косточек получают активный уголь, являющий- ся хорошим материалом для фильтрования жидкостей и газов. Из ядра получают пищевые масла и миндальную пасту. Жмых, остающийся после отделения масла, используют для получения горькоминдального масла, кормовой муки и удобрений. Семенное гнездо и кожица семечковых плодов, а также вы- жимки, остающиеся после прессования мезги при производстве сока, содержат пектиновые вещества, сахара, органические кис- лоты, ароматические вещества и др. Яблочные отходы исполь- зуют для производства сухого пектина, желирующего концен- трата, пищевого порошка, яблочного концентрата, кормовой муки. В консервной промышленности существует комплексная пере- работка яблок по разным технологическим схемам. Основные технологические процессы по первой схеме следующие: извле- чение сока прессованием, сушка выжимок, получение пектина с извлечением спирта из промывных вод пектинового производ- ства. Получаемые при этом продукты — сок, пектин, спирт. По второй схеме — извлечение сока прессованием, экстрагирование сырых выжимок и получение экстракта, сушка выжимок, изго- товление пектина. Получаемые продукты — сок, яблочный экст- ракт, пектин. По третьей схеме — извлечение сока на стекате- лях, выработка пюре из мезги, сушка его. Получаемые продук- ты— сок, пюре, порошок. Желирующий концентрат из свежих яблочных выжимок получают, извлекая растворимые вещества горячей подкисленной водой (соотношение 1:2), смесь охлаж- дают, прессуют, отделяя экстракт, который уваривают до кон- центрации сухих веществ 15—18%. Такой концентрат можно использовать для производства джема, повидла, желе, марме- лада. Отходы производства виноградного сока используют для по- лучения витамина Р, виннокаменной кислоты, масла, спирта, уксуса, красителя (из красного винограда). Выжимки от вишне- вого сока обрабатывают водой и полученный экстракт исполь- зуют для приготовления сиропа. Одним из направлений комплексной переработки цитрусовых является получение спиртовых настоев из кожуры и цедры пло- дов. Выжимки, остающиеся после получения сока из очищенных плодов, содержат значительное количество водорастворимых экстрактивных веществ. Плодовые отходы содержат ценные питательные вещества, и их можно использовать как высококачественный корм. Однако использование их сразу после получения имеет отрицательные стороны — низкое усвоение, краткосрочное использование, орга- низационные трудности с вывозом. Поэтом)- их подвергают мо- лочнокислому брожению (силосованию), с. образованием ес- тественного консерванта — молочной кислоты. 282
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Аузрман Л. Я- Технология хлебопекарного производства. — М.: Лег- кая и пищевая промышленность, 1984. — 416 с. Б а л а ш о в В. Е., Рудольф В. В. Техника и технология производства пива и безалкогольных напитков. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, — 246 с. Ильченко С. Г„ М а р х А. Т., Ф а н - Ю н г А. Ф. Технология и тех- нохнмический контроль консервирования.—М.г Пищевая промышленность, 1974, — 420 с. Крахмал и крахмалопродукты/Н. Н. Гулюк, А. И. Жушмаи, Т. А. Ла- дус, Е. А. Штыркова/Под ред. Н. Г. Гулюка.—М.г Агропромиздат, 1985.— 240 с. Лурье И. С. Технология и технохимический контроль кондитерского про- изводства.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 328 с. Медведев Г. М., Крылова В. В. Технология и технохимконтроль макаронного производства. — М.: Пищевая промышленность, 1979.— 144 с. Назарова А. И., Фан-Юнг А. Ф. Технология плодоовощных кон- сервов.— Мл. Легкая н пищевая промышленность, 1981. — 240 с. Сапронов А. Р., Жушмаи А. 11., Лосев а В.. А. Общая технология сахара и сахаристых веществ. — М.: Пищевая промышленность, 1979.—464 с. Сапронов А. Р. Технология сахара.'—М.: Пищевая промышленность, 1983.— 230 с. : Современные способы производства виноградных вин/Валуйко Г. Г., Цаков Д., Кадар Д. и др./Под ред. Г. Г. Валуйко.— М.г Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 328 с. । Технология производства растительных масел/В. М. Копейковскнй, С. И. Данильчук. Г. И. Гарбузова и др./Под ред. В. М. Копейковского. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. — 416 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение................................................... 3 Глава I. Пища и питание.................................... з Белки................................................ 9 Липиды...............................................11 Углеводы............................................ 13 Органические кислоты................................'17 Витамины.............................................18 Минеральные вещества.................................24 Нормирование качества пищевых продуктов..............28 Стандартизация пищевых продуктов.....................29 Глава II. Технология хлебопекарного н макаронного производства 31 Сырье хлебопекарного и макаронного производства .... 3! Характеристика зерновых культур .................... 31 Помол зерна........................................34 Виды, сорта, химический состав и качество муки .... 36 Хранение муки и подготовка ее к производству .... 38 Вода...............................................40 Соль...............................................40 Дрожжи.............................................41 1 Сахар, жир.....................................................42 Хлебопекарное производство .................................. 43 Ассортимент изделий хлебопекарной промышленности ... 43 Пищевая ценность хлеба......................................44 Показатели качества хлеба ................................. 44 Приготовление теста.........................................45 Разделка теста..............................................52 Выпечка хлеба...............................................55 Хранение хлеба ............................................ 58 Расчет выхода хлебобулочных изделий.........................59 Поточно-механизированные линии для выработки хлебобулоч- ных изделий.................................................61 Производство бараночных изделий...............................62 Производство сухарей ........................................ 63 Производство сдобных изделий..................................65 Макаранное производство.......................................66 Хранение и подготовка сырья к производству..................66 Приготовление теста.........................................67 Прессование макаронных изделий..............................70 Разделка сырых макаронных изделий ..........................72 Сушка макаронных изделий....................................73 Охлаждение и упаковка изделий............................. 77 Хранение макаронных изделий н их качественная оценка . . 78 Учет расхода муки...........................................80 Глава III. Технология сахарного производства........................83 Сырье сахарного производства..................................83 Прием и хранение сахарной свеклы..............................86 284
Технологическая схема производства сахара-песка из свеклы 87 Доставка свеклы в завод и отделение примесей .... 89 Мойка и взвешивание свеклы.................................. 90 Изрезывание свеклы........................................... 91 Получение диффузионного сока........................92 Очистка диффузионного сока..........................96 Сгущение сока до сиропа..................................... 101 Варка сиропа и оттеков до утфелен. получение кристаллическо- го сахара..........................................102 Центрифугирование утфеля, пробеливание н сушка сахара-песка 103 Переработка оттеков...................'............104 Использование отходов свеклосахарного производства . . 105 Переработка сахара-сырца............................106 Получение сахара-рафинада...........................107 Глава IV. Технология крахмало-паточшшв производства .... 112 Производство сырого крахмала.................................112 Картофельный крахмал........................................112 Кукурузный крахмал..........................................118 Производство сухого крахмала.................................122 Производство крахмальной патоки..............................124 Виды патоки и ее качество................................. 124 Технологическая схема производства патоки1 ................ 125 Производство глюкозы.........................................129 Глава V. Технология кондитерского пронзвадстаа ..... 132 Ассортимент и качество кондитерских изделий ................. 132 Сырье кондитерского производства . . 133 Производство карамели.........................................134 Производство шоколада и какао порошка.........................140 Шоколад.......................................... 141 Какао порошок............................................ 147 Производство конфет..........................................148 Приготовление конфетных масс...............................148 Формование конфетных корпусов..............................153 Глазирование конфет..................................’ . 155 Завертка, упаковка и хранение..............................156 Производство халвы...........................................156 Производство мармелада и пастилы . . 158 Производство мучных кондитерских наделай . |.................164 Печенье и галеты ........................1.................164 Пряники..................................1.................169 Вафли......................................1...............171 Пирожные и торты...........................1 173 Глава VI. Технология спиртового и лжкеро-аодмама производства 175 Производство этилового спирта . . 1 175 Сырье спиртового производства 176 Подготовка зерна и картофеля...............................178 Подготовка осахаривающих материалов........................179 Разваривание крахмалсодержашего сырья......................181 Осахаривание крахмалсодержашего сырья......................183 Культивирование дрожжей и сбраживание сусла .... 184 Особенности получения спирта из мелассы .................. 187 Извлечение спирта из бражки и его очистка..................189 Комплексное использование сырья и утилизация отходов . . 193 Производство водок...........................................193 Производство ликеро-водочных изделий.........................198 285
Глава VII. Технология пиво-безалкогольиого производства . . . 203 Производство пива.............................................203 Сырье для производства пива.................................203 Получение солода............................................204 Приготовление ох зеленного сусла............................206 Брожение сусла ,.........................................207 Производство кваса; и безалкогольных напитков..............208 Квас ... I...............................................208 Безалкогольные напитки...................................210 । Глава VIII. Технологияjвиноделия.................................212 Классификация и характеристика виноградных вин . . . . 212 Сырье для производства виноградных вин.....................213 Производство тихи,Х| вии...................................214 Столовые вина ...........................................214 Крепленые вина...........................................217 Ароматизированные вина...................................218 Обработка и выдержка вина................'..................218 Производство вин, насыщенных диоксидом углерода .... 221 Шампанские вина..........................................221 Игристые и шипучие вина..................................224 Болезни, пороки и недостатки вин...........................225 Производство коньяков........................... 22. Розлив, маркировка и хранение вин и коньяков...............230 Глава IX. Технология масло-жирового и маргаринового производства 231 Химический состав, и свойства жиров . . ................231 Получение растительных масел...............................232 Сырье для производства растительных масел н его хранение 232 Подготовка масличных семян к извлечению масла .... 234 Извлечение масла из растительного сырья .................238 Рафинация растительных масел.............................246 Производство гидрированных жиров (саломасов) . . . . 252 Производство маргарина.....................................253 Сырье для прои зводства маргарина........................254 Приготовление маргарина.................................255 Производство хлебопекарных, кондитерских н кулинарных жиров 256 Производство животных жиров...............................257 Сливочное масло.........................................257 Топленое масло..........................................260 Животные топленые жиры..................................260 Глава X. Технология консервирования плодов и овощей . 262 Классификация способов консервирования ................... 262 Сырье и вспомогательные материалы.........................266 Ассортимент и контроль качества консервов нз плодов и овощей 268 Общие технологические приемы, используемые при консервирова- нии плодов и овощей..........................................269 Стерилизация пищевых продуктов..........................271 Виды брака консервов в герметичной таре . ..... 273 Технология отдельных видов плодоовощных консервов . . . 274 Овощные консервы . . 274 Плодово-ягодные консервы...................................275 Консервы для детского и диетического питания .... 277 Сушеные плоды и овощи......................................278 Квашеные, соленые, моченые плоды н овощи...................279 Замороженные плоды, ягоды и овощи..........................280 Использование отходов производства консервов...............280
Ковальская Людмила Павловна Мелькина Галина Михайловна Шебершнева Нелли Николаевна Шикина Валентина Сергеевна Шуб Ирина Соломоновна ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ Зан. редакцией Л. М. Б о г а т а я Редактор Г. В. С у л н м и н а Художественный редактор В. А. Ч у р а к о в а Технический редактор Г. Г. ХаЦксвнч Корректор Н. Н. С м о лика ИВ № 5087 Сдано в набор 18.12.87. Подписано к печати 04,03.88. Т-06468. Формат 60Х88'/|б- Бумага кн.-журнальная. Гарнитура Литера- турная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 17.64. Усл. кр.-отт. 17,64. Уч.-изд. л. 19,19. Изд. № 295. Тираж 13 500 экз. Заказ № 1513. Цена 90 коп. Ордена Трудового Красного Знамени ВО «Агропромиздат», 107807, ГСП, Москва. Б-53. ул. Садовая-Спасская, 18. Московская типография № 11 Союзполиграфпрома при Государ- ственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 113105, Москва, Нагатинская ул., д. 1.