Классификация способов тепловой обработки
Одним из основных технологических процессов производства пищевых продуктов, при котором сырье, претерпевая комплекс сложных физико-химических, структурных И других изменений, превращается в готовый продукт, является тепловая обработка. От способа и режима ее во многом зависят качественные и технико-экономические показатели готового продукта.
Назначение и цели тепловой обработки разнообразны:
♦ при выработке готовых к употреблению в пищу изделий продукты (сырье) доводят до состояния кулинарной готовности, уничтожают большинство вегетативных форм микроорганизмов и в необходимой степени инактивируют ферменты, при этом происходит, например, в продуктах животного происхождения, денатурация и коагуляция мышечных и дезагрегация соединительно — тканных белков;
♦ тепловая обработка может быть предварительной, при которой продукт (сырье) подвергается кратковременному нагреву для его подготовки к последующей обработке;
♦ при производстве мяса и других продуктов убоя — поверхностная обработка для ослабления удерживаемости щетины, шерсти, слизистой и других оболочек, а также придания продукту необходимых специфических свойств;
♦ при размораживании, расплавлении — нагрев с целью изменения структурного состояния и так далее.
Глубина изменений, происходящих в пищевых продуктах в процессе тепловой обработки, зависит главным образом от достигаемой внутри продукта температуры, длительности и способа нагрева, наличия воды в самом продукте или в греющей среде, соприкосновения греющей среды с массой продукта, величины парциального давления водяных паров в греющей среде, применения лучистой энергии и так далее.
Тепловая обработка продуктов осуществляется различными способами: погружением в жидкую среду; воздействием паровоздушной и пароводяной смесями острого пара, электроконтактным нагревом, энергией СВЧ, инфракрасным излучением и другими, а также комбинированием перечисленных способов. В зависимости от поставленной цели можно получить конечный продукт с необходимыми свойствами путем использования того или иного способа тепловой обработки.
По технологическому назначению все способы тепловой обработки пищевых продуктов можно подразделить на основные и вспомогательные, а по наличию влаги в греющей среде, воздействию ее на продукт и способу подвода энергии — на влажные, сухие и комбинированные.
Под основными способами тепловой обработки понимают такие, при которых происходят целесообразные изменения физических, химических, структурных и других свойств и состояний продукта, в результате которых он становится пригодным в пищу (например, при производстве колбасно-кулинарных изделий и консервов, выпечке хлеба и других) или существенно изменяются свойства сырья и оно переходит из одного качественного состояния в другое (например, вытопка жира, экстракция желатина и так далее).
К вспомогательным способам тепловой обработки следует отнести такие, при которых обрабатываемое сырье не претерпевает существенных изменений: шпарка, опаливание, ужаривание, подсушка и так далее.
Они, как правило, предшествуют основным способам обработки продуктов, а в ряде случаев способствуют приданию сырью специфических свойств (обжарка, пассерование, бланширование и так далее), необходимых для выработки соответствующего продукта.
Основные способы тепловой обработки пищевых продуктов
Основные способы тепловой обработки продуктов подразделяются в зависимости от греющей среды и применяемых методов на влажные, сухие и комбинированные.
Влажные способы тепловой обработки
Характерной особенностью влажных способов тепловой обработки является то, что продукту передается тепло от жидкой горячей среды (воды или бульона), влажного пара или смеси насыщенного пара и воздуха. Тепловую обработку этими способами проводят в большинстве случаев при температуре 75—100°С.
Влажные способы применяют, например, при производстве мясопродуктов (колбасных и кулинарных изделий) для доведения до кулинарной готовности жесткого мяса с высоким содержанием соединительной ткани. Кроме того, их используют при вытопке жира и в других технологических процессах.
К влажным способам тепловой обработки относят: варку в воде, на пару и припускание; стерилизацию, пастеризацию, тиндализацию (дробная стерилизация), тепловую обработку в электромагнитном поле СВЧ. Эти способы тепловой обработки имеют ряд разновидностей, связанных с характером производства и видом обрабатываемого продукта (колбаса, кулинарные и соленые изделия, консервы, жиры, овощедродукты и так далее).
Варка -— это нагрев мяса и мясопродуктов, рыбы и овощей до состояния кулинарной готовности в воде, острым паром или смесью насыщенного пара и воздуха температурой ниже 100°С в специальных камерах, открытых котлах, в автоклавах под давлением и электромагнитном поле СВЧ. При производстве мясопродуктов, рыбо- и овощепродуктов варку осуществляют в различных средах при разных режимах: в кипящей воде при атмосферном, или повышенном давлении, а также при вакуумировании; в воде с температурой ниже точки кипения; паром (при этом продукт помещают в закрытый сосуд, в который подают влажный пар). Тепловая обработка паром наиболее популярна из-за меньших потерь массы и возможности получить продукт более сочный, чем при варке в воде.
Припускание применяют в основном при тепловой обработке продуктов с высоким содержанием влаги. Некоторые из них припускают без добавления жидкости, в собственном соку, который выделяется из продукта при нагревании. Припускание осуществляется в сосуде с плотно закрывающейся крышкой с частичным погружением продукта в кипящую среду. Тепло передается ему от влажного пара, который, соприкасаясь с продуктом, конденсируется, выделяя скрытую теплоту парообразования, и нагревает его, доводя до кулинарной готовности. Температура греющей среды — 100—-102°С, соотношение продукта и греющей среды — примерно 1:0,3.
Стерилизация консервов — это нагрев продукта, изолированного от внешней среды путем упаковки его в герметичную жестяную, стеклянную или мягкую полимерную тару, до температуры и в течение времени, достаточных для предотвращения развития микрофлоры при длительном хранении продукта. Консервы обычно стерилизуют при температуре выше 100 ° С, они могут содержать единичные непатогенные микроорганизмы.
Пастеризацией называют однократную тепловую обработку изолированного от внешней среды продукта, при которой уничтожаются преимущественно вегетативные формы микроорганизмов. В зависимости от обрабатываемого продукта процесс проводят до температуры 52—75°С, а в отдельных случаях —: до 80—86°С. Пастеризации подвергают некоторые мясные и рыбные продукты (паштеты, полу консервы), меланж, органопрепараты, сливки, молоко, пиво и другие.
Вытопкой жира называют выделение его путем нагрева сырья. Степень разрушения жировой ткани при этом зависит от температуры нагрева и количества воды. При вытопке жира влажным способом процесс осуществляется с добавлением 20—50% воды к массе жиросырья. Например, на установке АВЖ-245 плавление жира осуществляют острым паром под давлением не ниже 14,71 • 104Па, температурой при вытопке свиного жира — 80°С, говяжьего и бараньего — 90°С.
Ректификация (производство этилового спирта). Ректификацией называется процесс разделения смеси, состоящей из двух и более компонентов, кипящих при различных температурах. Получаемая в результате брожения зрелая бражка имеет сложный состав. Кроме воды и спирта она содержит различные органолептические и неорганические соединения, сахара, декстрины, минеральные вещества, летучие соединения (эфиры, спирты, альдегиды, кислоты) и другие.
При кипении смеси летучих компонентов паровая фаза обогащается компонентом, имеющим более низкую темпе ратуру кипения. В водно-спиртовом растворе упругость паров спирта при любой температуре значительно выше упругости паров воды. Вследствие этого содержание спирта в паре больше, чем в кипящем водно-спиртовом растворе.
При кипячении зрелой бражки и конденсации выделяющихся паров (перегонка) получают продукт, называемый спиртом-сырцом, который содержит около 0,5% различных примесей (спирты, альдегиды, кислоты, эфиры).
Ректификационный спирт в настоящее время получают непосредственно из бражки на брагоректификационных установках косвенного действия, на которых процесс осуществляется следующим образом.
Бражку подогревают до 90°С в бражном подогревателе и подают на верхнюю тарелку бражной колонны, в которую снизу поступает горячий пар. Пары, поднимающиеся из бражной колонны, поступают в конденсатор через бражный подогреватель, где отдают тепло поступающей в бражную колонну зрелой бражке. В конденсаторе пар полностью конденсируется, полученный конденсат крепостью 45— 55 об.% поступает в эпюрационную колонну.