К ним относятся шпарка, подшпарка, бланширование, разогревание, обезжиривание, размораживание, обварка, ошпарка, разваривание, упаривание, уваривание, варка сиропа, ферментирование.
Шпарка — кратковременная обработка поверхности тушек птицы, туш свиней, шерстных и слизистых субпродуктов при температуре греющей среды (воды, пара) 51— 83°С с целью ослабления связи между подлежащими удалению частями (пером, волосом, щетиной, слизистой оболочкой, эпидермисом) с самим обрабатываемым объектом.
При выборе оптимальных параметров шпарки птицы преследуют две цели: наибольшее снижение удерживаемости оперения в фолликулах кожи и обеспечение минимальных физико-химических изменений мышечной ткани. Установлено, что оптимальными для шпарки тушек кур являются: температура воды — 55—57°С, продолжительность обработки — 90 с.
Шпарку свиных туш в шкуре производят в том случае, если свинину направляют на выработку бекона и ветчинных изделий. Осуществляют ее в. воде или пароводяной смеси температурой 63—65°С в течение 3—5 мин, цель такой обработки — ослабление удерживаемости щетины. Затем щетину удаляют машинами или вручную.
Подшпарка — процесс, аналогичный шпарке, только проводится она при более высокой температуре греющей среды. Этот процесс применяется для удаления рогового башмака с путового сустава (температура воды — 90—95°С, продолжительность обработки — 3—5 мин), а также пера с крыльев, шеи и головы птицы на унифицированных поточно-механизированных линиях (температура воды — 60— 63°С, продолжительность обработки — 30 с).
Бланширование — кратковременная варка овощей, рыбы, мяса и мясопродуктов, не содержащих грубой соединительной ткани (клетчатки), с целью снижения содержания влаги в них. При этом происходит уменьшение гидрофильных и увеличение гидрофобных свойств белковых компонентов в результате их денатурации и коагуляции. Бланширование считается законченным, когда температура в центре продукта достигнет примерно 70°С. Осуществляют этот процесс в горячей воде, острым паром и в электромагнитном поле СВЧ. В зависимости от дальнейшего использования продукта и вида греющей среды бланширование проводят при разных температурах: в воде — при 70— 10СГС (соотношение продукта и греющей среды 1:5), в паре — при 105—110°С.
При производстве мясо- и рыбопродуктов (ливерных и кровяных колбас, паштетов, зельцев, консервов) используют бланширование в воде для предварительной обработки сырья. Продолжительность тепловой обработки — 5— 20 мин.
Обварке подвергают бараночные изделия после расстойки тестовой заготовки. Обварку осуществляют в кипящей воде, в которую добавляют сахар и патоку для лучшего зарумянивания.
Ошпарка заготовок расстоенного теста осуществляется в паровых камерах при давлении 0,15 МПа в течение 0,5—3 мин вместо обварки бараночных изделий. Температура в центре тестовой заготовки достигает 50—60°С, на поверхности — на 10°С выше. В результате нагревания в тесте начинаются процессы клейстеризации крахмала и денатурации белков.
Разваривание при производстве этилового спирта осуществляют для разрушения клеточных стенок, освобождения крахмала из клеток и перевода его в растворимую форму, в которой он быстрее и легче осахаривается ферментами. Разваривание крахмалосодержащего сырья проводят путем обработки его паром с избыточным давлением 400— 500 КПа.
При тепловой обработке (разваривании) идет интенсивное набухание крахмала, его клейстеризация и переход в растворимую форму, обусловленные интенсивным поглощением воды. Процесс разваривания сопровождается увеличением содержания сахаров и декстринов за счет частичного гидролиза крахмала под действием собственных ферментов сырья и естественной кислотности. Высокая температура на стадии разваривания вызывает протекание процессов меланоидинообразования (взаимодействие сахаров с аминокислотами), термического разложения сахаров (карамелизация) и других, что приводит к снижению количества сбраживаемых сахаров.
Разваривание крахмалосодержащего сырья осуществляют тремя способами; периодическим, полунепрерывным и непрерывным. Наиболее распространенный способ — непрерывный по двум схемам. Первая схема заключается в разваривании при пониженной температуре (130—140°С) в течение 50—60 мин. Вторая — при температуре 165—172°С в течение, 2—4 мин.
Упаривание осуществляется для повышения содержания сухих веществ в жидких продуктах. Его применяют при производстве сахара (для концентрации сухих веществ в сиропе, органопрепаратов, жиров, желатина и других продуктов).
При производстве сахара упаривание сиропа осуществляют после дополнительной его очистки до содержания сухих веществ 92,5—93,5%. При первом сгущении концентрацию сиропа повышают с 15—16 до 65%. На первом этапе сгущение ведут на многокорпусной выпарной установке, что позволяет снизить удельный расход тепла примерно в 2,5 раза. Обычно применяют четырехкорпусные выпарные установки. Последний корпус работает под разряжением. Нагретый до температуры кипения (126°С) сульфатированный сок направляют в первый корпус выпарной установки, где из него выпаривается часть воды, образуя вторичный пар. Сок последовательно проходит из первого корпуса во второй, третий, четвертый и затем в концентратор, сгущаясь до нужной плотности.
Греющий пар подается только в первый корпус, остальные обогреваются вторичным паром. После сгущения сироп подвергается очистке.
Уваривание — это разновидность упаривания сиропа. Применяется для получения утфеля (уваренный сахарный сироп, содержащий 7,4% воды и около 55% выкристаллизовавшегося сахара), патоки, глюкозы, мармелада, конфет.
Уваривание утфеля ведут в периодически действующих вакуум-аппаратах в четыре стадии:
♦: сгущение сиропа до пересыщения раствора и начала заводки кристаллов;
♦ заводка кристаллов сахара (образование центров кристаллизации сахарозы);
♦ наращивание кристаллов сахарозы;
♦ окончательное сгущение, спуск утфеля.
Сгущение сиропа в вакуум-аппаратах начинается при
остаточном давлении 0,02 МПа при низкой температуре кипения 67—70°С, чтобы предотвратить карамелизацию сахарозы. По мере сгущения сиропа до 80—82% сухого вещества температура его кипения при том же разряжении повышается до 73—75°С, а коэффициент пересыщения достигает значения 1,2—1,25.
Уваривание сиропа до патоки (производство патоки). Сначала уваривают жидкий сироп до густого состояния. Для получения густого сиропа с минимальной цветностью и с целью экономии тепла сгущение жидкого сиропа с содержанием сухого вещества 35—40% до густого с содержанием 55—57% ведут в многокорпусных выпарных аппаратах под вакуумом.
После очистки густой сироп упаривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием сухого вещества не менее 78%.
Для получения патоки высокого качества процесс ведут при температуре не выше 60°С. Продолжительность процесса уваривания должна быть не более 60 мин. Затем патоку быстро охлаждают (через змеевики пропускают холодную воду), с целью предотвращения быстрого нарастания цветности температуру устанавливают в пределах 40— 45°С.
Производство глюкозы (технической). Уваривание сиропа (технического) с содержанием сухих веществ от 54— 59 до 75—79% осуществляется в вакуум-аппаратах, аналогично действуют и при получении пищевой глюкозы (затем продукт подвергают сушке).
Ферментативное осахаривание осуществляют с помощью препарата глюкоэндомикопсина Г15х в ферментаторе при температуре 50°С в течение 60—72 ч. Затем инактивируют фермент нагреванием сиропа до температуры 95°С.
Уваривание. При производстве карамели смесь, состоящую из сахара-песка, патоки и воды, перемешивают и нагревают до 65—70°С, затем в виде кашеобразной массы подают насосом в варочную колонку, в которой нагревают до кипения. Длительность уваривания сиропа в змеевике — 1,5 мин.
Приготовление карамельной массы. Карамельный сироп насосом подается в змеевик варочной колонки, омываемый греющим паром с давлением 500—600 КПа. Кипящий сироп вместе с вторичным паром непрерывно поступает в верхнюю часть вакуум-камеры, в которой с помощью мокровоздушного насоса создается остаточное давление 8—15 КПа, что обеспечивает интенсивное кипение сиропа (уваривание). Уваренная масса стекает в нижнюю камеру и по мере наполнения выгружается из аппарата.
Температура карамельной массы при выходе из вакуум-аппарата равна 106—125°С для сахаропаточного сиропа и 115—135°С для сахаро-инвертного сиропа.
Обезжиривание (экстракция) — способ разделения твердых или жидких смесей, основанный на обработке их различными растворителями, в которых компоненты смеси растворяются неодинаково. Растворитель подбирают так, чтобы в нем хорошо растворялся извлекающий компонент и слабо — другие. Применяют обезжиривание при производстве желатина.
Размораживание. В технологической практике под размораживанием понимают отепление продукта температурой, близкой к криоскопической в наиболее толстой части. Целью размораживания является приведение продукта в состояние, наиболее близкое к исходному. Режимы процесса рассчитаны на минимальные потери массы при максимальном сохранении качества.
Теплоносителями при размораживании могут быть воздух, воздух в смеси с конденсирующимся паром, жидкость (вода, рассол) и электромагнитная энергия СВЧ, В соответствии с особенностями теплоносителя меняются приемы и условия проведения процесса.
Разогревание. Особое место занимает процесс разогревания замороженных готовых изделий, объединяющий две операции: размораживание и нагревание до определенной температуры. При этом используют традиционный способ нагрева, воздействие электрического поля СВЧ, а также комбинированный способ — размораживание в естественных условиях с последующим нагреванием традиционным способом или в СВЧ-аппаратах.