Переробка корене та бульбоплодів

Тема.
Переробка корене- та бульбоплодів

План

1. Виробництво цукру-піску

2. Виробництво крохмалю

3. Загальна характеристика крохмалепродуктів

4. Виробництво спирту

5. Виробництво лікеро-горільчаних напоїв

1. Виробництво цукру-піску

Цукор є джерелом енергії, яка потрібна для життєдіяльності людини, цінним смаковим продуктом, консервантом. Він легко і швидко засвоюється клітинами організму, необхідний для нормальної роботи нирок, мозку, живлення м’язів, особливого серцевого. Споживання цукру повинно бути в розумних межах і становити 10-30% загальної кількості калорій. Для людей які займаються важкою фізичною працею, спортом, добове споживання цукру може досягати 100-120 г. Часте використання в їжу цукру і солодощів, загалом, в значній кількості призводить до систематичного перезбудження інсулярного апарату підшлункової залози, може бути причиною його розладу, значно підвищує розвиток діабету, а також карієсу зубів, гіпертонії, атеросклерозу.

Промисловість виробляє два типи цукру:

цукор-пісок;

цукор-рафінад.

Технологічна схема виробництва цукру-піску приведена на схемі 1.

Буряк на цукрові заводи надходить вантажівками, його зважують та розвантажують в кагати. Очищують буряк

від домішок потоком води, який його транспортує по спеціальних каналах, що мають подвійне дно. Верхнє дно має отвори в які опадають бруд, каміння тощо. Бурякову стружку

отримують

на спеціальних бурякорізальних машинах. Основне завдання цієї операції отримання якомога дрібнішої стружки для покращення вимивання цукру. Одержання дифузійного

соку базується на явищі дифузії і проводиться в дифузорах. Дифузійний сік, крім сахарози, містить значну кількість розчинних не цукрів. Найпростіший спосіб очищення є обробка дифузійного соку вапном (дефекація
)
з наступним виділенням останнього вуглекислим газом (сатурація
).
Під час попередньої дефекації (0.25-0.3СаО) відбувається коагуляція колоїдних речовин, реакції нейтралізації, зсіданні солей деяких кислот, утворення напівсахарату Кальцію. При основній дефекації (2-2.5% СаО) намагаються розкласти аміди кислот, солей амонію, редукуючи та пектинових речовин, провести омилення жиру. З підвищенням лужності утворюється менше барвників за рахунок редокуючих цукрів і аміносполук.

Сатурація забезпечує перетворення гідроксиду кальцію в карбонат кальцію, який випадає в осад. На свіжо утворених кристалах СаСО адсорбуються різні нецукри, які несуть негативний заряд.

Схема 1

Технологічна схема виробництва цукру-піску.

меляса

Сульфітація

─ це обробка цукрових речовин діоксидом Сірки. Мета сульфітації ─ знебарвлення барвників шляхом їх відновлення і перетворення в нерозчинні з’єднання, які відфільтровують

. Відфільтрований розчин згущують і уварюють

в вакуум-апаратах. Для покращення кристалізації

в розчин вносять цукрову пудру, яка виконує роль центрів кристалізації. Для відокремлення кристалів, розчин центрифугують.

Одержаний цукор має певний відтінок, зумовлений наявністю в ньому меланоїдів. Таму цукор знову розчиняють та пробілюють

, пропускаючи крізь активоване вугілля, та повторюють ті самі операції: згущення соку, варіння сиропу, кристалізація, центрифугують та висушують в потоці повітря.

Фасують цукор-пісок в мішки з поліетиленовою вкладкою масою 50 кг., або в паперові чи поліетиленові пакети масою від 0,5 до 1кг.

Зберігають цукор в добре провітрених, сухих (вологість не повинна бути вищою за 75%) приміщеннях, при температурі не вищій за 12°С.

2. Виробництво крохмалю

Крохмаль є кінцевим продуктом накопичення вуглецю рослинами, їх резервованою поживною речовиною. Най більше його накопичується в зернах злакових, бобах та коріннях багатьох рослин, які і є сировиною для виробництва товарного крохмалю.

Крохмаль використовується в кулінарії (для виготовлення кондитерських виробів, окремих видів ковбас, концентратів); у побуті; у харчовій, фармацевтичній, текстильній, паперові, шкіряній та інших галузях промисловості.

У рослинах крохмаль міститься у вигляді мікроскопічних зерен, основне завдання при переробці яких його максимальне вилучення. В промисловості випускають такі товарні види крохмалю: картопляний та кукурудзяний. Розглянемо технологічну схему виробництва крохмалю з картоплі (схема 2).

Картоплю яка надходить на переробку очищують та миють

. Подрібнюють

, як найдрібніше, щоб порушити структуру зерен крохмалю та краще вилучити крохмаль. Картопляну масу відстоюють та відокремлюють мезгу та клітинний сік

. Отримане крохмальне молочко рафінують

, тобто вибілюють. Рафінування проводять шляхом виділення барвних речовин застосовуючи речовини, що їх вбирають. В результаті цих операцій утворюється осад

який видаляють

. Отриманий крохмаль промивають холодною водою

, та виділяють за допомогою відстоювання. Отриманий сирий крохмаль, з вологістю близько 50%, сушать

до вологості 80-83%.

Пакування крохмалю

здійснюють у подвійні мішки масою нетто: картопляний до 50 кг, кукурудзяний - від 15 до 60 кг. Фасують крохмаль картопляний у пачки або пакети масою від 250 до 1000 г, а кукурудзяний - від 100 до 1000 г.

Вимоги до якості крохмалю

. Товарний крохмаль містить різні Домішки органічного і мінерального походження, які впливають на його якість, сортність, ціну і використання.

Крохмалі, картопляний за якістю поділяють на такі сорти: екстра, вищий, 1 - й, 2-й; кукурудзяний - на вищий і 1-й; пшеничний - на екстра, вищий і І й. Сорти картопляного крохмалю відрізняють ся за кольором: екстра і вищий сорти повинні бути білими з кристалічним блиском, 1-й - білим і 2-й - білим з сіруватим відтінком. Великі зерна крохмалю краще відбивають світло і тому мають більш виражений блиск. Крохмаль кукурудзяний і пшеничний усіх сортів повинен мати білий колір, але допускається жовтуватий відтінок.

Зберігають крохмаль

у чистих, сухих, добре провітрюваних складах, без стороннього запаху, не заражених шкідниками. Оптимальною для зберігання вважають 70% -ну відносну вологість повітря, хоч допускається до 75%, і температуру близько 10°С. У цих умовах стандарти передбачають зберігання картопляного та кукурудзяного крохмалю 2 роки, а пшеничного - 1 рік. Більш тривале зберігання суттєво знижує клейстеризуючу здатність крохмалю. У приміщеннях з підвищеною відносною вологістю повітря він зволожується, а внаслідок мікробіологічних процесів і псування набуває спочатку кислуватого, затхлого, а потім і гнильного запаху.

3. Загальна характеристика крохмалепродуктів

Модифіковані види крохмалю.

Модифікований - це крохмаль зі спрямовано зміненими властивостями внаслідок фізичної, хімічної, біохімічної або комбінованої обробки.

Крохмаль окислений одержують окисленням зерен крохмалю перманганатом калію у кислому середовищі, При дії на крохмаль окислювача відбувається гідролітичне розщеплення глюзидних зв'язків, окислення спиртових груп у карбонільні і карбоксильні. Такий крохмаль здатний утворювати концентровані клейстери пониженої в'язкості і підвищеної прозорості. Цінними властивостями клейстерів цього крохмалю є висока стабільність їх при зберіганні, переміщуванні і охолодженні. Випускають окислений крохмаль для холодильної (виробництво морозива), кондитерської і хлібопекарної промисловості. Останній, залежно від використаного реагенту, буває марки А (бромат калію), марки Б (перманганат калію) і марки В (двоосновна сіль гідрохлориду кальцію). Вони поліпшують якість хліба, особливо при використанні борошна зі слабкою клейковиною.

Крохмалі фосфатні являють собою складні ефіри крохмалю і залишків фосфорної кислоти або її солей. Вони відрізняються від звичайного крохмалю підвищеною кінцевою в'язкістю клейстерів, більшою їх стабільністю до механічних дій і кислотності середовища, а також до високих і низьких температур. Їх використовують для згущення м'ясних консервів, як стабілізатори дієтичних майонезів з пониженим вмістом жиру, жирових кремів, соусів, киселів, швидкозаморожених продуктів харчування, для поліпшення якості хліба, печива, вафель.

Схема 2

Технологічна схема виробництва крохмалю.

Промивання крохмалю

Колір фосфатного крохмалю марки А - від білого до білого з жовтуватим відтінком, марки Б - від кремового до палевого.

Набряклі крохмалі можуть частково або повністю розчинятись у холодній воді. Для їх одержання суспензії крохмалю висушують на вальцьовій сушарці при температурі, що перевищує температуру клейстеризації крохмалю. Внаслідок теплової обробки проходить часткове або повне руйнування структури зерен крохмалю.

Набряклий кукурудзяний крохмаль використовують як стабілізатор цукерок з помадним корпусом, а з підвищеним вмістом білків може замінювати частину яєчного білка при виробництві зефіру. Набряклий картопляний крохмаль входить у рецептуру сухих сумішей морозива.

Ацетильовані крохмалі одержують, нагріваючи суміш 25-100 частин льодяної оцтової кислоти із 100 частинами крохмалю і витримуючи її при температурі 100°С протягом 5-13 год.

При цьому гідроксильні групи глюкозного залишку утворюють ефірні зв'язки із залишками оцтової кислоти. Ацетати крохмалю при зберіганні, заморожуванні і відтаванні здатні утворювати стабільні клейстери, які при висиханні утворюють міцні плівки.

Саго.

Саго - це крупа у вигляді дрібних горошин проклейстеризованого і висушеного сирого крохмалю. Воно добре засвоюється організмом людини і його використовують для приготування супів, каш, запіканок, пудингів, начинок для пирогів тощо, а також у дієтичному харчуванні для хворих з хронічною нирковою недостатністю.

Залежно від діаметра гранул саго випускають дрібним (від 1,5 до 2,1 мм) і великим (2,1-3,1 мм). З урахуванням якості сировини і дотримання технологічної схеми переробки саго може бути вищого і 1-го сортів, які відрізняються рядом ознак.

Пакують саго у тканинні мішки масою по 50 кг і фасують у пачки по 250-500 г. Зберігають у таких самих умовах, що і крохмаль.

Патока.

Патока - це продукт неповного гідролізу крохмалю розбавленими кислотами або амілолітичними ферментами, який являє собою сироподібну густу, в'язку, безбарвну або трохи жовтувату, прозору рідину солодкуватого смаку.

Завдяки своїм антикристалізаційним і гігроскопічним властивостям її широко використовують для виготовлення карамелі, халви, варення, багатьох видів цукерок, пряників, лікерів, деяких видів хлібобулочних виробів тощо.

Декстрини патоки підвищують в'язкість цукрового сиропу і сповільнюють кристалізацію сахарози, а редукуючі цукри завдяки своїм гігроскопічним властивостям сприяють відповідному збереженню вологості.

Промисловість виробляє декілька видів патоки. Карамельна патока буває низькооцукреною, вищого і 1 - го сортів. Вони відрізняються вмістом редукуючих речовин, а також температурою карамельної проби, масовою часткою золи і кислотністю.

Патока глюкозна високооцукрена містить 44-60% редукуючих цукрів у перерахунку на суху речовину і використовується при виготовленні варення, джемів, пастили, хлібобулочних виробів. Декстрин - мальтозна патока є складовою частиною рідких і сухих молочних сумішей для дітей раннього віку. Патока мальтозна містить не менше як 65% редукуючих цукрів (у перерахунку на мальтозу) і має коричневий колір, солодкий солодовий присмак. Її використовують для приготування солодких страв, дитячих сумішей, пряників, деяких видів хлібобулочних виробів і в дієтичному харчуванні. Мальтодекстрини - низькооцукрені крохмальні гідролізати, які містять від 5 до 25% редукуючих речовин. Їх використовують при виробництві дитячих продуктів, як наповнювачі для пудингів, кондитерських виробів і штучного крему.

Глюкоза.

Глюкоза - кінцевий продукт гідролізу, крохмалю. Для виробництва харчових продуктів використовують глюкозу кристалічну і харчову. Кристалічну випускають у вигляді білого кристалічного порошку, що проходить крізь сито з отворами діаметром 1,5 мм. Вона повинна мати солодкий смак, бути без стороннього присмаку. Вологість її не повинна перевищувати 9%; вміст редукуючих речовин у перерахунку на суху речовину - 99,5%. Строк зберігання 1 рік.

Глюкозу харчову на відміну від кристалічної готують, не виділяючи міжкристалічну рідину. Її використовують для виробництва кондитерських виробів, безалкогольних напоїв, морозива тощо.

Глюкозофруктозний сироп.

Сироп готують із високоякісного крохмалю шляхом оцукрювання та ізомеризації глюкози. За умови хімічної рівноваги неможливо ізомеризувати у фруктозу більш як 50% глюкози, яка є в розчині. Тому в ізомеризованому сиропі накопичується близько 42% фруктози (на суху речовину СР).

Готовий сироп містить 71% сухих речовин, має солодкість близьку до сахарози. Використовують його замість сахарози в напоях, при консервуванні плодів і овочів, у виробництві деяких видів кондитерських та хлібобулочних виробів, морозива, згущеного молока тощо.

4. Виробництво спирту

Для харчових цілей використовують тільки етиловий спирт (С₂
Н₅
ОН), який являє собою безбарвну рідину з характерним алкогольним запахом і пекучим смаком, у значних дозах отруйний. Харчовий спирт одержують із сировини, яка багата вуглеводами (картопля, зерно злакових культур, меляса, цукровий буряк та ін.).

Схема 3

Формування споживних властивостей спирту відбувається за рахунок таких технологічних операцій (схема 4),
як підготовка сировини (миття, очищення від сторонніх домішок), розварювання крохмалистої сировини, оцукрювання крохмалю під впливом амілолітичних ферментів, зброджування оцукреної маси в етиловий спирт і вуглекислий газ під дією ферментів дріжджів, перегонка бражки, яка містить 7-10% спирту. Внаслідок цього одержують спирт-сирець з вмістом 88% об. етилового спирту і різних домішок. Для виділення побічних продуктів спирт-сирець повторно переганяють на ректифікаційній колоні. При цьому відганяють головні (альдегіди, ефіри, метиловий спирт), які мають нижчу від етилового спирту температуру кипіння, і хвостові (сивушні масла, тобто вищі спирти, а також фурфурол, ацеталі) - з вищою температурою кипіння. Важче виділити проміжні домішки (різні ефіри).

В залежності від ступеня очищення спирт етиловий ректифікований випускають трьох сортів: екстра (з кондиційного зерна) міцністю 96,5% об., вищої очистки - 96,2 і 1-го сорту - 96% об. Відрізняються вони граничним вмістом альдегідів (відповідно 2, 4 і 10 мг в 1 л безводного спирту), сивушного масла (3, 4 і 15 мг/л), ефірів (25, 30 і 50 мг/л), вільних кислот (12, 15 і 20 мг/л).

Спирт етиловий питний випускають міцністю (95 ± 0,2)% об. Для виробництва використовують спирт вищої очистки, який виробляють із зерна і картоплі.

5. Виробництво лікеро-горільчаних напоїв

Горілка готується із спирту-ректифікату змішуванням його з пом'якшеною водою, обробленою активованим вугіллям і профільтрованою. При фільтруванні через активоване вугілля із суміші поглинається 25-40% сивушних масел і 10-17% ацетальдегіду. В порах вугілля за рахунок часткового окислення етилового спирту утворюються органічні кислоти і ацеталі, на основі яких накопичуються складні ефіри, які надають горілці приємний аромат і поліпшуюсь смак. Тому якість горілки можна поліпшити за рахунок зниження швидкості фільтрування.

Асортимент горілки формується за кількома ознаками: міцністю - від 40 до 45%; використаним спиртом - із сорту екстра (Пшенична, Столична, Московська особлива, Посольська); із вищої очистки - Руська.

Схема 4

Технологічна схема виробництва спирту.

Перегонка спирту-сирцю

Вони відрізняються за використаними пом'якшувачів смаку: Московська особлива - оцтовокислий натрій і двовуглекислий натрій; Столична - цукор; Посольська - для обробки білкове молоко; Пшенична - воду пропускають через катіоновий порошок; Руська – очищують марганцевокислим калієм. Українська горілка (45%) - готується із спирту вищої очистки з додаванням 0,4% меду для пом'якшення смаку. За останній час асортимент горілок різко розширився і майже кожний лікеро-горілчаний завод впровадив у виробництво нові види.

Смак горілки повинен бути м'яким, без небажаних присмаків; запах - специфічний, без стороннього; рідина має бути прозорою без сторонніх включень і осаду.

З фізико-хімічних показників обмежується масова концентрація альдегідів, сивушного масла і ефірів в 1 дм³
безводного спирту, вона найвища в горілці Руська - відповідно 8, 4 і 30 мг; Посольській - 6, 4 і 25 мг, а в Пшеничній, Столичній, Московській особливій - З, З і 25 мг. Об'ємна частка метилового спирту в перерахунку на безводний спирт у горілці Руській - до 0,05%, а в решті видів - до 0,03%.

Лікеро-горілчані вироби.

Лікеро-горілчані вироби залежно від вмісту спирту, цукру, смакових і ароматичних особливостей ділять на солодкі (лікери міцні, лікери десертні, лікери емульсійні, креми, наливки, настойки солодкі і напівсолодкі напої, десертні, пунші, коктейль, аперитиви) і гіркі (настойки гіркі, бальзами). (схема 5)

Для виготовлення лікеро-горілчаних виробів використовують різноманітну сировину, частину з якої переробляють і отримують спиртовані соки, морси або настої, ароматні спирти тощо.

Спиртовані соки одержують додаванням до свіжовиділених натуральних плодово-ягідних соків 25% об. спирту вищої очистки (20% об. для суничного і полуничного). Готові спиртовані соки повинні бути прозорими, без каламуті і осаду, мати забарвлення, смак і аромат використаних фруктів.

Спиртовані морси готують із свіжої або сушеної плодово-ягідної сировини шляхом дворазового настоювання у водно-спиртовому розчині (30-60% об) Особливий аромат має морс Із слив і вишень димової сушки.

Спиртовані настої Одержують із сушеної ефіроолійної і неароматичної рослинної сировини настоюванням на водно-спиртовому розчині, міцністю при першому екстрагуванні 50-70%, а при другому - 40-60%. На відміну від морсів настої містять мало цукрів, кислот і дубильних речовин.

Ароматний спирт - це дистилят, який одержують внаслідок перегонки пряної рослинної сиропний, залитої 75-80% -ним водно спиртовим розчином. Для цього використовують свіжу або сушену ефіроолійну сировину, настої, морси і спиртовані соки. При перегонці під вакуумом ароматичні речовини сировини залишаються без суттєвих змін.

Цукровий сироп надає солодкість і густоту відповідним лікеро-горілчаним виробам, пом'якшує гостроту і пекучість їх смаку.

Колер - як водний розчин карамелізованої сахарози використовують для забарвлення різних видів лікеро-горілчаних виробів.

Приготування лікеро-горілчаних виробів включає змішування компонентів (купажування), коректування купажів, фільтрування, витримку виробів або їх гомогенізацію. (схема 5)

Всю сировину за рецептурою купажують, тобто змішують. Після чого визначають смакові властивості та при необхідності коректують купажі. Купаж фільтрують та гомогенізують тобто піддають інтенсивному змішувані при підвищеній температурі. готові вироби розливають в склянку тару, пляшки із знебарвленого, напівбілого, а часом зеленого скла місткістю 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 л. Для закупорювання використовують пробки коркові, поліетиленові, пластмасові та алюмінієві ковпачки з внутрішньою прокладкою; покривають целофаном

На пляшку клеють етикетку, на яку наносять маркування: назву виробу та підприємства виробника; міцність в об.%; вміст цукру; місткість пляшки в л; номер стандарту на продукцію; дату розливу.

Зберігають лікеро-горілчані вироби в приміщеннях з температурою від 10 до 20єС і відповідною вологістю повітря 85%.

Схема 5

Технологічна схема виробництва лікеро-горілчаних виробів.