Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Аналитический обзор научно- технической и патентной литературы 0
1.1 Состояние и перспективы развития производства консервов на фруктовой основе для детского питания в России 8
1.2 Базовая технология производства фруктовых консервов для питания детей раннего возраста 14
1.3 Теоретические основы изменения качества консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для питания детей раннего возраста в процессе производства и хранения 19
1.4 Заключение по анализу литературы и задачи исследования 40
Глава 2 Объекты и методы исследований схема организации эксперимента 44
2.1 Объекты и методы исследований 44
2.2 Схема организации эксперимента 47
Глава 3 Экспериментальная часть 48
3.1 Разработка научно-обоснованных требований к качеству фруктовых полуфабрикатов асептического консервирования и обоснование выбора их в качестве основного компонента для производства консервов на фруктовой основе для детского питания
3.2 Обоснование требований к молочным ингредиентам, используемым с целью обогащения консервов на фруктовой основе для детей раннего возраста 58
3.3 Разработка рецептурных композиций новых видов консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для детей раннего возраста 61
3.4 Совершенствование технологии изготовления консервов на основе фруктовых полуфабрикатов асептического консервирования с добавлением молочных компонентов для детей раннего возраста. Разработка технологической схемы и аппаратурного оформления 67
3.5 Разработка оптимальных параметров поточного кратковременного комбинированного способа стерилизации консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для детей раннего возраста 73
3.6 Проведение комплексной оценки качества разработанных консервов. Исследование изменения органолептических показателей, пищевой и биологической ценности консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для детей раннего возраста, в зависимости от способа стерилизации и длительности хранения 88
3.7 Разработка комплектов нормативной и технической документации на производство консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для питания детей раннего возраста 109
3.8 Технико-экономические показатели производства фруктовых консервов для питания детей раннего возраста по усовершенствованной технологии 113
Выводы 117
Список использованных источников 120
Приложения
- Базовая технология производства фруктовых консервов для питания детей раннего возраста
- Теоретические основы изменения качества консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для питания детей раннего возраста в процессе производства и хранения
- Обоснование требований к молочным ингредиентам, используемым с целью обогащения консервов на фруктовой основе для детей раннего возраста
- Разработка оптимальных параметров поточного кратковременного комбинированного способа стерилизации консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для детей раннего возраста
Введение к работе
Основным назначением продуктов детского питания является максимально полное удовлетворение организма ребенка в полезных и сбалансированных для усвоения веществах и энергии. Здоровое питание создает благоприятные условия для нормального развития и функционирования детского организма, выполняет функции защиты организма от неблагоприятных воздействий внешней среды.
Тема детского питания, как одного из основных факторов формирования здоровой нации, нашла свое отражение в Федеральной целевой программе «Дети России» на 2007-2010 г, имеющей статус президентской и утвержденной Правительством РФ от 26.01.2007 г № 79-р.
Выпуск отечественных продуктов питания промышленного производства для детей раннего возраста по группе консервов на фруктовой основе в 2008 г. составил только 16 % от потребности. Поэтому в стране необходимо осуществить ряд мер по разработке, внедрению прогрессивных технологий и увеличению объемов производства на промышленной основе пюреобразных консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для детей раннего возраста.
Стабильное производство продуктов прикорма промышленного производства на фруктовой основе для детского питания независимо от сезонности может быть обеспечено только при наличии сырья высокого качества, т.е. из полуфабрикатов асептического консервирования, полученных с применением прогрессивных технологий, по специально разработанным рецептурам, с учетом особенностей обмена веществ и пищеварения детей раннего возраста.
Основными преимуществами продуктов прикорма промышленного выпуска в сравнении с прикормом домашнего приготовления являются: гарантированная химическая и микробиологическая безопасность, соответствие возрастным особенностям метаболизма и пищеварения, оптимальная степень измельчения, высокое качество и безопасность сырья,
5 широкий спектр используемых сырьевых компонентов. Производство продуктов промышленного производства для детского питания, особенно многокомпонентных, может быть обеспечено только при наличии сырья высокого качества и независимо от сезонности, т.е. из полуфабрикатов, с применением особых технологий, по специально разработанным рецептурам, с учетом особенностей обмена веществ и пищеварения детей.
Диссертационная работа выполнена в рамках Межведомственной координационной программы по научному обеспечению АПК на 2006-2010 гг, утвержденную Президиумом РАСХН от 25.12.2005 г. «Разработать и создать технологию и оборудование для производства стерилизованных плодоовощных консервов с использованием поточных процессов»; и тематического плана НИР ГНУ ВНИИКОП по теме «Оптимизировать технологические приемы тепловой обработки консервируемых продуктов для детского питания с целью лучшего сохранения качества» (№ГР 10.03.02.01.)
Целью настоящей диссертационной работы явилось совершенствование технологии консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для получения продукта высокой пищевой и биологической ценности для детей раннего возраста.
Научная новизна работы заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании оптимальных параметров поточного кратковременного комбинированного процесса стерилизации консервов на фруктовой основе, исключающего использование автоклава, обеспечивающего промышленную стерильность готового продукта и высокий уровень сохранности в нём нативных биологически активных веществ исходного сырья.
Впервые установлена зависимость накопления 5-оксиметил-фурфурола, характеризующего качество и безопасность продукта, в пюреобразных консервах на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов от способа стерилизации и длительности хранения.
,/
' б
Установлена зависимость изменения антиоксидантной активности в консервах на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов от температурно-временного фактора при их стерилизации.
Практическая значимость работы заключается в разработке и апробировании в производстве поточного кратковременного комбинированного процесса стерилизации консервов взамен традиции-онного периодического способа стерилизации в автоклаве. Разработана и утверждена техническая документация на новый ассортимент, рецептуры и усовершенствованную технологию изготовления консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для детей раннего возраста. Разработан и утвержден ГОСТ Р 52475-2005 «Консервы на фруктовой основе для питания детей раннего возраста».
Техническая новизна выполненных исследований подтверждена 4 патентами РФ на изобретения. Усовершенствованная технология производства консервов на фруктовой основе для детей раннего возраста удостоена медали 10-го форума Всероссийского выставочного центра «Золотая осень» (2008 г.).
Реализация результатов в промышленности выражается во внедрении технологии изготовления полуфабрикатов асептического консервирования на Динском (ст. Динская, Краснодарского края), Лебедянском (г. Лебедянь) и Вологодском (г. Вологда) консервных заводах.
Выработаны опытно-промышленные партии консервов на фруктовой основе для питания детей раннего возраста на МК «Пензенский» (г.Пенза).
Установлено снижение затрат при изготовлении фруктовых консервов по усовершенствованной технологии в сравнении с базовой на 88,2 руб./т за счет снижения капитальных вложений и увеличения годового объема производства за счет сокращения продолжительности производственного цикла стерилизации с 40 минут до 8 минут, т.е. в 5 раз.
7 Автор защищает:
обоснование требований к показателям безопасности и пищевой ценности фруктовых полуфабрикатов асептического консервирования (ФПАК) и молочных добавок, используемых при производстве консервов на фруктовой основе для питания детей раннего возраста;
усовершенствованную технологическую схему и новые режимы стерилизации, обеспечивающие высокую пищевую и биологическую ценность и потребительские характеристики консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для питания детей раннего возраста;
результаты исследований безопасности, пищевой и биологической ценности разработанных видов консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для питания детей раннего возраста; .
доказательство повышения антиоксидантной активности в исследуемых видах пюреобразных консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов в результате применения новой технологической схемы.
Базовая технология производства фруктовых консервов для питания детей раннего возраста
Консервы на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для питания детей раннего возраста занимают важное место в питании детей. Они по питательной ценности должны быть равноценны свежим фруктам, а по усвояемости даже превосходить их [14,66,69].
До недавнего прошлого, а на многих предприятиях и сейчас изготовление фруктовых консервов осуществляется из полуфабрикатов, заготовленных в период созревания фруктов, так называемым способом горячего розлива в крупную стеклотару, где пюре после фасования находится долгое время при высокой температуре (90-97С), что приводит к существенным потерям качества.
Консервы вырабатывают на сборных линиях, состоящих из машин различных типов или комплексов оборудования для подготовки отдельных видов сырья, по технологической схеме, разработанной для производства пюреобразных консервов для детского питания. Перед выработкой консервов технологическое оборудование подвергается санитарной обработке в соответствии с «Инструкцией по санитарной обработке технологического оборудования на плодоовощных консервных предприятиях», утвержденной 23.03.82 г. [49]. Базовая технологическая схема производства консервов на фруктовой основе для питания детей раннего возраста [2,15,51,53,123] из фруктовых полуфабрикатов асептического консервирования (ФПАК) включает следующие процессы и операции: - приемка пюре-полуфабрикатов (пюре-полуфабрикаты асепти ческого консервирования поступают на предприятие в основном в таре типа «Bag-in-box» или в металлических и полимерных бочках с мешками вкладышами из полимерных материалов, разрешенных органами Роспотребнадзора для контакта с фруктовыми пюре); - хранение пюре-полуфабрикатов (пюре-полуфабрикаты хранят в той же таре при температуре от 2 С до 25 С, не более 12 мес); - вытаривание и контроль качества (при использовании ФПАК, фасованных в мешки в металлических бочках, вначале открывают запорный металлический обруч бочки и снимают крышку. Затем срезают верхнюю часть мешка, опускают в бочку чистый штуцер заборного шланга из пищевой резины, соединенного с насосом, и откачивают полуфабрикат в сборник. Определение качества полуфабрикатов проводят в соответствии с правилами приемки и методами испытаний, изложенными в действующих стандартах или технических условиях на данный вид пюре-полуфабриката); - финиширование и подогрев (пюре-полуфабрикаты подогревают до температуры 60 ± 2С в подогревателях типа «Рототерм», «Вотатор», МЗС, А9-КБД, Т1-ОУН (ПТУ-5) и Т-51 (ВНР) и подвергают финишированию на протирочной машине с диаметром отверстий сит 0,4 мм, что предупреждает попадание посторонних предметов в продукт, а также, обеспечивает однородную тонкоизмельченную консистенцию полуфабриката); - подготовка необходимых по рецептуре компонентов (сахар-песок пропускают через просеиватель с магнитными уловителямим типа МПМ-800 или через просеиватель типа П-5 с размером отверстий сит не более 3 мм. Сахар используют в сухом виде. Сливки фильтруют на фильтре типа А1-ОШФ с диаметром отверстий сита 0,7-0,8 мм, пастеризуют в пастеризаторах типа ОПУ-ЗМ, ОПУ-5, ОПУ-10, ОПІ-У1, ОШ-У2 при температуре 74±2С в течение 15-20 с и передают на смешивание, или охлаждают в этих же пастеризаторах до температуры не выше 20С и передают на хранение в холодильную камеру. Творог или кварк должен быть передан в производство не позднее, чем через 36 часов с момента окончания технологического процесса его изготовления); дозирование, смешивание и гомогенизация (дозирование подготовленных компонентов осуществляют весовым или объемным способом, в зависимости от вида продукта, в соответствии с утвержденной рецептурой. Смешивание производят в смесителе типа МЗС-320, МЗ-2С-210 или других марок, рекомендуемой вместимостью не более 1000 дм3, после чего смесь финишируют на финишере с диаметром отверстий сит 0,35 - 0,4 мм, затем гомогенизируют в гомогенизаторах типа А1-ОГМ, К5-ОГА-10, РЗ-КИК или др. марок при давлении 15-17 МПа (150-170 кгс/см2) или сразу подают на деаэрацию, минуя гомогенизатор, при изготовлении протертых консервов); - деаэрация (протертую или гомогенизированную массу подвергают деаэрации для удаления воздуха из продукта в деаэраторе типа ДПУ-1 или в вакуум-аппарате типа МЗС-320 или других систем при остаточном давлении 8 — 14,5 кПа в течение 5-10 мин. - подогрев купажной смеси перед фасованием (после деаэрации массу подогревают до температуры фасования 80 С + 3-5С, в трубчатых подогревателях типа А9-КБД или в подогревателях других систем и направляют на фасование); - фасование (пюре для питания детей раннего возраста фасуют только в предварительно подготовленную герметично укупориваемую новую стеклянную тару вместимостью 0,1 дм3, 0,13 дм3, 0,25 дм3 и отвечающую требованиям СанПиН 2.3.2.1940-05 [122]. Нагретый до заданной температуры продукт фасуют на наполнительных автоматах типа ДН1-1-250-2 и ДНЗ, марок Б4-КНП1-1, Б4-КДН-1, Б4-КДН1-3 и др.; - подготовка тары и крышек (подготовку стеклянной тары и крышек перед фасованием проводят в соответствии с «Инструкцией по санитарной подготовке тары и крышек, используемых для фасования консервируемой продукции», утвержденной ГНУ ВНИИКОП 18.12.2001г.) [50]; - укупоривание (наполненные стеклянные банки герметично укупоривают металлическими лакированными крышками. Укупоривание стеклянных банок типа I, вместимостыо 0,2 и 0,25 дм3, производят на автоматических паровакуумных машинах типа ЗК2-1-125 марок Б4-КЗК 89А или Б4-КЗК-109А. Банки с венчиком горловины III типа наполняют на дозировочно-наполнительных машинах для этих банок и укупоривают на паровакуумных автоматах марок: Ж7-УМТ-6, Б4-КУТ-2А, Б4-КУТ-1, ЛУБ 100 и др. Банки с венчиком горловины IV-ro типа укупоривают на специальной паровакуумной машине для этого типа банок); - стерилизация укупоренных банок с продуктом и их охлаждение (после укупоривания консервы передают на стерилизацию, которую проводят в автоклавах вертикального или горизонтального типов по заданным режимам. Процесс собственно стерилизации консервов в автоклаве производят при температуре: 100С - для фруктового пюре со сливками и 110С — для фруктового пюре с творогом, в течение 20-25 мйн. для банок вместимостью 0,2 дм , затем банки охлаждают водой в этих же аппаратах до 40С (общее время температурной нагрузки 40-45 минут);
Теоретические основы изменения качества консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для питания детей раннего возраста в процессе производства и хранения
К наиболее полезным компонентам пищевой продукции, предназначенной для детского питания, необходимо отнести белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и витамины. Недостаточное поступление их в организм, несбалансированность по количественному составу может вызвать изменения обменных и метаболических процессов, а также сопровождаться нарушением различных функций организма [9, 58,59,63,64,87,101].
Современная теория оптимального питания предусматривает обеспечение ребенка не только энергией и сбалансированным количеством заменимых и незаменимых нутриентов, но и целым рядом минорных биологически-активных компонентов пищи, включая флавоноиды, изофлавоноиды, нуклеотиды, фитостерины, фитоэстрогены и др. [100,109,127,131].
Фрукты являются важными источниками легко , усваиваемых углеводов, пищевых волокон, органических кислот, витаминов, полифенольных веществ, минеральных соединений, вкусовых и ароматических веществ. Особую ценность они представляют как важнейшие источники биологически активных соединений, определяющих эффективность их применения для предупреждения и лечения сердечнососудистой системы, болезней крови, пищеварительных органов, нервной системы, нарушений обмена веществ и др. [142,143,145].
Минеральный и биохимический состав растительного сырья постоянно меняется, что обусловлено составом воды, структурой почвы, характером микроорганизмов в ней, качеством и количеством вносимых удобрений. На количественное содержание витаминов и микроэлементов во фруктовом сырье могут влиять различные усовершенствования агротехники возделывания культур, применяемые удобрения, пестициды и гербициды. Использование новых сортов растений и новых современных технологий могут сохранить основные питательные вещества сырья, и, следовательно, пищевую ценность продуктов их переработки [8,70,72,108].
В процессе хранения и переработки в сырье протекают биохимические процессы, которые при неправильной технологии могут вызвать снижение пищевой ценности продуктов питания и даже их порчу [6,88,89,92].
Методы обработки пищевых продуктов для детей значительно отличаются от методов приготовления пищи для взрослых. Это объясняется особым состоянием желудочно-кишечного тракта и своеобразием пищеварения у ребенка раннего возраста [58,67].
В первый год жизни ребенок очень интенсивно растет. Для обеспечения такого стремительного роста и нормального развития органов необходимо достаточное поступление в организм ребенка питательных веществ: белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, антиоксидантов. Недостаточное потребление этих нутриентов в детском возрасте приводит к задержке физического развития и способствует появлению обменных нарушений; снижению иммунитета, усилению отрицательного воздействия на организм вредных экологических условий и т.п. [62,63].
Для растущего детского организма особенно необходим белок. Наиболее ценным источником белка является молоко и молочные продукты [46,100,113,155]. Для ребенка важным источником витаминов (С, Р-каротина, группы В, РР и др.) и минеральных веществ (калия, натрия, железа, кальция, магния и др.) являются фрукты.
Следует подчеркнуть, что широкие эпидемиологические исследования, проведенные в последние годы специалистами НИИ питания РАМН, научного центра здоровья детей РАМН и других медицинских учреждений страны, выявили значительные нарушения в структуре питания и пищевом статусе детей раннего возраста [65,66]. К их числу относятся: существенные отклонения от рекомендуемых норм потребления пищевых веществ, нарушение в сбалансированности рационов, и как следствие - снижение показателей физического развития. Особенно серьезной проблемой является дефицит микронутриентов и, в частности, антиоксидантов, в том числе витамина С (у 60-70 % обследованных детей), а также витаминов А, Вь Вг, В-каротина; минеральных веществ - железа, кальция (у 30-40 % детей), йода (у 70-80 % детей) [125,126,128,129,131].
Отмеченные нарушения питания детей служат одной из важных причин возникновения алиментарно-зависимых заболеваний.
Существенным является качество и сохранение в продуктах прикорма основных микронутриентов [114]. Все пищевые продукты со временем неизбежно портятся. Ухудшение качества и порчу пищевых продуктов предотвратить невозможно, однако можно замедлить процессы ухудшения качества, для чего необходим правильный подбор рецептур, способов и оптимальных параметров технологической обработки, упаковки, хранения и транспортирования.
Процессы, приводящие к порче пищевых продуктов, могут быть классифицированы по трем основным типам: физические, химические и микробиологические. Между этими тремя видами существует некоторая корреляция: зачастую порча, вызванная протеканием процессов определенного типа, может способствовать развитию порчи другого вида. Основные факторы, вызывающие снижение качества и пищевой ценности консервов на фруктовой основе, - это химические процессы, которые протекают в продукте на всех стадиях его технологической обработки и при дальнейшем хранении [5,11,60,81,88].
При длительном хранении пищевых продуктов, либо под воздействием высоких температур, основные компоненты продуктов питания могут вступать в химические взаимодействия между собой и разрушаться с образованием вредных или токсичных веществ. При этом, за счет уменьшения содержания углеводов, Сахаров, белков, витаминов, флавоноидов снижается пищевая, биологическая ценность и безопасность продуктов питания [73,132].
Обоснование требований к молочным ингредиентам, используемым с целью обогащения консервов на фруктовой основе для детей раннего возраста
С целью повышения пищевой ценности консервов на фруктовой основе для питания детей раннего возраста в качестве обогащающих добавок жировыми и белковыми компонентами нами выбраны сливки питьевые классические с показателем жирности 20%, творог 9%-ной жирности и содержанием белка 16% и кварк с содержанием жира 3,5 % и белка 8,0-9,0. Требуемая кислотность сливок не выше 17 Т, творога - не выше 220 Т, кварка - не выше 150Т. Основные требования к молочным ингредиентам, используемым при производстве консервов на фруктовой основе для питания детей раннего возраста, представлены в таблицах 6-8. Молочная промышленность является одной из первых отраслей, взявших на вооружение процессы мембранной фильтрации. Использование методов мембранной фильтрации, таких, как микрофильтрация и ультрафильтрация, позволяет увеличить выход целевого продукта (например, творога или сыра). Мембранные технологии могут использоваться для холодной стерилизации молока, концентрирования молока и молочных продуктов, выделения белков и жира.
Главным достоинством мембранной фильтрации в процессах производства является практически полное отделение таких ценных составляющих молока, как жир и белок. Ультрафильтрация творожного калье из нормализованного молока позволяет добиться увеличения выхода творога (кварка) в 1,25 раза по сравнению с традиционной фильтрацией через тканевые мешки. Получаемая при этом полностью прозрачная стерильная сыворотка содержит минимум белка и жира ( 1.5 г/л ). Получаемый при свёртывании молока сгусток практически не отделяет сыворотку и может формироваться непосредственно в упаковке.
Применение микрофильтрационных мембран позволяет удалить из сырья бактерии и получить продукт высокой микробиологической стабильности. Наиболее эффективно протекает микрофильтрация обезжиренного молока, при этом удаляется 99,9% микроорганизмов. Процесс холодной стерилизации, протекающий без изменения состояния белков в молоке и с уменьшенными энергозатратами, особенно актуален для выработки молочных продуктов для детского питания. Стерилизация цельных сливок или молока при ультрафильтрации осуществляется в две параллельные стадии: прошедший через мембрану поток смешивается с не прошедшим мембрану концентратом, подвергнутым высокотемпературной обработке. В связи с тем, что горячей стерилизации подвергается только концентрат, количество которого составляет 10% от общего количества молока, увеличивается пищевая ценность готового продукта и резко снижаются эксплутационные затраты на горячую стерилизацию.
Данные виды натуральных молочных компонентов, соответствующие нормативным и техническим документам: сливки - по ГОСТ Р 25091-2003, творог - по ГОСТ Р 25096-2003 и кварк - по ТУ 9222-006-00435637-03 рекомендованы нами для использования в качестве обогащающих добавок жировыми и белковыми компонентами при изготовлении консервов на фруктовой основе для питания детей раннего возраста.
Рецептуры на исследуемые виды консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для питания детей раннего возраста разработаны с использованием методов компьютерного проектирования, которые заключаются в построении модели продукта по заданным параметрам качества, выбору исходных компонентов и- рецептурной оптимизации продукта по критериям пищевой и биологической ценности.
С расширением знаний, основанных на современных медико-биологических исследованиях, индустрия детского питания выходит на более высокий уровень развития, создавая продукты нового поколения. Это сбалансированные продукты, соответствующие традиционным требованиям по органолептическим показателям и структурным формам питательных и балластных веществ. При этом массовые доли их компонентов подобраны таким образом, что при включении в рационы питания они обеспечивают поддержание условно оптимального материального и энергетического баланса организма ребенка.
Научные основы и методологические подходы к решению проблемы проектирования состава сбалансированных продуктов исследованы и теоретически обобщены в серии работ академиков РАСХН Н.Н.Липатова и И.А.Рогова.
Изучение потребности детей в белках, жирах, углеводах, минеральных веществах, витаминах, микро- и макроэлементах и других необходимых веществах на протяжении последних десятилетий привело к уточнению Институтом питания РАМН норм физиологических потребностей в основных пищевых веществах и энергии, утвержденных Главным Государственным врачом СССР 8 мая 1991г. При проектировании рецептур также учитывалась сбалансированность консервов на фруктовой основе с добавлением молочных ингредиентов при определенных соотношениях необходимых компонентов рациона, (рис. 3)
Разработка оптимальных параметров поточного кратковременного комбинированного способа стерилизации консервов на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов для детей раннего возраста
Целью данных исследований является обоснование щадящих режимов тепловой обработки консервов на фруктовой основе для питания детей раннего возраста с добавлением молочных компонентов по новому комбинированному способу стерилизации, который проходит в три этапа: 1-ый этап - подбор и разработка параметров стерилизация рецептурной смеси в потоке; 2-ой этап — разработка параметров пастеризации укупоренного продукта в пастеризаторе непрерывного действия; 3-ий этап - производственная проверка разработанных режимов стерилизации консервов по новому комбинированному способу. Возможность снижения режимов стерилизации консервов, изготовленных из полуфабрикатов асептического консервирования, обусловлена следующими факторами: - отсутствие микробной обсемененности, т.к. ПФАК промышленно стерильны; - меньшая вязкость продукта, что предполагает более быструю прогреваемость консервов. Основными параметрами тепловой обработки является температурно-временной фактор, т.е. продолжительность воздействия тепла при заданной температуре. Изменяя соотношение температуры и времени стерилизации и охлаждения необходимо найти оптимальные параметры, при которых эффективное влияние нагревания на микрофлору будет сочетаться с минимальным снижением качества продукта, т.к. воздействие тепла, имеющего своей целью подавление жизнедеятельности микроорганизмов, оказывает отрицательное влияние на качество продукта - изменяется цвет, разрушаются витамины и другие биологически активные вещества, ухудшается вкус и аромат. Установлено, что эти изменения проходят тем интенсивнее, чем больше продолжительность нагревания, и меньше зависят от температуры процесса, в отличие от скорости отмирания микроорганизмов, которая в большей степени зависит от температуры. Следовательно, нужно подобрать такие температуры стерилизации с соответствующим снижением времени, которые бы обеспечили необходимую стерильность продукта при минимальных нежелательных химических изменениях в нем. В задачу первого этапа входит: разработка параметров стерилизации рецептурной смеси в потоке.
Консервы отвечают требованиям промышленной стерильности в том случае, когда фактическая летальность теплового воздействия равняется или несколько выше требуемой. Требуемой летальностью термической обработки консервов FTZ называют нормативную величину продолжительности нагревания при базисной температуре, обеспечивающей термогибель определенного количества клеток и спор соответствующих микроорганизмов, вызывающих порчу данных видов продуктов или представляющих опасность для здоровья потребителей. За величину условного процесса принято нагревание продукта с тест-микроорганизмами при 121,1 С в течение 1 мин при условии мгновенного подъема температуры продукта до этой величины и мгновенного снижения через 1 мин до температуры, не оказывающей летального действия на эти тест-микроорганизмы. LTZ - фактическая летальность термического процесса в отношении микроорганизма с определенным значением ZC, отнесенная к стандартной температуре ТС. ZC - изменение температуры, при которой время выживания тест-микроорганизма меняется в 10 раз. Для изучения влияния нагревания на микроорганизмы необходимо прежде всего установить: какие виды микроорганизмов могут развиваться во фруктовых пюре с добавлением молочных компонентов и вызывать его порчу, а также термоустойчивость этих микроорганизмов. Пюре на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов в своём большинстве являются кислыми продуктами с рН не более 4,2. Наиболее распространенный в России способ расчета режима термической обработки консервов основан на предположении об одинаковой термоустойчивости микроорганизмов в одной популяции, но при этом рассматривается его лабораторная корректировка на контаминированных тест-штаммом образцах.
Обширные микробиологические исследования, проведённые во ВНИИКОПе, при асептическом консервировании в промышленных условиях, позволили выявить наиболее распространённую микрофлору, вызывающую порчу фруктовых пюре с добавлением молочных компонентов. Наиболее быстро с бурным газообразованием порчу пюре на фруктовой основе с добавлением молочных компонентов с рН 3,7-4,2 вызывали бактерии Вас. macerans и Вас. polymyxa. Самым опасным микробом, присутствие которого во фруктовых консервах нельзя допустить, является CI. Botulinum, он редко встречается во фруктовом сырье, так как на его развитие большое влияние оказывает активная кислотность продукта. Поэтому считается, что во фруктовых пюре, с рН менее 4,6 возбудители ботулизма не будут развиваться. При разработке режимов стерилизации при изготовлении консервов, прежде всего необходимо найти такие параметры процесса стерилизации, при которых фактическая летальность L было бы равна заданной летальности F или превышала её. Одновременно необходимо найти такие оптимальные параметры, при которых эффективное влияние нагревания на микрофлору сочетается с минимальными потерями качества консервов, путем изменения температуры и времени нагревания. Объектом исследования служат три наименования консервов с величиной рН не более 4,2: пюре «Неженка» из яблок и персиков со сливками с сахаром, пюре из яблок и слив с творогом с сахаром, пюре из яблок и груш с творогом с сахаром.
Похожие диссертации на Совершенствование технологии консервов на фруктовой основе для детей раннего возраста
