Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вищий навчальний заклад Укоопспілки

Полтавський університет економіки і торгівлі

Кафедра комерційної діяльності та підприємництва

КУРСОВА РОБОТА

з «Теоретичні основи товарознавства»

на тему: «Стерилізація як метод консервування товарів»

Студентки 2 курсу групи ТЕМС-202і

напряму підготови 6.030510

«Товарознавство і торговельне підприємництво

спеціальності «Товарознавство та експертиза в митній справі»

Сергієнко А.С

м. Полтава - 2014 рік



ВСТУП

В даний час питання зберігання набувають важливе економічне значення, особливо це стосується продовольчих товарів.

Для різних товарів ця задача вирішується неоднаково, тому що кожен з них потребує при зберіганні в певному режимі, що залежить від його складу, властивостей і інтенсивності протікають у них процесах.

Основне завдання при зберіганні - зберегти товар без втрат якості і кількості при мінімальних затратах праці і матеріальних засобів.

При зберіганні продовольчих товарів у їх складі та якості відбуваються різні зміни, які можна сповільнити, сильно загальмувати, але повністю уникнути не можна.

Багато продуктів навіть при нетривалому терміні зберігання часто псуються (м'ясо, риба, молоко, більшість овочів, ягід і плодів). Захистити їх від псування і збільшити терміни зберігання можна за допомогою консервування.

Консервування - це обробка харчових продуктів для збільшення термінів їх зберігання.

Консервування ставить своєю метою створення таких умов, при яких неможливий розвиток мікроорганізмів і діяльність ферментів, що викликають псування харчових продуктів.

Обов'язкова умова консервування - збереження поживної цінності продукту, його якості та нешкідливості.

Мета написання цієї курсової роботи - ознайомлення з роллю стерилізації у сучасному виробництві харчових продуктів, її перевагами та недоліками.

Отже, актуальність даної роботи полягає у тому, що питання збереження товарів, продовження термінів зберігання, поліпшення якості пропонованих споживачам товарів особливо необхідні в даний час.

Завданнями курсової роботи є ознайомлення з методами консервації, загальною роллю стерилізації у виробництві та споживанні продовольчих товарів, технологічною схемою стерилізації.



1. Огляд літературниз джерел

1.1 Характеристика методів консервування. Сучасні методи консервування та їх значення для практичної діяльності

Консервування - це обробка харчових продуктів для збільшення термінів їх зберігання. У сучасній торгівлі консервування сприяє:

1. Розширенню асортименту продовольчих товарів та підвищенню їх зберігання (наприклад, риба охолоджена, морожена, гарячого і холодного копчення, в'ялена, сушена);

2. Поліпшенню смаку деяких продуктів (посол оселедця, лососевих риб, ікри, копчення риби, ковбас);

3. Усуває сезонність у споживанні швидкопсувних продуктів, залежність споживання продуктів харчування від місця їх отримання (овочі, плоди, ягоди);

Виходячи з біологічних принципів, розроблених проф. Я.Я. Нікітським, методи консервування можна розділити на чотири групи:

1. Принцип біоза - підтримку життєвих процесів та використання природного імунітету живих організмів (передзабійного утримання худоби, птиці, утримання живої товарної риби, зберігання плодів і овочів;

2. Принцип анабіозу - придушення життєдіяльності мікроорганізмів і ферментативних процесів самих продуктів в результаті: створення модифікованих і регульованих газових середовищ для зберігання свіжих плодів і овочів, риби - наркоанабіоз; застосування знижених температур вище криоскопической (охолодження) - псіхороанабіоз; створення в продукті високого осмотичного тиску ( консервування сіллю, цукром) - осмоанабіоз; видалення з продукту надлишку вологи (сушіння) - ксероанабіоз;

3. Принцип ценоанабіоза - зміна мікрофлори продукту в результаті різних зовнішніх впливів (дозрівання, квашення, бродіння);

4. Принцип абіоза - припинення життєдіяльності мікроорганізмів, ферментативних процесів в результаті дії високих температур (термоабіоза), застосуванняантисептиків та інших хімічних речовин (хімабіоз);

У залежності від технологічної суті методи консервування діляться на фізичні, фізико-хімічні, хімічні, біохімічні, комбіновані.

Фізичні методи. Консервування дією низьких температур - до цього методу відносять охолодження і заморожування.

Охолодження є поширеним методом консервації. Широко застосовується для збереження свіжих плодів, овочів, м'ясних, рибних і молочних продуктів, яєць. Харчові продукти при цьому методі консервування охолоджують до температур, близьких до 0 о С. Охолодження зберігає харчову цінність та органолептичні властивості товарів, але не забезпечує тривалого збереження продуктів (наприклад, сметана - до 72 годин, сирні вироби - до 36 годин; молоко пастеризоване - до 36 годин). Цей метод застосовується при транспортуванні товару на невеликі відстані, за умови швидкої реалізації в торговельній мережі.

Заморожування - це метод консервування, при якому температура продуктів знижується до -8 о С і нижче. Заморожування сприяє тривалому збереженню харчових продуктів. Терміни зберігання заморожених продуктів вимірюються місяцями і навіть роками. Чим нижче температура, тим швидше швидкість заморожування і вище якість продуктів.

Швидке заморожування скорочує втрати маси продукту. При повільному заморожуванні всередині клітини утворюються великі кристали льоду, які ушкоджують її і при розморожуванні відбувається втрата клітинного соку.

Заморожені продукти поступаються за якістю охолодженим, так як при тривалому зберіганні змінюється їх харчова та смакова цінність, а також можливі втрати поживних речовин при розморожуванні.

Консервування високими температурами проводять для знищення мікрофлори та інактивації ферментів продовольчих товарів. До цього методу відносяться пастеризація і стерилізація.

Пастеризацію проводять при температурі нижче 100 о С. При такому нагріванні гинуть мікроорганізми, але суперечки їх зберігаються. Тому хоча пастеризація і подовжує терміни зберігання товарів, вона не гарантує їх повного збереження. Пастеризують квас, молоко, пиво, рибну ікру.

При пастеризації харчова цінність продукту мало змінюється, лише частково руйнуються вітаміни і деякі інші біологічно активні речовини.

Стерилізація - більш ефективний метод консервування, ніж пастеризація. Стерилізацію проводять при температурі вище 100 о С протягом певного часу (від кількох секунд - миттєва стерилізація, до 1 години) в залежності від виду продуктів.

Цей спосіб широко застосовують для приготування різних видів консервів (м'ясних, рибних, молочних, овочевих), молока.

При стерилізації гинуть не тільки мікроорганізми, а й їхні суперечки, що подовжує терміни зберігання продуктів (до декількох років - консерви). Однак при стерилізації знижується харчова цінність продукту, змінюється його смак.

Консервування іонізуючими випромінюваннями називають холодною стерилізацією або пастеризацією, так як стерилізуючий ефект досягається без підвищення температури.

Для обробки продовольчих товарів використовують ?-, ?-випромінювання, рентгенівське випромінювання, потік прискорених електронів. Іонізуюча радіація заснована на іонізації мікроорганізмів, у результаті чого вони гинуть.

До консервації іонізуючими випромінюваннямивідноситься радіаційна стерилізація (радаппертізація) продуктів тривалого зберігання і радурізація пастеризують дозами. Опромінення продуктів проводять в інертних газах, вакуумі, із застосуванням окислювачів, в умовах низьких температур. Недолік цього методу - зміна хімічного складу та органолептичних властивостей. У промисловості цей метод використовується для обробки тари, упаковки, приміщень.

Консервування ультразвуком (більше 20кГц). Цей метод використовують для пастеризації молока, в бродильної та безалкогольної промисловості, для стерилізації консервів.

Опромінення ультрафіолетовими променями (УФП). Це опромінення променями з довжиною хвилі 60-400 нм. Особливо згубні УФЛ для патогеннихмікроорганізмів і гнильних бактерій. Тому УФЛ застосовують для обробки поверхні м'ясних туш, великих риб, ковбасних виробів, а також для дезінфекції тари, обладнання, камер холодильників і складських приміщень.

Використання знепліднювати фільтрів. Сутність даного методу в механічному відділенні товару від збудників псування з використанням фільтрів з мікроскопічними порами, тобто процесу ультрафільтрації. Цей спосіб дозволяє максимально зберегти харчову цінність та органолептичні властивості товарів і застосовується для обробки молока, пива, соків, вина та інших рідких продуктів.

Фізико-хімічні методи. Сушка (зневоднення). Цей найдавніший спосіб консервування грунтується на видаленні вологи з продуктів, в результаті чого мікроорганізми не здатні розвиватися.

Сушать молоко, молочні продукти, рибу, плоди, овочі, гриби. При сушінні продукти значно втрачають у масі, що полегшує їх транспортування та зберігання, збільшується енергетична цінність товару в порівнянні з вихідною сировиною. Сушені продукти мають великий термін зберігання. Але при сушінні має місце ряд небажаних змін: окислення ліпідів і вітамінів, погіршення смако-ароматичних властивостей.

Сушіння буває природне (на сонці і в тіні) і штучне (теплове, сублімаційне, мікрохвильове). Теплова сушка здійснюється в сушарках за допомогою нагрітого до температури 60-200 о С повітря.

Кондуктивне (контактне сушіння) - це зіткнення продукту з гарячою поверхнею барабанів (сушіння молока, картопляного пюре).

Сублімаційна сушка - різновид кондуктивного способу, заснована на видаленні вологи з заморожених продуктів шляхом сублімації (сублімації) води, тобто безпосереднього переходу льоду в пару, минаючи рідку фазу, в умовах глибокого вакууму.

При сублімаційному сушінні максимально зберігаються хімічний склад, харчова цінність, органолептичні властивості продукту, а термін зберігання продукту може бути збільшено до 3 років. Сублимационную сушіння застосовують для зневоднення продуктів рослинного і тваринного походження.

Радіаційна сушка заснована на перенесенні тепла від джерела енергії шляхом електромагнітних коливань через середовище, прозору для тепловоговипромінювання. Перевагою радіаційної обробки є придушення життєдіяльності багатьох видів гнильної мікрофлори і комах-шкідників при відносно низьких дозах опромінення.

Консервування кухонною сіллю і цукром. Метод заснований на збільшенні концентрації сухих речовин в продукті, що веде до плазмолізу клітин і загибелі мікроорганізмів. Необхідний ефект досягається при концентрації цукру 60-65%.

Аналогічну дію надає поварена сіль у концентрації 10-20%. Консервування цукром зазвичай поєднується з варінням, пастеризацією або стерилізацією, що призводить до руйнування вітамінів, ароматичних та інших речовин.

При засолі харчова цінність продукту знижується, так як під впливом солі клітинний сік витікає, утворюючи розсіл. При засолі деяких видів риб відбувається їх дозрівання, в результаті чого виходять продукти харчування з високими смаковими властивостями.

Особливість методу консервування сіллю і цукром полягає в тому, що він значно змінює властивості сировини і в результаті утворюється продукт з новими споживчими властивостями.

Хімічні методи. Консервування етиловим спиртом використовується при виробництві плодово-ягідних соків-напівфабрикатів. При концентрації етилового спирту 12-16% затримується розвиток, а при 18% пригнічується життєдіяльність мікрофлори.

Маринування- підвищення кислотності середовища при додаванні оцтової кислоти, яка в концентрації 1,2-1,8% пригнічує діяльність мікроорганізмів, в першу чергу гнильних. Маринують плоди, овочі, гриби, рибу.

Консервування кислотами (антисептиками) - із застосуванням сірчистої кислоти, бензойної кислоти, сорбінової кислоти (С 6 Н 8 О 2).
Консервування продуктів сірчистої кислотою, її солями називається сульфатация. Сірчиста кислота пригнічує життєдіяльність цвілі і бактерій; більш стійкі дріжджі. ту кислоту застосовують для консервування плодів, ягід, овочів, його напівфабрикатів.

Бензойна кислота (С 6 Н 5 СООН) пригнічує дію дріжджів і цвілі, бактерії більш стійкі. Використовують для консервування плодоовочевої, рибної продукції.

Сорбінова кислота (С 6 Н 8 О 2) і її солі використовуються для консервування соків, пюре, маринадів. Ці речовини пригнічують життєдіяльність дріжджів і цвілі, але не діють на бактерії. Сорбінова кислота в концентрації 0,1% пригнічує дію мікроорганізмів сильніше, ніж бензойна і сірчиста, не змінюючи органолептичних властивостей продукту; в невеликих дозах вона нешкідлива для людини.

Консервування антибіотиків. Як і антисептики, антибіотики мають бактерицидну дію. В даний час використовують: біоміцин (застосовують для обробки м'яса і риби; ністатин, що діє на дріжджі та гриби, що викликають пліснявіння м'яса; низин, що затримує ріст стафілококів, стрептококів і інших патогенних мікроорганізмів, використовують при виробництві молочних і плодоовочевих консервів.

Консервування газами. Суть методу полягає у зміні співвідношення кисню і вуглекислого газу, в результаті чого пригнічуються життєдіяльність і розвиток мікроорганізмів. Ефективно використання газових середовищ в поєднанні з холодильною обробкою харчових продуктів, причому терміни зберігання при цьому збільшуються у 2-3 рази. Застосовують для консервування овочів, риби, м'яса, птиці, ковбасних виробів.

Біохімічні методи Бродіння - це метаболічний анаеробний процес, при якому регенерується АТФ, а продукти розщеплення органічного субстрату служать одночасно і донором, і акцептором водню.

На молочнокислом бродінні засновано квашення плодів і овочів.

Термін «квашення» зазвичай використовують стосовно до капусти, «солоні» - до огірків і томатів; «мочені» - до яблук, кавунів та ягодам. Спиртове бродіння використовується у виробництві вина.

Комбіновані методи. Копчення - це спосіб консервування солоного напівфабрикату речовинами неповного згоряння деревини, що містяться в димі або коптильних препаратах. У цьому методі поєднується консервуюча дія коптильних речовин, солі, високої температури або сушіння.

Окремі речовини диму і куховарська сіль покращують смак продукту і додають йому запах копчення. Копчення буває холодним (при температурі 18-40 о С) і гарячим (60-120 о С). Широко використовується копчення з застосуванням коптильної рідини. Перевага його в тому, що скорочуються терміни копчення і створюється можливість виключення з коптильного препарату канцерогенних речовин, шкідливих для організму людини.

Вялення - це консервація одночасним дією солі і висушування. Вяленя застосовують для збереження риби, іноді м'яса. Дія солі і невеликої кількості вологи пригнічують розвиток мікроорганізмів. При низьких температурах в'ялені продукти зберігаються до декількох місяців.

Концентрування - застосовується при виготовленні згущених молочних консервів, концентрованих соків, томат-продуктів. Цей метод полягає в концентруванні сухих речовин за рахунок часткового видалення вологи. Крім того, консервуюча дія надають додавання цукру, пастеризація або стерилізація, за рахунок чого концентровані продовольчі товари зберігаються при температурі 0-15 о С до року і більше.

В даний час дефіцит харчових продуктів вітчизняного виробництва обумовлений проблемою збереження сировини як рослинного, так і тваринного походження, а також відсутністю необхідного технологічного обладнання та відповідних технологій, що відповідають світовим стандартам.

Один із сучасних методів консервування - швидке заморожування, яке сприяє тривалому збереженню харчових продуктів. Швидке заморожування дозволяє зберегти біологічну та вітамінну цінність, активність сировини рослинного і тваринного походження, використовувати сировину для виробництва продуктів харчування (у тому числі дитячого і дієтичного) в осінньо-зимово-весняний період. Чим нижче температура, тим швидше швидкість заморожування і вище якість продуктів.

Завдяки цьому в клітинах і міжклітинному просторі продукту утворюються дрібні кристали льоду і тканини не ушкоджуються. Швидке заморожування скорочує втрати маси продукту.

У нашій країні і за кордоном у даний час впроваджують нові види швидкого заморожування: заморожують м'ясо рідким азотом при температурі 196 о С протягом кількох секунд, що сприяє збереженню аромату свіжого парного м'яса.

Поряд з широким використанням регульованої газового середовища для зберігання плодоовочевої продукції в сучасній практиці зберігання харчових продуктів знайшли застосування екологічно безпечні захисні покриття нового покоління на основі харчових полімерів з бактерицидними наповнювачами та іммобілізованими консервантами, біологічно руйнують матеріалами.

В даний час дуже перспективний і успішно впроваджується в нашій країні інший сучасний метод консервування - застосування високотемпературної короткочасної стерилізації з одночасним зменшенням тривалості процесу.

В основному цю обробку застосовують для м'ясних і молочних продуктів при температурі 120-125 о С протягом 35-45 хвилин в ротаційному режимі.

При стерилізації консервів струмами надвисокої та промислової частот вміст банки швидко і рівномірно прогрівається по всьому об'єму, тривалість процесу скорочується у 5-7 разів. Це також перспективний спосіб.

СВЧ-стерилізація при температурі 130 о С забезпечує збереження більшою мірою амінокислот, більш високі перевариваемость білків і органолептичні властивості продуктів. Така обробка заснована на взаємодії електромагнітних полів з частотою коливання 1 млрд Гц і вище з дипольними молекулами різних речовин, в першу чергу води.

Полум'яна стерилізація в 4-5 разів скорочує час термічної обробки проти автоклавуванням. Нагрівання банок досягається при обертанні їх у полум'я пальників із швидкістю 0,75 с -1 протягом 10 хв.

У зв'язку з впровадженням в практику сучасної системи упаковки продовольчих товарів «вау in box,» широкого поширення набуло асептичне консервування. Класичний варіант асептичного консервування товарів у системі «вау in воx» складається з трьох етапів: стерилізації тари радіаційної обробкою; фасування стерильного продукту в стерильну тару в асептичних умовах. Така обробка універсальна і застосовується для рідких і грузлих продуктів (молоко, соки, вина, паста).

Значення сучасних методів консервації:

1. Розширюють асортимент продовольчих товарів і підвищують їх збереженість (наприклад, риба охолоджена, морожена, гарячого і холодного копчення, в'ялена, сушена);

2. Усувають сезонність у споживанні швидкопсувних продуктів, залежність споживання продуктів харчування від місця їх отримання (овочі, плоди, ягоди);

3. Продовжують терміни придатності харчових продуктів.

стерилізація м'ясний консервування молоко



1.2 Загальна характеристика стерилізації як методу консервування товарів

Основним завданням, що стоїть перед підприємствами харчової галузі, є випуск якісної продукції, яка відповідає за фізико-хімічними, мікробіологічними та органолептичними показниками діючої нормативно-технічної документації.

При виробництві молока, соків, овочів і фруктів та інших харчових продуктів проблеми збереження їх якості мають першочергове значення. Запобіганню псування продуктів, збільшення термінів їх зберігання сприяє своєчасна термообробка, при якій під впливом високої температури знищується хвороботворна мікрофлора.

Тому без таких процесів, як пастеризація або стерилізація неможливо ні одне сучасне виробництво.

Стерилізація -- метод обробки продукції при температурах понад 100°С. Значення температури і тривалості обробки залежать від багатьох факторів: виду продукції, її хімічного складу, ступеня мікробіологічного забруднення, термостійкості мікрофлори, способу стерилізації тощо. Температура нагрівання може коливатися від 100 до 150°С, а тривалість від десятків секунд до двох годин. Співвідношення цих характеристик режиму обробки зазначається у формулі стерилізації.

Цей спосіб широко застосовують для приготування різних видів консервів (м'ясних, рибних, молочних, овочевих), молока. При стерилізації гинуть не тільки мікроорганізми, а й їхні суперечки, що подовжує терміни зберігання продуктів (до декількох років - консерви). Однак при стерилізації знижується харчова цінність продукту, змінюється його смак.

Різновидами стерилізації є асептична та мікрохвильова. Ці модернізовані методи значно інтенсифікують процес стерилізації, дають можливість зробити його безперервним (поточним), зменшити руйнацію поживних та біологічно актив них речовин.

Асептична стерилізація полягає в короткотерміновій обробці продукту при підвищених температурах (в діапазоні 130-- 150°С) з наступним швидким охолодженням і фасуванням у стерильну тару за асептичних умов. Вона може здійснюватися в потоці, а тому використовується переважно для «рідких та напіврідких» продуктів.

Асептичне консервування найбільш придатне для рідких і пюреподібних продуктів, які можна швидко нагріти у тонкому шарі до високої температури у трубчастих або пластинчастих теплообмінних апаратах. Це ж саме стосується і можливості швидкого охолодження. Дещо складніше вирішуються проблеми стерилізації тари, створення асептичних умов фасування, закорковування тощо.

На рис. 1.2.1 показана схема асептичного консервування рідких і пюреподібних продуктів у дрібній жерстяній тарі.

Рис. 1.2.1 Схема асептичного консервування рідких і пюреподібних продуктів у дрібній жерстяній тарі

Технологічний процес складається з чотирьох операцій, які відбуваються синхронно і безперервно, а саме:

· стерилізація продукції методом швидкого нагрівання і охолодження;

· стерилізація тари і кришок нагрітою парою;

· асептичне фасування охолодженої стерильної продукції у стерильну тару;

· закупорювання заповненої тари стерильними кришками в асептичних умовах, створених з використанням насиченої або перегрітої пари.

За цією схемою стерилізація продукції відбувається безперервним подаванням її через теплообмінну систему, де у потоці відбувається нагрівання до температури стерилізації, витримування і охолодження.

Всі операції, зв'язані зі стерилізацією, наповнюванням і закупорюванням, відбуваються за атмосферного тиску у відкритій системі. Потрапляння мікрофлори з повітря запобігається подаванням перегрітої пари.

Аналогічні системи використовують у виробництві і фасуванні майонезу та інших продуктів. Для підтримання асептичних умов під час фасування і закупорювання обладнання для виконання цих операцій у сучасних розробках відокремлюють від приміщення цеху. У таких герметизованих об'ємах доцільно підтримувати невеликий підвищений тиск стерилізованого повітря.

Мікрохвильова стерилізація здійснюється за допомогою струму надвисоких (НВЧ) та ультрависоких частот (УВЧ). Під дією швидкої зміни полярності зовнішнього електромагнітного поля, яке створюється такими струмами, відбувається рух молекул або часток речовин продукту, внаслідок чого продукт швидко розігрівається по всьому об'єму. Такій обробці піддають продукцію, попередньо розфасовану в герметичну тару. Метод може використовуватися для продукції різних видів і агрегатного стану. Тривалість такої обробки складає 30--200 с. За цей час температура сягає 120--130°С.

Також різновидом стерилізації є запропонований у Німеччині метод уперізаціі, що застосовується для консервування молока при нагріванні його до 150 ° С протягом 3 / 4 с, після чого молоко охолоджують. При такій обробці багато вітамінів зберігаються. Уперізація дозволяє отримати молоко без специфічного присмаку кип'яченого абостерилізованого молока; при цьому зберігаються вітаміни С, В1, D.

Переваги високотемпературних методів консервування:

відносна простота, доступність та ефективність обробки;

інактивація власних ферментів сировини та ферментів мікрофлори;

суттєве подовження термінів зберігання продукції через загибель вегетативної і спорової мікрофлори;

підвищення засвоюваності продукту через денатурацію та гідротермічну деструкцію білків, крохмалю, пектинів тощо;

досягнення кулінарної готовності продукції.

Недоліки цих методів:

часткова (іноді значна) руйнація поживних та біологічно активних речовин -- вітамінів, амінокислот, барвників, ароматичних речовини та ін.;

зниження харчової цінності продукту за рахунок утворення меланоїдинів, карамелей та інших полімерних сполук, що погано засвоюються;

необхідність індивідуального врахування впливу багатьох факторів при розрахунку режимів обробки для кожного виду продукції;

необхідність поєднання цих методів з герметичним пакуванням для отримання довготривалої стійкості продукції при зберіганні.

1.3 Стерилізатори та загальна схема технологічного процесу стерилізації

Стерилізатор - герметичний пристрій для здійснення технологічної обробки речовин в герметичній посудині під дією підвищених температур. У цих умовах досягається прискорення реакції і збільшення виходу продукту.

При використанні в хімії або для проведення хімічних реакцій використовують назву хімічний реактор. При використанні в медицині для стерилізації при високому тиску і температурі - тільки автоклав.

У випадку, якщо стерилізація проводиться при високій температурі, але без тиску, використовують термін стерилізатор або сушильну шафу. Був винайдений Дені Папеном в 1679 році.

Стерилізацію продукції можна здійснювати перед асептичною упаковкою або в упаковці (пляшці, бляшаній банці). Для нагрівання продукту до високої температури використовують пластинчасті, трубчасті, пароконтактні, скребкові теплообмінники в тих випадках, коли стерилізації піддається власне продукт або проводять стерилізацію в упаковці в середовищі водяної пари або гарячого повітря.

В обох випадках важливим є процес охолодження: його необхідно здійснити швидко, з можливою рекуперацією теплоти і забезпеченням стерильності.

При стерилізації в пляшці або в банці підвищення температури продукту призводить до підвищення тиску всередині банки. В період стерилізації цей тиск зрівноважується тиском повітря і пари, в період охолодження створюють штучний протитиск з зовнішнього боку банки за допомогою стиснутого повітря або води.

За принципом дії можна визначити такі стерилізатори:

періодичної дії;

напівнеперервної дії;

неперервнї дії.

Стерилізатор періодичної дії застосовують для стерилізації молока, розфасованого в пляшки і закритого корончастими кришками при невеликих об'ємах виробництва.

Стерилізатор (рис. 1.3.1) являє собою камеру, що герметично закривається кришкою. Пляшки встановлюються в ящики і за допомогою візків завантажуються в стерилізатор.

Після закриття кришки в стерилізатор подають гарячу пару. Повітря витісняється з камери через патрубок, розміщений у верхній частині. Після появи пари вентиль закривають і подають пару.

Продукт нагрівається і витримується певний час. Після цього подаються стиснуте повітря і вода для охолодження.

Рис. 1.3.1. Стерилізатор періодичної дії: 1 -- стерилізаційна камера; 2 кришка; З -- рейки; 4 -- корзини з пляшками

Стерилізатор напівнеперервної дії. Стерилізатор тунельного типу напівнеперервної дії (рис. 1.3.2) являє собою прямокутний короб довжиною 11 м, шириною 1 м і висотою до 2 м з напрямними всередині. Застосовується для стерилізації молока в пляшках, що закупорені корончастими кришками. Металеві ящики з пляшками встановлюють на візок 1 з етажерками 2 і по напрямних переміщають в тунелі. На кожному візку в передній частині розміщено металевий щит, розміри якого відповідають перерізу тунелю.



Рис. 1.3.2. Стерилізатор напівнеперервної дії: 1 -- візок; 2 -- етажерки з пляшками; 3 -- вентилятор; 4 -- ізоляція; 5 -- калорифери; 6 -- вентилятори гарячого повітря; 7 -- трубопроводи холодної води; 7 -- теплообмінники; 8-11 -- камери попереднього нагрівання, стерилізації і ступеневого охолодження

Металеві щити утворюють камери, в яких відбуваються певні теплові процеси. Всього утворюється 11 камер. В камерах 1 і 2 молоко нагрівається від 70 до 95 °С шляхом подачі пари з температурою 103 °С, в камері 3, 4, 5 і 6 молоко нагрівається гарячим повітрям до температури 120 °С.

В камері 7 стерилізоване молоко охолоджується до температури 107 °С. Далі ступневе охолодження стерилізованого молока здійснюється в камерах 8, 9, 10 і 11 орошуванням пляшок водою, що надходить з ємностей, які мають перфороване дно.

Під час стерилізації вхід в тунель і вихід з нього закривається шторним затвором. Візки рухаються через тунель за допомогою гідравлічного приводу, котрий періодично, що вісім хвилин припі-товхує візок.

Стерилізатори неперервної дії використовуються двох типів: гідростатичні і роторні.

За конструктивним виконанням автоклави поділяють на:

вертикальні;

горизонтальні.

Горизонтальні і вертикальні автоклави використовують для стерилізації консервів у всіх видах тари.

Залежно від того, за якої температури відбувається стерилізація, консерви стерилізують (пастеризують) у відкритих апаратах за атмосферного тиску або в герметичних з протитиском.

Стерилізація рідин може проходити за двома схемами: з одноступеневим і двоступеневим режимами. За одноступеневою системою продукт стерилізують один раз, а за двоступеневою двічі (спочатку в потоці, а потім у тарі).

У процесі першої схеми рідина проходить теплову обробку до фасування найчастіше в установках пластичного чи трубчастого типу. У зв'язку з короткочасною дією високих температур значних змін у продукті не відбувається і продукт зберігає колір і смак. Даний спосіб широко застосовується у світовій практиці.

Технологічний процес складається із таких послідовних операцій:

приймання сировини та її якісна оцінка;

очищення продукту;

нормалізація;

підігрів до температури 75-80° С;

гомогенізація (20-25 МПа);

стерилізація 2-3с;

Охолодження.

Після цього рідину розливають у підготовлену тару, перевіряють її якість і відправляють для зберігання. Стерилізація відбувається при температурі 130-150°С з витримкою 2-4 с. Після охолодження до 20-22° С рідина подається у буферну місткість, а потім в асептичних умовах її розливають у тару одноразового використання.

Двоступенева стерилізація: при цьому способі попередня стерилізація продукту в потоці та повторна стерилізація фасованого товару у пляшках. Технологія двоступеневої стерилізації така: підігрівання, гомогенізація, попередня стерилізація і охолодження рідини в потоці, проміжне зберігання (у буферному резервуарі), підігрівання рідини перед розливом, її розлив в пляшки та їх закупорювання.

Правильно проведений процес консервування за методом стерилізації залежить від наявності мікроорганізмів і кислотності середовища. Існує пряма залежність якісної стерилізації від кількості мікроорганізмів, що знаходяться в стерилізується.

Адже окремі бактерії із величезної безлічі можуть перенести стерилізацію і не загинути, а згодом швидко розмножуватися. Тому, приступаючи до консервування, слід ретельно перевірити чистоту використовуваного сировини, а також тари (склопосуду, кришки, прокладки тощо) та допоміжного інструменту і пристосувань, необхідного для консервування.

Кисле середовище - природна або штучно створена шляхом додавання в консервовані продукти кислоти гальмує розвиток мікроорганізмів і спор, часом знищуючи їх. Однак кислі продукти (фрукти, вироби з них) і деякі сорти овочевих продуктів, м'ясних страв та ін необхідно стерилізувати при температурі вище 100° С або ж повторювати стерилізацію при 100 В° С кілька разів.

Правильна стерилізація консервованих продуктів має перевагу стосовно інших способів консервування - в них відсутні хімічні консерванти або які-небудь побічні засоби консервування, а термін зберігання цих консервів, причому без помітної втрати якості, досягає декількох років. Тому в урожайний рік можна, без сумніву, зробити запаси на тривалий період, не побоюючись відсутність сировини в роки несприятливих погодних умов.



2. Практична частина

2.1 Дослідження методів стерилізації молока та основні її особливості

Залежність температури стерилізації та тривалості її впливу має той же характер, що і при пастеризації. При стерилізації молока знищуються як вегетативні, так і спорові форми мікроорганізмів.

Крім цього стерилізовані продукти набувають певної стійкість при зберіганні. Недоліком стерилізованого молока є те, що його харчова і біологічна цінність нижче, ніж пастеризованого, в результаті впливу високої температури, особливо при тривалому впливі.

Стерилізацію застосовують при виробництві питного молока, вершків і згущених стерилізованих молочних консервів.

З метою підвищення термостійкості молока допускається застосовувати солі-стабілізатори: калій лимоннокислий одноводного по ГОСТ 5538; калій фосфорнокислий двозаміщений по ГОСТ 2493; калій фосфорнокислий двозаміщений харчової по ТУ 113-25-123; натрій лимоннокислий 5,5-водний за ГОСТ 22280; натрій фосфорнокислий двозаміщений по ГОСТ 4172 та інші, дозволені до застосування.

У молочній галузі застосовують два види стерилізації:

тривалу в тарі при температурі 103-125 °С і витримці 15-20 хв в апаратах періодичної, напівбезперервної і безперервної дії;

короткочасну в потоці при температурі 135-150 ° С з витримкою 2-4 с і асептичним розливом у пакети.

Стерилізація молока в тарі буває одне і двоступенева.

При одноступінчастої стерилізації очищене, нормалізоване по жиру і підігріте до 70-75 °С молоко гомогенізують і розливають у скляні пляшки з металевими кришками і прокладками з кронен корки. Закупореній і маркований продукт стерилізують при температурі 110-120 ° С в апаратах періодичної дії (автоклавах) з витримкою при цій температурі протягом 15-25 хв і потім охолоджують до 15-20 С.

Двоступеневий спосіб обробки передбачає стерилізацію молока двічі: попередньо перед розливом і остаточно після розливу.

Попередня стерилізація очищеного, нормалізованого по жиру, гомогенізоване і підігрітого до 85 ° С молока здійснюється в потоці при температурі до 135 ± 2 ° С і витримці 20 с. Після цього молоко охолоджують до 35-40 °С, резервують і розливають у пляшки.

Після їх закупорювання продукт стерилізується в апаратах безперервної дії (гідростатичних стерилізаторах) при температурі 115-120 ° С з витримкою 15-20 хв залежно від місткості пляшки. Потім молоко охолоджують і направляють на зберігання та реалізацію.

Стерилізоване молоко після двоступеневої обробки більш стійке, ніж після одноступінчастої. Однак воно має підвищену в'язкість і знижений вміст вітамінів, ніж молоко після одноступінчастої стерилізації.

Стерилізація молока в потоці здійснюється шляхом нагрівання його в апаратах поверхневого типу (пластинчастих і трубчастих), а також пароконтактного інжекційного («пар в молоко») і інфузійного («молоко в пар») типів з подальшим розливом молока в асептичних умовах у стерильну тару (пакети з полімерного матеріалу).

При стерилізації в потоці молоко очищається, охолоджується і нормалізується по масовій частці жиру. Потім молоко пастеризують при температурі 76 + 2 ° С з витримкою 20 с і охолоджують до 6 ± 2 ° С.

При використанні сухого молока його відновлюють відповідно до діючої технологічної інструкції. Для поліпшення якості продукту, що виробляється на відновленому молоці, рекомендується приготовляти його з суміші з цільним молоком у співвідношенні, що залежить від показників сухого молока.

Перед стерилізацією молока перевіряють його термостійкість. Молоко термоустойчивостью з алкогольної пробі не нижче III групи направляють на стерилізацію. В молоко термоустойчивостью нижче III групи додають солі-стабілізатори в кількості до 0,05% у вигляді водного розчину.

Після внесення солей-стабілізаторів молоко перемішують не менше 15 хв і перевіряють термостійкість. Розчин солей-стабілізаторів вносять безпосередньо перед направленням молока на стерилізацію. Не рекомендується зберігати молоко з добавками солей-стабілізаторів.

Підготовлене для стерилізації молоко попередньо нагрівають до 83 + 2 ° С і направляють в деаератор для видалення з молока не властивих запахів і присмаку. З деаератора молоко температурою 75 ± 2 ° С подається в гомогенізатор, в якому гомогенізується при тиску 22,5 ± 2,5 МПа. Гомогенізоване молоко направляють на стерилізацію. Після стерилізації молоко охолоджують до 20 "С і направляють на розлив.

При виробництві згущених стерилізованих молочних консервів стерилізують нормалізовану гомогенізовану згущену молочну суміш, фасовану в металеві банки № 7. Стерилізацію проводять в автоклавах і стерилізаторах.

Способи і режимні параметри стерилізації молока і молочних продуктів різні й залежать від застосовуваного обладнання.

Харчова цінність молока після стерилізації в потоці (короткочасної) вище, ніж після стерилізації в тарі (тривалої).

При дотриманні режиму в стерилізації молоко після обробки має присмак кип'ятіння і горіховий відтінок смаку, обумовлений утворенням сульфгідрильних груп, які є антиокислювачами і перешкоджають окисленню і прогорканию молочного жиру. Колір молока білий або злегка кремовий.

Допускається незначний відстій вершків, який розчиняється при струшуванні.



2.2 Вивчення методів стерилізації м'ясних та рибних консервів

Стерилізація консервів - це теплова обробка, яка забезпечує повну загибель нетермостійкої безспорової мікрофлори та зменшує число спороутворювальних мікроорганізмів до певного, заданого рівня, достатнього для запобігання псуванню продукту при відповідних температурах зберігання, й гарантує безпечність консервів за мікробіологічними показниками.

Під час стерилізації білки коагулюють, колаген переходить в глютамін, змінюються органолептичні властивості і зовнішній вигляд консервів.

З м'яса в бульйон переходить частина екстрактивних речовин (їх кількість зменшується) і жиру, руйнується більше половини вітамінів В1, до 10% вітамінів В2 і РР, 20-30% пантотенової кислоти, 10-15% амінокислоти аргініну.

Часткове розщеплення білків при стерилізації обумовлює підвищення кількості поліпептидів, амінокислот, аміаку, вуглекислоти, меркаптанів. Вирізняється сірководень утворює з металом з'єднання у вигляді чорних або синювато-фіолетових плівок сірчистого олова, які не впливають на якість консервів.

Абсолютна стерильність консервів досягається тільки при стерилізації температурою близько 180 ° С. Однак внаслідок небажаних змін смаку, запаху, консистенції, кольору м'яса і втрат поживних речовин продукт стає непридатним для їжі. Тому при обробці консервів підбирають найбільш щадні режими термічної обробки з метою підвищення харчової цінності та забезпечення можливості тривалого зберігання консервів.

Стерилізація парою без протитиску. Цей спосіб можна використовувати для консервів у жерстяній тарі місткістю до 500 см3. Водяна пара при контакті з холодною поверхнею банок конденсується і віддає значну кількість. Тому стерилізацію парою здійснюють лише для консервів у жерстяних банках з невеликою місткістю.

Водночас стерилізація парою створює рівномірніше температурне поле в середині автоклава. Іншою особливістю пари є стала температура конденсації, що дає змогу вести процес стерилізації, регулюючи тиск нагрівальної пари.

Процес стерилізації відбувається так. Корзини, наповнені банками, завантажують в автоклав і подають пару для витискання основної маси повітря з нього. Потім автоклав герметизують. Після видалення повітря закривають випускний та зливний крани.

Темп нагрівання і підтримання температури стерилізації в автоклаві регулюють подаванням пари і спусканням конденсату.

Після закінчення власне стерилізації припиняють подавання пари і для запобігання порушенням герметизації банок поступово, за час , зазначений у формулі стерилізації, випускають з автоклава пару і залишок конденсату. Швидке зниження тиску в автоклаві призводить до розриву банок по поздовжньому шву, порушення герметичності закатних швів на кришках і денцях, утворення «пташок» та ін. Після охолодження і зниження тиску до атмосферного автоклав відкривають і корзини з банками вивантажують.

Можливе охолодження холодною водою (до 40 °С), що подається зверху на банки, в автоклаві перед вивантаженням корзин.

Стерилізація консервів гарячою водою з протитиском

Перед завантаженням корзин з банками в автоклав заливають воду, так щоб вона на 10 -- 15 см покривала верхній шар банок. Температура води перед завантаженням корзин із скляними банками має бути лише на 10 -- 15 °С вище за температуру продукту. Жерстяні банки можна завантажувати в гарячу воду (70 -- 80 °С).

Після герметизації автоклава в нього подають пару і одночасно відкривають випускний кран на кришці автоклава для витиснення повітря. Під час стерилізації періодично (через 15 -- 20 хв) видаляють суміш пари і повітря, яке подається знизу автоклава для вирівнювання температури по всьому об'єму автоклава.

Після закінчення стадії нагрівання та власне стерилізації припиняють подавання пари і поступово відкривають кран для подавання в автоклав стисненого повітря і, після витіснення пари, холодної води. Подавання в автоклав холодної води під тиском забезпечує крім охолодження консервів ще й протитиск в апараті. Гарячу воду випускають через зливний штуцер.

Консерви у жерстяній тарі охолоджують з протитиском до температури 40 -- 45 °С протягом 20 -- 30 хв. Тиск в автоклаві підтримують сталим протягом 10 -- 15 хв стадії охолодження, а потім його поступово знижують до атмосферного протягом останніх 15 -- 20 хв.



ВИСНОВКИ

На сьогоднішній день процес стерилізації повинен гарантувати мікробіологічну безпеку товару й не викликати суттєвого зниження його якості.

Це можливо при стерилізації до повного знищення тільки нетермостійкої безспорової мікрофлори та зменшення кількості спороутворювальних мікроорганізмів до визначеного рівня.

Стерилізація -- метод обробки продукції при температурах понад 100°С.

Цей спосіб широко застосовують для приготування різних видів консервів (м'ясних, рибних, молочних, овочевих), молока. При стерилізації гинуть не тільки мікроорганізми, а й їхні суперечки, що подовжує терміни зберігання продуктів (до декількох років - консерви). Однак при стерилізації знижується харчова цінність продукту, змінюється його смак.

Відповідно до сучасних вимог, головні чинники, які визначають параметри режимів стерилізації:

кількість, видовий склад і властивості мікроорганізмів, які здатні впливати на мікробіологічну стабільність продукції;

теплофізичні властивості продукту, що консервується, і тари, в яку він розфасований;

характер і глибина термічного впливу на харчову цінність консервів.

Переваги високотемпературних методів консервування:

відносна простота, доступність та ефективність обробки;

інактивація власних ферментів сировини та ферментів мікрофлори;

суттєве подовження термінів зберігання продукції через загибель вегетативної і спорової мікрофлори;

підвищення засвоюваності продукту через денатурацію та гідротермічну деструкцію білків, крохмалю, пектинів тощо;

досягнення кулінарної готовності продукції.

Недоліки цих методів:

часткова (іноді значна) руйнація поживних та біологічно активних речовин -- вітамінів, амінокислот, барвників, ароматичних речовини та ін.;

зниження харчової цінності продукту за рахунок утворення меланоїдинів, карамелей та інших полімерних сполук, що погано засвоюються;

необхідність індивідуального врахування впливу багатьох факторів при розрахунку режимів обробки для кожного виду продукції;

необхідність поєднання цих методів з герметичним пакуванням для отримання довготривалої стійкості продукції при зберіганні.



СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Бредихін С.А., Космодемгенский Ю. В., Юрин В.Н. «Технология и техника переработки молока» - М. «Колос» 2003 р.;

2. Власенко В.В. «Технологія виробництва і переробки молока і молочних продуктів» - В. 2000р.;

3. Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів: Підручник: за ред. д-ра техн. наук, проф. А І. Українця. - К.: НУХТ, 2003. - 572 с.;

4. Пономарьов П.Х., Сирохман І.В. Безпека харчових продуктів та продовольчої сировини. Навчальний посібник. К.: Лібра, 1999.-272с.;

5. Рудавська Г.Б., Демкевич Л.І. Санітарно-гігієнічна експертиза товарів. Підручник. - К.: Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2003. - 409с.;

6. Рудавська Г.Б., Демкевич Л.І. Мікробіологія: К. Київ. нац. торг. екон. ун-т, 2005 - 407с.;

7. Сирохман І.В., Завгородня В.М. Товарознавство пакувальних матеріалів і тари. К.: ЦНЛ, 2005. - 614 с.;

8. Сирохман І.В., Рудавська Г.Б., Тищенко Є.В. Товарознавство молочних та яєчних товарів. Підручник. К.: Київ. держ. торг.-екон. ун-т, 2000.-251с.;

9. Сирохман І.В. Товарознавство продовольчих товарів . Підручник / І.В. Сирохман - К.: Знання, 2012 . - 471 с.;

10. Товажнянський Л.Л., Бухкало С.І., Капустенко П.О., Арсеньєва О.П., Орлова Є.І. Харчові технології у прикладах і задачах;

11. Шалыгина Г.А. «Технология молока и молочних продуктов» -М. 1973г.

Размещено на Allbest.ur