ИТС 44-2017. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Производство продуктов питания

(утв. Приказом Росстандарта от 11.12.2017 № 2784)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ИТС 44-2017"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/spravochnik-its-44-2017" "ИТС 44-2017. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Производство продуктов питания (утв. Приказом Росстандарта от 11.12.2017 N 2784)"
  n1["ИТС 44-2024"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/spravochnik-its-44-2024" "ИТС 44-2024. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Производство продуктов питания и напитков (утв. Приказом Росстандарта от 13.12.2024 N 2970)"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Утвержден Приказом Росстандарта от 11 декабря 2017 г. № 2784

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

Food production

ИТС 44-2017

Дата введения 1 июня 2018 года

Введение

Настоящий информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям «Производство продуктов питания» (далее — справочник НДТ) является документом по стандартизации, разработанным в результате технологических, технических и управленческих решений, применяемых при производстве продуктов питания.

Краткое содержание справочника

Введение. Представлено краткое содержание справочника НДТ.

Предисловие. Указана цель разработки справочника НДТ, его статус, законодательный контекст, краткое описание процедуры создания в соответствии с установленным порядком, а также взаимосвязь с аналогичными международными стандартами.

Область применения. Описаны основные виды деятельности, на которые распространяется действие справочника НДТ.

В разделе 1 представлена информация о состоянии и уровне развития отраслей и подотраслей пищевой промышленности в Российской Федерации. Приведен краткий обзор экологических аспектов производства продуктов питания.

В разделе 2 представлено описание технологических процессов, используемых в настоящее время в пищевой отрасли промышленности.

В разделе 3 приведена информация о регламентированных и фактических уровнях эмиссий в окружающую среду для применяемых технологических процессов и сырья с указанием используемых методов определения.

В разделе 4 определены технологии в качестве наилучших доступных в соответствии с методическими рекомендациями по определению технологии в качестве наилучшей доступной технологии, утвержденными в установленном порядке.

В разделе 5 приведен перечень наилучших доступных технологий с перечнем основного технологического оборудования, позволяющих сократить эмиссии в окружающую среду, потребление сырья, воды, энергии и снизить образование отходов, данные по ограничению применимости НДТ. Приведены экономические показатели, характеризующие применение наилучших доступных технологий — капитальные и эксплуатационные затраты на единицу выпускаемой продукции.

В разделе 6 приведен перечень перспективных технологий, находящихся на стадии научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ или опытно-промышленного внедрения, позволяющие повысить эффективность производства и сократить эмиссии в окружающую среду

Заключительные положения и рекомендации. Приведены сведения об использованных материалах при подготовке справочника, а также сведения о разработчиках справочника.

Библиография. Приведен перечень источников информации, использованных при разработке справочника НДТ.

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок разработки справочника НДТ установлены Постановлением Правительства Российской Федерации от 23 декабря 2014 г. № 1458 «О порядке определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии, а также разработки, актуализации и опубликования информационно-технических справочников по наилучшим доступным технологиям».

1 Статус документа

Настоящий справочник НДТ является документом по стандартизации.

2 Информация о разработчиках.

Справочник НДТ разработан технической рабочей группой № 44 «Производство продуктов питания» (ТРГ 44), состав которой утвержден приказом Росстандарта от 16 августа 2016 г. № 1097 (в редакции протокола совещания под председательством заместителя Министра промышленности и торговли Российской Федерации В.С. Осьмакова от 18 мая 2017 г. № 24-ОВ/12).

Справочник НДТ представлен на утверждение Бюро наилучших доступных технологий (далее — Бюро НДТ) (www.burondt.ru).

3 Краткая характеристика

Справочник НДТ содержит описание применяемых при производстве продуктов питания технологических процессов, оборудования, технических способов, методов реализованных на территории Российской Федерации, в том числе позволяющих снизить негативное воздействие на окружающую среду, водопотребление, повысить энергоэффективность, ресурсосбережение. Из описанных технологических процессов, оборудования, технических способов, методов определены решения, являющиеся наилучшими доступными технологиями (НДТ). Для НДТ в справочнике НДТ установлены соответствующие технологические показатели НДТ.

4 Взаимосвязь с международными, региональными аналогами

При разработке справочника НДТ был использован справочник Европейского союза по НДТ «Производство продуктов питания, напитков и молока» (Best Available Techniques (BAT) Reference Document in the Food, Drink and Milk Industries. First Draft (January 2017).

5 Сбор данных

Информация о технологических процессах, оборудовании, технических способах и методах, применяемых в Российской Федерации, была собрана в процессе разработки справочника НДТ в соответствии с порядком сбора данных, необходимых для разработки информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям и анализа приоритетных проблем отрасли, утвержденным приказом Росстандарта от 23 июля 2015 г. № 863.

6 Взаимосвязь с другими справочниками НДТ

Взаимосвязь настоящего справочника НДТ с другими справочниками, разрабатываемыми в соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 октября 2014 г. № 2178-р, приведена в разделе «Область применения».

7 Информация об утверждении, опубликовании и введение в действие

Справочник НДТ утвержден приказом Росстандарта от 11 декабря 2017 г. № 2784.

Справочник НДТ введен в действие с 1 июня 2018 г. официально опубликован в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru).

Область применения

Настоящий справочник НДТ распространяется на следующие основные виды деятельности (таблица 1.1).

Таблица 1.1

Основные виды экономической деятельности в соответствии с ОК 029-2014 (КДЕС РЕД. 2)

(Изменения 7/2016 ОКВЭД 2, утв. Приказом Росстандарта от 12.05.2016 № 310-ст)

Справочник НДТ не распространяется на

• 10.11.1 Производство мяса в охлажденном виде;
• 10.11.2 Производство пищевых субпродуктов в охлажденном виде;
• 10.11.3 Производство мяса и пищевых субпродуктов в замороженном виде;
• 10.11.5 Производство животных жиров;
• 10.12.1 Производство мяса птицы в охлажденном виде;
• 10.12.2 Производство мяса птицы в замороженном виде;
• 10.12.3 Производство жиров домашней птицы;
• 10.12.4 Производство субпродуктов домашней птицы, пригодных для употребления в пищу;
• 10.32 — Производство соковой продукции из фруктов и овощей
• 10.39 Производство обжаренных орехов; производство пасты и прочих продуктов питания из орехов; производство скоропортящихся полуфабрикатов из фруктов и овощей, таких как: салаты, упакованные смешанные салаты, очищенные или нарезанные овощи;
• вопросы, касающиеся исключительно обеспечения промышленной безопасности или охраны труда.

Рассматривая эмиссии в виде сточных вод (сбросов) от описываемых в настоящем справочнике НДТ технологий следует отметить, что на большинстве предприятий отрасли сточные воды формируются опосредованно, через сбор и усреднение промышленных (технологических) и ливневых сточных вод (продувки заводского водооборотного цикла, непрямые сбросы сточных вод от отделений охлаждения, водоподготовки, продувок котлов и др.).

Учитывая вышесказанное, а также во избежание дублирования информации и излишней нагрузки на настоящий справочник НДТ здесь рассмотрены только специфические виды обращения с технологическими сточными водами (использования, утилизации, нейтрализации и переработки и др.). Общие подходы к обращению со сточными водами описаны в справочнике НДТ «Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях».

Так или иначе, при рассмотрении каждой отдельной технологии или применяемой техники в рамках настоящего справочника НДТ, при определении НДТ учитываются удельные уровни эмиссии и удельные нормы потребления сырья и энергоресурсов.

При этом, основываясь на логике принципов НДТ, можно сделать вывод, что оптимальными показателями все равно будут обладать существующие или проектируемые производства, где применяются наилучшие решения, в том числе в обращении со сточными водами и выбросами.

Раздел 1 Общая информация о пищевой отрасли промышленности

Пищевая промышленность — стратегически важная отрасль экономики страны, от которой во многом зависит национальная безопасность и благополучие населения. Доля пищевой промышленности в общем объеме промышленного производства составляет 14%. В отраслевой структуре промышленного производства пищевая промышленность занимает 3-е место после топливной промышленности (20%) и машиностроения (19%) и входит в число лидеров по выпуску промышленной продукции.

Пищевая промышленность размещается по своим закономерностям.

К основным принципам ее размещения относятся следующие:

• максимальное приближение промышленности к источникам сырья, энергии и районам потребления;
• специализация отдельных экономических районов на те отрасли, где для этого имеются наилучшие природные и социально-экономические условия и их комплексное развитие;
• учет международного разделения труда;
• учет обороноспособности страны;
• выравнивание экономики различных регионов обширной по территории России, субъектов федерации;
• размещение, предприятий промышленности в соответствии с потребностями рынка для минимизации транспортных расходов;
• учет необходимости максимального использования природных и трудовых ресурсов с охватом их демографической структуры.

1.1 Структура пищевой промышленности в России

В зависимости от преобладающей роли сырьевого или потребительского фактора в составе пищевой промышленности выделяют три группы отраслей:

а) отрасли, предприятия которых целесообразно размещать у источников сырья. К ним относятся производства с невысоким выходом готовой продукции (материалоемкие отрасли);

б) отрасли, предприятия которых тяготеют к местам потребления готовой продукции. К ним относятся производства, выпускающие скоропортящиеся изделия, и с высоким выходом готовой продукции;

в) отрасли, начальные технологические процессы которых направлены на переработку сельскохозяйственного сырья у его источников, а завершающие (расфасовка, розлив и т.п.) размещаются в пунктах потребления готовых изделий. Таковы, например, мясная и некоторые другие отрасли.

Отрасли пищевой промышленности классифицируют также по различным направлениям в зависимости от характерных признаков, лежащих в основе формирования отрасли — от назначения продукции, характера используемого сырья, применяемой технологии и т.д.

В зависимости от особенностей организации производства различают также сезонные и несезонные отрасли.

К сезонным отраслям относятся, как правило, большинство перерабатывающих отраслей, т.е. отраслей, специализированных на первичной обработке сезонного сельскохозяйственного сырья.

По способу обработки сырья, т.е. в зависимости от применяемой технологии и соответственно используемой системы машин и аппаратов, пищевая промышленность делится на отрасли с преобладанием биохимических, микробиологических и химических процессов и отрасли с превалирующей механической обработкой сырья. К первым, использующим аппаратурные процессы, относятся, например, масложировая и свеклосахарная отрасли промышленности, ко вторым, применяющим систему машин — кондитерская, мукомольная, макаронная и др. [33, 37, 59].

В состав пищевой промышленности на современном этапе входят 30 отраслей с более чем 60 подотраслями и видами производства и объединяет более 22 тысяч предприятий различных форм собственности и мощности (их количество за последние 10 лет возросло в несколько раз) с общей численностью работающих около 1,4 млн. человек. [79, 83].

Наглядно структура основных отраслей в общей структуре российской пищевой промышленности изображена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 — Структура отраслей пищевой промышленности, %

На протяжении последних лет российская пищевая промышленность демонстрирует устойчивый рост, обгоняя по показателям большинство отраслей российской экономики.

Рост производства продукции пищевой промышленности в 2016 году составил 1,8% к 2015 году.

Согласно данным Росстата, индекс производства продукции пищевой промышленности в 2018 году по сравнению с уровнем 2014 года составит по базовому сценарию 109,3%.

1.2 Количество предприятий по округам и видам выпускаемой продукции

Распределение предприятий пищевой промышленности по округам в процентном отношении к промышленности представлено на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 — Распределение предприятий пищевой промышленности по округам РФ

Ежегодный объем выпуска продукции предприятиями составляет 3 195 417 млн. руб., в их числе:

Число малых предприятий в пищевой индустрии в 2016 году составило около 21,45 тыс., или 1,31% от общего числа пищевых предприятий, из них микропредприятия составили 14,8 тыс. или 1,15% от общего количества производств.

Отрасли пищевой промышленности размещены также по сырьевому признаку, т.е. по виду перерабатываемого сырья, в частности сахарная.

Основным сырьем для производства сахара в России является сахарная свекла — отечественная сахароносная культура умеренного климата; менее 10% сахара вырабатывается из ввозимого из-за рубежа тростникового сахара-сырца — полуфабриката, полученного из сахарного тростника.

Сахарная отрасль страны, динамично развиваясь, в течение 5 лет находится на первом месте в мире по производству свекловичного сахара за счет выхода свекловодства на качественно новый уровень инновационного преобразования. В результате валовой сбор сахарной свеклы составил: в 2013 г. — 39,3 млн т, в 2014 г. — 33,5 млн т, в 2015 г. — 39,0 млн т, в 2016 г. — 51,7 млн т. Сырьевая база отрасли представлена около 4500 свеклосеющими хозяйствами, размещенными в 26 регионах 5 федеральных округов РФ — Центральном (50 — 55%), Приволжском (20 — 22%), Южном (18 — 20%), Северо-Кавказском (4 — 5%) и Сибирском (до 2%). Наиболее крупными свеклосеющими регионами являются Краснодарский край и Воронежская, Курская, Липецкая, Тамбовская, Белгородская области.

Перерабатывающая база отрасли представлена 78 предприятиями, в т.ч. 77 свеклосахарными заводами, географическое расположение которых совпадает с расположением зон возделывания сахарной свеклы: они размещены в 21 свеклосеющем регионе, но отсутствуют в свеклосеющих областях — Ростовской, Самарской, Оренбургской, Волгоградской, Республике Чувашия. В Дальневосточном федеральном округе функционирует один сахарный комбинат, вырабатывающий сахар только из импортного тростникового сахара-сырца (рисунок 1.3).

Предприятия сахарной промышленности (всего в РФ 78 предприятий)

Рисунок 1.3 — Распределение предприятий сахарной промышленности по округам РФ

Объемы импорта тростникового сахара-сырца за последние 5 лет снизились почти в 10 раз, составив 240 тыс. т в 2016 г. Производство сахара из тростникового сахара-сырца осуществляется на сахарном комбинате ООО «Приморский сахар» и в межсезонный период на свеклосахарных заводах, расположенных в Центральном и Южном федеральных округах: в 2013 г. — на 9, 2014 — 11, 2015 — 9, 2016 — 4.

Лидером по производству сахара в стране является Краснодарский край, в первую пятерку входят Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Курская области.

1.3 Перечень продукции предприятий пищевой промышленности

Перечень и количество продукции предприятий пищевой промышленности по округам РФ представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Перечень и количество продукции предприятий пищевой промышленности по округам РФ <1>

<1> данные Федеральной службы государственной статистики, приведены по состоянию на 2016 год.

Анализ данных объемов вырабатываемых продуктов питания показывает, что в последние годы динамично развиваются практически все основные отрасли пищевой промышленности (таблица 1.2).

Таблица 1.2

Динамика производства основных видов продукции агропромышленного комплекса (% к предыдущему году)

Так, предприятия мясной промышленности в последнее десятилетие работали в условиях глубокого дефицита сырья. Однако, выпуск колбасных изделий вырос по сравнению с 2006 годом на 24%, мясных полуфабрикатов — на 29%.

Помимо производства мяса, мясная промышленность производит различные мясные полуфабрикаты, колбасные изделия и мясные консервы (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 — Структура рынка колбасных изделий России

Масложировое производство является той отраслью российского пищепрома, в которой объемы экспорта превышают объемы импорта. Основными продуктами производства масложировой промышленности являются: растительное масло, маргарин и жиры, майонез.

Производство растительного масла составляет 75% производства, в общем количественном объеме продукции масложировой отрасли. Объем производства подсолнечного масла в России в 2016 году превысил 4087,4 тыс. тонн, что на 10,7% или на 440,4 тыс. тонн больше, чем в 2015 году. Тенденция к приросту показателей в условиях увеличения спроса на продукты переработки данного вида масличных, наблюдается на протяжении ряда лет.

Основными видами сельскохозяйственного сырья для производства растительных масел являются семена подсолнечника, сои и рапса. Семена других масличных растений — льна, горчицы, клещевины, конопли и других выращиваются в небольших объемах и их промышленная переработка незначительная [58, 61].

Повышение спроса на рафинированные масла позволило предприятиям промышленности довести их выработку с 66,5 до 230,9 тыс. т или в 3,5 раз.

Устойчивой тенденцией последних лет стало высокая динамика импорта масел тропического происхождения — пальмового, кокосового и пальмоядрового (с 29 до 78% ввозимого), а подсолнечного снизилась с 21,3% до 9,8%, соевого — с 36% до 9,6%, рапсового — с 12% до 0,3%.

Пальмовое масло является основным импортируемым растительным маслом в Россию, которого в октябре 2016 году было ввезено 76,3 тыс. тонн, что на 11,7 тыс. тонн меньше (или -13,3%), чем в октябре 2015 года. Основным экспортером пальмового масла является Индонезия, на долю которой в январе — октябре 2016 г. пришлось 84,7% (в октябре 2016 — 63,6 тыс. тонн, или 83,5%).

Необходимость импорта пальмового, пальмоядрового и кокосового масел связана с использованием их в некоторых отраслях пищевой и перерабатывающей промышленности. Смещение предпочтений населения в сторону потребления продуктов с более сбалансированным жирнокислотным составом стимулирует импорт оливкового масла, так, по данным ФТС России, в 2016 году в сравнении с 2015 годом оливкового масла было ввезено на 38,3% больше.

В 2016 году производство маргариновой продукции составило около 1 млн. тонн, этот показатель по данным Росстата незначительно снизился по сравнению с 2015 годом. Основными потребителями этой продукции являются другие отрасли пищевой промышленности, в том числе: кондитерская, молочная, хлебопекарная, консервная

При общей потребности страны в сахаре 5,8 млн т, производство его в 2016 г. достигло 6,08 млн т. Потребление на душу населения остается стабильным и составляет 39 кг со следующей конфигурацией структуры потребления (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 — Структура потребления сахара в России

На рынке страны доля сахара, произведенного из отечественного сырья — сахарной свеклы, составляет 91%, из импортируемого тростникового сахара-сырца — 4%, остальные 5% — импорт белого сахара. Пороговый показатель по данному продукту не менее 80% Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации превышен в 2014 г. на 7,3%, в 2015 г. — на 9,4%, в 2016 г. — 14,9%. До настоящего времени на мировом рынке сахара Россия была заметным покупателем с незначительными объемами экспорта готовой продукции — до 10 тыс. т, а в 2016 г. экспортировано более 100 тыс. т и в дальнейшем прогнозируется увеличение экспорта российского сахара.

Отечественная сахарная промышленность производит белый сахар (свекловичный и из тростникового сахара-сырца) 4 категорий — экстра, ТС1, ТС2, ТС3 в кристаллическом и кусковом виде. Российская линейка сахара представлена в основном белым кристаллическим сахаром категории ТС2, который пользуется наибольшим спросом у населения и применяется в качестве сырьевого ингредиента для отраслей экономики страны. Небольшой потребительский сектор занимает белый сахар категории экстра. В 2016 г. его выработано на 5 сахарных заводах Краснодарского края, Белгородской, Воронежской, Липецкой и Пензенской областей в объеме 223 тыс. т, из них 222 тыс. т — кристаллического и 1 тыс. т — кускового прессованного.

Современная технология свекловичного сахара предусматривает образование побочных продуктов: жома, мелассы, объемы которых в разы превышают выход сахара; в технологии сахара из тростникового сахара-сырца образуется меласса, которая отличается по химическому составу от свекловичной мелассы меньшим содержанием сахарозы. С 2010 г. сахарные заводы начали наращивать объемы выпуска сушеного жома, скачок в его выработке произошел с 2012 г., а к 2016 г. его производство достигло 1386 тыс. т, в т.ч. 1359 тыс. т гранулированного; из общего объема 887 тыс. т экспортировано. Объемы образующейся свекловичной мелассы составляют порядка 1,1 — 1,6 млн т, объемы мелассы из тростникового сахара-сырца незначительны (менее 0,5% в общем объеме мелассы). До 40% объемов мелассы экспортируется, остальные объемы используются в стране при производстве хлебопекарных дрожжей (до 25%), этилового спирта (20%), комбикормов (15%), пищевых кислот, около 10% мелассы направляется на извлечение сахарозы.

1.4 Мощности производства

Производственная мощность — это показатель, отражающий максимальную способность предприятия (подразделения, объединения или отрасли) по осуществлению выпуска товарной продукции в натуральных или стоимостных единицах измерения, отнесенных к определенному периоду времени (смена, сутки, месяц, квартал, год).

Уровень использования среднегодовой производственной мощности предприятий по выпуску отдельных видов продукции (в процентах) приведен в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Уровень использования производственной мощности предприятий по выпуску отдельных видов продукции (в %)

На сегодняшний день предприятиями мясоперерабатывающей отрасли Российской Федерации производится более 170 видов различных изделий. Наиболее крупные мясоперерабатывающие заводы России:

• ОАО «Останкинский мясоперерабатывающий комбинат» — 180 тыс. тонн продукции в год;
• Мясокомбинаты группы «Черкизово» — 145 тыс. тонн продукции в год;
• Микояновский мясокомбинат (корпорация ЭКСИМА) — 140 тыс. тонн продукции в год;
• Мясокомбинат «Дубки» — 125 тыс. тонн продукции в год;
• Группа компаний «Царицыно» — 110 тыс. тонн продукции в год.

Высокий уровень использования производственной мощности наблюдается на предприятиях масложировой промышленности. Она представлена около 60 крупных предприятий (в отрасли в настоящее время до 200 предприятий крупных и средней мощности и более 1000 малой производительности). Общая потенциальная производительность крупных маслодобывающих предприятий 20,5 млн тонн семян в год или 61 тыс. тонн семян в сутки [14].

Лидером российского рынка подсолнечного масла является компания «Юг Руси», которой принадлежит около 30% российского рынка. Торговые марки этой компании «Аведовъ», «Золотая семечка», «Злато», «Юг Руси». Второе место с 7.4% рынка делят компании «Bunge» и «Астон».

Общая производственная мощность 77 свеклосахарных заводов в настоящее время составляет 370,36 тыс. т переработки свеклы в сутки и способна обеспечивать переработку сахарной свеклы в объемах около 45 млн т при наметившихся в последние шесть лет удлиненных сроках — около 120 суток в среднем по стране. Начиная с 2001 г. ведется планомерное наращивание производственных мощностей предприятий сахарной промышленности, особенно активно — с 2005 г.: общие производственные мощности с 2001 г. увеличились на 35%. Увеличение производственных мощностей происходит за счет вывода устаревших и модернизации действующих сахарных заводов. В ряде регионов страны были выведены из эксплуатации физически изношенные мощности 9 сахарных заводов. Модернизация действующих сахарных заводов в сложившихся экономических условиях является более выгодным для России: ввод мощности в 1 тыс. т при реконструкции сахарного завода с 4,5 до 9,0 тыс. т переработки свеклы в сутки в 2 раза дешевле, чем при строительстве нового аналогичной мощности. Количество работавших свеклосахарных заводов составило: в 2013 г. — 76, в 2014 г. — 76, в 2015 г. — 72, в 2016 г. — 75. Производственная мощность отдельных заводов варьирует от 2,0 до 11,0 тыс. т/сутки, в то время как за рубежом от 8 до 20 тыс. т.; мощность более 8 тыс. т/сутки имеют 5 сахарных заводов.

Производственные мощности сахарных заводов сконцентрированы в основном в вертикально интегрированных структурах — крупных компаниях, таких как «Продимекс», «Русагро», «Доминант», «Сюкден» и др., на долю которых приходится около 40% площадей сахарной свеклы и около 70% объема выработанного сахара. Они активно проводят модернизацию, оснащая свои предприятия современным высокоэффективным оборудованием.

В работе российских сахарных заводов наблюдается тенденция улучшения основных технико-экономических показателей, снижения энерго-, ресурсоемкости производства. Так, в 2016 г. в среднем по отрасли коэффициент извлечения сахара составил 0,85, расход условного топлива — 4,15%, расход известнякового камня — 3,74%, потери сахара в производстве — 0,75%, содержание сахара в мелассе — 1,67%. При этом 9 заводов из 75 имели расход условного топлива ниже 3,50%, 10 заводов — расход известнякового камня ниже 3,00%, 10 заводов — содержание сахара в мелассе ниже 1,50%.

Сбор сахара с 1 гектара посевов возрос за 17 лет почти в 4 раза и достиг в 2016 г. 5,5 т/га по РФ и 7,8 т/га в Южном федеральном округе.

Этому способствовали меры государственной поддержки, включая таможенно-тарифное регулирование импорта тростникового сахара-сырца, а также реализация мероприятий отраслевых целевых программ развития свеклосахарного подкомплекса России на 2010 — 2012 годы и на 2013 — 2015 годы, что позволило повысить инвестиционную привлекательность отрасли, создало условия для роста инвестиций более чем в 3 раза — за последние 3 года в развитие вложено 37,7 млрд. руб.

1.5 Перспективы развития пищевой промышленности в России

С целью решения стоящих проблем и создания принципиально новых условий для функционирования пищевой промышленности Минсельхозом России разработана «Стратегия развития пищевой промышленности Российской Федерации на период до 2020 года», которая утверждена распоряжением Правительства РФ от 17 апреля 2012 г. [83].

Стратегическое значение пищевой промышленности подчеркивают следующие обстоятельства:

• потребитель продукции этой отрасли — каждый россиян;
• проблема полноценного обеспечения населения страны продукцией пищевой промышленности, до сих пор не решена;
• пищевая промышленность России в своей деятельности опирается на сельское хозяйство, обладающее значительным потенциалом;
• обеспечение продукцией пищевой промышленности независимо от импорта — задача, имеющая статус национальной безопасности.

Таким образом, в целом пищевую промышленность страны можно охарактеризовать как успешно функционирующее звено агропромышленного комплекса.

Прогнозируемые объемы производства основных продуктов питания в 2020 и 2030 годах приведены в таблице 1.4 [53].

Таблица 1.4

Производство основных продуктов питания в России, тыс. т

Увеличение объемов производства в группе колбасных изделий будет происходить в основном за счет интенсификации выработки продуктов из мяса при сохранении объемов производства традиционных видов колбасных изделий.

Производство мясных консервов будет увеличиваться за счет совершенствования ассортимента этой группы мясной продукции. Доля населения, потребляющего мясные консервы, составляет на сегодняшний день около 25 — 30%. Для этой категории потребителей предприятия будут не только увеличивать объемы выработки паштетов и мясорастительных консервов как традиционной продукции консервной отрасли, но и развивать производство готовых обеденных блюд (первые, вторые блюда) [79, 83].

В инновационном сценарии прогноза развития производство плодоовощных консервов к 2020 г. достигнет уровня 12 200 муб, что превысит уровень 2010 г. на 31%. При этом наиболее интенсивное развитие предусматривается по овощной и томатной группам консервов, вырабатываемых из отечественного сельскохозяйственного сырья. К 2020 г. производство овощных и томатных консервов увеличится по отношению к 2010 г. на 50% [5, 25, 53, 77].

По фруктовой группе консервов прирост составит 27%. Перспективная потребность в консервах оценивается в 12 — 13 млрд, условных банок в год с существенным расширением ассортимента, при нынешнем производстве 10 — 11 млрд, банок, среди которых преимущественно составляют соки и напитки.

Дальнейшее развитие получит производство быстрозамороженной плодоовощной продукции, пользующейся повышенным спросом населения (овощи и их смеси, грибы, ягоды, картофель, полуфабрикаты обеденных блюд). В настоящее время в отличие от остальных категорий замороженных продуктов, основная доля на внутреннем рынке овощей приходится на импортные товары (порядка 60%). По мере развития рынка быстрозамороженной продукции и роста доходов населения доля регионов в структуре продаж заморозки будет увеличиваться. Поскольку потребление замороженной плодоовощной продукции в Москве и Санкт-Петербурге близко к насыщению, то основной резерв роста — регионы России. К 2020 г. объем производства такой продукции увеличится на 75% по отношению к 2010 г. и составит порядка 70 тыс. тонн.

К сдерживающим факторам развития данного направления относятся низкая оснащенность предприятий специализированным высокопроизводительным оборудованием по заморозке и проблемы с обеспечением качественным сырьем. Российские производители не имеют достаточного опыта и традиций по выращиванию овощных культур, пользующихся наибольшим спросом при заморозке: цветной капусты, фасоли, брокколи и шампиньонов.

В России слабо развит сегмент рынка сушеных овощей, фруктов и картофеля. В 2020 г., с учетом развития консервной, пищеконцентратной, рыбной, мясной и других отраслей пищевой и перерабатывающей промышленности — основных потребителей сушеных овощей, их производство согласно инновационному варианту прогнозируется на уровне 0,45 тыс. т, что превысит уровень 2010 г. в 4,5 раза. Производство сушеного картофеля прогнозируется в объеме 4,5 тыс. т с темпом роста к уровню 2010 г. 115% и ориентируется в основном на потребительский спрос. В обозримой перспективе все способы консервирования растительных продуктов будут иметь дальнейшее совершенствование [83].

Основным требованием к этой обработке должно быть гарантированное обеспечение безопасности при употреблении консервов, изготовленной в герметичной таре. Наряду с тепловым способом консервирования целесообразно проводить фундаментальные и прикладные исследования по созданию и совершенствованию нетрадиционных способов консервирования путем использования сверхвысоких давлений, применения альтернативных источников холода за счет перепада давлений в вихревых трубах [63].

Необходимо проведение исследований по использованию новых видов микроорганизмов для направленной ферментации при производстве квашеных овощей и для переработки вторичных сырьевых ресурсов консервной плодоовощной промышленности.

Научные исследования должны быть направлены на разработку новой техники и технологии консервирования плодов и овощей, основанных на использовании химических, физических и других способов воздействия на исходное сырье с целью сокращения энергетических и материальных затрат на производство конечного продукта со специальными, функциональными и высокими потребительскими свойствами [74].

Увеличение производства масложировой продукции прогнозируется не только путем увеличения объемов, но и внедрением на перерабатывающих предприятиях масложировой отрасли технологий по переэтерификации, что позволит снизить в конечных продуктах уровень трансизомеров жирных кислот и повысить их качество [60].

В настоящее время сахарной отраслью России полностью решена проблема обеспечения населения сахаром из собственного сырья. На перспективу, сохраняя лидирующее положение в мире по производству свекловичного сахара, основные усилия будут направлены на повышение технико-экономических показателей работы предприятий, максимальное приближение их к уровню высокоразвитых сахаропроизводящих стран. В среднем по стране к 2020 г. необходимо обеспечить достижение следующих показателей: степень извлечения сахарозы из сахарной свеклы — более 86%; расход условного топлива — 3,5 — 3,8% к массе свеклы; расход известнякового камня — 3,1 — 3,4% к массе свеклы; содержание сахара в мелассе — менее 1,7%; качество сахара, соответствующее международным стандартам; трудозатраты на переработку 100 т свеклы — не более 6 чел./дней.

Основные направления достижения указанных индикаторов в среднесрочной и дальнесрочной перспективе следующие: дальнейшая реконструкция и техническое перевооружение технологических линий действующих сахарных заводов на основе инновационных технологий и современного оборудования; освоение современных ресурсосберегающих технологий производства, заготовки, хранения и переработки сахарной свеклы, обеспечивающих уменьшение энерго- и водопотребления, улучшение экологической обстановки в промышленных зонах предприятий; расширение объемов переработки побочной продукции и отходов свеклосахарного производства (жома, мелассы, фильтрационного осадка), развитие транспортно-логистической инфраструктуры, способствующей расширению экспорта сахара и побочной продукции; совершенствование инвестиционной политики и организации производства, государственная поддержка отечественных производителей и защита отечественного сахарного рынка.

1.6 Анализ приоритетных проблем отрасли

Отсутствие достаточных финансовых средств у организаций тормозит внедрение ресурсосберегающих безотходных технологий, диверсификацию производства, а также возможность решать проблемы, связанные с защитой окружающей среды.

Основными системными проблемами, характерными для всех отраслей пищевой промышленности, являются:

• недостаток сельскохозяйственного сырья с определенными качественными характеристиками для промышленной переработки;
• моральный и физический износ технологического оборудования, недостаток производственных мощностей по отдельным видам переработки сельскохозяйственного сырья;
• низкий уровень конкурентоспособности российских производителей пищевой продукции на внутреннем и внешнем продовольственных рынках;
• неразвитая инфраструктура хранения, транспортировки и логистики товародвижения пищевой продукции;
• недостаточное соблюдение требований действующих технических регламентов;
• недостаточное соблюдение экологических требований в промышленных зонах организаций пищевой промышленности.

Перед пищевой промышленностью стоит задача повышения эффективности работы организаций, диверсификации производства и повышения конкурентоспособности вырабатываемой продукции.

1.7 Охрана окружающей среды

По степени интенсивности отрицательного воздействия предприятий пищевой промышленности на объекты окружающей среды первое место занимают водные ресурсы.

По расходу воды на единицу выпускаемой продукции пищевая промышленность занимает одно из первых мест среди промышленных отраслей. Высокий уровень потребления обуславливает большой объем образования сточных вод на предприятиях, при этом они имеют высокую степень загрязненности и представляют опасность для окружающей среды.

Структура сбросов загрязненных сточных вод, в 2015 г., от промышленных объектов РФ приведена на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 — Структура сбросов загрязненных сточных вод промышленных объектов, в %

Сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты при производстве продуктов питания (по данным Росприроднадзора) составляет в среднем 52,4 миллионов кубических метров.

Всего отходов производства и потребления в производстве пищевых продуктов образуется 20,5 млн. т. При этом используется и обезвреживается только 36,6% от общего объема образовавшихся [13, 38, 56].

Проблема охраны атмосферного воздуха для пищевых предприятий также актуальна.

Структура выбросов загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников, в 2015 г., представлена на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7 — Структура выбросов загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников, в %

В атмосферу при производстве продуктов питания (по данным Росприроднадзора) выбрасывается около 0,4 млн. т. При этом улавливается (обезвреживается) загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников около 73,9% от общего количества отходящих веществ.

Практически все предприятия пищевой промышленности выбрасывают в атмосферу газы и пыль, ухудшающие состояние атмосферного воздуха [97].

Поэтому на период до 2020 г., например, в пищевой отрасли получат реализацию природоохранные мероприятия, снижающие техногенное воздействие предприятий на состояние водного и воздушного бассейна, почвенные ресурсы [56, 89].

1.7.1 Источники общей опасности

Высокий расход воды на единицу выпускаемой продукции в производстве продуктов питания обусловлен тем, что большое количество воды используется для технологических целей, например, для первоначальной очистки сырья, смывания в лотках и желобах, обесцвечивания, пастеризации, очистки технологического оборудования и охлаждения готового продукта.

Потребители воды различаются по количественному критерию в зависимости от различных целей использования, причем при максимальном потреблении воды часто требуется раздельная обработка с целью полного удаления запаха и вкуса, и обеспечения однородных параметров.

Высокий уровень потребления, в свою очередь, обуславливает большой объем образования сточных вод на пищевых предприятиях.

Сточные воды пищевой промышленности представляют собой сложные полидисперсные системы, содержащие различного рода загрязнения: жир, кровь, минеральные нерастворимые примеси, моющие средства. Эти воды характеризуются высокими показателями БПК, ХПК и взвешенных веществ (таблица 1.5) [10, 35].

Таблица 1.5

Среднестатистические показатели сточных вод предприятий отдельных отраслей пищевой промышленности

Производство сахара характеризуется высокой степенью потребления воды и образованием большого количества сточных вод. Водоемкость свеклосахарного производства составляет в среднем до 20 т воды разного качества на 1 т перерабатываемой свеклы, в том числе около 2 — 2,5 т промышленной и питьевой воды.

Объем образования сточных вод в сахарном производстве зависит от вида сырья: в свеклосахарном — до 350% сточных вод к массе свеклы; при переработке тростникового сахара-сырца — около 130% сточных вод к массе сахара-сырца.

Для сточных вод сахарной отрасли характерен высокий показатель содержания взвешенных органических веществ, который зависит от состава почвы зоны свеклосеяния и агрометеорологических условий возделывания сахарной свеклы, принципиальной технологической схемы переработки сырья, способов очистки воды и наличия оборотных систем.

Основные показатели загрязненности сточных для предприятий сахарной промышленности вод следующие: БПК колеблется от 3250 до 7600 мг O2/л; ХПК — от 4550 до 10110 мг O2/л; взвешенные вещества — от 650 до 49900 мг/л.

Предприятия сахарной отрасли сброс сточных вод в водные объекты не осуществляют, поскольку сточные воды направляются на естественную биологическую очистку на поля фильтрации. Некоторые заводы при наличии соответствующих разрешений осуществляют сброс очищенных вод в водный объект.

Наиболее вредные вещества, поступающие в атмосферу от предприятий пищевой промышленности, — органическая пыль, двуокись углерода, бензин и другие углеводороды, выбросы от сжигания топлива [35].

В таблице 1.6 приведены статистические данные о составе загрязняющих веществ (ЗВ), отходящих от стационарных источников.

Таблица 1.6

Статистические данные о составе загрязняющих веществ (ЗВ), отходящих от стационарных источников в атмосферный воздух

Многие технологические процессы сопровождаются образованием и выделением пыли в окружающую среду (сахарные заводы, масложировые предприятия и др.) [97].

Расчеты показывают, что общие выбросы ЗВ в атмосферу, а также количество образующихся на предприятиях пищевой промышленности отходов производства и потребления, составляют не более 0,7% от общего выброса загрязняющих веществ и количества отходов, которые образуются на всех промышленных предприятиях в РФ. Общий сброс загрязняющих веществ в поверхностные водоемы составляет не более 0,18% от общего сброса сточных вод промышленными предприятиями в РФ.

1.7.2 Специфические источники опасности

В отдельных отраслях пищевой промышленности производство также связано с потенциальными проблемами контроля запаха и загрязнения воздуха. Объем твердых отходов может быть весьма значительным [35].

Например, отходы производства консервированных помидоров могут составлять от 15 до 30% всего объема переработки. В случае переработки гороха и зерновых отходы превышают 75%.

Большое значение приобретает упаковка и хранение отходов с целью последующей переработки и утилизации.

Хранение отходов в естественном виде возможно без потерь в течение 2 — 3 дней. При длительном хранении они теряют свои питательные свойства, закисают, загнивают, забраживают, загрязняя окружающую среду.

В производстве сахара образуются сопутствующие и побочные многотоннажные продукты — свекловичный жом, свекловичная меласса, фильтрационный осадок, осадок сточных вод с полей фильтрации, которые могут являться отходами в том случае, если они не используются и по разным причинам утратили свои потребительские свойства. В настоящее время из общего объема образовавшегося свекловичного жома около 65% высушивается, до 20% направляется на корм животным в свежем и кислом виде, около 4% используется в качестве мелиоранта-рекультиванта; доля использования свекловичной мелассы составляет 100% (для получения этилового спирта, хлебопекарных дрожжей, пищевых кислот, комбикормов и др.); фильтрационный осадок в количестве около 65% выводится в сухом виде и используется в качестве рекультиванта для отработанных карьеров, технической и биологической рекультивации нарушенных земель, для приготовления удобрительных и кормовых смесей, строительных материалов. Осадок сточных вод с полей фильтрации в полном объеме используется для обваловки карт полей фильтрации, а также вместе с фильтрационным осадком в качестве мелиоранта-рекультиванта.

1.7.3 Энергоэффективность

Потребление электроэнергии при производстве продуктов питания в среднем составляет около 14,1 миллиардов киловатт-часов [20]

Производство сахара занимает одно из первых мест среди отраслей пищевой промышленности по энергоемкости, сложности теплоэнергетического комплекса, взаимозависимости между технологическими и теплоэнергетическими потоками. Технология сахара из сахарной свеклы построена на комплексе тесно взаимосвязанных тепловых процессов, таких как нагревание, выпаривание, уваривание, кристаллизация и сушка, а также массообменных процессов — экстрагирования, кристаллизации, физико-химических — известково-углекислотная очистка диффузионного сока, механических — фильтрование, центрифугирование и т.д. Тепловая схема сахарного завода представляет сложный комплекс, состоящий из многокорпусной выпарной установки с системой теплообменников, греющим агентом в которых является вторичный пар и конденсат из корпусов выпарной установки, при этом использование энергии отработавшего пара в технологическом потоке позволяет экономить тепловую энергию. Так, при производстве свекловичного сахара расход пара составляет 30 — 50 т на 100 т свеклы, расход электроэнергии — 25 — 50 кВт·ч на 1 т свеклы; при производстве сахара из тростникового сахара-сырца, соответственно, расход пара — 200 — 250 т на 100 т сахара-сырца, расход электроэнергии — 90 — 160 кВт·ч на 1 т сахара-сырца.

За последние пять лет за счет модернизации основного технологического и теплообменного оборудования на российских сахарных заводах расход условного топлива снизился с 4,60% до 4,15% к массе переработанной свеклы, при этом на 6 предприятиях он был на уровне передовых сахаропроизводящих стран (менее 3,3%).

Снижение расхода энергетических ресурсов является одним из основных направлений повышения конкурентоспособности российского сахара, поскольку в себестоимости переработки сахарной свеклы доля топливно-энергетических ресурсов составляет 45 — 55%.

Основные направления энергоэффективности в отрасли следующие: техническое перевооружение с использованием современного технологического и теплообменного энергосберегающего оборудования (пластинчатых подогревателей, пленочных выпарных аппаратов и др.); совершенствование тепловых схем на основе шести- и семикорпусных выпарных установок и использования тепла низкого потенциала; реализация энергосберегающих технологий переработки — экстрагирования сахарозы с применением прессов глубокого отжатия жома до 32% сухих веществ и возврата жомопрессовой воды в технологический поток; расширение использования современных технологических вспомогательных средств для очистки диффузионного сока со снижением расхода извести; уваривание и кристаллизация утфелей с использованием маточного утфеля и стандартного сиропа; внедрение современных систем автоматизации и управления технологическими и теплотехническими процессами на базе микропроцессорной техники и компьютерно-интегрированных технологий.

Снижение затрат на топливо и энергию в себестоимости промышленной продукции пищевых предприятий является актуальной задачей и для других отраслей (таблица 1.7).

Таблица 1.7

Доля затрат на топливо и энергию в себестоимости промышленной продукции (%) в пищевой промышленности

<1> По 50 странам. Данные включают расходы на использование энергоресурсов в качестве сырья.

Источники: Данные по России — Промышленность России, 2012. Росстат. 2012: Данные по другим странам — UNIDO. 2011. Industrial Development Report 2011. Industrial energy efficiency for sustainable wealth creation. Capturing environmental, economic and social dividends.

В таблице 1.8 приведены удельные расходы электроэнергии в отдельных отраслях пищевой промышленности.

Таблица 1.8

Удельные расходы электроэнергии в отдельных отраслях пищевой промышленности

Доля пищевой промышленности в суммарном объеме производства отраслей промышленности России и их относительная удельная энергоемкость, прогнозируемые структурные трансформации промышленности по ее снижению представлены в таблицах 1.9 - 1.10.

Таблица 1.9

Доля пищевой промышленности в суммарном объеме производства отраслей промышленности России и их относительная удельная энергоемкость

<**> Оценка

Таблица 1.10

Прогнозируемые структурные трансформации промышленности <*>

<*> Источник — Минэкономразвития России.

1.7.4 Управление и организация производства

Организация производства — это система мер, направленных на рационализацию сочетания в пространстве и времени вещественных элементов и людей, занятых в процессе производства.

Под организацией производственного процесса понимают методы подбора и сочетания его элементов в пространстве и времени в целях достижения эффективного конечного результата.

В основе организации производственного процесса (изготовления продукта) лежат следующие принципы:

• специализация, характеризующаяся ограничением номенклатуры и массовостью изготовления одноименной продукции (работ);
• непрерывность, предполагающая увеличение времени нахождения предмета труда в обработке, уменьшение времени нахождения его без движения в ожидании возобновления процесса изготовления, сокращение перерывов в использовании живого труда и средств труда;
• пропорциональность, требующая относительно равного выпуска продукции или объема выполняемых работ за определенный период времени всеми взаимосвязанными подразделениями предприятия, группами оборудования, рабочими местами, а также соответствия фонда времени работы оборудования и рабочих трудоемкости производственной программы; параллельность, включающая одновременное выполнение отдельных частей производственного процесса, концентрацию технологических операций на рабочем месте и совмещение во времени выполнения основных и вспомогательных операций;
• прямоточность, обеспечивающая кратчайшее расстояние движения предметов труда в процессе производства;
• ритмичность, предполагающая регулярное повторение процесса производства через равные промежутки времени;
• гибкость — возможность быстрой перестройки на выпуск новой продукции.

Повышение эффективности производства — важнейшая задача всего коллектива предприятия.

В решении этой задачи велика роль правильной организации работы в основном производстве. Применение поточной формы организации производственных процессов обеспечивает не только увеличение выпуска продукции, но и улучшение всех технико-экономических показателей работы предприятия. Непрерывность производственного процесса в условиях поточного производства обеспечивает существенное сокращение длительности производственного цикла и размеров потребных оборотных средств. При стабильности условий работы при специализации поточных линий уменьшается брак производства, снижается себестоимость продукции. Поточное, производство обеспечивает снижение трудоемкости продукции вследствие сокращения затрат времени на производство изделий и повышения уровня механизации процесса. Организация производства поточным методом позволяет, прежде всего, сократить время на изготовление данной продукции.

Целесообразно проведение организационно-технических мероприятий, которые обеспечивают прямую экономию топливно-энергетических ресурсов на предприятии.

К организационно-техническим мероприятиям, направленным на уменьшение потребления ТЭР на предприятиях пищевой промышленности, которые являются одними из самых энергоемких производств с учетом их технических и технологических особенностей, относятся:

• корректировка научно-технической программы развития энергетики и энергосбережения на предприятиях промышленности;
• разработка типовых технических решений по достижению минимально необходимых удельных норм затрат тепла и топлива;
• разработка и внедрение технически и научно обоснованных норм потребления природного газа для энергетического оборудования;
• разработка и внедрение инструкций по нормированию удельных норм расхода ТЭР на промышленных производствах;
• комплексное выполнение проектных, монтажных, наладочных и ремонтных работ при внедрении энергетического, технологического оборудования и энергосберегающих мероприятий;
• разработка предпроектной и проектной документации по внедрению схемы когенерации для получения тепловой и электрической энергии;
• разработка технологий, оборудования для утилизации твердых органических отходов с целью получения биогаза, усовершенствование и развитие производства альтернативных видов топлива из растительного сырья, что позволит решить целый ряд задач стратегического направления;
• организации производства экологически чистого альтернативного источника энергии;
• разработка и внедрение комплекса мероприятий по использованию нетрадиционных, возобновляемых и вторичных энергетических ресурсов в структуре энергетического баланса предприятия;
• замена морально устаревшего и физически изношенного энергетического оборудования новым, современным

Важнейшими принципами формирования и развития инфраструктуры продовольственного рынка являются также минимизация издержек в системе товародвижения, обеспечение условий для повышения конкурентоспособности отечественного продовольствия, сокращение сроков доставки и реализации товара, ускорение товарооборота и сохранение качества продукции.

Раздел 2 Описание технологических процессов, используемых в настоящее время в пищевой отрасли промышленности

При производстве продуктов питания используются разнообразные технологические процессы. В настоящем разделе представлено краткое описание технологий обработки и типовых процессов, использующихся в производстве продуктов питания, включая их назначение и область применения [3].

2.1 Технологии и отдельные операции

Наиболее распространенные способы обработки и типовые технологические процессы производства продуктов питания приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Способы обработки и технологические процессы применяемые в производстве продуктов питания

Сырьем для производства продуктов питания являются продукты животного, растительного, микробиологического, минерального, искусственного или биотехнологического происхождения и питьевая вода, которые должны соответствовать требованиям, установленных в нормативных и технических документах. В зависимости от региональных особенностей сырьевых зон физико-химические характеристики сырья могут изменяться. Поэтому должна быть предусмотрена адаптация технологических процессов для приспособления к изменениям характеристик сырья.

В переработку сырья в продукт вовлечено использование множества технологических методов, операций и способов, взаимосвязанных между собой в технологической линии.

2.1.1 Прием и подготовка сырья (A)

2.1.1.1 Перемещение сырья и хранение (A1)

2.1.1.1.1 Назначение

К перемещению сырья и материалов относится получение, распаковывание, складирование и внутренняя транспортировка сырья, промежуточных продуктов и остальной продукции, включая отходы.

2.1.1.1.2 Области применения

Применяется во всех подготовительных работах производства продуктов питания.

2.1.1.1.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Твердое сырье (сыпучие материалы) транспортируют насыпью в упакованном и неупакованном виде.

В упакованном виде твердое сырье (сыпучие материалы) поставляют:

• в пакетах, уложенных на паллетах;
• в контейнерах;
• замороженным, упакованным в стандартизированные блоки с картонной упаковкой.

Твердое сырье транспортируется с помощью автопогрузчиков и размещается на складе. Твердый и порошкообразный сырьевой материал без упаковки разгружается для обработки или складируется навалом, в бункерах или силосах для последующего использования.

Твердое сырье можно транспортировать с помощью:

• водной системы (например, для овощей, корнеплодов и клубней);
• воздушной системы (для твердых частиц и порошка);
• ленточных конвейеров, элеваторов, шнековых конвейеров и насосов.

Жидкое сырье (материалы) транспортируют наливом в контейнерах-цистернах, автомобильных и железнодорожных цистернах, в резервуарах водных видов транспорта, после чего закачиваются в резервуары — хранилища. Внутренняя транспортировка жидкого сырья осуществляется с помощью перекачивания через системы трубопроводов, которые могут быть протяженными и сложными. Небольшие объемы жидкого сырья могут поставляться в небольших контейнерах или бочках. После этого оно транспортируется в складские помещения с помощью автопогрузчиков.

Газы, используемые при производстве и хранении пищевой продукции, транспортируют в цистернах для жидкого азота, а также в криогенных сосудах и в автомобильных газификационных установках. Также применяются газы, поставляемые в баллонах. Баллоны, наполненные газами, хранят в специальных складских помещениях или на открытых площадках под навесом, защищающим их от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

Их подача осуществляется через систему трубопроводов с использованием разницы давлений.

Примечание - сернистый газ используется в обработке сахара, водород — при гидрогенизации растительных масел, азот и углекислый газ — при производстве, хранении, упаковке и замораживании.

2.1.1.2 Сортировка/просеивание, классификация по качеству, лущение (обрушивание), удаление плодоножек/отделение гребней и резка (A2)

2.1.1.2.1 Назначение

Большая часть перерабатываемого сельскохозяйственного сырья содержит несъедобные или различные по физическим характеристикам компоненты. Такие технологии обработки, как сортировка или просеивание, классификация по качеству, лущение, обрушивание, удаление плодоножек или отделение стеблей, а также очистка, необходимы для получения нужной равномерности сырья для дальнейшей его обработки. Для обеспечения отсутствия металлических частиц в сырье при сортировке используется детектор металлов.

2.1.1.2.2 Области применения

Указанные технологии обработки используются на первом этапе переработки сыпучих материалов фруктов, овощей, зерна, семян орехов и другого продовольственного сырья. Кроме того, они применяются для обработки мяса.

2.1.1.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Сухая и влажная сортировка или просеивание представляют собой сепарацию сырьевых материалов и/или суспензий на категории по форме, размеру, массе, схожести, цвету и другим характеристикам.

Влажная сортировка — разделение сырья и пульпы на категории, исходя из формы, размера, веса, внешнего вида и цвета. Мокрая сортировка используется для разделения компонентов, например при переработке зеленого горошка.

Сухая сортировка сельскохозяйственного сырья разделяет твердые материалы на две или более части.

Сортировка по размеру особенно важна в производстве продуктов питания, поскольку она обусловливает стабильность технологических режимов. Для сортировки по размеру можно использовать разные виды сита и решета, с фиксированными или разными размерами отверстий. Сито может быть неподвижным, вращающимся или вибрирующим.

Сортировка по форме может осуществляться вручную или механическим способом, например, с помощью ременной или роликовой сортировочной машины

Сортировка по массе является очень точным способом и поэтому используется для более дорогих пищевых продуктов, например для тропических фруктов и некоторых овощей.

Сортировка мяса осуществляется в зависимости от соотношения мышечной, соединительной и (или) жировой тканей. Говядину сортируют на высший, первый, второй сорт, жирную, колбасную, односортную. Говядину жилованную делят на следующие сорта: высший сорт — чисто мышечная ткань; первый сорт — мышечная ткань с содержанием не более 6% соединительной ткани и жира; второй сорт — мышечная ткань с содержанием не более 20% соединительной ткани и жира; односортная — мышечная ткань с содержанием не более 12% соединительной ткани и жира. Свинину сортируют на нежирную, полужирную, жирную, колбасную, односортную. Свинину жилованную подразделяют на нежирную, полужирную, жирную и односортную. Свинина нежирная — мышечная ткань с содержанием жира не более 10%; полужирная — 30 — 50% жира, жирная — более 50% жира, односортная — более 60% жира

Сортировка по цвету поврежденных товаров с измененным цветом может применяться в большой степени с помощью сортировальных машин с контролем цвета посредством микропроцессоров.

Сортировка позволяет также отделить механические примеси, такие как листья и камни, визуально или сырье несоответствующее требованиям, например, незрелые и гнилые плоды, и предназначена для обеспечения переработки сельскохозяйственного сырья требуемых характеристик.

Классификация по физико-химическим характеристикам представляет собой оценку показателей пищевых продуктов для получения информации о них. Этот метод осуществляется обученными операторами. Например, мясо обследуется инспекторами по санитарно-гигиеническим, токсикологическим, физико-химическим показателям согласно технической и технологической документации. Мясо классифицируют по виду убойных животных, по полу, возрасту, по термическому состоянию, упитанности и сортам.

При переработке семян масличных культур производят сортировку семян по массовой доле влаги и кислотному числу [33, 59].

Лущение представляет собой удаление шелухи с овощей, орехов.

Легкость лущения овощей зависит от толщины покрытия плодов и может достигаться посредством влажных и сухих способов. Влажный способ включает в себя вымачивание овощей в воде в течение нескольких часов, дренаж, сушку, измельчение, и затем — обдувку их воздухом для удаления покрытия плодов. При сухом способе оболочка снимается при перемещении овощей через ролики с наждачным покрытием, для очистки поверхности. Этот метод применяется для овощей с плотным покрытием плодов.

Обрушивание используется в процессах дробления соевых бобов. Обрушивание соевых бобов предшествует этап нагревания, который облегчает процесс удаления оболочки.

Обрушивание семян подсолнечника осуществляют в два этапа: сначала разрушают покровные оболочки семян (операция обрушивание), затем разделяют полученную смесь на ядро и лузгу. Плодовую оболочку подсолнечных семян разрушают на рушильной машине. Промышленные способы разделения рушанки на лузгу и ядро основаны на различии размеров и аэродинамических свойств этих двух компонентов рушанки, что предполагает применение аспирационных веек.

Удаление плодоножек или отделение стеблей используется в основном при подготовке плодов и ягод.

Очистка используется для удаления либо несъедобных частей, либо частей с дефектами, или для обрезания сырьевого материала до размера, подходящего для дальнейшей обработки. Очистка может выполняться вручную или с помощью вращающихся ножей.

Мясо подвергается зачистке полутуш, четвертин от возможных поверхностных загрязнений, жиловке — отделению от бескостного мяса части жировой и соединительной тканей, крупных кровеносных и лимфатических сосудов, хрящей, кровяных сгустков и загрязнений.

2.1.1.3 Очистка/разделка (A3)

2.1.1.3.1 Назначение

Целью очистки является удаление кожицы (цедры) с сырых фруктов и овощей. Это улучшает внешний вид и вкус конечного продукта. Во время очистки от кожуры необходимо минимизировать потери с помощью удаления как можно меньшего расположенного под кожурой продукта, оставляя при этом чистую поверхность.

2.1.1.3.2 Области применения

Очистка от кожуры используется на крупных предприятиях по переработке фруктов, овощей, корнеплодов, клубней и картофеля.

2.1.1.3.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

К методам очистки от кожуры относится: паровое и абразивное очищение, очищение с помощью ножей, каустическое очищение и очистка от кожуры обжигом.

2.1.1.4 Мойка (A4)

2.1.1.4.1 Назначение

Целью этого процесса является удаление с поверхности перерабатываемого растительного сырья нежелательных компонентов, например, прилипшего грунта, механических примесей, микроорганизмов и ядохимикатов, облегчение очистки, снижение микробиальной обсемененности

2.1.1.4.2 Области применения

Промывание широко используется в качестве первого технологического этапа для подготовки корнеплодов, картофеля, фруктов и овощей.

2.1.1.4.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Существует множество типов машин и систем, адаптированных для мойки перерабатываемого сырья. Мойка может выполняться либо с помощью сильного обрызгивания водой, либо с помощью погружения с использованием щеток, либо с помощью взбалтывания и смешивания. Иногда добавляются очищающие вещества. Использование для мойки теплой воды может ускорить химическое и микробиологическое повреждение, если не осуществляется тщательный контроль времени и процесса мойки.

Последующее разделение механических загрязнений и перерабатываемого сырья осуществляют с помощью отстаивания в гравитационном или центробежном поле. Наполовину обработанные овощи могут также подаваться на мойку в сильном рассоле, в этом случае излишек соли удаляют с помощью их промывки в проточной воде.

2.1.1.5 Размораживание (A5)

2.1.1.5.1 Назначение

При получении сырья, например мяса в замороженном виде, перед его дальнейшей обработкой необходимо выполнить размораживание.

В товароведческой и технологической практике под размораживанием понимают отепление мяса до температуры +1...+4 °C в глубине наиболее толстой его части. Процесс размораживания по своей природе обратен процессу замораживания. При размораживании происходит восстановление свойств мяса, которыми оно обладало до замораживания. Однако в связи с тем, что при замораживании и хранении мясо подвергается необратимым изменениям, полное восстановление его первоначальных свойств невозможно. Способы и режимы размораживания мяса должны обеспечить, возможно, большую обратимость процесса.

2.1.1.5.2 Области применения

Поскольку замораживание мяса очень распространено, размораживание широко используется в производстве мясных и мясосодержащих продуктов питания.

2.1.1.5.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Для мяса при размораживании наиболее достоверным показателем обратимости свойств является величина потерь сока. Мясо, размороженное любым способом, имеет ярко-красный цвет и не обладает упругостью. Вследствие высыхания поверхностных слоев при замораживании они становятся гигроскопичными. Сопротивление резанию меньше, чем у охлажденного мяса. Такое мясо по органолептическим показателям уступает замороженному и охлажденному мясу и не направляется на хранение.

Образующаяся при таянии кристаллов льда вода частично поглощается тканями мяса, связываясь с активными группами белковых молекул. Способность белковых веществ и коллоидных систем адсорбировать влагу определяется их биологической активностью и зависит от скорости размораживания. Образование мясного сока обусловлено отделением воды от белковых веществ в результате денатурационных изменений, увеличения концентрации солей в растворах внутри и вне клетки, механических повреждений

Мясо в тушах, в полутушах и четвертинах размораживают на подвесных путях в специальных камерах, предназначенных для размораживания, а в отдельных случаях — и последующего краткосрочного хранения.

Камеры размораживания рекомендуются размещать вне контура холодильника, в непосредственной близости к помещениям разделки, обвалки и жиловки мяса.

Массу мяса, продолжительность процесса и температурно-влажностный режим камер размораживания записывают в специальный журнал.

Перед загрузкой замороженного мяса в камерах размораживания создают необходимый температурно-влажностный режим.

Туши, полутуши и четвертины замороженного мяса взвешивают, сортируют по категориям упитанности и транспортируют по подвесным путям в камеры размораживания. На каждом подвесном пути камеры размораживания размещают туши, полутуши и четвертины мяса примерно одинаковой кондиции с зазорами 30 — 50 мм.

Размораживание мяса осуществляют при температуре воздуха 20 +/- 2 °C, относительной влажности воздуха не менее 90%, скорости движения воздуха у бедер полутуши от 0,2 до 1,0 м/с.

Размораживание мяса считается законченным, когда температура в толще мышц бедра и лопатки у костей достигнет 1 °C.

Продолжительность размораживания при скорости движения воздуха от 0,2 до 0,5 м/с составляет для:

• полутуш говядины массой до 110 кг — не более 30 ч;
• свиных полутуш массой до 45 кг — не более 24 ч;
• бараньих туш массой до 30 кг — не более 15 ч. Продолжительность размораживания мяса при скорости движения воздуха свыше 0,5 до 1,0 м/с составляет для:
• полутуш говядины массой до 110 кг — не более 24 ч;
• свиных полутуш массой до 45 кг — не более 18 ч;
• бараньих туш массой до 30 кг — не более 10 ч.

Известно несколько способов размораживания: в воздухе, в воде, в солевых растворах, во льду.

1. Размораживание в воздушной среде. Мясо размещается в камерах так, чтобы не было перегрева поверхностных слоев. Применяется метод воздушного душирования при температуре 20 °C, скорости движения воздуха 1 — 2 м/с, влажности 85 — 90%. Продолжительность размораживания 10 — 12 ч. Мясо имеет сухую поверхность без повреждений, ярко-красный цвет, отличается упругой консистенцией,

2. Размораживание мяса в паровоздушной среде. При 20 — 25 °C, позволяет сократить продолжительность процесса для говяжьих полутуш до 10 — 15 ч. Хотя масса полутуш в период размораживания увеличивается на 3 — 4%, при разделке в колбасном производстве теряется до 5 — 8% мясного сока. Поверхность мяса влажная, что приводит к развитию микроорганизмов, серого цвета. Консистенция дряблая, качество мяса ниже.

3. Размораживание в жидкой среде. Происходит в несколько раз быстрее, чем в воздухе. При этом происходит некоторое увеличение массы мяса за счет поглощения влаги поверхностным слоем. Однако при этом теряется часть белковых и экстрактивных веществ, происходит обесцвечивание мяса, ослабление аромата и увлажнение поверхности. При размораживании в рассоле происходит и просаливание поверхностных слоев мяса. Этот способ применим для размораживания мяса, подвергаемого посолу; в этом случае посол совмещается с размораживанием. Свиные отрубы при температуре рассола 6 °C размораживаются в течение 10 ч. Потери мясного сока достигают 0,9%.

4. Размораживание мяса в вакууме и при помощи СВЧ-нагрева. Перспективным способом является размораживание продукта в среде насыщенного пара при пониженном давлении. Размораживание в условиях вакуума существенно сокращает продолжительность процесса и обеспечивает хорошие санитарно гигиенические условия. При размораживании мясных блоков и отрубов целесообразно проводить нагрев при остаточном давлении 1,94 — 2,20 кПа и температуре 17 — 19 °C.

Основным оборудованием являются дефростеры.

2.1.2 Измельчение, перемешивание, формование (B)

2.1.2.1 Резание, нарезание, шинкование, измельчение, протирание и прессование (B1)

2.1.2.1.1 Назначение

Целью резания, нарезания ломтиками, шинкования, измельчения, протирания и прессования является измельчение материала либо для дальнейшей обработки, либо для повышения качества пищи или пригодности к непосредственному потреблению.

2.1.2.1.2 Области применения

Перечисленные технологические процессы применяют в обработке мяса, овощей, фруктов, картофеля, сахарной свеклы, при переработке семян масличных культур.

2.1.2.1.3 Описание технологических процессов, способов. Применяемое оборудование

Имеется большое разнообразие оборудования, используемого для реализации этих процессов. Его выбор обусловлен видом процесса и перерабатываемого сельскохозяйственного сырья.

Резание применяется для измельчения перерабатываемого сырья большого размера до среднего. Для резания обычно используются ножи, лезвия, секачи или пилы. Процесс разделки (резания) мясных туш и полутуш предусматривает расчленение их на более мелкие части (отрубы) по анатомическому признаку, чтобы облегчить последующее отделение мяса от костей.

В настоящее время в отрасли разработано около 30 схем разделки говяжьих и свиных полутуш.

В зависимости от ассортимента вырабатываемой продукции их условно можно разделить на схемы разделки говядины и свинины для производства колбасных изделий, свинины — для производства копченостей, говядины и свинины — для изготовления натуральных крупнокусковых полуфабрикатов, фасованного мяса (говядины, свинины); схемы комбинированной разделки — для промышленной переработки и реализации мяса в торговую сеть; схемы промышленной разделки говядины и свинины с выделением мяса высшего сорта — для натуральных полуфабрикатов, копченостей и традиционных колбасных изделий.

Полученные при разделке части подвергаются обвалке и жиловке.

При производстве колбасных изделий, продуктов из свинины и говядины (ветчинные изделия и др.) обваленное и жилованное мясо проходит дальнейшие процедуры переработки: посол, измельчение в мясорубке (волчке), эмульгирование. Оборудование для разделки, используемое для обработки мяса включает в себя механизированные секачи, циркулярные или прямые пилы для разделения туш, а также ленточные пилы для дальнейшего измельчения туш. Для отделения кожи и жира от свинины используются специальные машины для срезания шкурок. При резании картофеля для производства картофельных чипсов часто применяются гидравлические резаки, в которых картофель с помощью воды с высокой скоростью подается через неподвижные лезвия.

С помощью нарезания ломтиками подготавливаются части перерабатываемого сырья равной толщины. Оборудование для нарезания ломтиками включает в себя вращающиеся или возвратно-поступательные лезвия, которые разрезают продукт, когда он проходит под ними. Материал прижимается к лезвиям за счет центробежной силы. Для нарезания мясных продуктов, материал крепится к тележке, которая проходит сквозь лезвия. Твердые фрукты, такие как яблоки, одновременно нарезаются и освобождаются от сердцевины, когда они проталкиваются над неподвижными ножами внутри трубы. В сахарной промышленности сахарная свекла разрезается на стружку.

Разновидностью нарезания ломтиками является нарезание кубиками, которое используется для мяса, фруктов и овощей. При нарезании кубиками продукт сначала разрезается, затем нарезается на полоски с помощью вращающихся ножей. Полоски подаются ко второму набору вращающихся ножей, работающих под прямыми углами к первому набору, и полоски разрезаются на кубики.

Шинкование разделяет сырьевые материалы на мелкие части. Шинкование в грубую массу используется для фруктов и овощей. При шинковании материал помещается в медленно вращающуюся чашу и подвергается воздействию набора ножей, вращающихся с большой скоростью. Степень размера измельчения может быть различной в зависимости от скорости ножей и времени нарезания.

Измельчение в мясорубке используется, главным образом, для измельчения и гомогенизации мяса. При производстве колбас и аналогичных продуктов степень размера измельчений может быть различной в зависимости от скорости ножей и времени нарезания и в особых случаях материал при необходимости может измельчаться в эмульсию. Оборудование, используемое для этих целей, включает: волчки (мясорубки), куттера, фаршемешалки, эмульситаторы (гомогенизаторы).

Протирание используется для измельчения и гомогенизации фруктов и овощей. Подвижная шероховатая поверхность разламывает фрукты или овощи и продавливает материал через зазор, в результате образуется однородная масса. Наиболее распространенными протирочными машинами являются барабанные и дисковые протирочные машины.

Прессование используется при получении растительных масла из семян масличных культур. Прессование масличной мезги (мятки) обработка давлением, сопровождающаяся уплотнением частиц и отжимом масла. В результате прессования извлекается 60 — 85% масла, т.е. осуществляется предварительное извлечение масла — форпрессование. Для прессования применяют прессы различных конструкций. В зависимости от давления на прессуемый материал и масличности выходящего жмыха шнековые прессы делят на прессы предварительного съема масла — форпрессы и прессы окончательного съема масла — экспеллеры.

Шнековый пресс представляет собой ступенчатый цилиндр, внутри которого находится шнековый вал. Стенки цилиндра состоят из стальных пластин, между которыми имеются узкие щели для выхода отжатого материала. В результате форпрессования мезги получают форпрессовое масло (называемое часто прессовое) и форпрессовый жмых. Содержание масла в жмыхе составляет 14 — 26%. Его направляют на дополнительное извлечение масла: на окончательное прессование, для получения лепестка или непосредственно на ' [33, 58, 59]..

Процесс измельчения используется также для обогащения (увеличения содержания протеина) шрота подсолнечного. Обогащенный шрот служит альтернативой шроту соевому и служит для непосредственного введения в рацион кормления животных.

Блок-схема обогащения приведена на рисунке 2.1 ниже.

Рисунок 2.1 — Блок-схема процесса обогащения шрота подсолнечного

Принцип обогащения заключается в последовательном измельчении шрота с содержанием протеина 39% с последующей его сепарацией в несколько этапов. На выходе получают два продукта: низкопротеиновая фракция и обогащенный шрот с содержанием протеина 44%.

2.1.2.2 Перемешивание/смешивание и гомогенизация (B2)

2.1.2.2.1 Назначение

Целью данной группы процессов является получение однородной смеси двух или более компонентов или получение одинакового гранулометрического состава частиц в пищевом материале. Эти процессы могут повышать характеристики и качество пищи.

2.1.2.2.2 Области применения

Данные процессы широко применяются почти во всех технологиях производства продуктов питания.

2.1.2.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Смешивание или купажирование представляет собой соединение различных материалов. Пространственное распределение отдельных компонентов сокращается для получения определенной степени однородности. В производстве продуктов питания используются различные процедуры смешивания.

Смешивание твердого вещества с жидкостью выполняется, например, при производстве консервов.

Смешивание жидкости с жидкостью выполняется для производства таких эмульсий как маргарин и смесей растворов. Применяются различные типы эмульсаторов, лопаточных машин и смесителей.

Эмульгирование — это процесс образования эмульсии, которая представляет собой однородную систему двух несмешивающихся жидкостей, одна из которых распределена в другой в виде мельчайших капель.

Гомогенизацию применяют для достижения частиц наиболее одинакового размера или более однородной смеси материалов. Этот способ применяется для производства пюреобразных продуктов питания.

2.1.2.3 Измельчение и дробление (B3)

2.1.2.3.1 Назначение

Измельчение — это процесс увеличения поверхности твердых материалов путем их раздавливания, раскалывания, истирания и удара. Метод измельчения выбирают в зависимости от крупности и физико-механических свойств измельчаемых материалов. На практике часто применяют комбинированные методы измельчения. Процессы измельчения разделяются на дробление (крупное, среднее и мелкое), измельчение (тонкое и очень тонкое) и резание.

2.1.2.3.2 Области применения

Измельчение применяется для обработки сухого твердого материала, например, в производстве сахара и др. продукции.

2.1.2.3.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Все технологии и оборудование измельчения используются для различных типов пищевых продуктов. Измельчение может выполняться сухим или влажным способом. С помощью влажного измельчения можно добиться более мелких частиц. Сухая технология часто комбинируется с просеиванием или воздушным делением, в результате чего частицы разделяются по размеру. Для извлечения пыли из отходящего воздуха используется газоочистное оборудование, например, циклонные уловители. После чего извлекаемый материал перерабатывается.

В производстве продуктов питания применяются молотковые, шаровые, вальцовые и дисковые мельницы.

Молотковая мельница состоит из горизонтальной и вертикальной цилиндрической камеры, расположенный по линии со стальным диском дробилки, и включает в себя высокоскоростной ротор, оснащенный молотками по всей его длине. Материал дробится на части силой ударов, когда молотки подталкивают его к диску дробилки.

Шаровая мельница состоит из медленно вращающегося стального цилиндра, заполненного наполовину стальными шарами диаметром от 2,5 до 15 см. Конечный размер частиц зависит от скорости вращения и от размера шаров.

Вальцовая мельница состоит из двух или более стальных вальцов, которые вращаются навстречу друг другу и протягивают частицы пищевого материала через промежуток между вальцами (прижим). Размер прижима регулируется в зависимости от пищевых материалов.

Дисковая мельница состоит либо из одного вращающегося диска в неподвижном корпусе, либо из двух дисков, вращающихся в противоположных направлениях. Пищевой материал проходит через регулируемый зазор между диском и корпусом или между дисками. Дисковые мельницы оснащены перекрещивающимися штифтами, закрепленными на дисках и корпусе, что повышает эффективность помола.

2.1.2.4 Формование и экструзия (B4)

2.1.2.4.1 Назначение

Экструзия представляют собой процессы, используемые для получения определенной формы твердых и пластичных материалов.

2.1.2.4.2 Области применения

Экструзию применяют в производстве мясных продуктов.

2.1.2.4.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Преимущества экструзии состоят в совмещении в одном экструдере нескольких процессов: диспергирования, перемешивания, гомогенизации, термической обработки (охлаждения), формования и сушки пищевых материалов. Экструдер заменяет ряд периодических процессов и оборудования, а сам процесс экструзии позволяет направленно изменять свойства и структуру перерабатываемого материала, обеспечивает непрерывность процесса, возможность непрерывной подачи в перерабатываемый материал ароматизаторов, красителей, пластификаторов и вкусовых добавок. Готовый продукт, выработанный таким образом, или полуфабрикат, называют экструдатом. Форма экструдата определяется формой отверстий в матрице, которую устанавливают на выходе материала из экструдера. Экструзия бывает холодной, тепловой и варочной. При холодной экструзии происходит только механическое формование пластического сырья в результате продавливания его через матрицу. Этот вид экструзии применяют при выработке мясного фарша и других продуктов. Тепловую экструзию используют для частичной клейстеризации крахмалосодержащих материалов влажностью 20...40% с последующей обжаркой или выпечкой. При варочной экструзии во время нагревания в перерабатываемом материале происходят необратимые биофизические изменения, прежде всего белков, крахмала и сахара. Экструдат затем сушат или обжаривают и покрывают вкусовыми добавками. Способом варочной экструзии получают сухие завтраки, мясопродукты

2.1.3 Способы разделения (C)

2.1.3.1 Экстракция/экстрагирование (C1)

2.1.3.1.1 Назначение

В производстве продуктов питания применяют процессы экстракции и экстрагирования.

Экстракция — это процесс извлечения целевого растворенного вещества или веществ из жидкости с помощью специальной другой жидкости, которая не растворяется или почти не растворяется в первой, но растворяет экстрагируемые компоненты.

Экстрагирование отличается от экстракции тем, что процесс извлечения целевого вещества происходит из твердой фазы жидкостью (экстрагентом).

Основным при производстве продуктов питания, рассматриваемых в данном справочнике НДТ, является процесс экстрагирования в системе твердое тело — жидкость. Его назначением является извлечение из твердого тела одного или нескольких веществ с помощью растворителя, обладающего избирательной способностью. В пищевой промышленности экстрагирование применяют при переработке капиллярно-пористых тел растительного или животного происхождения

2.1.3.1.2 Области применения

Процессы экстракции и экстрагирования широко применяются в отраслях пищевой промышленности. Например, для экстрагирования сахара из сахарной свеклы или сахарного тростника, для экстрагирования масла из семян масличных культур, маслосодержащих частей растительных культур и их жмыхов и других компонентов, таких как протеины, пектины, витамины, пигменты, эфирных масел, ароматических соединений и вкусовых веществ из множества различных материалов.

2.1.3.1.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Эффективность процессов экстракции и экстрагирования зависит от выбранного растворителя. К наиболее распространенным растворителям относится вода, органические растворители, такие как ацетон, гексан, пентан, метиленхлорид, этилацетат, спирт и другие.

Для обеспечения эффективности экстрагирования целевых компонентов сырьевые материалы обычно проходят предварительную обработку, например, измельчение.

В пищевой промышленности экстракцию и экстрагирование проводят периодическим и непрерывным способами соответственно в перколяторах и диффузионных аппаратах различной конструкции в прямотоке и противотоке, одноступенчатых и многоступенчатых.

В аппаратах с псевдоожиженным слоем процессы экстрагирования протекают наиболее эффективно. Эти аппараты представляют собой колонну, в нижней части которой расположена распределительная решетка. На эту решетку загружается измельченный твердый материал, а растворитель подается под решетку. Скорость подачи растворителя выбирают такой, чтобы создать перепад давления в слое твердого материала, достаточный для его псевдоожижения. Такие аппараты могут работать в полунепрерывном и непрерывном режимах.

2.1.3.2 Деионизация (C2)

2.1.3.2.1 Назначение

Деионизация — существенное или полное удаление ионных групп, в частности, путем использования ионообменных смол. Процесс направлен на уменьшение содержания ионов в воде.

2.1.3.2.2 Области применения

Деионизация или ионный обмен используется в отраслях пищевой промышленности для очищения питательной воды для бойлеров для выработки электроэнергии и пара и для получения деионизированной технологической воды. Деионизация применяется также для устранения второстепенных ионизированных органических веществ.

2.1.3.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Деионизация осуществляется с помощью пропускания продукта через колонну, содержащую смоляные шарики для обмена ионами. Шарики содержат большое количество активных узлов, способных удерживать множество различных металлов, неметаллических неорганических молекул и ионизированных органических компонентов. Колонны действуют периодически и должны восстанавливаться, когда шарики полностью расходуются или насыщаются. Обычно это выполняется с помощью обработки колонн и шариков различными химикатами, которые удаляют загрязнения и восстанавливают активные узлы.

Применяют также обратноосмотические мембраны.

2.1.3.3 Центрифугирование и осаждение (C3)

2.1.3.3.1 Назначение

Одними из основных методов разделения неоднородных систем в пищевой промышленности являются осаждение и центрифугирование.

Осаждение — процесс разделения жидких и газовых неоднородных систем под действием гравитационных сил, сил инерции (центробежной силы) или сил электрического поля. Соответственно различают гравитационное отстаивание, циклонное и отстойное центрифугирование, электроочистку.

Промышленные центрифуги (сепараторы) разделяются на два основных вида [3]:

• горизонтальные шнековые осадительные центрифуги непрерывного действия (декантеры, трикантеры);
• сепараторы (тарельчатые, сопловые и т.д. с ручной разгрузкой либо саморазгружающиеся).

В осадительных шнековых центрифугах (декантерах) происходит непрерывная механизированная выгрузка осадка из ротора без технологических пауз на чистку и разгрузку внутренних полостей машины от продуктов фазного разделения.

Непременным условием разделения сред является разница удельных масс их фаз.

При этом скорость «погружения» отделяемых частиц должна быть выше скорости их плавучести. Основы этого процесса описаны Законом Стокса:

2.1.3.3.2 Области применения

Эти процессы используются в технологии обработки/получения различных пищевых продуктов, в том числе масла и жира, в производстве сахара, а также для очистки сточных вод.

Шнековая центрифуга (декантер, трикантер) предназначена для механического центробежного разделения (сепарации) смеси жидкость/механические примеси (двухфазные) или жидкость/жидкость/механические примеси (трехфазные). Разделение происходит из-за разности плотностей веществ [3].

Шнековая центрифуга используется как для обезвоживания механических примесей, так и для сгущения (повышения концентрации) и, в отличие от сепараторов (вертикальных центрифуг), позволяет обрабатывать жидкости с высокой концентрацией механических примесей [3].

2.1.3.3.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Отстаивание — это частный случай разделения неоднородных жидких или газообразных систем в результате выделения твердых или жидких частиц под действием гравитационной силы. Применяют отстаивание при грубом разделении суспензий, эмульсий и пылей. Этот способ разделения характеризуется низкой скоростью процесса. Отстаиванием не удается полностью разделить неоднородную смесь на дисперсную и дисперсионную фазы. Однако, простое аппаратурное оформление процесса и низкие энергетические затраты, определили широкое применение этого метода разделения в пищевой и смежных отраслях промышленности. Отстаивание проводят в аппаратах различных конструкций, называемых отстойниками.

Различают отстойники периодического, непрерывного и полунепрерывного действия. Непрерывно действующие отстойники могут быть одно-, двух- и многоярусными.

С целью интенсификации разделения пылей, суспензий и эмульсий процесс осаждения проводят под действием центробежной силы. Для создания поля центробежных сил используют два технических приема: поток жидкости или газа вращается в неподвижном аппарате; поток поступает во вращающийся аппарат и вращается вместе с ним. В первом случае процесс называется циклонным, а аппарат — циклоном, во втором — отстойным центрифугированием, а аппарат — отстойной центрифугой или сепаратором.

Основная часть центрифуги — барабан со сплошными или перфорированными стенками, вращающийся в основном в неподвижном кожухе. Внутренняя поверхность ротора с перфорированными стенками часто покрывается фильтровальной тканью или тонкой металлической сеткой. Под действием центробежных сил суспензия разделяется на осадок и жидкую фазу — фугат.

При производстве продуктов питания, как правило, используют центрифуги фильтрующие и отстойные. В фильтрующих центрифугах разделяют суспензии. Стенки фильтрующих центрифуг имеют отверстия, а на их внутренней стороне укладывается фильтровальная перегородка. Эта перегородка пропускает фильтрат, который движется под действием центробежной силы, задерживая осадок.

Отстойные центрифуги имеют сплошные стенки, и разделение суспензий и эмульсий происходит по принципу отстаивания, под действием центробежной силы. Фаза с большей плотностью располагается ближе к стенкам ротора, а фаза меньшей плотности (фугат) располагается ближе к оси.

В зависимости от режима работы центрифуги бывают периодического, полунепрерывного и непрерывного действия. Выгрузка осадка может производиться вручную или автоматически. По расположению вала различают горизонтальные и вертикальные центрифуги.

Используются центрифуги периодического действия: подвесные, фильтрующие, осадительные, трубчатые, вибрационные и др.

Разделение эмульсий проводится в сепараторах (однокамерных, тарельчатых и др.) периодического или непрерывного действия. Наиболее распространено разделение в тарельчатых сепараторах с коническими тарелками. Малое расстояние между тарелками приводит к образованию ламинарного течения между этими тарелками. Поэтому эффект вторичного смешивания потоков существенно уменьшается и удается получить достаточно хорошее разделение компонентов эмульсии (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 — Система выгрузки суспензии из сепаратора

Применение центробежной силы для процессов разделения суспензий и эмульсий значительно интенсифицирует процесс. Однако не удается полностью провести разделение, в связи с этим в некоторых случаях необходимо проводить дополнительную обработку (отжим, сушку пасты, обезвоживание и др.).

Шнековые центрифуги наиболее эффективны в диапазоне 7 — 22% (объемных) «твердого» в исходном продукте. При снижении «твердого» ниже 5% (объемных) эффективность работы машин резко снижается вплоть до практически полной невозможности извлечения механических примесей из потока (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 — Система выгрузки суспензии из декантера

При трехфазном разделении доступно одновременное отделение одной твердой фазы от двух жидких фаз. Превосходным решением для данной задачи является трикантер. Благодаря различным показателям твердого вещества и плотности жидкостей, возможно при помощи трикантера производить одновременное обрабатывание трех фаз (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 — Устройство шнековой центрифуги-трикантера

В таблице 2.2 приведены основные технические характеристики применяемых для разделения твердых и жидких фаз установок.

Таблица 2.2

Установки для разделения твердых и жидких фаз

2.1.3.4 Фильтрование (C4)

2.1.3.4.1 Назначение

Фильтрование — процесс разделения жидких и газовых неоднородных систем с использованием пористой перегородки, способной пропускать жидкость и газ, но задерживающей взвешенные частицы. Фильтрование осуществляется под действием сил давления или центробежных сил. Соответственно различают просто фильтрование и центробежное фильтрование. Фильтрование более эффективно для разделения суспензий, эмульсий и пылей, чем осаждение.

2.1.3.4.2 Области применения

В производстве продуктов питания фильтрование используется для удаления незначительного количества твердых включений, например, в масложировой, консервной и других отраслях, а также для отделения жидкости от большого объема твердого материала с целью получения фильтрата или осадка, или того и другого.

2.1.3.4.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Фильтрование осуществляется под действием разности давлений перед фильтрующей перегородкой и после нее или в поле центробежных сил.

При разделении неоднородных систем фильтрованием существует необходимость выбора фильтра или фильтрующей центрифуги, фильтровальной перегородки, режима фильтрования [3].

В качестве фильтрующих материалов применяют зернистые материалы — различные ткани, сетки, пористые полимерные материалы, керамику и т.д.

При разделении суспензий в зависимости от вида фильтровальной перегородки и свойств самой суспензии фильтрование может происходить с образованием осадка на поверхности перегородки, с закупориванием пор фильтрующей перегородки и с тем и другим явлениями одновременно (промежуточный вид фильтрования).

Фильтрование с образованием осадка на поверхности возможен, когда диаметр твердых частиц больше диаметра пор перегородки. Этот способ осуществим при концентрации твердой фазы суспензии более 1 мас. %.

Фильтрование с закупориванием пор происходит, когда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки. Закупоривание пор твердыми частицами наблюдается уже в начальный период процесса фильтрования, что снижает производительность фильтра.

Промежуточный вид фильтрования возможен в случае одновременного закупоривания пор фильтровальной перегородки и с образованием осадка на поверхности фильтровальной перегородки.

Для повышения скорости фильтрования при разделении суспензий вводят фильтровальные вспомогательные вещества (фильтрующие материалы), препятствующие закупориванию пор фильтровальной перегородки. Слой вспомогательного вещества наносят на фильтровальную перегородку перед фильтрованием суспензии. В качестве вспомогательных веществ используют активированный уголь, перлит, кизельгур и др. материалы.

Движущая сила процесса фильтрования — разность давлений по обе стороны фильтровальной перегородки либо центробежная сила. Разность давлений можно получить разными способами: созданием избыточного давления над фильтровальной перегородкой либо подсоединением пространства под фильтровальной перегородкой к вакуумной линии. В этих случаях фильтрование происходит при постоянном перепаде давлений и скорость процесса прямо пропорциональна разности давлений и обратно пропорциональна сопротивлению осадка.

Процесс фильтрования можно разделить на три периода: образование осадка, его уплотнение и отжим.

По принципу действия фильтровальное оборудование делится на оборудование, работающее при постоянном перепаде давления либо при постоянной скорости фильтрования; по способу создания перепада давления на фильтровальной перегородке — на работающее под вакуумом либо под избыточным давлением; в зависимости от организации процесса — на оборудование непрерывного и периодического действия.

Избыточное давление может создаваться силами давления или центробежной силой. В зависимости от способа создания перепада давления фильтровальное оборудование может быть разделено на фильтры и центрифуги.

В фильтрах периодического действия осадок удаляется после прекращения процесса фильтрования, в фильтрах непрерывного действия — по мере необходимости без остановки процесса.

Эта процедура может осуществляться либо с помощью фильтрации под давлением, то есть повышенное давления со стороны сырья, либо с помощью вакуумной фильтрации, то есть пониженное давление со стороны фильтрата.

Фильтрация может осуществляться на различных видах фильтров: фильтр-пресс, барабанный вращающийся фильтр, листовой (пластинчатый) фильтр.

Фильтр-пресс состоит из пластин и рамок, расположенных попеременно и на направляющих. Полая рамка отделяется от пластины фильтровальной тканью. Суспензия нагнетается через проход в каждой рамке, и фильтрат проходит через ткань и собирается в канавках, находящихся на поверхностях пластин и выводится из аппарата через выпускной канал, расположенный в основании каждой пластины. Фильтр работает под давлением от 250 до 800 кПа. Фильтр-пресс работает периодически; оптимальное время цикла зависит от сопротивления, оказываемого осадком на фильтре, от времени, затрачиваемого на разборку и сборку пресса. Иногда для ускорения фильтрации в качестве намывных слоев или загрузки корпуса применяются вспомогательные фильтрующие материалы, такие как перлит или кизельгур. Специальным типом фильтр-пресса является мембранный фильтр. Мембрана устанавливается на пластину, которая может подвергаться давлению воздуха или воды. Благодаря более высокому давлению (до 20 бар), отделяется больше жидкости, в результате чего образуется более сухой осадок на поверхности фильтра.

Вакуумные фильтры, как правило, работают непрерывно. Жидкость всасывается через пластину фильтра или фильтровальную ткань, при этом твердые включения оседают на ткани. Как правило, оборудование работает при атмосферном давлении, поэтому разница давлений над и под фильтровальным материалом, ограничивается 100 кПа. Двумя распространенными типами вакуумного фильтра является барабанный вращающийся фильтр и вращающийся вакуумный дисковый фильтр.

Барабанный вращающийся фильтр состоит из медленно вращающегося цилиндра, разделенного на два или более продольных отсека, которые накрыты фильтровальной тканью. При вращении нижняя часть барабана погружается в фильтруемую жидкость. В это время в нижнем отсеке создается пониженное давление. Фильтрат проходит через фильтровальную ткань погруженного отсека. Когда отсек поднимается над поверхностью жидкости, с осадка на фильтре отсасывается жидкость, и он промывается и осушается. При дальнейшем вращении в отсек подают воздух с повышенным давлением, что приводит к отделению осадка от фильтровальной ткани, окончательное удаление твердой фазы производится с помощью грязесъемника. После этого отсек снова погружается в жидкость и цикл повторяется.

Вращающиеся вакуумные дисковые фильтры состоят из ряда вертикальных дисков, которые медленно вращаются в ванне с жидкостью. Принцип их действия аналогичен работе барабанных фильтров. Каждый диск разделен на сегменты, в каждом сегменте имеется выход к центральному валу. Диски оснащены скребками, благодаря этому твердый осадок непрерывно устраняется.

В листовых (пластинчатых) фильтрах фильтрующими элементами служат вертикально расположенные пластины, собранные на одном коллекторе. Имеются несколько конструкций таких фильтров. Фильтровальные пластины всегда расположены вертикально, а корпусы могут быть горизонтальные (горизонтальные фильтры) и вертикальные (вертикальные фильтры). На фильтровальные пластины предварительно намывается дренажный слой путем циркуляции смеси масла с фильтруемым осадком.

По мере накопления осадка давление на фильтре увеличивается, снижается производительность. Герметичные фильтры, как правило, работают попеременно: один чистится, другой фильтрует. При очистке фильтра необходимо предварительно слить из него масло, затем осадок продувают паром или сжатым воздухом.

2.1.3.5 Кристаллизация (C5)

2.1.3.5.1 Назначение

Кристаллизацией называют процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов — твердых тел различной геометрической формы, ограниченных плоскими гранями, из метастабильных растворов. Достижение состояния пересыщения растворов возможно двумя путями: выпариванием воды из насыщенного раствора или снижением температуры насыщенного раствора.

2.1.3.5.2 Области применения

Кристаллизация используется в сахарной промышленности.

2.1.3.5.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Прием удаления воды из кипящего насыщенного сахарного раствора кристаллизуемой системы применяют при уваривании утфелей в вакуум-аппаратах периодического или непрерывного действия при разрежении 0,08...0,09 МПа. Прием снижения температуры насыщенного раствора кристаллизуемой системы применяют при охлаждении утфеля в кристаллизаторах.

В первом случае при периодической кристаллизации в аппарат вводят порцию исходного раствора и доводят ее до состояния пересыщения. Далее производят принудительное введение центров кристаллизации в пересыщенный раствор в виде затравочной массы, которая служит импульсом возникновения центров кристаллизации. В последующем ведут наращивание кристаллов в изотермических условиях при подпитке новыми порциями раствора. При достижении необходимого содержания кристаллов, соответствующего максимальному истощению маточного раствора, полученную массу утфеля удаляют из аппарата и направляют на разделение центрифугированием или дополнительную кристаллизацию охлаждением, а в аппарате начинают новый цикл.

При непрерывной кристаллизации исходный раствор подается в аппарат непрерывно, аналогично готовый продукт выводится из аппарата непрерывно; параметры процесса изменяются вдоль потока массы в аппарате.

Дополнительная кристаллизация сахарозы из утфельной массы происходит при охлаждении утфеля в кристаллизаторах при непрерывном перемешивании. Охлаждение производят циркулирующей в поверхности теплообмена холодной водой при соблюдении перепада температур между утфелем и охлаждающей водой, поддерживающего определенный коэффициент пересыщения межкристального раствора.

Процесс кристаллизации осуществляют в вертикальных вакуум-аппаратах периодического действия с естественной или принудительной циркуляцией, вертикальных или горизонтальных вакуум-аппаратах непрерывного действия с естественной циркуляцией, в вертикальных кристаллизационных установках или горизонтальных мешалках-кристаллизаторах.

2.1.3.6 Удаление свободных жирных кислот путем нейтрализации (щелочная нейтрализация) (C6)

2.1.3.6.1 Назначение

Задача процесса химической нейтрализации состоит в удалении свободных жирных кислот и других сопутствующих веществ водными растворами щелочей, с использованием фосфорной кислоты и/или лимонной кислоты [59].

2.1.3.6.2 Области применения

Химическая нейтрализация используется в процессе рафинации растительных масел и топленых животных жиров.

2.1.3.6.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Нейтрализация свободных жирных кислот щелочью протекает в две стадии: взаимодействие щелочи со свободными жирными кислотами с образованием их солей (мыла) — соапстока и отделение нейтрализованного жира от соапстока. Процесс отделения жира (масла) от образовавшегося мыла происходит также в две стадии.

Первая стадия заключается в отделении основной массы соапстока от жира (масла), а вторая — промывка, обработка с добавлением реагента. Существующие в настоящее время способы разделения фаз не обеспечивают полного отделения соапстока от жира (масла). Остаточное количество мыла в жире находится в тонкодисперсном и растворенном состоянии.

Поэтому необходимо удалить из нейтрализованных жиров (масел) остаточное количество мыла. Из применяемых в настоящее время способов удаления мыл наиболее распространенными являются: промывка жиров конденсатом или умягченной водой; обработка жиров раствором лимонной кислоты и обработка жиров (масел) адсорбентами.

Способы нейтрализации масел различаются в основном по принципу разделения фаз: нейтрализованное масло — раствор натриевых солей (мыла).

В промышленности используются способы:

• периодический — с разделением фаз в гравитационном поле, с водно-солевой подкладкой;
• непрерывный — с разделением фаз в центробежном поле, в мыльно-щелочной среде;
• непрерывный и полунепрерывный эмульсионные методы.

Периодический способ нейтрализации реализуют в цилиндрическом обогреваемом аппарате с коническим дном и мешалкой (нейтрализаторе). Щелочной раствор вводят при перемешивании масла через распылители при заданной температуре. Затем повышают температуру и продолжают перемешивание до образования хорошо отделяющихся хлопьев соапстока. Отделение масла осуществляют после продолжительного отстаивания.

Для уменьшения эмульгирования перед введением щелочного раствора в нейтрализатор добавляют разбавленный раствор поваренной соли.

Непрерывные способы нейтрализации основаны на разделении двухфазной системы в центробежном поле. Нейтрализацию осуществляют смешением щелочи и масла в специальных реакторах (смесителях) с последующим разделением системы на сепараторах.

Другой непрерывный способ — нейтрализация в мыльно-щелочной среде. При этом способе: применяется щелочь низкой концентрации и минимальный ее избыток; исключается диспергирование щелочи в масле; предотвращается тесный контакт мыла с маслом; совмещаются во времени процесс нейтрализации и процесс отделения мыла.

Для освобождения от остатков мыла масло либо промывают горячей водой, либо обрабатывают раствором лимонной или фосфорной кислоты. Процесс заключается в смешивании масла с горячей водой и последующем разделении фаз. Обычно проводят 2 — 3 промывки. Окончательное удаление влаги может быть проведено в условиях вакуума. Как правило, процесс осуществляется непрерывно, как показано на рисунке 2.5, однако он может проводиться полунепрерывным или периодическим способом, с использованием оборудования перемешивания и отстаивания.

Рисунок 2.5 — Схема последовательности технологических операций непрерывной нейтрализации масел и жиров. 1 — Емкость для нерафинированного масла; 2 — Смеситель для перемешивания масла с фосфорной/лимонной кислотой; 3 — Смеситель для перемешивания масла с раствором щелочи; 4 — Сепаратор (центрифуга); 5 — Смеситель для перемешивания масла промывочной водой; 6 — Вакуум-сушильный аппарат.

Отделяемая в сепараторе промывная вода и соапстоки объединяются и обрабатываются далее в системе расщепления соапстока. Для выделения свободных жирных кислот используется процесс подкисления концентрированной кислотой, как правило, серной кислотой или иногда соляной кислотой, и нагревания паром. После этого выделенные свободные жирные кислоты извлекаются в декантирующей центрифуге. Кислый жир (масло) откачивается в сборную емкость и далее передается на мыловарение или используется для других технических целей. Кислые воды после отстаивания направляются на повторное использование для разбавления соапстока и концентрированной серной кислоты.

Фосфолипидную эмульсию, образовавшуюся в результате обработки масла фосфорной кислотой, сушат под вакуумом (5,5 кПа) при температуре от 80 до 90 °C для получения фосфатидных концентратов, которые широко применяются в различных отраслях пищевой, медицинской и комбикормовой промышленности.

Побочный продукт щелочной нейтрализации масел и жиров — соапсток подвергается дальнейшей промышленной переработки с целью получения жирных кислот, мыла и других продуктов.

2.1.3.7 Отбеливание/адсорбционная очистка (C7)

2.1.3.7.1 Назначение

Удаление из масел или жиров красящих веществ (пигментов), остатков мыла, фосфолипидов, металлов и других примесей.

Адсорбция — это процесс концентрирования вещества из раствора или газа на поверхности твердого тела или жидкости. Адсорбция происходит под действием молекулярных сил на поверхности адсорбента и ведет к уменьшению свободной поверхностной энергии.

2.1.3.7.2 Области применения

Отбеливание применяется в рафинации пищевых масел и жиров [59].

2.1.3.7.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Растительные масла и жиры смешиваются с отбельной глиной (адсорбентом), вносимой в масло в тонкоизмельченном состоянии, обладающей способностью адсорбировать и удерживать пигменты и другие вещества.

Специальные активные отбельные глины получают из природных бентонитовых глин, активированных минеральными (серной, соляной) кислотами, а также применяют активированные угли и другие адсорбенты.

При кислотной обработке адсорбентов достигается увеличение дисперсности материала, размельчение частиц при сохранении его структуры, полное разрушение мелких кристаллов, обогащение адсорбента кремнеземом, удаление из кристаллической решетки катионов Ca2+, Mg+, Na+, K+. При термической активации удаляются также молекулы воды и посторонние загрязняющие аморфные вещества, что способствует увеличению удельной поверхности и активности адсорбента.

Процесс отбеливания проводят на установках периодического и непрерывного действия при перемешивании и температуре 100 — 110 °C в течение 30 минут.

Количество адсорбента для отбеливания зависит от содержания в масле красящих веществ, требуемой степени осветления и колеблется от 0,2 до 4%.

При использовании оборудования непрерывного действия отбеливание масел может осуществляться в аппарате предварительного отбеливания, куда подается отбельная глина, при температуре 85 — 100 °C и интенсивном перемешивании двухлопастной мешалкой происходит предварительное отбеливание, сушка и деаэрация суспензии. Затем суспензия передается в аппарат окончательного отбеливания, где с помощью конусообразного распылителя, расположенного в верхней части аппарата, разбрызгивается и в виде тонкой пленки стекает вниз. Остаточное давление в аппаратах поддерживается 4 кПа, разрежение создается при помощи трехступенчатого пароэжекторного блока. Процесс отбеливания в аппарате протекает в течение 30 мин при температуре 100 °C.

После этого суспензия подается на фильтры, где фильтруется и отфильтрованное масло направляется для дальнейшей очистки и/или модификации.

Отделение масла от отбельной глины производится при помощи фильтрации на листовых (пластинчатых) или вертикальных дисковых фильтрах. Фильтрация осуществляется при температуре 85 — 100 °C под давлением 0,3 — 0,4 МПа.

Для сушки и обезжиривания фильтровальной лепешки/осадка в фильтр подается пар.

Деаэратор-осушитель представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, снабженный паровой рубашкой, форсункой, с помощью которой осуществляется разбрызгивание суспензии. Процесс сушки и деаэрации ведется в тонком слое пленки, движущейся сверху и вниз. Суспензия выводится из аппарата через нижний патрубок. В верхней части деаэратора имеется насадка для улавливания уносимого масла.

Контактор-отбеливатель представляет собой цилиндрический аппарат горизонтального типа. Он снабжен мешалкой и двумя паровыми рубашками. Суспензия поступает в аппарат и в течение 15 — 20 мин перемешивается, затем передается во второй контактор-отбеливатель. Разрежение в аппарате создается при помощи вакуум-насоса.

Пластинчатый фильтр предназначен для отделения отбельного порошка от масла. Фильтр имеет цилиндрическую форму и коническую часть, снабженную паровой рубашкой, которая рассчитана на давление 0,18 МПа и имеет фильтрующие элементы типа пластин. Пластины выполнены из нержавеющей стали, они состоят из слоев тонкой фильтрующей и грубой дренажной сетки.

2.1.3.8 Дезодорация/дистилляционная нейтрализация (C8)

2.1.3.8.1 Назначение

Дезодорация — высокотемпературный процесс удаления одорирующих и других летучих веществ путем отгонки под вакуумом с перегретым паром.

Дистилляционная нейтрализация — высокотемпературный процесс удаления свободных жирных кислот, одорирующих и других летучих веществ путем отгонки под вакуумом с перегретым паром [59].

2.1.3.8.2 Области применения

Дезодорация применяется в рафинации пищевых масел и жиров.

2.1.3.8.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Дезодорация представляет собой дистилляционный процесс, осуществляемый в конечной стадии рафинации.

Для эффективного ведения процесса дезодорации и получения дезодората хорошего качества большое значение имеет глубина разрежения в системе, герметичность аппарата, температура процесса, качество дезодорируемого жира и продолжительность пребывания его в дезодораторе, а также количество и качество пара. Последний должен быть сухим и нейтральным, не должен содержать солей жесткости, кислорода и других газов.

При дезодорации жиров применяются пар высокого давления (3,0 — 4,0 МПа), а также пар давлением около 0,8 — 1,0 и 0,2 — 0,3 МПа.

Процесс дезодорации жиров состоит из нескольких основных операций: предварительный нагрев и деаэрация жира, окончательный нагрев до температуры дезодорации; собственно, дезодорация; охлаждение и полировочное фильтрование.

Дезодорированное масло из дезодоратора поступает в теплообменник, где охлаждается до температуры 35 — 55 °C и подается в емкость.

К оборудованию, используемому для дезодорации, относится колонна паровой дистилляции (дезодоратор), пароэжекторный вакуумный насос, состоящий из пароэжекторов, барометрических конденсаторов смешения и барометрической емкости, скруббер для сбора паролетучей смеси.

Дезодорация может проводиться в аппаратах непрерывного или периодического действия.

Хранение дезодорированных жиров происходит в отдельных емкостях, для длительного хранения может использоваться инертный газ — азот. В этом случае в емкостях может контролироваться остаточное содержание кислорода (не более 3%) для снижения скорости окисления.

2.1.3.9 Дистилляция (C9)

2.1.3.9.1 Назначение

Дистилляция представляет собой разделение компонентов жидкой смеси с помощью отдельного сбора частичной выпаренной смеси и отдельного сбора конденсата и остатка. Более летучие компоненты исходной смеси оказываются с более высокой концентрацией в конденсате, менее летучие — с более высокой концентрацией в остатке

2.1.3.9.2 Области применения

Дистилляция позволяет осуществлять разделение и очистку испаряющихся пищевых продуктов от водных смесей. Дистилляция используется для отгонки растворителя из мисцеллы [59].

2.1.3.9.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Наиболее распространены трехступенчатые схемы дистилляции.

На первых двух ступенях мисцелла обрабатывается в трубчатых пленочных дистилляторах. На первой происходит упаривание мисцеллы. На второй — мисцелла обрабатывается острым паром при температуре 180 — 220 °C и давлении 0,3 мПа, что вызывает кипение мисцеллы и образование паров растворителя. Пары растворителя направляются в конденсатор. На третьей ступени высококонцентрированная мисцелла поступает в распылительный вакуумный дистиллятор, где в результате барботирования острым паром под давлением 0,3 МПа происходит окончательное удаление следов растворителя. После дистилляции масло направляют на рафинацию.

2.1.3.10 Гидратация (C10)

2.1.3.10.1 Назначение

Гидратацией в технике рафинации жиров называется процесс обработки растительного масла водой, паром, солевым раствором, растворами кислот для удаления фосфолипидов и других гидрофильных веществ.

В процессе обработки растительных масел водой гидрофильные вещества, присоединяя воду, теряют растворимость и выделяются в виде объемистого осадка. Содержание фосфолипидов в маслах колеблется в широком интервале и зависит от вида масла и метода его получения [59].

2.1.3.10.2 Области применения

Применяют в производстве растительных масел для удаления фосфолипидов и других гидрофильных веществ.

2.1.3.10.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

В технологии гидратации большое значение имеет количество вводимой воды. Это зависит от вида масла, содержания фосфолипидов, примесей и их состава. Рекомендуется вводить от 0,3 до 10% воды от массы масла, а в некоторых случаях и больше. Оптимальное ведение процесса гидратации на практике определяется эмпирически путем проведения предварительных лабораторных опытов.

Ввод излишнего количества воды или другого агента может привести к пептизации фосфолипидно-белково-углеводного комплекса или к образованию трудноразрушаемой эмульсии. Насыщение фосфолипидов водой завершается тогда, когда объем поглощенной воды соответствует количеству связанной воды и содержанию фосфолипидов в масле. Недостаток воды ведет к неполному удалению гидрофильных примесей, а избыток — к пептизации, проходящей при набухании частиц и ведущей к частичному растворению фосфолипидов в масле. Кроме того, излишняя влажность увеличивает затраты на сушку масла после гидратации.

Для удаления из масла негидратируемых или трудногидратируемых фосфорсодержащих веществ в заводской практике в качестве гидратирующего агента используется фосфорная кислота. В этом случае фосфорная кислота действует на фосфолипиды разрушающе, т.е. фосфолипидно-белковый комплекс, содержащийся в масле, разрушается и выделение фосфолипидов из масла значительно затрудняется. Это влечет за собой потери ценного фосфолипидного продукта. Но фосфорной кислотой обрабатывают не всегда, а только в тех случаях, когда это вызвано технологической необходимостью, например для последующего более эффективного проведения рафинации, дезодорации и гидрогенизации жиров.

Во многих случаях совмещают две операции (обработку масла фосфорной кислотой и щелочную рафинацию).

Кроме воды и фосфорной кислоты в качестве гидратирующих агентов рекомендуются слабые растворы электролитов, танина, силикаты натрия, крахмал, лимонная кислота и др.

В производственной практике широко применяются различные методы, способы, схемы и режимы гидратации фосфолипидов в периодическом и непрерывном исполнении. Использование той или иной схемы или метода зависит от вида, качества и сорта масла, от объема производства, дальнейшего назначения гидратированного масла и фосфолипидного концентрата.

С целью интенсивного смешения фаз масло — конденсат успешно применяются смесители эжекционного, струйного и лопастного типа, а также струйный реактор-турбулизатор, обеспечивающий тесный контакт разнополярных жидкостей. Для разделения двух фаз масло — гидратационный осадок используются непрерывно действующие отстойники и сепараторы, а для сушки масла и гидратационного осадка — вакуум-сушильный аппарат форсуночного типа и вакуумная ротационно-пленочная сушилка.

Применение сепараторов для разделения фаз и ротационно-пленочных аппаратов для сушки гидратационного осадка обеспечивает высокую производительность линии, комплексность переработки растительных масел на стадии гидратации с получением продуктов сравнительно высокого качества.

2.1.3.11 Промывка (C11)

2.1.3.11.1 Назначение

Удаление остатков натриевых солей жирных кислот из нейтрализованного растительного масла (животного жира) растворением их в воде, отделением масла от получаемого раствора. Также используется обработка раствором лимонной или ортофосфорной кислот.

Побочный продукт гидратации масел и жиров (фосфатидная эмульсия) предназначается для промышленной переработки с целью получения фосфатидных концентратов, которые широко применяются в различных отраслях пищевой, медицинской и комбикормовой промышленности [15, 16, 41, 42, 43, 59].

2.1.3.11.2 Области применения

Применяют в производстве растительных масел.

2.1.3.11.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

После отделения соапстока (в гравитационном или центробежном поле) в масле присутствует некоторое количество мыла, которое ухудшает вкус масла, способствует его окислению и отрицательно влияет на последние модули рафинации. Обработка горячей водой применяется при содержании мыла в масле 0,05% и выше. Обработка лимонной кислотой при меньшем содержании мыла менее 0,05% — применяются разбавленные растворы лимонной или фосфорной кислоты. В основе способа обработки горячей водой лежит хорошая растворимость мыла в горячей воде. Используют либо конденсат, либо отработанную воду. Для гарантированного удаления ионов Ca2+ используют мягкую воду. Процесс заключается в смешивании масла с горячей водой и последующим разделением фаз. Промывку осуществляют в периодическом процессе, используют промывной вакуум-сушильный аппараты с мешалкой.

В непрерывном процессе используют лопастные и ножевые смесители, разделение фаз — с помощью сепаратора. Промывка может осуществляться однократно и двукратно. При двукратной промывке количество воды 5 — 8% от массы масла на каждую промывку. Содержание жира в воде после 1-й промывки составляет 1,5%, после 2й — 0,05%. Отходы — 0,12%, потери 0,2% (отходы могут быть частично возвращены в производство путем использования жироловушек).

Обработка лимонной кислотой позволяет полностью освободиться от остатков мыла и катализаторов. Образующиеся соли лимонной кислоты (цитрат Ni, цитрат Fe) не растворимы в сухом масле, удаляются при фильтровании. По этому способу обрабатываются жиры с остаточным содержанием мыла 0,01 — 0,02%, а горячей водой 0,05% и выше. Образование в результате реакции свободных жирных кислот незначительно влияет на кислотное число масла. После этого масло фильтруется и подвергается сушке. Отходы отсутствуют, потери 0,02% к массе нейтрального жира [29].

2.1.4 Технологические процессы производства пищевых продуктов (D)

2.1.4.1 Растворение/замачивание (D1)

2.1.4.1.1 Назначение

Растворение представляет собой процесс образования гомогенной смеси не менее чем из двух веществ, одно, из которых называется растворитель, другое — растворимое вещество. Процесс замачивания — процесс изменения влажности перерабатываемого сырья для стабилизации дальнейших технологических стадий.

2.1.4.1.2 Области применения

Этот процесс применяется практически во всех производствах продуктов питания.

2.1.4.1.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Для этих целей используются разнообразные методы и оборудование. Для приготовления растворов используют как простые резервуары с эффективными перемешивающими устройствами в системах периодического действия, так и системы приготовления растворов в потоке с механическим дозированием растворимых веществ в поток растворителя. В зависимости от продукта температура жидкости может либо соответствовать температуре окружающей среды, либо быть повышенной.

Основными типами систем растворения являются:

• насос смешения, который подает порошок в раствор. Применяется для приготовления растворов с концентрацией сухих веществ до 25%;
• струйное растворение, в котором используется принцип Вентури (эжекция), для подачи порошка в раствор. Применяется для приготовления растворов с концентрацией сухих веществ до 30%;
• резервуар для растворения с высокоинтенсивным колесом смешения. Применяется для общего содержания твердых веществ до 70%;
• резервуар для растворения в вакууме с высокоинтенсивным рабочим колесом. Применяется для общего содержания твердых веществ до 30%.

2.1.4.2 Ферментация/брожение (D2)

2.1.4.2.1 Назначение

Ферментация/брожение представляет собой процесс контролируемого метаболического воздействия микроорганизмов на питательную среду (сырье) с целью изменения ее структуры. В процессе брожения происходит накопление органических кислот, аромато- и вкусообразующих веществ или спирта. Кроме того, этот процесс предохраняет продукты от развития патогенных микроорганизмов путем понижения кислотности продукта.

2.1.4.2.2 Области применения

Ферментация/брожение является важнейшим технологическим процессом в производстве многих продуктов питания. Этот процесс применяется при переработке овощей, плодов и ягод, мяса.

Молочнокислое брожение применяется для изготовления квашеной плодоовощной продукции, например, капусты. Стартовые культуры используются при производстве сыровяленых, сырокопченых колбас и продуктов из говядины и свинины.

2.1.4.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

По характеру брожения в производстве продуктов питания различают 2 группы молочнокислых бактерий: гомоферментативные и гетероферментативные.

Гомоферментативные бактерии образуют в основном (не менее 85 — 90%) молочную кислоту и очень мало побочных продуктов. Гетероферментативные бактерии менее активные кислотообразователи. Наряду с молочной кислотой они образуют значительное количество других веществ — этиловый спирт, углекислый газ, ацетон, кислоты. Каждый вид бактерий является источником своего собственного вкуса и аромата. Молочнокислое брожение выполняется при температуре от 20 °C до 40 °C.

Молочнокислые бактерии обладают высокой бродильной способностью и отличаются отсутствием большинства биосинтетических путей. Это обусловливает высокую требовательность рассматриваемых бактерий к источникам питания, которая удовлетворяется за счет таких, сред обитания, как ткани растений. В качестве источника энергии эти бактерии используют главным образом моно- и дисахариды (полисахариды сбраживаются только некоторыми видами). Некоторые молочнокислые бактерии способны ассимилировать отдельные органические кислоты (например, лимонную).

Квашение овощей основано на консервирующем действии молочной кислоты, образующейся в результате молочного брожения сахаров, находящихся в заквашиваемых продуктах. Молочная кислота угнетает деятельность нежелательных микроорганизмов и придает продукту новые вкусовые свойства. Готовый продукт называют квашеным.

Чаще всего процесс квашения применяют для обработки капусты. Основной вид брожения при квашении капусты — молочнокислое, вызываемое молочнокислыми бактериями. Часть сахаров в результате этого брожения превращается в молочную кислоту. В то же время происходит спиртовое брожение, в результате которого часть сахаров превращается в спирт. Спирт, в свою очередь, соединяясь с молочной и другими кислотами, образует сложные эфиры, которые придают квашеным продуктам характерный аромат.

Соль, которая добавляется при квашении, вызывает плазмолиз клеток овощей, содействует переходу клеточного сока вместе с растворенными в нем веществами в рассол, создавая благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий. Соль также повышает плотность капусты и в соединении с кислотами придает продукту приятный вкус.

К процессам брожения/ферментации относят также соление овощей (огурцы, томаты) и мочение (яблоки, ягоды).

Бочки, заполненные огурцами или томатами с пряностями, размещают на ферментационной площадке. Для процесса ферментации огурцов и томатов характерны те же стадии, что и для квашения капусты. Брожение завершается за 3 — 6 недель. В готовом продукте доминируют гомоферментативные и гетероферментативные бактерии. Процесс ферментации томатов более растянут по времени из-за того, что в них содержится соланин — гликозид, обладающий антибиотическими свойствами и сдерживающий в первый период развитие молочнокислых бактерий. Продолжительность предварительной ферментации огурцов и томатов в бочках устанавливают в зависимости от способа их дальнейшего хранения: при хранении в охлаждаемых складах — 36 — 48 ч, а в неохлаждаемых — не более 24 ч. При необходимости бочки доливают рассолом, если он вытекает, обручи осаживают, законопачивают места протечек.

При мочении яблок дно подготовленных бочек выстилают соломой слоем 1 — 2 см и плотными рядами укладывают яблоки, пряности распределяют на три части и кладут на дно бочки, в середину и сверху. Верхний ряд яблок укрывают соломой слоем 2 — 3 см. Запрещается ссыпать яблоки в бочку и встряхивать ее. Затем бочку укупоривают, взвешивают и отправляют на ферментацию, где через шпунтовое отверстие заливают раствором, который готовят из расчета 800 л на 1 т яблок. Вначале кипятят солод с водой, взяв их в соотношении 1:10, в течение 10 — 15 мин. Полученное сусло, сахар (мед) и соль разводят в питьевой воде согласно рецептуре. Солод можно заменить ржаной мукой из расчета на 1 кг солода 1,5 кг муки. Разведенную муку вместе с сахаром и солью разводят водой. На ферментации яблоки выдерживают 3 — 5 суток при температуре 12 — 15 °C до накопления 0,3 — 0,4% молочной кислоты. После ферментации бочки осматривают, доливают, забивают шпунтовое отверстие и перевозят в склады. Яблоки готовы к употреблению через 60 суток

2.1.4.3 Соление/посол/вяление и маринование (D3)

2.1.4.3.1 Назначение

Соление или вяление представляет собой процесс, при котором продукт обрабатывается обычной солью (NaCl) и другими солями, предназначенными для сохранения продуктов с помощью понижения активности воды, aw, ниже микробных допустимых пределов. Маринование представляет собой способ консервирования продуктов с помощью понижения водородного показателя pH, главным образом, для овощей.

Назначение данных технологических процессов состоит в обеспечении контроля над ростом спорообразующих микроорганизмов, понижении энергии, необходимой для тепловой обработки и создания улучшенного вкуса готового продукта.

2.1.4.3.2 Области применения

Соление или вяление применяется в производстве продуктов питания из мяса, овощей и грибов. Количество соли в продукте может составлять от 1 до 5%.

Маринование применяется при переработке фруктов и овощей.

2.1.4.3.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

При посоле или вялении продукт обрабатывается поваренной солью, рассолом или посолочной смесью для придания ему требуемых свойств. Посол является одной из основных и определяющих операций технологического процесса производства мясных продуктов, в результате чего у сырья и готовых продуктов происходит формирование необходимых технологических (водосвязывающая, гелеобразующая, эмульсионная и адгезионная способность) и потребительских (вкус, аромат, нежность, цвет, консистенция) свойств.

Для придания мясным продуктам в процессе их технологической обработки цвета, близкого к естественному цвету мяса, в процессе посола используют нитритно-посолочную смесь, которая применяется в мясной промышленности как цветостабилизирующая, консервирующая добавка.

Покраснение мяса в процессе посола обусловлено продуктом восстановления нитрита — окисью азота. Окись азота, реагируя с гемоглобином мяса, превращает его в NO-миоглобин (нитрозомиоглобин), который и является красящим веществом соленого мяса. Для получения мясных продуктов с устойчивой окраской в качестве восстановителей применяют аскорбинат или изоаскорбинат натрия. Аскорбинат натрия способствует лучшему образованию NO-миоглобина и предотвращает обесцвечивание поверхности солено-вареного или копченого мяса даже в присутствии кислорода.

Сухое соление (вяление) применяется для мяса. При изготовлении вяленых мясных продуктов соль и другие консервирующие ингредиенты наносятся на поверхность мяса и впитываются с помощью диффузии, на протяжении дней или недель. В это же время сок выделяется из мяса в количестве, равном приблизительно 10% первоначальной массы продукта.

Соление (вяление) шприцеванием применяется в обработке мяса, например, бекона и ветчины. Подготовленный раствор, то есть, рассол, содержащий необходимые ингредиенты вводится иглой (иглами) в мясо, либо вручную, либо при помощи станка, для достижения быстрого проникновения рассола для обеспечения равномерного и быстрого проникновения посолочной смеси в мышечную ткань. После инъецирования мясо можно обрабатывать далее, упаковывать в вакуумный пакет на несколько дней, или же погружать в рассол, идентичный или сходный по составу с впрыскиваемым рассолом.

Соление (вяление) погружением используется для мяса и овощей. Во время погружения соль постепенно проникает в продукт, в то время как содержащие воду растворимые компоненты продукта вытягиваются из продукта. Рассол, в который погружается продукт, можно выбрасывать после каждого применения, или же его можно постоянно подкреплять и использовать повторно, сливая только лишнюю жидкость. Потери воды при солении может составлять от 5 до 15% массы продукта. Содержание соли в рассоле может составлять от 5 до 20%.

Для распределения посолочной смеси по всему периметру мяса, производят массирование (мягкие ткани — свинина, птица и т.д.), тумблирование (говядина, конина, и т.д.). Для ускорения процесса посола также применяется тендеризация — прокалывание или надрезание мышечной ткани. Это увеличивает площадь соприкосновения с посолочной смесью или рассолом и ускорят процесс посола.

Маринование овощей может осуществляться с помощью добавления органических кислот до достижения водородного показателя pH менее 4,3.

2.1.4.4 Копчение (D4)

2.1.4.4.1 Назначение

Целью копчения является сохранение пищевых продуктов с помощью воздействия дыма, обладающего бактерицидным эффектом. Сохранность продуктов достигается также с помощью высушивания поверхностных слоев и теплового воздействия. Кроме того, копчение привносит особый вкус и в некоторых случаях процесс копчения используется для приготовления пищевых продуктов.

2.1.4.4.2 Области применения

Обычно копчение используется в обработке мяса и мясных продуктов.

2.1.4.4.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Копчением называют способ консервирования, при котором ткани мяса пропитываются продуктами теплового разложения древесины (дым, коптильная жидкость). Основным консервирующим фактором служит высушивание в атмосфере продуктов пиролиза, которые обладают асептическими и антиокислительными свойствами.

Копчение является немаловажной технологической операцией и при производстве варено-копченых, полукопченых, сырокопченых колбасных изделий, а также деликатесных групп варено-копченых, копчено-запеченных и сырокопченых цельномышечных продуктов, а также продукции из мяса птицы.

Применяют различные способы копчения: горячее копчение (температура газовоздушной смеси более 45 °C); холодное копчение (температура газовоздушной смеси не более 25 °C); путем обработки поверхности продукта коптильными жидкостями; путем добавления коптильных ароматизаторов непосредственно в продукт в процессе производства.

Копчение является одной из финальных стадий термообработки мясных продуктов. В зависимости от вида производимой продукции она следует после набивки, осадки может идти после обжарки и варки (для варено-копченых колбасных изделий) или как самостоятельная технологическая операция для сырокопченых колбасных изделий. Также для производства цельномышечной деликатесной продукции копчение следует после посола и созревания мяса.

Для копчения применяют в основном опилки и щепу твердых пород дерева (бук, ольха, дуб). Использование березы и хвойных пород категорически запрещено вследствие высокого наличия смол, которые негативно сказываются на качестве и вкусе продукта (продукт приобретает горький смолистый вкус).

2.1.4.5 Гидрогенизация/переэтерификация и фракционирование (D5)

2.1.4.5.1 Назначение

Процессы гидрогенизации, переэтерификации и фракционирования представлены в данной группе, поскольку они характерны только для масложировой отрасли пищевой промышленности [59].

Процесс гидрогенизации осуществляется с целью снижения ненасыщенности жирных кислот, входящих в состав триглицеридов растительных масел, получения продуктов с необходимыми технологическими характеристиками, консистенцией, и повышенной устойчивостью к окислению.

Назначение процесса переэтерификации заключается в модификации молекулярного (триацилглицеринового) состава жирового сырья в результате перераспределения ацильных групп в триацилглицеринах жира или масла.

Назначение процесса фракционирования — разделение масел и жиров на фракции, которые обеспечивают получение продукта с заданными свойствами.

2.1.4.5.2 Области применения

Гидрогенизация применяется в обработке растительных масел для производства маргарина и других пищевых жиров, переэтерификация — в обработке растительных масел для производства маргарина и других пищевых жиров.

Фракционирование применяется для модификации растительных масел и жиров при производстве заменителей масла какао, твердых кондитерских жиров, маргаринов, спредов, детского питания, глазурей, шоколадных масс и других кондитерских изделий.

2.1.4.5.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Гидрогенизация — процесс частичного или полного насыщения водородом непредельных связей ненасыщенных жирных кислот глицеридов, входящих в состав растительных масел и (или) жиров.

Сопровождается следующими основными реакциями:

• гидрированием полиненасыщенных кислот, например линолевой, до мононенасыщенной олеиновой и последней — до насыщенной стеариновой;
• при частичной гидрогенизации — изомеризацией, например превращением олеиновой кислоты (цис-изомер) в элаидиновую (транс-изомер), а также миграцией двойной связи, приводящей к образованию изоолеиновых кислот;
• гидролизом глицеридов до свободных жирных кислот и их взаимодействием с каталитическими металлами или их солями с образованием мыл.

Продукты (частичной) гидрогенизации жиров (гидрогенизированные жиры) представляют собой смеси твердых триглицеридов насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. В небольших количествах гидрогенизированные жиры содержат свободные жирные кислоты, продукты их распада, моно- и диглицериды, неомыляемые вещества и др.

Процесс гидрогенизации может быть периодическим или непрерывным. В первом случае применяют один автоклав, снабженный турбинной мешалкой с частотой вращения 1 с-1, во втором — батарею из нескольких (обычно трех) таких автоклавов. Гидрогенизация жиров ускоряется при повышении давления водорода и температуры, интенсификации механического перемешивания жира (предварительно тщательно рафинированного) или при барботаже водорода через его слой. В промышленности гидрогенизированные жиры получают при давлении водорода 0,2 МПа и 190 — 220 °C, технические — при 1,5 — 2,0 МПа и 190 — 250 °C.

Гидрированные жиры отделяют в специальном сборнике от не вступившего в реакцию водорода и фильтруют при 110 — 130 °C для освобождения от остатков катализатора. При загрузке в каждый автоклав емкостью 12 м3 по 6 т жира производительность батареи из трех автоклавов составляет 4 — 6 т/ч.

Фильтрация гидрогенизированных жиров осуществляется на фильтрах (например, картриджных). Для удаления остаточного никеля отфильтрованный гидрогенизированные жиры подвергается деметаллизации — обработке лимонной кислотой. Лимонная кислота связывает никель, и образуются нерастворимые соли. Затем происходят обработка отбельной глины и фильтрация. После фильтрации гидрогенизированные жиры подается на полировочный фильтр.

Жиры и масла, направляемые на переэтерификацию, должны отвечать следующим требованиям: влажность — не более 0,01%, содержание свободных жирных кислот — не более 0,1%, перекисное число — не более 0,05% иода.

Процесс переэтерификации имеет следующие стадии:

• глубокая сушка рафинированной смеси жиров;
• смешивание с катализатором (0,9 — 1,5 кг/1 т субстрата) и переэтерификация (80 — 130 °C, 0,5 — 1,0 ч);
• дезактивация катализатора (разложение водой);
• промывка, сушка, отбеливание и дезодорация продукта.

Для проведения реакции используют катализаторы: металлы (Na, K, Na-K-сплавы); алкоголяты (CH3ONa, C2H5ONa), щелочи (NaOH + глицерин), гидриды (NaH), амиды (NaNH2).

В процессе фракционирования жиры и масла разделяют на фракции с различными температурами плавления, фракционирование можно проводить для удаления нежелательных компонентов, примером чего являются депарафинизация и винтеризация, позволяющие получить жидкие масла, не дающие помутнения при низких температурах. Разделение жира или масла на фракции также позволяет получить два или более продукта с различной функциональностью из одного исходного жирового продукта. Наиболее известно применение этого типа фракционирования для получения эквивалентов масла какао или его заменителей.

Разделение фракций жиров и масел основано на различиях в растворимости триглицеридов, входящих в состав данного продукта. Эти различия непосредственно связаны с типом триглицеридов в жировой системе. Тип триглицерида определяется его жирнокислотным составом и распределением жирных кислот по отдельным позициям в молекуле триглицерида.

Компоненты жира или масла, значительно различающиеся по температуре плавления, могут быть разделены путем кристаллизации и последующей фильтрации для удаления более тугоплавкой части. При практическом осуществлении фракционной кристаллизации возможная эффективность отделения кристаллов от жидкости зависит как от способа осуществления разделения, так и от фазового поведения системы. Фракционирование можно разделить на следующие последовательные стадии: охлаждение масла ниже температуры кристаллизации для образования центров кристаллизации в результате переохлаждения; постепенный рост кристаллов и их выделение из жидкой фазы; разделение кристаллической и жидкой фаз.

Процесс фракционирования применяют в качестве автономного процесса (обычно используется при рафинировании масел) или в составе более сложного процесса. Таким образом, процесс можно объединить с гидрогенизацией на первом этапе и последующим фракционированием, например, в случае отвердевания соевого масла для исключения линоленовой кислоты, и последующим фракционированием для отделения образовавшегося стеарина, или с гидрогенизацией, применяемой к одной из фракций, отделенных в процессе фракционирования. Примером последней комбинации является отвердение косточкового пальмового стеарина, полученного с помощью фракционирования до практически нулевого йодного числа. Фракционирование можно связать с переэтерификацией для распределения фракции, полученной в процессе фракционирования, или для переэтерификации смеси, одним компонентом которой является фракции, полученные в процессе фракционирования.

2.1.4.6 Сульфитация (D6)

2.1.4.6.1 Назначение

Цель сульфитации состоит в предотвращении микробиологической деструкции, образования нежелательного цвета и в регулировании водородного показателя pH.

2.1.4.6.2 Области применения

Сульфитация применяется на консервных предприятиях.

В производстве сахара сульфитация используется для регулирования водородного показателя pH растворов и предотвращения нарастания цветности продуктов.

2.1.4.6.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Сульфитация представляет собой введение сернистого газа (SO2) в жидкость. При этом количество вводимого сернистого газа обязательно контролируют из-за его токсических характеристик. Сернистый газ можно вводить в различных формах — (1) газообразном и (2) сгенерированном виде, (3) путем сжигания серы или из сжиженного газа, (4) путем прямого расширения.

В первом случае сернистый газ подается с помощью вентилятора в абсорбционную колонну, через которую протекает жидкость.

Во втором случае, газ подается в жидком виде, из сжиженного газа или в растворе бисульфита натрия или калия. Сернистый газ также можно использовать в виде жидкости, под давлением приблизительно 5 бар, в горизонтальных цилиндрических резервуарах емкостью от 25 до 50 м3, из которого его можно затем вводить в нужный технологический поток.

В третьем случае газ подается в виде образовавшегося при сжигании комовой серы, который состоит из сернистого газа и воздуха в соотношении 1:(7 — 8).

Альтернативным источником сульфита является бисульфит аммония. Также можно использовать бисульфит натрия.

2.1.4.7 Дефекация/сатурация (D7)

2.1.4.7.1 Назначение

В основе современных методов очистки диффузионного сока лежит обработка его гидроксидом кальция (дефекация), а затем удаление его избытка углекислым газом (сатурация).

Цель дефекации — химическая очистка диффузионного сока коагуляцией содержащихся в нем коллоидов, разложение несахаров и осаждение образующихся продуктов.

Цель сатурации — адсорбционная очистка дефекованного сока. На сатурацию (насыщение CO2) поступает дефекованный сок, содержащий избыток извести. При сатурации образующийся при насыщении сока углекислым газом осадок CaCO3 служит адсорбентом, на котором адсорбируются несахара, далее осадок отделяется фильтрованием.

2.1.4.7.2 Области применения

Процессы дефекации и сатурации являются основой современных методов очистки диффузионного сока в сахарном производстве.

2.1.4.7.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

В диффузионный сок из сахарной свеклы переходит почти вся сахароза и около 80% растворимых несахаров. Поэтому диффузионный сок представляет собой поликомпонентную систему, содержащую наряду с сахарозой примеси (несахара), представленные растворимыми белковыми, пектиновыми, редуцирующими веществами и золой, аминокислотами, амидами кислот, солями органических и неорганических кислот и др., которые затрудняют получение в кристаллическом виде сахарозы. В связи с этим для получения высокого выхода товарного сахара диффузионный сок подвергается очистке с целью удаления из него как можно большего количества несахаров. Несахара, содержащиеся в диффузионном соке, различны по химической природе и физико-химическим свойствам, что и обуславливает применение совокупности различных способов их удаления за счет протекания реакций коагуляции, осаждения, разложения, двойного обмена, гидролиза, адсорбции, ионообмена.

В качестве основных химических реагентов очистки диффузионного сока применяются известь и диоксид углерода, в результате чего очистка получила наименование известково-углекислотной. Технология очистки основана на многократной последовательной обработке диффузионного сока известью и диоксидом углерода с промежуточным выводом образующегося осадка. При простоте технологических операций и дешевизне реагентов этот способ обеспечивает достаточно высокий эффект очистки диффузионного сока, а сахароза при этом почти не разлагается.

Существуют множество вариаций схем известково-углекислотной очистки, которые отличаются последовательностью операций и аппаратурного оформления. Наибольшее распространение получили схемы, включающие предварительную дефекацию (преддефекацию), основную дефекацию, первую и вторую ступени сатурации.

На стадии преддефекации под действием извести в виде известкового молока плотностью 1,18 — 1,20 г/см3, добавленной в сок в количестве 0,25 — 0,30% CaO к массе свеклы, происходит коагуляция высокомолекулярных соединений в виде нерастворимых комплексов, осаждение солей кальция органических и неорганических кислот, пектиновых веществ. Преддефекация протекает при pH20 10,8 — 11,4 и может быть организована при температуре: холодная — 35 — 50 °C в течение 30 — 40 мин.; теплая — 50 — 65 °C в течение 12 — 15 мин.; горячая — 85 — 88 °C в течение 5 — 7 мин.

Основную дефекацию проводят сразу после предварительной дефекации для разложения редуцирующих веществ, амидов кислот, солей аммония, доосаждения анионов кислот, омыления жиров. Процесс протекает при pH20 12,2 — 12,4 и искусственно создаваемом избытке извести, необходимом на следующем этапе очистки, с расходом извести 0,9 — 1,0% CaO, при перемешивании раствора. Основную дефекацию проводят в комбинированном режиме — последовательном сочетании холодной (теплой) ступени и горячей, последняя необходима для обеспечения полного разложения редуцирующих веществ, которое протекает при температуре более 85 °C. Соответственно, температура холодной ступени дефекации — 40 °C, теплой — 50 — 65 °C, горячей — 85 — 90 °C; длительность холодной ступени основной дефекации 20 — 30 мин., теплой — 10 — 15 мин., горячей — 5 - 10 мин.

Задачей первой ступени сатурации, которую проводят сразу после основной дефекации, является образование в растворе осадка карбоната кальция и адсорбция на его поверхности несахаров. Образование осадка протекает при подаче в дефекованный сок сатурационного газа, содержащего около 34% CO2, с понижением pH20 до 10,8 — 11,4 при температуре 85 — 88 °C в течение 10 мин. до достижения оптимальной щелочности 0,08 — 0,12% CaO. В процессе сатурирования в растворе протекают сложные процессы образования «углекальциевых сахаратов», система претерпевает изменения своего состояния путем последовательного формирования пересыщенного по CaO раствора, золя, геля и суспензии с кристаллическим осадком. Свежеобразованный кристаллический осадок карбоната кальция обладает наибольшей адсорбционной способностью, концентрируя на себе красящие вещества и коагулят несахаров, образовавшийся на предварительной дефекации. Образовавшийся осадок выводится из технологической линии путем фильтрования или отстаивания.

Отфильтрованный сок вновь подвергают обработке известью для разложения остаточных количеств редуцирующих веществ и амидов. Этап дефекации перед второй ступенью сатурации проводят в течение 5 мин. с расходом извести в количестве 0,4 — 0,7% CaO к массе свеклы с доведением pH20 сока до 11,5. Далее дефекованный сок обрабатывают сатурационным газом с целью образования осадка карбоната кальция и максимального перевода кальциевых солей в нерастворимые формы.

Этап второй сатурации проводят при температуре 92 — 94 °C в течение 10 мин. до оптимальной щелочности сока 0,02 — 0,025% CaO и pH20 9,0 — 9,5, при которой содержание солей кальция имеет минимальную величину и обеспечивает получение сиропа с выпарной установки с pH20 8,0 — 8,5. Образовавшийся осадок в соке второй ступени сатурации отделяют фильтрованием.

2.1.5 Тепловая обработка (E)

2.1.5.1 Бланширование (E1)

2.1.5.1.1 Назначение

Бланширование — это кратковременная обработка сырья путем нагревания в воде, в водных растворах солей или кислот либо острым паром.

Основное назначение бланширования — инактивирование ферментов, вызывающих нежелательные изменения сырья, приводящие к порче его или понижению качества не только в процессе переработки, но нередко даже и во время хранения готовой продукции.

Кроме того, процесс бланширования облегчает проведение последующих технологических процессов, а также способствует улучшению качества готовой продукции за счет уменьшения объема сырья путем удаления воздуха, содержащегося в растительных тканях, и частичного выделения из них воды. Это способствует, с одной стороны, более плотному заполнению консервируемым продуктом полезного объема консервной тары (повышению коэффициента ее использования), а с другой, — уменьшению внутреннего давления, образующегося в банке при стерилизации, и повышению вакуума в ней;

2.1.5.1.2 Области применения

Бланширование является важным этапом в обработке фруктов и зеленых овощей.

Бланширование используется для обработки мясного сырья при производстве консервов для питания детей раннего возраста.

2.1.5.1.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Перед бланшированием пищевые продукты подогреваются. Бланширование может сопровождаться использованием систем прямого или косвенного нагрева, что обусловлено видом продукта. Прямой нагрев, как правило, выполняется с помощью погружения в горячую воду, при температуре от 80 до 100 °C или с помощью воздействия острого пара. Процесс происходит обычно в горизонтальных камерах. Время пребывания в бланширователе может варьироваться приблизительно от 1 до 5 минут, в зависимости от вида обрабатываемых фруктов или овощей. Прямого контакта с водой некоторых продуктов следует избегать, поэтому в таких случаях применяются теплообменники, работающие на горячей воде или на пару. После бланширования продукт охлаждается с помощью либо воды, либо воздуха.

2.1.5.2 Варка и кипячение (E2)

2.1.5.2.1 Назначение

Варка и кипячение представляют собой основные тепловые процессы, применяемые практически во всех технологиях производства продуктов питания.

Эти процессы изменяют также структуру, цвет и содержание влаги продуктов и могут облегчать последующие виды обработки.

2.1.5.2.2 Области применения

Варка и кипячение применяется для производства продуктов питания

2.1.5.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Варка может осуществляться в следующих средах: водяная ванна, варка с водяным распылением, паровая варка, обработка горячим воздухом и микроволновая.

Варка с погружением в кипящую воду позволяет получить лучшую однородность нагревания. Погружение в горячую воду приводит к потере массы и к выделению протеинов и жиров в воду. Кипячение представляет собой варку жидких сред путем доведения их до температуры кипения.

Варка с водяным распылением обеспечивает хорошую равномерность нагревания. Сущность данной тепловой обработки заключается в одновременном воздействии воды, проходящей через распылители и насыщенного пара, который поднимается из коллектора накопления, в нижней части котла, нагреваемого змеевиками или ТЭНами.

В паровых котлах распылитель воды отсутствует, и нагревание происходит только в результате образующегося в коллекторе накопления пара.

Печи обработки горячим воздухом оснащены, когда это требуется для контроля влажности поверхности, впуском пара и рециркуляцией горячего воздуха, образующегося в результате прохождения через теплообменники.

В микроволновой печи продукт нагревается при прохождении через него микроволн, в результате чего генерируемое изнутри продукта тепло обеспечивает быструю варку.

В технологии производства колбас и продуктов из мяса, варка является обязательным процессом для всех видов изделий кроме сырокопченых и сыровяленых изделий.

2.1.5.3 Обжаривание (E3)

2.1.5.3.1 Назначение

Назначение данного процесса состоит в подготовке продовольственного сырья к основным процессам тепловой обработки и улучшении качественных показателей, в частности вкусовых.

2.1.5.3.2 Области применения

Процесс применяют в производстве консервной. продукции.

2.1.5.3.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Обжаривание используется при изготовлении некоторых закусочных и обеденных консервов. Продолжительность обжаривания устанавливают опытным путем для каждого вида продукта.

Целевое назначение — размягчение продукта и придание ему приятного вкуса и аромата. Обжаривание осуществляется в механизированных паромасляных печах. Нарезанные овощи, входящие в состав целевого продукта, обжаривают при температуре 120 — 160 °C в течение 5 — 20 мин в зависимости от вида овощей и назначения готового продукта (количество масла в печи в 4 — 5 раз превышает массу обжариваемого сырья).

Разновидностью обжаривания является пассерование, при котором количество масла в 5 — 6 раз меньше массы обрабатываемых овощей. Перед пассерованием овощи нагреваются до температуры 130 — 140 °C, до появления легкого золотистого оттенка. Затем пассерование ведется при температуре 102 — 110 °C. Для пассерования овощей применяются двустенные котлы, или паровые плиты, которые позволяют пассеровать овощи в тонком слое и в небольшом количестве жира.

Обжаривание может проходить периодически или непрерывно. К стандартному оборудованию для периодической обжарки относится барабанный обжарочный аппарат, вращающийся дисковый обжарочный аппарат, обжарочный аппарат с псевдоожиженным слоем и обжарочный аппарат с фонтанирующим слоем. Общим для всего оборудования является то, что продукт одновременно нагревается и перемешивается. Продукт может находиться в непосредственном контакте с горячим воздухом, это называется конвективным теплообменом, или в контакте с нагреваемой поверхностью, это называется кондуктивным теплообменом. Как правило, комбинируются оба этих способа. Охлаждение выполняется в отдельном оборудовании. Это может быть либо решето для охлаждения, когда через него пропускается воздух, либо охладитель с фонтанирующим слоем, либо любое другое оборудование, в котором сырье находится в контакте со свежим воздухом. Можно выполнять охлаждение водой в пекарной камере и иногда в охлаждающем оборудовании. Циклоны используются как составляющая часть процесса для удаления пыли, которая состоит в основном из остатков продуктов и кожуры (мякины), содержащейся в отходящем потоке теплоносителя. После этого извлеченный материал перерабатывается. Охлажденный воздух удаляется в окружающую среду.

2.1.5.4 Жарение (E4)

2.1.5.4.1 Назначение

Задачей жарения является тепловая обработка продукта в пищевом масле при температурах около 200 °C. Обычно используется растительное масло или смесь животного жира и растительного масла [33, 58, 59].

2.1.5.4.2 Области применения

В производстве консервной и мясной продукции.

2.1.5.4.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Различают следующие приемы жарения:

на жарочной поверхности с небольшим количеством жира; жир предварительно нагревают до высокой температуры;

в закрытой камере жарочного шкафа в неглубокой таре с небольшим количеством нагретого жира;

путем погружения в жир (во фритюре) — на открытой поверхности с большим количеством нагретого жира, помещенного в жарочную ванну.

Температурный режим, используемый при разных способах жарения, можно варьировать в зависимости от вида продукта.

При жарении на открытой поверхности в качестве среды, передающей тепло, используют нагретый жир, благодаря небольшой теплопроводности жир защищает продукт от местного перегрева и способствует равномерному нагреву всей поверхности.

В начальный период жарения, расплавленный жир обеспечивает равномерный нагрев поверхности продукта до температуры, не превышающей 100 °C.

При этом поверхностный слой продукта обезвоживается за счет испарения влаги и процесса термовлагопроводности, вызывающего перенос влаги в направлении движения потока тепла — от поверхностного слоя продукта к центру. Дальнейший нагрев обезвоженного поверхностного слоя продукта вызывает термический распад веществ, входящих в его состав, с образованием новых химических веществ (частью летучих), обладающих специфическим ароматом и вкусом жареного, характерным для данного вида продукта.

Начинается этот процесс примерно при температуре около 105 °C и усиливается при дальнейшем повышении температуры. Нагрев свыше 135 °C приводит к ухудшению органолептических показателей продукта, в связи с образованием веществ, обладающих запахом и вкусом горелого.

При жарении в тонком слое жира на нагретый жир помещают продукт, поверхность которого быстро обезвоживается и покрывается корочкой. Для получения корочки с обеих сторон продукт переворачивают. Передача тепла внутренней части продукта в процессе жарения производится за счет теплопроводности самого продукта.

При жарении путем погружения в жир (во фритюре) продукт полностью погружают в жарочную ванну с нагретым жиром, что обусловливает образование корочки на всей поверхности продукта. В этом случае передача тепла от нагреваемой среды продукту осуществляется теплопроводностью. Жарение во фритюре может производиться плавающим и погруженным способом, причем производительность второго способа значительно выше. Жарение во фритюре находит широкое применение для доведения до готовности таких продуктов, как картофель, и может осуществляться с использованием аппаратов периодического и непрерывного действия.

При жарении в камере жарочного шкафа (радиационно-конвекционный способ) продукт поливают растопленным жиром и помещают в жарочный шкаф, в котором нагревание продукта производится в основном (на 80 — 85%) за счет излучения (радиацией) от нагретых поверхностей камеры и частично благодаря теплопроводности горячего пода и конвекции перемещающихся потоков воздуха.

При жарении в поле ИК-излучений продукт (мясо, рыба) жарят на открытом огне (без дымообразования), помещая его на металлическую решетку, предварительно смазанную жиром. После обжаривания продукта с одной стороны решетку переворачивают и обжаривают продукт с другой стороны. Этот способ используют при жарении продукта в специальных аппаратах — электрогрилях, где он подвергается воздействию излучения электронагревательных элементов.

2.1.5.5 Пастеризация и стерилизация (E5)

2.1.5.5.1 Назначение

Консервирование пищевых продуктов основано на достижении промышленной стерильности. Тепловая обработка для консервирования продуктов является одной из основных технологий, используемых для этой цели в производстве продуктов питания. Тепловая обработка прекращает бактериальную и ферментативную деятельность, и таким образом, предотвращает ухудшение качества и быструю порчу продуктов. В процессах тепловой обработки можно применять различные температурно-временные комбинации в зависимости от свойств продукта и требований к сроку хранения.

Пастеризация представляет собой регулируемый процесс нагрева, используемый для уничтожения жизнеспособных видов каких-либо микроорганизмов, то есть, болезнетворных или вызывающих гниение, которые могут быть в некоторых мясных продуктах и других пищевых продуктах.

Стерилизация представляет собой регулируемый процесс нагрева, используемый для уничтожения активных и споровых форм микроорганизмов, которые могут иметься в консервированных продуктах. Это достигается с применением влажного нагревания, сухого нагревания, фильтрации, облучения или химическими способами. В сравнении с пастеризацией, используется тепловая обработка при температуре выше 100 °C в течение достаточно продолжительного периода времени, чтобы добиться стабильного срока хранения продукта.

2.1.5.5.2 Области применения

Пастеризация и стерилизация используется для обработки всех типов продуктов в производстве продуктов питания.

2.1.5.5.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Температура пастеризации может составлять от 62 до 95 °C, время пастеризации варьируется от секунд до минут. При периодической пастеризации применяется температура от 62 до 65 °C в течение максимум 30 мин. При кратковременной высокотемпературной пастеризации применяется температура от 72 до 75 °C в течение 15 — 240 с. При кратковременной пастеризации с высокой степенью нагрева применяется температура от 85 до 95 °C в течение 1 — 25 с.

Периодическая пастеризация выполняется в сосудах с мешалкой. Иногда продукт, пастеризуются после изготовления консервов. При этом продукты в контейнерах погружаются в горячую воду или проходят через паровой туннель. Для непрерывной пастеризации используются прямоточные теплообменники, например, трубчатые, или пластинчатые. Они включают в себя участки нагрева, выдержки и охлаждения.

Как правило, для стерилизации продукт консервируется в таре и затем проходит тепловую обработку в стерилизаторе (автоклаве) паром или горячей водой. Стерилизаторы могут быть периодического или непрерывного действия. При стерилизации влажным нагревом температура составляет обычно от 110 до 130 °C со временем стерилизации от 20 до 40 мин. Однако если условия не благоприятствуют росту спор, можно применять более низкие температуры в течение более коротких периодов времени.

В плодоперерабатывающих организациях чаще используют вертикальный автоклав — стерилизатор на две или четыре корзины. Для стерилизации томат-пасты, пюре, сахарных растворов и воды для диффузионных установок сахарных заводов применяют пароконтактные устройства. В них нагрев осуществляется в результате непосредственного контакта среды с паром.

Жидкий продукт распыляется в пароконтактном нагревателе и мгновенно обрабатывается паром из дистиллированной воды. Затем продукт поступает в вакуум-камеру, где в результате испарения удаляется перешедший в него конденсат, летучие кислоты, придававшие продукту нежелательный запах и привкус.

Режим стерилизации зависит от вида продукции, размера и вида тары. Так, консервы с твердой продукцией прогреваются дольше, чем с жидкой. Жестяная тара прогревается быстрее, чем стеклянная. Поэтому для каждого вида продуктов разработан специфический режим стерилизации.

В малокислых пищевых продуктах с pH выше 4,2 (овощные, рыбные, мясные консервы) хорошо развиваются всевозможные гнилостные анаэробные и другие микроорганизмы, споры которых очень термоустойчивы (например, возбудители ботулизма). Поэтому такие консервы стерилизуют при температуре выше 100 °C.

Если же активная кислотность продукта высока — pH ниже 4,2 (фруктовые консервы), то достаточно 100 °C и ниже, чтобы подавить плесени и дрожжи, которые хорошо развиваются в кислой среде, но нетермоустойчивы. Кислая среда снижает термоустойчивость спор других микроорганизмов.

К тепловой стерилизации относится асептический метод консервирования.

Принцип его заключается в том, что тепловая стерилизация пищевого продукта осуществляется до фасовки в тару, а для того чтобы гарантировать микробиологическую стабильность продукта при хранении, принимают меры против вторичного заражения стерильного продукта при фасовке и после нее. Особую ценность этот метод консервирования представляет в отношении сохранения фруктовых полуфабрикатов (пюре) в резервуарах большой вместимости (15 — 50 т).

Для стерилизации консервов используют также тиндализацию — метод повторной стерилизации с интервалами между варками в 20 — 28 ч. Этот метод позволяет проводить стерилизацию при установленной продолжительности при несколько пониженной температуре. При такой обработке первоначальная консистенция сырья почти не изменяется, качество продукта лучше в сравнении с обычной стерилизацией (например, плоды компота не развариваются, имеют упругую, плотную консистенцию).

К особым вариантам тепловой стерилизации относится применение переменного электрического тока высокой и сверхвысокой частоты. При этом стерилизация происходит за несколько секунд, и консервы получаются высокого качества. Однако внедрение процессов ВЧ- и СВЧ-обработки в практику консервирования лимитируется сложностью оборудования, относительно высокой энергоемкостью процесса, трудностью контроля температурного режима в банке во время обработки и т.д.

2.1.5.6 Влаготепловая обработка (E6)

2.1.5.6.1 Назначение

Процесс применяется в производстве растительных масел для ослабления связей масла с частицами мятки, что облегчает отделение масла при прессовании [33, 58, 59].

2.1.5.6.2 Области применения

Применяется в производстве растительных масел.

2.1.5.6.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Если измельченные масличные семена направить после вальцевого станка в пресс, то, несмотря на большое давление в прессе удастся извлечь небольшое количество масла, содержащегося в мятке (примерно 10 — 15% от большего содержания).

При нагревании мятки снижается вязкость масла, что облегчает его последующее вытекание из прессуемого материала.

В производственных условиях процесс влаготепловой обработки — приготовление мезги — слагается из двух периодов.

Первый период — увлажнение мятки и подогрев до температуры 60 °C. Подогрев при увлажнении необходим для более равномерного распределения влаги в мятке. В течение этого периода происходит процесс избирательного смачивания и производится основная работа по уменьшению связанности масла на поверхности частиц мятки.

Второй период — высушивание и нагрев увлажненной мятки. Влажность готовой мезги доводят до уровня, обеспечивающего достижение физико-механических свойств, необходимых для работы шнекового пресса данного типа.

Конечная влажность готовой мезги низкая, материал подсушивают при непрерывно повышающихся температурах (от 60 до 110 °C).

Подготовку мезги к прессованию производят последовательно в пропарочно-увлажнительном шнеке (инактиваторе), групповой жаровне.

2.1.5.7 Тостирование (E7)

2.1.5.7.1 Назначение

Цель тостирования — удаление растворителя из обезжиренного экстракцией материала (шрота) отгонкой для получения кормового продукты и сокращения потерь растворителя в производстве [33, 58, 59].

2.1.5.7.2 Области применения

Применяется в производстве растительных масел.

2.1.5.7.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Обезжиренный остаток сырья после экстракции — шрот выходит из экстрактора с высоким содержанием растворителя и влаги (25 — 40%), поэтому его направляют в шнековые или чанные (тостеры) испарители, где из него удаляют бензин.

Механизм и кинетика процесса отгонки растворителя из шрота после экстракции аналогична процессу сушки. Удаление растворителя путем отгонки осуществляется в перемешиваемом слое материала под действием острого и глухого водяного пара в специальных чанных испарителях — тостерах в условиях вакуума. Температура процесса зависит от вида масличного сырья, условия проведения процесса при различном давлении и необходимости обезвреживания антипитательных веществ.

2.1.6 Концентрирование под воздействием тепла (F)

2.1.6.1 Выпаривание/испарение (жидкость — жидкость) (F1)

2.1.6.1.1 Назначение

Выпаривание/испарение представляет собой частичное или полное обезвоживание жидких пищевых продуктов с помощью кипения жидкости при атмосферном или пониженном давлении. Например, жидкие продукты можно концентрировать с 5% содержания сухих веществ до более 72%, в зависимости от вязкости концентратов. Эти технологические процессы применяются для предварительно концентрированных пищевых продуктов с целью увеличения содержания сухих веществ в продукте и изменения цвета продукта.

2.1.6.1.2 Области применения

Выпаривание/испарение применяются практически во многих технологиях производства продуктов питания. Они используются, например, для производства производных овощных и фруктовых паст и пюре, приправ, сахара.

2.1.6.1.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Пищевые продукты, подвергаемые концентрированию, представляют собой сложную систему, в которой кроме истинных водных растворов сахаров, органических кислот, минеральных солей и других веществ содержатся взвешенные частицы различной степени дисперсности.

Выпаривание воды сопровождается сложными физико-химическими изменениями. В процессе выпаривания увеличиваются плотность продукта и его вязкость. Под действием тепла происходит коагуляция белков, некоторый гидролиз сложных органических соединений, а также реакции соединения — меланоидинообразования, карамелизации и ряд других.

Таким образом, при концентрировании непрерывно изменяются основные свойства продукта. Поэтому подбор режимов и условий концентрирования является важнейшей работой в создании технологического процесса и устройств для концентрирования пищевых продуктов.

Также выпаривание/испарение применяется для удаления остаточной влаги из масла на ранних стадиях извлечения растительных масел и рафинации.

Выпаривание проводят при таком режиме, при котором можно наиболее полно сохранить ценные компоненты продукта и свойственные ему цвет, вкус и запах. Это можно достигнуть при низких температурах кипения и кратковременном пребывании продукта в выпарных аппаратах.

Для нагревания массы до температуры кипения можно применять любой теплоноситель, но в пищевой промышленности, как правило, используют водяной пар, который называют греющим или первичным в отличие от вторичного (сокового) пара, образующегося при выпаривании растворов.

Процесс можно проводить при атмосферном давлении или под вакуумом.

При выпаривании при атмосферном давлении вторичный пар обычно отводят в атмосферу. Этот способ является наиболее простым, но малоэкономичным, ухудшающим качество продукта за счет высокой температуры нагрева.

При выпаривании под вакуумом точка кипения раствора снижается, и это позволяет использовать для обогрева выпарных аппаратов пар низкого давления. Достоинством вакуум-аппаратов являются уменьшение потерь тепла в окружающую среду и увеличение полезной разности между температурами греющего пара я кипящего раствора.

Выпаривание может осуществляться в одном выпарном аппарате (однокорпусная установка) либо в нескольких последовательно установленных аппаратах (многокорпусная установка).

Однокорпусная установка применяется для выпаривания относительно небольшого количества жидкости, когда экономия теплоты не имеет большого значения.

Многокорпусная выпарная установка состоит из нескольких однокорпусных выпарных аппаратов, соединенных последовательно. В этих установках для обогрева второго и последующего корпусов используется вторичный (соковый) пар. Передача тепла осуществляется за счет разности между температурой греющего пара и температурой кипения раствора. Пониженная температура кипения достигается снижением давления в каждом последующем аппарате по сравнению с предыдущим.

В прямоточной выпарной установке благодаря перепаду давлений раствор из предыдущего корпуса в последующий переходит самотеком параллельно протекающему пару. При переходе из предыдущего корпуса в следующий раствор оказывается перегретым вследствие того, что попадает в пространство с более низкой температурой и меньшим давлением. В результате самоиспарения удаляется некоторое количество воды.

Соковый пар из последнего корпуса поступает в барометрический конденсатор.

В противоточной установке применяется встречное взаимное движение упариваемого раствора и греющего пара. Раствор поступает в последний корпус и в концентрированном виде выходит из первого в случае нумерации корпусов по пару.

Поскольку давление в корпусах по мере передвижения продукта увеличивается, он передается из корпуса в корпус насосами.

Выпарные аппараты, используемые для концентрирования соков, должны обеспечивать быстрое проведение процесса выпаривания без заметного ухудшения цвета, вкуса и химического состава. Они должны быть экономичны, т.е. обладать высокой испарительной способностью при относительно невысоком расходе греющего пара, обеспечивать непрерывную работу и удобство обслуживания.

Регулирование процесса выпаривания должно проводиться автоматически.

Для концентрирования термолабильных ягодной и цитрусовой продукции используют низкотемпературный выпарной аппарат с двумя испарителями.

Испарение и конденсация достигаются при помощи циркулирующего аммиака или другого холодильного агента в жидком и газообразном состоянии. Сжатые пары аммиака через газоохладитель поступают в испаритель, где конденсируются, отдавая тепло на испарение продукта. Жидкий аммиак стекает в резервуар, а оттуда в аммиачный испаритель. Испаритель одновременно действует как конденсатор. Когда пар из продукта конденсируется и свою скрытую теплоту испарения отдает жидкому аммиаку, тот испаряется. Пары аммиака засасываются компрессором. Частично сконденсированный сок из испарителя первого корпуса через сепаратор поступает в испаритель второго корпуса. В межтрубное пространство этого испарителя подаются соковые пары из сепаратора первого корпуса. Здесь осуществляется окончательное концентрирование сока до 50 — 70%. Продукт перекачивается циркуляционными насосами.

В установке поддерживается вакуум в пределах 90 — 92 кПа. Низкая температура выпаривания в сочетании с быстрым прохождением продукции через аппарат обеспечивает получение продукта высокого качества как по органолептическим, так и по физико-химическим показателям.

Другую возможность относительно щадящего и непрерывного выпаривания в тонком слое представляют пластинчатые выпарные аппараты.

Выбор подходящей выпарной установки определяется видом обрабатываемого продукта. Кроме того, необходимо учитывать следующие аспекты: требуемая производительность по продукту и по испаренной влаге; степень концентрации, содержание сухих веществ в исходном продукте; теплочувствительность продукта, возможная температура и продолжительность обработки; реологические свойства продукта, тенденция к пригоранию; расходы на установку и эксплуатацию в зависимости от испарительной способности греющей поверхности.

В зависимости от специфических свойств продукта и технологических критериев (продолжительность обработки и пределы вязкости) можно приблизительно определить тип выпариваемого аппарата (таблица 2.3).

Таблица 2.3

Стандартные общие концентрации сухих веществ для различных типов испарителей

При возможности выбора одной из нескольких типов выпарных установок наряду с таким фактором, как качество продукции, необходимо учитывать и чисто экономические — потребность в паре, воде, габаритные размеры установки и т.д.

Данный тепловой процесс применяется и в масложировом производстве.

Сырьем для получения лецитина (рисунок 2.6) служат растительные масла. Точнее побочный продукт их рафинации — фосфатидная эмульсия. Она образуется на стадии гидратации растительных масел.

Рисунок 2.6 — Схема последовательности технологических операций получения лецитина

Гидратация масел направлена на выведение из них фосфорсодержащих веществ. В масло дозируется вода (для получения пищевого лецитина обязательно проводить водную гидратацию, не применяя растворов кислот или других электролитов), смесь масла с водой перемешивается и образовавшийся в результате этого в масле осадок (фосфатидная эмульсия) затем отделяется от масла. Данный осадок состоит из 50 — 65% воды, 20 — 30% фосфолипидов и 15 — 20% масла, которое подвергалось гидратации. Для получения из данного осадка жидкого лецитина его влажность необходимо довести до значений менее 1%, что осуществляется при нагревании его под вакуумом. Полученный продукт содержит не менее 60% фосфолипидов, приблизительно 39% масла и не более 1% воды.

Стоит отметить, что для получения качественного лецитина растительное масло еще перед гидратацией должно быть подвергнуто фильтрации, для того, чтобы в фосфатидную эмульсию, а далее и в лецитин не попали нежировые нерастворимые примеси.

2.1.6.2 Сушка (F2)

2.1.6.2.1 Назначение

Сушка — процесс удаления влаги из продукта путем ее испарения и отвода образовавшихся паров. Это сложный тепломассообменный процесс, связанный с затратами теплоты на фазовое превращение воды в пар, скорость его во многих случаях определяется скоростью внутридиффузионного переноса влаги в твердом теле.

2.1.6.2.2 Области применения

Наиболее распространенными областями применения процесса сушки являются производство сушеных продуктов питания, производство сахара.

2.1.6.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Выбор метода сушки и типа сушилки осуществляется на основании анализа материала как объекта сушки, при этом большое значение имеют формы связи влаги с материалом. Различают следующие формы связи влаги с материалом: химически, физико-химически и физико-механически связанную.

Химически связанная влага определяется ионной или кристаллогидратной связью, не удаляется при нагревании до 100 — 120 °C, разрушается путем химического воздействия или нагревом до высоких температур.

Физико-химически связанная влага удерживается на внутренней поверхности пор материала адсорбционными силами (адсорбционно, осмотически и капиллярносвязанная влага).

Физико-механически связанная влага находится в крупных капиллярах, на наружной поверхности продукта и удерживается капиллярным давлением.

В качестве объектов сушки выступают пищевые продукты, которые могут быть кристаллическими телами, как, например, сахар или коллоидно-дисперсными системами, как, например, овощи и фрукты.

Сушильные установки, применяемые в пищевой промышленности, отличаются разнообразием конструкций и подразделяются [3]:

• по способу организации процесса (периодические или непрерывного действия);
• по состоянию слоя (плотный, неподвижный, пересыпающийся, кипящий и др.);
• по виду используемого теплоносителя (воздух, газ, пар, топочные газы и др.);
• по способу передачи теплоты (конвективные — подвод теплоты осуществляется при непосредственном контакте сушильного агента с высушиваемым материалом; кондуктивные — подвод теплоты осуществляется путем передачи от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку; радиационные — подвод теплоты осуществляется путем передачи инфракрасными излучателями; диэлектрические — подвод теплоты осуществляется путем нагревания материалов в поле высокой частоты);
• по давлению воздуха в сушильной камере (атмосферные, вакуумные, сублимационные и др.);
• по направлению движения материала и сушильного агента (прямоточные и противоточные);
• по схеме циркуляции сушильного агента, способу обслуживания и т.п.

Классификация сушильных установок представлена на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 — Классификация сушильных установок

Применяются разнообразные типы сушилок: с псевдоожиженным слоем, сушильные камеры или лотковые сушилки, конвейерные или ленточные сушилки, пневматические, сушилки с мгновенным парообразованием и/или кольцевые, барабанные, туннельные, паровые пучковые, вакуумные сушилки и др.

Наиболее широкое распространение получили барабанные сушилки, которые отличаются высокой производительностью и относятся к конвективным сушилкам. В качестве сушильного агента в них используют воздух и дымовые газы. Барабанные сушилки представляют собой вращающиеся металлические цилиндры с небольшим наклоном, оснащенные изнутри порогами рассева, которые создают каскадирование продукта через поток горячего воздуха и его перемещение в сушилке. Поток воздуха может быть прямоточным или противоточным. Перемешивание продуктов и большая площадь продукта, подвергающаяся воздействию воздуха, обеспечивает высокую интенсивность и равномерность сушки продуктов. В особенности этот метод подходит для продуктов, которые склонны к агломерации в ленточных или лотковых сушилках. Он применяется в сахарной промышленности для сушки сахара.

Сушилки с псевдоожиженным слоем используют для сушки различных мелкозернистых продуктов. Внутри сушилок находятся одна или несколько ступенчатых решеток с перфорированными основаниями, на которых находится слой продукта глубиной до 15 см. Горячий воздух продувается через слой, в результате чего продукт сжижается в потоке воздуха, что приводит к интенсивному перемешиванию. Воздух служит в качестве средства обезвоживания и псевдоожижения, одновременно. Эти сушилки могут быть периодического или непрерывного действия. Сушилки с псевдоожиженным слоем компактны и обеспечивают оптимальный контроль условий высушивания, относительно высокий тепловой кпд и высокую степень высушивания. Такие сушилки обладают большой интенсивностью теплопередачи и массообмена и, следовательно, обеспечивают короткое время сушки. Обезвоживание может выполняться при температуре воздуха ниже 100 °C, а также при температуре до 170 °C или выше, в зависимости от продукта. Используются для сушки сахара.

Сушильные камеры или лотковые сушилки состоят из изолированного шкафа, оснащенного неглубокой сеткой или перфорированными лотками, в каждом из которых размещается тонкий слой продукта. В камере циркулирует горячий воздух. Для направления воздуха над каждым лотком и/или сквозь каждый лоток, с целью равномерного распределения воздуха, используется система каналов и направляющих перегородок. Такие сушки применяются в небольших производствах и не требуют больших затрат и технического обслуживания. Вместе с тем, с их помощью достаточно сложно обеспечивать качество различных продуктов и осуществлять контроль качества. Используются для сушки фруктов и овощей.

Конвейерные или ленточные сушилки представляют собой конвейерные камеры, внутри которых расположены конвейеры, снабженные вентиляционным оборудованием. Сушка продукта в них осуществляется чистым нагретым воздухом. Конвейерные сушилки могут быть одноярусными и многоярусными, в которых материал перемещается, пересыпаясь с одного конвейера на другой. Такие сушилки нашли применение для высушивания овощей и фруктов.

В туннельных сушилках тонкие слои продуктов сушатся на лотках, которые расставлены на ленте конвейера, движущегося через изолированный туннель, или на перемещающихся по рельсам тележках. Подаваемый в туннель горячий воздух взаимодействует с материалом в прямотоке или противотоке. Такие сушилки применяют для сушки долго сохнущих материалов — овощей и фруктов.

Вакуум-сублимационные сушилки работают при остаточном давлении в сушильной камере 13,3 — 133,3 Па. При этом давлении сублимационная сушка протекает при отрицательных температурах, а вода находится в состоянии льда. При сублимационной сушке продукты сначала замораживают, а потом помещают в вакуумную камеру, где производится откачка давления остаточных газов до 2,7 — 8,0 Па. В вакууме происходит интенсивное испарение льда с поглощением теплоты. Испаряемая влага конденсируется в десублиматорах, охлаждаемых до температуры ниже 55 °C. Вакуум-сублимационные сушилки используются для сушки мяса и мясных изделий, овощей.

2.1.7 Обработка путем удаления тепла (G)

2.1.7.1 Охлаждение (G1)

2.1.7.1.1 Назначение

Охлаждение — процесс понижения температуры материалов путем отвода от них теплоты.

Применяется для понижения температуры пищевых продуктов с одной температуры до другой или до требуемой температуры хранения. Охлаждение представляет собой технологию обработки, при которой температура продукта снижается и поддерживается в интервале от минус 1 до плюс 8 °C. Задачей охлаждения является снижение интенсивности биохимических и микробиологических изменений в продуктах, продление срока хранения свежих и переработанных продуктов или поддержание определенной температуры при обработке продуктов. Охлаждение используется также для стимулирования изменения агрегатного состояния, например, кристаллизации.

2.1.7.1.2 Области применения

Охлаждение применяется для обеспечения сохранности скоропортящихся продуктов питания.

2.1.7.1.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование.

Для снабжения потребителей охлажденными пищевыми продуктами требуется сложная система распределения, включающая в себя охлаждаемые хранилища, транспортные средства с рефрижераторами и охлаждаемые витрины для розничной торговли. Охлажденные пищевые продукты можно разделить на три категории, в соответствии с температурой хранения.

Первая — от минус 1 °C до плюс 1 °C для колбасных изделий, разделанного и копченого мяса;

Вторая — от 0 °C до плюс 5 °C для пастеризованных мясных консервов и кондитерских изделий;

Третья — от 0 °C до плюс 8 °C для сырого вяленого мяса и др.

Самым эффективным по скорости охлаждения считается вакуумный метод, гидроохлаждение, воздушное охлаждение и снегование. В настоящее время широко используется воздушный метод охлаждения продуктов в различных его модификациях.

Воздушный метод охлаждения применяется:

• в холодильных камерах для обычного хранения продуктов, где средняя скорость движения воздуха примерно равна 1 — 1,5 м/с, а кратность циркуляции равна 30 — 40 объемов в час;
• в тоннельных камерах при условии предварительного охлаждения или же в камерах другого типа, где скорость движения воздуха от 3 до 4 м/с;
• в специализированных аппаратах, в которых осуществляется интенсивное охлаждение воздухом с применением высоких скоростей его движения (до 5 м/с) и при большой кратности циркуляции воздуха (до 150 объемов/час).

Так как в основном пищевые продукты имеют небольшую теплопроводность, то их охлаждение осуществляется достаточно медленно — в течение нескольких часов или даже суток.

2.1.7.2 Замораживание (G2)

2.1.7.2.1 Назначение

Замораживание пищевых продуктов — это способ консервирования продуктов, заключающийся в понижении температуры замораживаемого продукта ниже точки его замерзания. Эта так называемая криоскопическая точка зависит от концентрации растворимых веществ в клеточном соке, при которой часть содержащейся в продукте воды переходит в твердое состояние.

2.1.7.2.2 Области применения

Замораживанию подвергают такие виды пищевых продуктов, как например: фрукты, овощи и мясо.

2.1.7.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Во время замораживания сначала отводится тепло для снижения температуры продукта до точки замерзания с параллельно происходящим процессом отведения тепла вследствие респирации (для свежих продуктов). После этого выделяется латентное тепло кристаллизации, и формируются кристаллы. В таблице 2.4 приведены типичные точки замерзания различных продуктов, относящихся к данному ИТС.

Таблица 2.4

Типичные точки замерзания различных продуктов

Существует большое разнообразие методов и оборудования для замораживания продуктов питания. К наиболее распространенным морозильным установкам относятся воздуходувные, ленточные, с псевдоожиженным слоем, с поверхностным охлаждением, погружные и криогенные морозилки.

В периодических воздуходувных морозилках холодный воздух с температурой минус 30 — 40 °C циркулирует вокруг продуктов со скоростью 1,5 — 6 м/с. В таких морозилках продукты укладываются на поддонах в помещениях или камерах.

В непрерывно действующих морозильных установках поддоны, на которых укладываются продукты, размещаются на тележках или, продукты перемещаются по туннелю замораживания с помощью конвейерных лент. Иногда используются многофазные туннели с несколькими лентами. Во время перемещения продуктов с ленты на ленту происходит разделение слипшихся продуктов. Толщина слоя продуктов на лентах может составлять от 25 до 125 мм. В воздуходувных морозилках циркулируют большие объемы воздуха, однако это может привести к окислительным изменениям неупакованных продуктов. Влага из продуктов конденсируется на змеевиках системы охлаждения, это делает необходимым частое размораживание. Кроме этого, применяется замораживание в потоке воздуха с температурой ниже минус 50 °C движущегося со скоростью до 45 м/с.

Принцип действия противоточной морозильной установки (например: ленточной или винтовой), идентичен принципу действия воздуходувной установки, за исключением того, что замораживаемые продукты перемещаются через противоток холодного воздуха или жидкого азота [34]. Это уменьшает испарение воды из продуктов.

В аппаратах с псевдоожиженным слоем пищевые продукты обрабатываются воздухом с температурой от минус 25 °C до минус 40 °C. Воздух проходит вертикально вверх через перфорированный лоток или конвейерную ленту, а также через слой продукта толщиной от 2 до 20 см. Форма и размер кусочков продукта определяется толщиной псевдоожиженного слоя и скоростью воздуха для псевдоожижения. В такой системе продукты имеют большую площадь соприкосновения с воздухом, чем в воздуходувных установках, что обусловливает одновременное и равномерное замораживание.

В морозильных установках с поверхностным охлаждением вертикальные или горизонтальные полые пластины охлаждаются хладагентом с температурой около минус 40 °C. Продукты размещаются на поверхности тонкими слоями. Иногда пластины немного прижимаются друг к другу. Это усиливает контакт между продуктами и охлаждающими пластинами. Преимущество таких морозилок состоит в том, что происходит незначительное обезвоживание продуктов, что сокращает частоту выполнения размораживания.

В погружных морозильных установках упакованные продукты проходят через ванну с охлажденным гликолевым, соляным, глицериновым раствором или с раствором хлорида кальция на погружном сетчатом конвейере. С помощью этого метода достигается высокая интенсивность замораживания. Он применяется, например, для предварительного замораживания, завернутой в пленку домашней птицы перед воздуходувным замораживанием.

При криогенном замораживании пищевые продукты находятся в непосредственном контакте с хладагентом, в качестве которого может использоваться твердый или жидкий углекислый газ или жидкий азот. Хладагент испаряется и сублимируется, забирая тепло из продуктов, в результате происходит быстрое замораживание. Хладагенты на основе жидкого азота и углекислого газа без цвета, без запаха и инертны.

2.1.7.3 Сублимационная сушка/лиофилизация (G3)

2.1.7.3.1 Назначение

Сублимационная сушка или лиофилизация представляет собой процесс извлечения воды из продукта основанный на сублимации и десорбции. Цель этого процесса заключается в сохранности термолабильного материала, который невозможно высушивать испарением жидкость-жидкость. Этот метод применяется в случае существования риска распада отдельных компонентов при высоких температурах, что может привести к потере вкуса или других аспектов качества.

2.1.7.3.2 Области применения

Эта технология используется, например, для сушки овощей для супов, растворимых порошков и мяса [4].

Возрастает использование сублимированных продуктов для питания космонавтов и других людей с особыми условиями трудовой деятельности. Оценки производятся по комплексу органолептических и физико-химических показателей, а также по степени перевариваемости и усвояемости. Следует отметить, что по перевариваемости и усвояемости мясо сублимационной сушки и продукты из них не уступают обычным. Аналогичные результаты получены и для растительных продуктов. Однако при длительном кормлении подопытных животных только сублимированными продуктами отмечалось некоторое снижение усвояемости белка.

Имеются объективные предпосылки для развития технологии консервирования продуктов сублимационной сушкой (рис. 2.8 - 2.10). Стали доступными новые виды тропического растительного сырья. Развивается производство сублимированных экстрактов чая и лекарственных трав. Получены устойчивые штаммы пробиотических микроорганизмов. Внесение их во фруктово-ягодные пюре позволяет достигать высокого уровня сохранности таких композиций микроорганизмов в сублимированных продуктах. Сохранность витаминов, белков и микрофлоры после сушки остается на высоком уровне.

2.1.7.3.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

К оборудованию для сублимационной сушки относится сушильная камера с полками с регулируемой температурой. Это может быть камера периодического действия, когда лотки остаются неподвижными на нагревательных пластинах в течение процесса сушки, или полунепрерывного типа, когда лотки перемещаются через вакуумный шлюз в сушильный канал. Оборудование включает в себя также конденсатор, для задержания воды, извлекаемой из продукта в сушильной камере и для упрощения процесса сушки; систему охлаждения, для доставки хладагента к полкам и конденсатору; и вакуумную систему, для понижения давления в камере.

Если подаваемым продуктом является жидкость, она замораживается в два этапа, с двумя температурами замерзания и периодами времени, а затем измельчается. После этого твердый материал подается вручную или механически на лотки в сушильной камере. Температура сушильной камеры значительно ниже 0 °C.

Точная температура зависит от вида продукта. В камере обеспечивается пониженное давление близкое к вакууму. В таких условиях лед испаряется, минуя жидкую фазу. Это испарение вызывает дальнейшее понижение температуры продукта, которое компенсируется подводом тепла в продукт с помощью нагревательных пластин через лотки с регулируемой температурой.

Испаряющаяся вода снова замораживается на поверхности конденсатора, температура которого намного ниже температуры сублимации в существующих в камере условиях. Время от времени конденсатор освобождается ото льда с помощью нагрева поверхности конденсатора. При этом вода частично размораживается и дренируется. Вакуум поддерживается с помощью вакуумного насоса.

Для предотвращения попадания твердых частиц и повреждения вакуумного насоса, на всасывающем патрубке используется фильтр.

Рисунок 2.8 — Технологическая схема производства сублимированных овощей

Рисунок 2.9 — Технологическая схема производства сублимированных фруктов и ягод

Рисунок 2.10 — Технологическая схема производства сублимированных мясопродуктов

2.1.7.4 Вымораживание (винтеризация) (G4)

2.1.7.4.1 Назначение

Процесс винтеризации — удаление воскоподобных веществ из растительных масел.

2.1.7.4.2 Области применения

Процесс винтеризации применяется при рафинации различных масел, содержащих воскоподобные вещества (подсолнечное, рапсовое, кукурузное и др.). В подсолнечном масле содержится наибольшее количество воскоподобных веществ, которые попадают туда из лузги семян подсолнечника и вызывают помутнение масла при низких температурах и выпадение осадка на дне емкостей.

2.1.7.4.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Присутствие восков и воскообразных веществ в растительном масле способствует образованию мутной взвеси или осадка при длительном хранении. Это ухудшает товарный вид, затрудняет переработку и фильтрацию масла, отрицательно сказывается на активности катализатора при гидрогенизации.

Воски в основном локализованы в оболочке семени и в процессе извлечения масла переходят в него. Количество восковых веществ в масле колеблется от 0,01 до 0,4% и зависит от способа получения масла. В прессовом подсолнечном масле их содержание составляет от 0,05 до 0,1%, а в экстракционном — от 0,08 до 0,4%.

В состав осадка, вымороженного из масла, входят воскообразные вещества и углеводороды, фосфорсодержащие вещества, влага и летучие вещества, и увлеченный нейтральный жир.

Восковые вещества представляют собой смеси с преобладающим содержанием эфиров высокомолекулярных жирных кислот и одноатомных (реже двухатомных) спиртов, спиртов каротиноидной природы (цветные воски).

В восковую фракцию липидов входят также свободные высокомолекулярные жирные кислоты и спирты, стеролы, стериды, углеводороды, лактоны и эстолиды.

Восковые вещества (температура плавления 32 — 98 °C) даже при комнатной температуре со временем образуют в масле тонкую и очень устойчивую суспензию кристаллов, так называемую сетку, обуславливающую степень прозрачности масла, Сетка значительно ухудшает товарный вид готового продукта.

Значительное отличие свойств восковых веществ от свойств глицеридов при повышенных температурах позволяет применять способ вымораживания, или винтеризации, масел для выведения из них восковых веществ. В основу его положено свойство восковых веществ при относительно низких плюсовых температурах образовывать в масле кристаллы. Вымораживанию подвергаются масла, прошедшие полный цикл пищевой рафинации, до или после дезодорации.

Классическая технология выведения восковых веществ вымораживанием заключается в медленном охлаждении масла, выдержке его при низкой температуре и последующем отделении осадка фильтрованием.

Вымороженное масло представляет собой мало концентрированную суспензию, разделение которой затруднено из-за небольшого количества кристаллов восковых веществ, повышенной вязкости масла и сложного состава отделяемого осадка.

Для интенсификации процесса отделения восковых веществ фильтрованием, в настоящее время, используют вспомогательные фильтровальные порошки, улучшающие дренажные свойства осадка (диатомиты, кизельгуры, перлиты и др.). Их наносят на поверхность фильтровальной перегородки.

Диатомиты — это отложения микроскопических водорослей, образовавшиеся в результате геологических изменений земной коры около 5 млн лет назад и оказавшихся на поверхности.

Перлит обладает меньшей пористостью по сравнению с кизельгурами. Частички перлита имеют максимально открытую пористую структуру, в которой негде задерживаться маслу, в отличие от структуры кизельгуров. Соответственно при одних и тех же условиях высушивания коржа с отработанным фильтровальным порошком и при одинаковом качестве исходного масла гораздо проще снизить масличность коржа из перлита, чем из кизельгура. В то же время структура перлитов значительно прочней, чем структура кизельгуров.

При низкой температуре масло представляет собой мало концентрированную суспензию. Небольшое количество кристаллов восковых веществ, сложный состав отделяемого осадка и повышенная вязкость масла затрудняют их разделение.

Вымораживанию подвергают масла, прошедшие полный цикл рафинации, до или после, дезодорации.

Выделение восков из масел позволяет улучшить их потребительские свойства и обязательно для, так называемых, салатных масел. При вымораживании масло охлаждают до 4 — 7 °C.

Фильтрация вымороженного масла производится на листовых (пластинчатых) фильтрах, рамных пресс-фильтрах или вакуумных барабанных фильтрах.

2.1.8 Заключительные технологические процессы (H)

2.1.8.1 Фасование и упаковка (H1)

2.1.8.1.1 Назначение

Фасование и упаковка продуктов питания являются завершающим этапом технологического процесса их переработки и началом продвижения готовой продукции непосредственно в торговую сеть. Основной целью фасования и упаковки пищевой продукции независимо от ее физического состояния (сыпучие, жидкие или вязкие продукты), является создание максимальных удобств для покупателей, а также защита продуктов от неприятных и вредных явлений окружающей среды — запаха, излишней влажности и защита от вредителей. Объем, а значит и масса расфасованного продукта зависят от его наименования и как правило колеблется в пределах от 100 грамм до одного килограмма. Кроме того, упаковка продуктов питания должна обеспечивать свежесть и пищевую ценность на протяжении всего срока хранения. Упаковка продуктов также должна быть достаточно прочной во избежание ее порчи и потерь во время транспортировки и хранения.

2.1.8.1.2 Области применения

Большая часть продуктов упаковывается на заключительной стадии технологического процесса производства продукции, перед поставкой его в торговую сеть или потребителю. В некоторых случаях упаковка является составной частью процесса производства, это значит, что упакованные продукты проходят дополнительную обработку.

2.1.8.1.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Большая часть продукции отраслей пищевой промышленности проходит процессы первичной, вторичной и третичной упаковки на протяжении всего цикла изготовления и распределения.

К упаковочным материалам, используемым в отраслях пищевой промышленности, относится текстиль, дерево, металл, стекло, жесткая или полужесткая пластмасса, эластичная пластиковая пленка, бумага и картон.

Текстиль обладает недостаточными защитными свойствами. Тканевые мешки по-прежнему используются для транспортировки больших количеств таких продуктов, как зерно, мука, сахар и соль.

Деревянная транспортная тара обычно использовалась для ряда продуктов, таких как фрукты, овощи. Деревянные контейнеры в некоторых производствах уже давно заменены, и сейчас повсеместно все больше и больше заменяются пластиковыми коробками и ящиками.

Для упаковки используют пленку термоусадочную с применением подложек из картона и комбинированных материалов или без них, лотки из полимерных материалов (по нормативным документам, действующим на территории государства, принявшего стандарт), с последующим упаковыванием в пленку из полимерных материалов с термосвариванием.

Герметично запаянные металлические консервные банки обладают высокими защитными свойствами и могут выдерживать высокие и низкие температуры. Материалами, используемыми для металлических консервных банок, является сталь (луженая или нелуженая) и алюминий, но они могут иметь жестяное покрытие или лакированное покрытие для предотвращения взаимодействия с пищевыми продуктами в консервной банке. Металлические консервные банки широко используются для консервации стерилизованных пищевых продуктов, например, фруктов, овощей и мясных продуктов. Металлические консервные банки могут перерабатываться. Алюминиевая фольга также широко используется для упаковывания некоторых видов пищевых продуктов.

Стекло обладает высокими защитными свойствами, инертно и может проходить тепловую и микроволновую обработку. Однако оно имеет два недостатка: вес и риск разбивания. Стеклянные бутылки и банки широко используются для пресервов, паст и пюре, а также для некоторых других пищевых продуктов. Стеклянные бутылки и банки могут повторно использоваться и перерабатываться.

К жесткой и полужесткой пластиковой таре относятся банки, крышки, лотки и коробки, изготавливаемые из одноэлементных или коэкструзионных полимеров. Они имеют небольшой вес, прочные и не ломкие, легко запечатываются, обладают достаточно высокими защитными свойствами и высокой стойкостью к химическому воздействию. Для производства такой тары существует несколько технологических методов, например, термическое формование, выдувное формование, выдувное формование под давлением, выдувное формование методом экструзии и формование с раздувом и вытяжкой. К используемым материалам относится поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS), полипропилен (PP), пенополипропилен (XPP) для термического формования, полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилентерефталат (PET) и поликарбонат. Часто контейнеры изготавливаются на месте. Жесткая и полужесткая пластмассовая тара чаще всего используется для маргарина и обезвоженных пищевых продуктов [22].

Эластичная пленка изготавливается из неволокнистых пластиковых полимеров, как правило, с толщиной менее 0,25 мм. Для эластичных пленок обычно используются такие материалы, как полиэтилен (PE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полистирол (PS) и поливинилхлорид (PVC). В целом эластичная пленка относительно недорогая; ее можно изготавливать с различными защитными свойствами; она подходит для термосклеивания, имеет небольшой вес; ее можно наслаивать на бумагу, алюминий и другие пластмассы; кроме того, она проста в обращении. Эластичные пленки используются для упаковки множества влажных и сухих пищевых продуктов.

Бумага и картон может быть различных сортов и множества видов. Этот материал может перерабатываться, является биоразлагающимся и может легко комбинироваться с другими материалами. Бумага и картон широко используются для упаковки пищевых продуктов и часто — в качестве вторичной упаковки.

Важным этапом в процессе упаковки является герметизация контейнера или пакета. Сохранение качества пищевого продукта в большой степени зависит от правильного запечатывания упаковки. Швы, как правило, являются наиболее слабой частью упаковок и чаще всего являются причиной дефектов во время производства, например, когда продукт попадает в шов, при неверной температуре запайки или неверные настройке закаточной машины для консервных банок. Консервные банки закатываются, стеклянные банки запечатываются металлическими крышками, пластиковыми крышками или пробками. Сегодня широко распространена технология формовочно-фасовочно-укупорочного запечатывания. При этом процессе контейнер формируется и частично запечатывается, наполняется, и затем окончательно герметично закрывается.

При наполнении упаковки требуется соблюдать аккуратность, точность дозирования, соблюдать гигиенические требования и температурный режим фасовки, что гарантирует сохранность высокого качества продукта и обеспечивает максимальный срок хранения. Выбор соответствующей технологии наполнения зависит от вида продукта и требуемой производительности. Наполнение может выполняться по объему или массе.

Наполнение по объему применяется для паст и порошков. Наиболее распространенным является поршневой наполнитель. Наполнение по массе применяется для крупных развесных материалов, например, кондитерских изделий. Такие материалы наполняются в контейнеры с помощью фотоэлектрических устройств для поштучного подсчета. Кроме того, разрабатываются многоэлементные весы, предназначенные для взвешивания нескольких продуктов одновременно перед наполнением в один контейнер.

Упаковка пастообразных продуктов производится различными способами, в зависимости от типа упаковки. Упаковка Doy pack, трехшовный пакет из термосвариваемых материалов, блистерный стаканчик или глубокий пластиковый стакан с последующей запайкой фольгой и закрытием крышкой [22].

2.1.8.2 Заполнение упаковки газом и хранение в газовой среде (H2)

2.1.8.2.1 Назначение

Заполнение упаковки газом представляет собой процесс, при котором продукты хранятся в искусственно созданной атмосфере, как правило, в пластиковых контейнерах, герметически запечатанных лотках или мешках. Процесс называется также модифицированной атмосферной упаковкой и используется для улучшения сохранения цвета, например, вяленого мяса — бекона и вареного окорока, особенно в нарезанном ломтиками виде. Модифицированная атмосферная упаковка используется также для продления срока хранения. Действие упаковки зависит от комбинации продукта, упаковочных материалов и газового соединения.

2.1.8.2.2 Области применения

Заполнение упаковки газом применяется, главным образом, для мяса и мясных продуктов.

2.1.8.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

При заполнении упаковки газом могут использоваться различные газовые смеси, в зависимости от того, свежее или вяленое мясо необходимо упаковать. Требуемый светло-красный цвет свежего мяса можно дольше сохранять с помощью хранения в атмосфере с некоторым количеством кислорода, тогда как пурпурно-розовый цвет сырого вяленого мяса и розовый цвет вареного вяленого мяса лучше сохраняется в атмосфере, абсолютно не содержащей кислорода. Для любых видов мяса или мясных продуктов используются газовые смеси, которые содержат также углекислый газ (CO2). Это препятствует росту бактерий в мясе и продлевает срок хранения.

В мясо во время измельчения можно добавлять твердый углекислый газ, как правило, в виде гранул. Это создает эффект быстрого понижения температуры смеси и образования слоя инертного газа на поверхности мяса, что улучшает сохранение цвета. Вокруг оборудования происходит временное повышение содержания углекислого газа в воздухе, но он быстро рассеивается.

Иногда используется жидкий азот или твердый углекислый газ для частичной заморозки мяса перед нарезанием на ломтики [88]. Для этого нарезаемые куски мяса проходят через туннель, где на них распыляется сжиженный газ с целью понижения их температуры приблизительно до минус 8 °C. В таких случаях у выходов туннеля расположены вытяжные вентиляторы, для отведения излишков газа в воздух. Неблагоприятных воздействий такой обработки не было выявлено.

Хранение в газовой среде заключается в помещении газа, который может быть либо азотом или смесью азота и углекислого газа с качеством пищевого продукта, в резервуар с небольшим избыточным давлением 0,1 — 0,2 бара. Азот используется в сжатом состоянии в стальных баллонах. Углекислый газ используется в сжиженном виде под давлением.

2.1.9 Дополнительные процессы (U)

2.1.9.1 Очистка и дезинфекция (U1)

2.1.9.1.1 Назначение

Технологическое оборудование и производственные установки периодически подвергаются санитарной обработке (мойке, очистке) и дезинфекции, в соответствии с требованиями законодательства к производственной гигиене. Периодичность может значительно варьироваться, в зависимости от продуктов и технологических процессов. Цель санитарной обработки и дезинфекции заключается в устранении остатков пищевых продуктов, иных загрязнений и микроорганизмов.

2.1.9.1.2 Области применения

Применяется во всех отраслях пищевой промышленности в производстве продуктов питания.

2.1.9.1.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Перед началом процесса санитарной обработки оборудование полностью освобождается.

Моющие и дезинфицирующие средства могут поставляться в различной упаковке, например, в мешках, цилиндрических цистернах или крупногабаритных баках.

Многие моющие средства являются потенциально опасными для здоровья персонала, поэтому необходимо разрабатывать систему мер для снижения риска во время их хранения, обращения, применения и утилизации.

Существует много вариантов проведения санитарной обработки и дезинфекции.

На предприятиях малой мощности санитарная обработка осуществляется вручную.

Безразборная санитарная обработка применяется для закрытого технологического оборудования и резервуаров, стационарных или малоподвижных технологических единиц. Моющий раствор закачивается в оборудование и распределяется с помощью распылителей в сосудах, резервуарах и реакторах. Обычно программа обработки действует автоматически и включает в себя следующие этапы: предварительное ополаскивание водой, циркуляцию моющего раствора, промежуточное ополаскивание, дезинфекцию и завершающее ополаскивание водой. В автоматических системах безразборной мойки оборудования вода завершающего ополаскивания используется повторно для предварительного ополаскивания, или может пройти очистку и повторно использоваться в технологическом процессе. При таком способе мойки применяются высокие температуры до 90 °C, а также концентрированные моющие средства. Процесс безразборной мойки оборудования для открытых систем типа морозильных установок практически полностью автоматизирован, за исключением сухой чистки и открывания люков. Температура для систем среднего давления, как правило, составляет ниже 50 °C, давление составляет 10 — 15 бар.

Санитарная обработка с частичной или полной разборкой оборудования обычно применяется перед началом ручной или автоматической чистки машины или агрегата. Демонтируемые компоненты очищаются отдельно от машины. Примером являются формовочные машины. Шнеки, поршни, клапаны, формовочные пластины и уплотнения перед чисткой машины следует демонтировать. Очистку струей высокого давления, с использованием гелей и пены, можно выполнять вручную или автоматически. Применимым способом санитарной обработки является комбинирование параметров процесса, таких как подача воды, температура моющего раствора, моющих средств — химикатов и механических усилий. Для выполняемой вручную мойки можно использовать только мягкие температурные режимы и низкоактивные моющие средства.

Мойку струей высокого давления и мойку пеной используют, главным образом, для внешних поверхностей оборудования, стен и полов. Вода распыляется по очищаемой поверхности обычно под давлением 40 — 65 бар. В воду впрыскиваются моющие средства со средней температурой до 60 °C. Важной частью процесса мойки являются механические усилия.

При пенной мойке по очищаемой поверхности распределяется пенообразующий моющий раствор, который, остается на поверхности на 10 — 20 мин, а затем смывается водой. Очистка пеной выполняется и вручную, и автоматически. Мойка гелем происходит так же, как пенная мойка.

В некоторых случаях проводится мойка только с использованием горячей воды, но это зависит от природы продукта и от технологического процесса, однако в отраслях пищевой промышленности применение моющих средств является обычной практикой.

В качестве моющих средств, как правило, используются щелочи, а именно — гидроксид натрия и калия, метасиликат и карбонат натрия; кислоты, а именно — азотная, фосфорная, лимонная и глюконовая; сложные очищающие средства, содержащие хелатные добавки, а именно — этилендиаминтетрауксусная кислота, нитрилтриацетат, фосфаты, полифосфаты, а также фосфонаты, поверхностно-активные вещества и/или ферменты. Можно использовать дезинфицирующие средства, такие как гипохлориды, ионофоры, перекись водорода, перуксусную кислоту и четверичные аммониевые соединения.

2.1.9.2 Производство и потребление энергии (U2)

2.1.9.2.1 Назначение

В производстве продуктов питания практически на каждом этапе технологической обработки необходима электрическая и/или тепловая энергия.

Электрическая энергия требуется для освещения, для технического управления установками, для обогрева, охлаждения и приведения в действие оборудования. Как правило, она производится и поставляется коммунальными организациями. Если пар и электричество производится на предприятии, экономическая эффективность производства может быть значительно выше.

2.1.9.2.2 Области применения

Требуется для всех технологических процессов.

2.1.9.2.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Тепловая энергия требуется для процессов тепловой обработки и для обогрева помещений. Тепло, получаемое при сжигании ископаемого топлива, поставляется потребителям с помощью теплоносителей, которыми в зависимости от конкретных условий является пар, горячая вода или воздух. Термическая эффективность генераторов тепла в значительной степени зависят от используемого вида топлива. Коэффициенты полезного действия, рассчитываемые на основе меньшей теплотворной способности, составляют от 75 до 90%. Некоторые продукты нагреваются прямым огневым нагревом т.е. топочными газами. В таком случае в качестве топлива допускается использовать природный газ или сверхлегкое жидкое топливо.

Собственные системы комбинированного генерирования тепла и электроэнергии являются полноценной альтернативой для технологических процессов производства продуктов питания, для которых сбалансированы тепловые и электрические нагрузки.

В отраслях пищевой промышленности применяются следующие типы комбинированного генерирования тепловой и электрической энергии: паровые котлы высокого давления/паровая турбина, газовые турбины или газовые двигатели или дизельные генераторы с извлечением отходного тепла для получения пара или горячей воды.

Общий коэффициент использования топлива систем комбинированного генерирования тепла и электроэнергии превышает 70%, но, как правило, составляет 85%. Эффективность использования энергии может достигать 90 или 95%, когда отходящие топочные газы, используются для сушки продуктов.

Эффективность преобразования топлива значительно превышает эффективность любых конструкций промышленных электростанций, даже последнего поколения с газовыми турбинами комбинированных циклов, которые могут достигать эффективности преобразования 55%. Иногда избыточная электроэнергия продается другим пользователям.

Природный газ и жидкое топливо являются наиболее подходящими видами топлива. Однако некоторые установки по-прежнему используют твердое топливо, например, уголь или производственные отходы. Утилизация производственных отходов может быть удобным и экономически выгодным источником энергии, кроме того, способствует снижению расходов на ликвидацию отходов за пределами производства.

2.1.9.3 Водоснабжение (U3)

2.1.9.3.1 Назначение

Большая часть отраслей пищевой промышленности не функционирует без большого количества воды определенного качества. При этом важным является рациональное использование и охрана водных ресурсов.

Требуемое качество воды определяется в зависимости от цели ее использования. В отраслях пищевой промышленности требования к качеству воды зависят от того, возможен или нет контакт между водой и пищевым продуктом. Вода, которая контактирует с продуктом, за некоторыми исключениями, как минимум должна соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. При этом должны учитываться как химические, так и микробиологические показатели качества питьевой воды. Целесообразно проводить регулярную проверку микробиологических параметров воды в критических точках, то есть в пунктах применения. Обычно сюда входят критические контрольные точки анализа безопасности (HACCP).

Технология водоподготовки, необходимая для получения воды требуемого качества, зависит во многом от источника водоснабжения и результатов ее анализа. Это не является общим правилом. Технология минимальной очистки включает в себя фильтрацию, дезинфекцию и хранение воды, но в зависимости от требований к воде может охватывать также обезжелезивание, десиликацию или фильтрацию через активированный уголь или другой фильтрующий материал. Подготовленная питьевая вода перекачивается из резервуара — хранилища и распределяется по сети трубопроводов потребителям.

При использовании воды в некоторых процессах переработки пищевых продуктов требуется ее дополнительная водоподготовка, такая как умягчение, снижение щелочности, обессоливание или хлорирование. Наиболее распространенными методами, используемыми для этих целей, являются ионообменные процессы или мембранная фильтрация.

Сокращение объемов образующихся производственных сточных вод, а также снижения в них количества загрязняющих веществ можно осуществлять с помощью внутрипроцессных технологий, таких как устранение или снижение концентрации некоторых загрязняющих веществ, например, вредных; очистка и повторное использование воды или технологии «на конце трубы», то есть очистка сточных вод на локальных очистных сооружениях или комбинации таких технологий.

В отраслях пищевой промышленности используются следующие источники воды: коммунальный (или иной) водопровод, подземный водозабор (скважины), поверхностный водозабор, атмосферные осадки, вода, получаемая из сырья и технологической воды.

За качество и контроль воды, получаемой из сетей коммунального (и/или иного) водопровода, как правило, на договорной основе ответственность обычно несет поставщик.

Состав подземных вод в основном достаточно стабилен и количество микроорганизмов обычно низкое, в особенности в глубоких скважинах. Чаще всего необходима минимальная подготовка перед тем, как подземные воды можно будет использовать в качестве технологической воды или воды для охлаждения. В большинстве стран для добычи подземных вод необходима лицензия (разрешение). Контроль за качеством добытой воды осуществляет водопользователь.

Поверхностные воды нельзя использовать в качестве технологической воды без предварительной водоподготовки. Если в распоряжении имеются поверхностные воды, они часто применяются в качестве воды для охлаждения. На такое использование может также требоваться лицензия (разрешение).

В зависимости от региона источником воды могут быть атмосферные осадки. Для этого требуется искусственный водоем для хранения. После соответствующей очистки и контроля воду можно применять в качестве технологической воды в открытых системах охлаждения.

Некоторые виды сырья, которые перерабатываются в производстве продуктов питания, содержат большое количество воды в жидкой фазе, которую можно отделять от сухого остатка и использовать на технологические нужды. Такое отделение можно выполнять, например, с помощью отжима, центрифугирования, выпаривания или с использованием мембранных технологий. Примером такого сырья является картофельный сок. Безусловно, извлечение воды из этого сырья целесообразно, если эти продукты подвергаются в ходе переработки концентрированию. Иногда они могут применяться без дополнительной очистки, например, конденсат первых этапов выпарных аппаратов в качестве питательной воды для бойлеров, но в остальных случаях требуется соответствующая дополнительная очистка.

Можно использовать технологические воды, например, воду камеры охлаждения, гидравлического уплотнения насоса, извлекаемый конденсат, вода на завершающем этапе ополаскивания при мойке оборудования.

На маслоэкстракционных производствах должны быть установлены системы «нулевого сброса», которые позволяют сократить либо полностью прекратить сброс сточных вод. Сточные воды выпариваются, и полученный из них пар используется в качестве острого при отгонке растворителя и тестировании шрота в десолвентайзерах — тостерах.

Очистка сточных вод осуществляется в несколько этапов:

• предварительная механическая очистка;
• реагентная флотация;
• биологическая очистка;
• напорная флотация;
• механическая доочистка на песчаном фильтре;
• обезвоживание флотошлама.

Сточные воды из приемной емкости поступают на вращающееся барабанное сито, оснащенное самоочищающимся барабанным фильтром. Твердые вещества задерживаются на перфорированном барабане, а вода выделяется через отверстия.

Сточные воды, очищенные от механических примесей, поступают в флокулятор. В трубном флокуляторе, оборудованном системой подачи реагентов, происходит образование и агломерация флокул загрязняющих веществ.

Затем сточные воды поступают во флотационную систему, в которой хлопья всплывают к поверхности и непрерывно автоматически удаляются скребковым механизмом. Флотационная секция оборудована пластиковыми пластинами, которые увеличивают область отделения и, таким образом, гарантируется, удаление мелких хлопьев. Встроенная система аэрации оборудована запатентованной системой предотвращения засорения аэрационный системы, а также гарантирует образование требуемых однородных и мелких пузырьков воздуха. Флотационная установка имеет автоматические дренажные клапаны для удаления осажденного материала.

Далее сточные воды, прошедшие реагентную очистку, направляются на биологическую очистку в биореактор (аэротенк) для окисления загрязняющих веществ микроорганизмами активного ила. Отделение активного ила производится при помощи напорной флотации с использованием полиэлектролита.

Сточные воды из биологической системы очистки поступают на песчаный фильтр, который предназначен для удержания веществ, поступающих из системы биологической очистки. Вода проходит сквозь песчаный фильтр, в результате чего происходит снижение уровня взвешенных веществ.

Избыточный ил из биологической очистки и флотошлам собирается в резервуар хранения шлама со смесителем, далее подается на шнек-пресс (обезвоживатель) для обезвоживания.

2.1.9.3.2 Области применения

Вода используется в производстве продуктов питания в следующих целях:

• переработка пищевых продуктов, когда вода либо контактирует с продуктом, либо добавляется в продукт;
• санитарная обработка технологического оборудования и помещений;
• мойка сырья;
• вода, которая не контактирует с продуктом, например, в бойлерах, охлаждающие цепи, замораживание, охладители, кондиционирование и нагревание воздуха;
• пожаротушение.

В основном, вода в производстве продуктов питания может использоваться в качестве технологической воды, воды для охлаждения или питательной воды для бойлеров.

2.1.9.3.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

а) Технологическая вода

В производстве продуктов питания вода применяется для непосредственного изготовления продуктов или других жидкостей, которые напрямую контактируют с продуктами, регенерации систем водоподготовки, санитарной обработки и дезинфекции и иных технических целей.

При переработке фруктов и овощей распространенной практикой является повторное использование воды, после предварительной очистки фильтрацией, во время типовых операций перед бланшированием.

Примерами технологической воды, которая используется для непосредственного приготовления продуктов или других элементов, напрямую контактирующих с продуктами, являются:

• запуск линий непрерывной переработки, например, для пастеризации и выпаривания;
• вымывание продукта из технологического оборудования в конце производственного цикла;
• промывание сырьевых материалов и продуктов;
• влажная транспортировка, например, в открытом водоводе;
• растворение ингредиентов.

В целях обработки и дезинфекции может использоваться вода различного качества. К основным этапам этих процессов относится предварительное ополаскивание водой, обработки моющими средствами, последующее ополаскивание водой и дезинфекция. Вода требуется также для мойки внешней части оборудования, стен и пола. В этом случае контакт с пищевыми продуктами, скорее всего, невозможен, так что качество питьевой воды не требуется. Однако, на данных операциях часто применяется питьевая вода, во избежание риска.

Большое количество технологической воды требуется для регенерации оборудования систем водоподготовки, для устранения железа и/или марганца и для умягчения и обессоливания продуктов. Эта вода должна иметь хорошее качество, для предотвращения биологического загрязнения фильтрующего материала и необходимости очистки воды после этого. Кроме того, предпочтительнее, если вода имеет низкое содержание железа и низкую жесткость, во избежание быстрого засорения и образования накипи в оборудовании.

Наконец, технологическая вода используется также для других технических целей, например, вода для охлаждения используется для уплотнения насоса, уплотнения для вакуумного насоса и в закрытых цепях для систем горячего водоснабжения и теплообменных систем. Кроме того, вода используется для контроля влажности кондиционирования воздуха в помещениях хранения и для переработки сырья. Если имеется риск того, что в случае повреждения оборудования возможен контакт с пищевыми продуктами, вода должна соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

б) Вода для охлаждения

Вода для охлаждения представляет собой воду, используемую для отведения тепла из технологических процессов и продуктов. В производстве продуктов питания наиболее часто применяемыми системами охлаждения являются системы охлаждения однократного использования без рециркуляции воды для охлаждения, системы охлаждения замкнутой циркуляции, системы охлаждения незамкнутой циркуляции или градирни и охлаждение прямым контактом с водой для охлаждения.

Вода для охлаждения используется в прямом контакте с пищевыми продуктами, например, после бланширования фруктов и овощей, а также для охлаждения, например, консервов и стеклянных банок после стерилизации.

В незамкнутых системах охлаждения, то есть в градирнях, происходит не только испарение воды, но и каплеунос. Кроме того, в охлаждающей колонне создаются благоприятные условия для развития бактерий рода Legionella. Это значит, что каплеунос из охлаждающих колонн, если вода загрязнена, может являться возможным источником заболевания персонала. Для предотвращения возникновения заболевания персонала организации, работающие с такими системами, должны исполнять предписания в части управления, технического обслуживания и их надлежащей очистки

в) Питательная вода для бойлеров

В производстве продуктов питания пар получают в бойлерах с рабочим давлением приблизительно до 30 бар. Для производства энергии паровыми турбинами требуется более высокое давление пара. Пар используется для стерилизации резервуаров и трубопровода. Другим способом применения является стерилизация сверхвысокими температурами острым паром. Иногда острый пар применяют для нагрева продукта или для регулирования содержания воды в сырье. Во всех этих случаях возможен больший или меньший контакт между паром и пищевым продуктом, так что необходимо качество питьевой воды.

Требования зависят от рабочего давления и температуры бойлера и от проводимости. Чем выше давление и температура, тем выше требования к качеству воды. Это влечет за собой необходимость более жесткой очистки воды, например, удаление железа, смягчение и химическое кондиционирование. Качество воды в бойлере регулируется качеством питательной воды подаваемой в бойлер. Периодичность замены воды в бойлере определяется качеством воды.

Важно, чтобы питательная вода для бойлера не приводила к образованию накипи в котле и коррозии паровой системы. Это значит, что питательная вода для бойлера должна иметь очень низкую жесткость и быть деаэрирована. Возвратный конденсат также может использоваться в качестве питательной воды для бойлера, с добавлением должным образом подготовленной питательной воды.

2.1.9.4 Создание вакуума (U4)

2.1.9.4.1 Назначение

Вакуум используется, главным образом, для снижения температуры, при которой выполняются процессы, для исключения ухудшения качества перерабатываемого материала и предотвращения нежелательного окисления продукта во время обработки при высоких температурах.

2.1.9.4.2 Области применения

Вакуум применяется во многих типовых операциях в производстве продуктов питания, например, во время сушки, выпаривания, дезодорации и фильтрации

2.1.9.4.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

Существует три основных системы создания вакуума, это пароструйные насосы, возвратно-поступательные насосы и ротационные вакуумные насосы.

Пароструйные насосы, которые могут создавать абсолютные давления ниже 1 или 2 мм ртутного столба (133 или 267 Па), состоят из парового сопла, которое нагнетает высокоскоростную струю через камеру всасывания, соединенную с оборудованием. Воздух и газы из системе эжектируются в пар который, попадая в диффузор типа Вентури, за счет скорости создает вакуум. Пар и испаряемый материал из насоса конденсируется либо непосредственно струей распыленной воды в контактном конденсаторе, или косвенно с помощью рекуперативных конденсаторов, или же специально конденсируется при низкой температуре, например, ледовая конденсация ниже минус 20 °C.

Вода для охлаждения может использоваться с барометрическими конденсаторами на однократной или регулируемой основе, например, в замкнутых системах. В переработке пищевого масла для омыления свободных жирных кислот — это осуществляется с использованием градирен, например, в условиях высокого водородного показателя (pH). Из конденсаторов с наружным охлаждением конденсат можно извлекать для повторного использования. Размер конденсатора зависит от применяемой температуры охлаждения, это регулирует также количество необходимого пара. Системы охлаждения или замораживания можно использовать для обеспечения работы при низкой температуре, тем самым, сокращая расход пара.

Возвратно-поступательный насос, который может создавать абсолютное давление ниже 10 мм ртутного столба (1333 Па) представляет собой объемный поршневой насос. Возвратно-поступательные вакуумные насосы могут быть одно- или многоступенчатыми устройствами. Количество ступеней определяется коэффициентом сжатия. Коэффициент сжатия в одной ступени обычно ограничивается значением 4.

Ротационные вакуумные насосы могут создавать абсолютное давление около 0,01 мм ртутного столба (1,33 Па). Давление всасывания может варьироваться в зависимости от сопротивления со стороны вакуумируемой системы. В широко распространенном вакуумном водокольцевом насосе с водяным кольцом имеется впускное и выпускное отверстие во втулке рабочего колеса. Когда крыльчатое рабочее колесо вращается, центробежные силы перемещают уплотнительную жидкость к стенкам эллиптического корпуса, позволяя воздуху постепенно всасываться в полости между лопастями и вытесняться давлением вращающейся жидкости в выходной патрубок.

2.1.9.5 Холодоснабжение (U5)

2.1.9.5.1 Назначение

Холодоснабжение в производстве продуктов питания необходимо для реализации группы процессов, связанных с удалением тепла.

2.1.9.5.2 Области применения

Во многих производственных процессах производства продуктов питания охлаждение и замораживание являются важным этапом технологий. Кроме того, многие продукты хранятся и распределяются либо охлажденными, либо замороженными

2.1.9.5.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

К основным компонентам механических установок охлаждения относится испаритель, компрессор, конденсатор и камера расширения. Хладагент циркулирует по этим четырем устройствам, переходя из жидкого состояния в газообразное, и снова в жидкое состояние. В испарителе тепло поглощается из среды. Это приводит к испарению части хладагента. Если в качестве хладагента используется аммиак, обычная температура испарения составляет от минус 20 до минус 25 °C, что соответствует давлению от 100 до 200 кПа.

Пар хладагента переходит из испарителя в компрессор, где давление повышается примерно до 1000 кПа, что соответствует температуре около 25 °C. Затем сжатый пар переходит в конденсатор, где пар конденсируется. Тепло, поглощаемое хладагентом в испарителе, освобождается в конденсаторе. Конденсатор охлаждается водой или воздухом. Образующийся в результате жидкий хладагент переходит после этого в камеру расширения, где давление и температура понижаются для возобновления цикла охлаждения.

Наиболее часто используемыми хладагентами являются аммиак (NH3), галогенные хладагенты, а именно: хлорофторокарбоны (CFC) и частично галогенированные хлорфторкарбоны (HCFC). Аммиак обладает отличными теплообменными свойствами и не смешивается с маслом, однако он токсичен и горюч. Галогенные хладагенты не токсичны, не горючи и обладают хорошими теплообменными свойствами. Взаимодействие галогенных хладагентов с озоном в воздухе привело к постепенному запрещению размещения на рынке и использования истощающих озон веществ и продуктов, а также оборудования, содержащих такие вещества.

Газы, вызывающие парниковый эффект, — это не только диоксид углерода (CO2). К ним также относятся метан (CH4), закись азота (N2O), гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ), гексафторид серы (SF6). Сжигание углеводородного топлива, сопровождающееся выделением CO2, считается основной причиной загрязнения.

Конденсаторы оборудования охлаждения можно разделить на три типа. В конденсаторах с воздушным охлаждением хладагент проходит через ребра, вокруг которых циркулирует воздух для охлаждения. Конденсаторы с водным охлаждением работают с помощью циркуляции воды для охлаждения внутри труб. Благодаря этому хладагент конденсируется на внешней поверхности труб. Конденсатор с водным охлаждением охлаждается по системе однократного использования воды или водой, которая циркулирует в охлаждающей колонне. Наиболее распространенным типом конденсатора с водным охлаждением является трубчатый конденсатор. Наконец, испарительный конденсатор представляет собой комбинацию конденсатора с воздушным охлаждением и охлаждающей колонны. Вода испаряется на поверхность конденсатора.

2.1.9.6 Генерация сжатого воздуха (U6)

2.1.9.6.1 Назначение

Сжатый воздух вырабатывается для работы простых пневматических устройств, например, для пневматической транспортировки или для более сложных задач, таких как работа пневматических средств управления.

2.1.9.6.2 Области применения

Широко используется в производстве продуктов питания, например, для производственных и упаковочных линий.

2.1.9.6.3 Описание технологического процесса, способов. Применяемое оборудование

В производстве продуктов питания применяется сжатый воздух без примеси масел. Используемый воздух должен соответствовать качеству пищевых продуктов.

Подготовка воздуха — один из наиважнейших процессов в работе с компрессорным оборудованием. Сжатый воздух, подаваемый в пневмосистему компрессорным оборудованием (особенно поршневого типа), содержит примеси компрессорного масла, микрочастицы пыли, также пары влаги, которые могут привести к выходу из строя пневмоинструмента или оборудования, работающего на сжатом воздухе, или испортить продукты питания, если он используется в пищевом производстве. Для подготовки сжатого воздуха и для удаления примесей используются многоступенчатые фильтры, позволяющие получить требуемую чистоту сжатого воздуха, вплоть до удаления запахов при помощи активированного угля. Чтобы удалить из воздуха влагу используются осушители сжатого воздуха.

На современном этапе развития промышленных технологий, к системе воздухоподготовки предъявляют серьезные требования, влияющие на выбор компрессорного оборудования. Прежде всего, учитывается количество сжатого воздуха в пневмосистеме, которое потребляется в единицу времени. Необходимость проведения мониторинга за системой подготовки сжатого воздуха и компрессорами играют немаловажную роль при выборе: чем более автоматизирован процесс, тем предпочтительнее выбор. Также проводится учет рабочего давления и качества сжатого воздуха. При выборе предпочтительной системы воздухоподготовки учитываются факторы загруженности производства и сложность сервисного обслуживание. Качественная воздухоподготовка напрямую зависит от перечисленных факторов.

2.2 Применение отдельных технологических процессов при производстве продуктов питания

Подробное описание каждого процесса, применяемого в производстве продуктов питания, выходит за рамки данного документа, поэтому в предыдущем разделе описаны только наиболее распространенные способы обработки. Использование этих типовых технологических процессов в производстве продуктов питания обобщено в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Типовые технологические процессы, применяемые при производстве различных продуктов

Основные процессы в некоторых отраслях производства продуктов питания описаны ниже. Цель - предоставить общую информацию, а не подробные сведения о процессах.

2.2.1 Переработка и консервирование мяса и мясной пищевой продукции. Производство продукции из мяса убойных животных и мяса птицы

2.2.1.1 Производство соленого, вареного, запеченного, копченого, вяленого и прочего мяса

Эта большая группа мясных изделий общего и специального назначения, многие из которых относят к деликатесным, пользуется традиционным спросом у отечественного потребителя (сюда включаются продукты питания национальной кухни). Продукты питания рассматриваемой группы подразделяются:

• по способу технологической обработки - на выдерживаемые и не выдерживаемые в посоле;
• по способу термической обработки - на вареные, копчено-вареные, копчено-запеченные, запеченные, жареные, сырокопченые и сыросоленые;
• по части туши, из которой получен продукт, - на высший, первый, второй и третий сорта.

Разделка (B1) свиных полутуш на отрубы производится в соответствии с ГОСТ 31778 "Мясо. Разделка свинины на отрубы. Технические условия".

Сырье сортируется в зависимости от величины pH, исходя из "Временной технологической инструкции оценки говядины и свинины по группам свойств в шкале PSE-NOR-DFD", утвержденной 16.12.97.

Посол сырья (D6). В зависимости от сырья и ассортимента изготавливаемой продукции могут применятся различные технологические приемы посола: шприцевание рассолом и массирование, шприцевание и заливка рассолом, заливка рассолом (мокрый способ), натирка специями вручную (сухой способ).

Шприцовочные и заливочные рассолы готовят с соблюдением определенного состава и удельного веса.

В рассол добавляют маринад, нитрит натрия, а также аскорбинат натрия (или аскорбиновую кислоту) из расчета 0,05% от массы используемого сырья и пищевые фосфаты в количестве 0,3 - 0,5%.

Посол сырья (D6). В зависимости от сырья и ассортимента изготавливаемой продукции могут применяться различные технологические приемы посола: шприцевание рассолом и массирование, шприцевание и заливка рассолом, заливка рассолом (мокрый способ), натирка специями вручную (сухой способ).

Шприцовочные и заливочные рассолы готовят с соблюдением определенного состава и удельного веса.

В рассол добавляют маринад, нитрит натрия, а также аскорбинат натрия (или аскорбиновую кислоту) из расчета 0,05% от массы используемого сырья и пищевые фосфаты в количестве 0,3 - 0,5%.

Применяются три способа посола:

• шприцевание рассолом (25% от массы сырья) и массирование;
• шприцевание рассолом (15% от массы сырья) и заливка рассолом (30 - 40% от массы сырья);
• заливка рассолом (50 - 60% от массы сырья).

Выдержка (D1): в рассоле без массирования 5 - 7 сут., с массированием - 2 - 3 сут., вне рассола - 2 - 5 сут.

Формование (B4). Для производства вареных продуктов применяют формы различных конструкций и конфигураций. Сырье предварительно упаковывают в пакеты под вакуумом или выстилают формы пленкой, целлюлозой, пергаментом, накрывая сырье сверху свободными концами упаковочных материалов и подпрессовывая крышкой.

При изготовлении грудинки прессованной и рулета слоеного в формы сначала закладывают шкурку со шпиком (шкуркой вниз), затем мякотную ткань, пересыпанную специями; пустоты заполняют мясными обрезками по рецептуре продукта, а сверху снова накладывают шкурку со шпиком (вверх шкуркой). Сырье для рулетов перед закладкой в формы натирают (пересыпают) специями, если они не были добавлены при массировании.

Если формы отсутствуют, то сырье пластуют, пересыпают специями, сворачивают рулетом, заворачивают в целлюлозу и перевязывают шпагатом продольно-поперечно через каждые 5 см.

Подготовку вареных продуктов в сетке производят следующим образом: зачищают жировую ткань, удаляют излишний слой шпика, разрезают мышечную ткань вдоль волокон на три равные части, натирают специями, сворачивают каждую часть рулетом, набивают в сетки или заворачивают в целлюлозу. Перевязывают шпагатом. Все продукты подпетливают для навешивания.

Варка (E2) острым паром в термокамере или в варочном котле при 85 +/- 2 °C в течение 2 - 4 ч до достижения температуры в центре продукта 70 +/- 2 °C.

Копчение (D7) продукта проводя в камерах при 80 - 100 °C в течение 1 ч или при 30 - 50 °C - 2 - ч. для окороков и рулетов.

Охлаждение (G1) проводят в камерах при 0 - 8 °C до достижения температуры в толще продукта не выше 8 °C

Упаковка (H1). Продукцию без оболочки завертывают в пергамент, подпергамент, целлюлозу, другие упаковочные материалы или фасуют на специальном оборудовании в пакеты из различных полимерных материалов, разрешенных Минздравом России для контакта с пищевыми продуктами.

Весь ассортимент вареных продуктов из свинины допускается реализовать в фасованном виде целым куском массой 100, 150, 200, 250, 300 г (порционная нарезка) или ломтиками (сервировочная нарезка). Продукцию упаковывают под вакуумом в прозрачные газонепроницаемые пленки (H2).

В случае упаковки окороков целым куском предварительно удаляют шкуру и кости. Для рулетов допускается упаковка в шкуре, без шкуры, с частично снятой шкурой, без рулек и голяшек.

Вареные, как и другие продукты из свинины, упаковывают в деревянные, алюминиевые, полимерные, а также ящики из гофрированного картона, согласно требованиям нормативных документов на каждый вид многооборотной тары. Ящик должен иметь крышку, быть чистым, сухим, без плесени и посторонних запахов.

Хранение. Допускают к реализации изделие с температурой в его толще 0 - 8 °C. При указанной температуре и относительной влажности воздуха 75 +/- 5% вареные продукты из свинины хранят не более 4 сут, в том числе на предприятии-изготовителе - не более 24 ч.

В случае упаковки под вакуумом и сервировочной нарезки хранят продукт при 5 - 8 °C не более 5 сут, при порционной нарезке - 6 сут, включая хранение на предприятии-изготовителе не более 24 ч.

Общий технологический процесс показан на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 - Технологическая схема производства вареного окорока и копчено-вареного рулета

2.2.1.2 Производство колбасных изделий

Колбасное производство является важной частью мясной промышленности. Колбасное производство - это процесс изготовления колбасных изделий, начинается с сортировки, зачистки, промывки мяса и других мясопродуктов, используемых в качестве сырья (мороженые мясо и субпродукты предварительно размораживают).

Производство колбасных изделий основано на принципе консервирования - анабиозе, и его следует рассматривать как термохимический способ консервирования мяса, проводимый с применением высокой температуры и химических веществ. Колбасные изделия - это готовый высококалорийный мясной продукт, обладающий специфическим вкусом и ароматом. Продукт предназначен для употребления в пищу без дополнительной термической обработки. Действие высокой температуры и добавляемых химических веществ в процессе изготовления способствует инактивации микрофлоры и сохранности готового продукта. Продолжительность сроков реализации колбас зависит от ряда технологических приемов при их изготовлении.

Колбасное производство предусматривает выпуск следующих групп изделий: вареные, полукопченые, варено-копченые, сырокопченые, фаршированные, ливерные, диетические, кровяные, мясорастительные, с добавлением сыра, мясные хлеба, зельцы, студни, паштеты.

Особую группу составляют колбасные изделия из конины, мяса оленей и верблюдов. Их подразделяют на стойкие и нестойкие. К стойким относят сырокопченые и полукопченые колбасы, они сохраняются длительное время. В последнее время с применением искусственной оболочки и вареные колбасы сохраняются до 30 суток.

Для каждого вида колбасных изделий определен процесс изготовления, утверждены технологические инструкции, рецепты. В зависимости от применяемого сырья, колбасы подразделяют на высший, 1 и 2 сорта. Соблюдение рецептур, технологических инструкций и санитарного режима по ходу технологического процесса - это необходимые условия для получения высококачественных колбасных изделий.

К группе вареных колбас относятся любительская, докторская, отдельная, ветчинно-рубленая, чайная, закусочная, диабетическая и др.

Основным сырьем для данной группы колбас является говядина и свинина.

Принципиальная технологическая схема производства вареных колбас приведена на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 - Технологическая схема производства вареных колбас

Разделка (B1) полутуш для производства колбас соответствует общепринятым схемам разделки, обвалка мяса - это отделение мяса (мягких тканей) от костей, жиловка - отделение от обваленного мяса мелких костей, хрящей, грубой соединительной и жировой тканей, кровяных сгустков, абсцессов, загрязнений. В процессе жиловки мясо сортируют исходя из процентного содержания в нем жировой и соединительной ткани.

Сортировка (A2). Говядину, буйволятину, конину сортируют на высший, первый и второй сорта: высший сорт не содержит видимой соединительной и жировой тканей; первый - содержит 6% этих тканей от общей массы куска; второй включает их не более 20%.

Свинину подразделяют на нежирную, полужирную и жирную: нежирная содержит не более 10% межмышечного жира; полужирная - 30 - 50% жировой ткани; жирная - 50 - 80% жировой ткани.

При жиловке баранины выделяют один сорт.

Измельчение мясного сырья (B3). Осуществляют с целью подготовки его к дальнейшей технологической переработке, в частности, к посолу. Мясо нарезают на куски массой от 150 до 1000 г или измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки от 2 до 25 мм.

Посол (D6). Предназначен для консервирования сырья, стабилизации цвета мяса, формирования специфических вкуса и аромата. Производится с применением сухой поваренной соли или ее раствора с добавлением нитрита натрия, сахара, глюкозы, пряностей, фосфатов, других ингредиентов, в зависимости от цели посола и вида колбасного изделия.

Для посола используют концентрированный раствор поваренной соли плотностью 1,201 г/см3 при 15 - 16 °C с содержанием 26% хлорида натрия.

При изготовлении вареных и фаршированных колбас, сосисок, сарделек и мясных хлебов на 100 кг мяса вносят 1,75 - 2,9 кг соли. Мелкоизмельченное мясо перемешивают с рассолом в мешалке в течение 2 - 5 мин, с сухой поваренной солью - 4 - 5 мин, в кусках или в виде шрота - 3 - 4 мин. Посоленное мясо выдерживают для созревания в помещениях при температуре 0 - 4 °C в специальных емкостях (тазиках, тележках, ковшах) или созревателях. Температура мяса в емкостях до 150 кг должна быть не более 12 °C, свыше 150 кг - не более 8 °C. Продолжительность выдержки мяса, измельченного на волчке с диаметром отверстий решетки 2 - 6 мм, при посоле концентрированным рассолом - 6 - 24 ч, сухой солью - 12 - 24 ч. При измельчении мяса до 8 - 12 мм - 12 - 24 ч, до 16 - 25 мм (шрота) - 24 - 48 ч, в случае кусков мяса до 1 кг - 48 - 72 ч.

Приготовление фарша (B2). Процедура включает дополнительное измельчение сырья составление и перемешивание компонентов рецептуры. Степень измельчения и продолжительность перемешивания зависят от вида, сорта колбасных изделий.

Приготовление фарша осуществляют в куттере, мешалке, других машинах периодического действия. При использовании мяса в виде кусков или шрота его предварительно измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 2 - 3 мм.

Приготовление фарша в куттере начинается с загрузки нежирного мясного сырья. Добавляют холодную воду, чешуйчатый лед (снег) до 10% от общего количества воды, немясные компоненты и специи. После перемешивания вносят более жирное сырье, оставшуюся воду, шпик, крахмал или муку. Общее количество добавляемой воды составляет 10 - 40% от массы сырья и зависит от его влагосвязывающих свойств. Продолжительность куттерования - 8 - 12 мин, в зависимости от вида оборудования и рецептуры колбасного изделия.

По окончании куттерования температура фарша должна находиться в пределах 4 - 12 °C. Если фарш дополнительно обрабатывается на микрокуттере, эмульситаторе, коллоидной мельнице, дезинтеграторе, других машинах тонкого измельчения непрерывного действия, то температура фарша после куттерования не должна превышать 14 °C, а сама обработка на куттере сокращается на 3 - 5 мин.

Процесс куттерования используется, как правило, при изготовлении колбас с однородной структурой. Для приготовления фарша может быть использован высокоскоростной вакуумный куттер.

Вареные колбасные изделия с неоднородной структурой производят в мешалках, перемешивая тонкоизмельченный фарш со шпиком, языком, другими компонентами рецептуры.

Формовка (B4) включает наполнение колбасных оболочек или форм фаршем, вязку батонов, накладывание скрепок на их концы.

Используют натуральные кишечные или искусственные колбасные оболочки различного диаметра и цвета. Наполнение оболочек фаршем производят на пневматических, гидравлических или механических вакуумных шприцах.

Вязку батонов осуществляют с целью маркировки и идентификации, согласно действующему нормативному документу. При наличии специального оборудования концы формованных батонов закрепляют металлическими скрепками.

Каждому виду колбас подбирают соответствующую оболочку, с учетом их свойств и технологических параметров производства продукции.

При формовке сосисок и сарделек используют шприцы-дозаторы и агрегаты, которые обеспечивают дозирование и автоматическое перекручивание батончиков. Важно соблюдать равномерность и плотность набивки колбасных оболочек, исключать попадание в фарш воздуха. Формование фаршированных колбас осуществляется вручную.

Осадка (F2) имеет важное значение для вторичного структурообразования, а также для обеспечения коагуляционной структуры фарша и химических превращений нитрита натрия, связанных с формированием и стабилизацией окраски колбас. Во время осадки подсушивается поверхность батонов, что улучшает условия последующей тепловой обработки.

Правильно проведенная осадка обеспечивает селективный характер развития микрофлоры, направленное развитие других процессов в последующих периодах копчения и сушки, что формирует аромат, вкус, санитарное благополучие, положительно сказывается на других свойствах готовой продукции.

Осадку применяют для колбасных изделий в натуральной оболочке, нашприцованных без применения вакуума. Колбасные батоны, сосиски и сардельки выдерживают в подвешенном состоянии 2 ч при 0 - 4 °C и относительной влажности 85 - 90%. За это время происходит подсушивание оболочки, уплотнение фарша, а также протекают реакции, обеспечивающие необходимый товарный вид готовым колбасным изделиям.

Обжарку (E4) батонов в стационарных камерах проводят при 90 - 100 °C в течение 60 - 140 мин, в зависимости от вида камеры, диаметра и состава оболочки. Дым для обжарки получают путем "тления" опилок или при воздействии силы трения дров лиственных пород (фрикционные дымогенераторы). Окончанием процесса обжарки считают достижение в центре батона температуры 40 - 50 °C.

После этого батоны направляют на варку, которую осуществляют паром при 75 - 85 °C от 40 до 180 мин, до достижения в центре батона температуры не выше 70 +/- 1 °C.

Охлаждение (G1) осуществляют холодной водой под душем в течение 10 мин, затем в холодной камере с температурой не выше 8 °C и относительной влажностью 95% или в туннелях интенсивного охлаждения при минус 5 - 7 °C до достижения температуры в центре батона не выше 15 °C.

Упаковка (H1). Вареные колбасные изделия, как и другие виды колбас, разрешается упаковывать в ящики: деревянные многооборотные, дощатые, из гофрированного картона, полимерные многооборотные, алюминиевые. Допускается тара из других материалов, разрешенных Минздравом России, включая спецконтейнеры и тару-оборудование.

Тара должна быть чистой, сухой, без плесени и постороннего запаха. Многооборотная тара должна иметь крышку, для местной реализации допускается накрывать тару оберточной бумагой, пергаментом (подпергаментом). Масса брутто не должна превышать 30 кг.

Сосиски без оболочки реализуют в розничной торговле упакованными под вакуумом по 4, 5, 8, 10 штук массой нетто 200, 250 +/- 6, 400 +/- 8, 500 +/- 10 г и массой нетто не более 550 г.

Хранение. С предприятия продукты выпускают с температурой в толще батона 0 - 15 °C.

В торговой сети и на предприятиях мясной промышленности хранят колбасные изделия в подвешенном состоянии, а мясные хлебы, вареные колбасы в искусственной оболочке диаметром свыше 80 мм - разложенными на стеллажах в один ряд при температуре 0 - 8 °C. Сроки хранения и реализации вареных колбасных изделий определяются с момента окончания технологического процесса и зависят от сорта, упаковки и температуры.

К полукопченым колбасам относятся полтавская, краковская, польская, украинская и некоторые другие колбасы. Сырье для таких колбас то же, что и для вареных, с той лишь разницей, что парное мясо не используют. Технология изготовления колбас до шприцевания в основном та же, что и при изготовлении вареных изделий. Набивку проводят более плотно. После набивки батоны направляют на осадку, которая продолжается 4 часа при температуре 10 - 12 °C. В дальнейшем батоны подвергают обжарке, а затем варке с последующим остыванием. Следующей операцией является копчение горячим дымом. На этом завершается изготовление полукопченых колбас для местной реализации. Колбасы, отправляемые для дальней реализации, дополнительно подсушивают в течение 2 - 4 суток при температуре не выше 12 °C.

Выход готовых полукопченых колбас составляет 60 - 80%.

К варено-копченым колбасам относят деликатесную, сервелат, ростовскую, московскую и др. В технологии по производству варено-копченых колбас имеются некоторые отличия (рисунок 2.13). Так, осадка продолжается 24 - 48 часов, первичное копчение - 60 - 120 минут при температуре 50 - 60 °C, а после варки вторичное копчение. После вторичного копчения производится сушка в течение 3 - 7 суток при температуре 12 °C, относительной влажности 75 - 78%. Выход составляет 65%.

Рисунок 2.13 - Технологическая схема производства варено-копченых колбас

К сырокопченым колбасам относят московскую, угличскую, тамбовскую, майкопскую, свиную, столичную, зернистую и др. Для изготовления сырокопченых колбас используют сырье только высшего сорта. К сырокопченым колбасным изделиям относят колбасы, выработанные из сырого мяса и жира, подготовленные к употреблению в пищу длительной ферментацией и обезвоживанием мяса. Сырокопченые и сыровяленые колбасы не подвергаются варке. Процесс изготовления длительный и составляет примерно 30 - 50 дней. Мясо после тщательной жиловки подвергают посолу в кусках массой 400 г.

После посола мясо выдерживают 5 - 7 суток при температуре 2 - 3 °C.

Для сокращения срока выдержки в 2 раза мясо измельчают в волчках через решетку диаметром 16 - 24 мм, а затем вторично измельчают уже с отверстиями диаметром 2 - 3 мм и перемешивают со всеми составными частями, предусмотренными рецептурой. Воду в фарш не добавляют. Фарш выдерживают при температуре 3 - 4 °C в течение 24 часов. Затем фарш шприцуют в оболочку медленно и очень плотно под давлением 10 - 13 атм. Батоны плотно обвязывают шпагатом, делая частые петли. После обвязки батоны навешивают на рамы и перевозят в осадочное отделение. Осадка батонов длится 5 - 7 суток. После осадки батоны обрабатывают 5 - 7 суток в коптильных камерах дымом несмолистых пород деревьев с температурой 18 - 22 °C.

После копчения колбасу сушат при температуре 12 °C в течение 25 - 30 суток. Выход готовых колбасных изделий составляет 55 - 70%.

2.2.1.3 Производство мясных (мясосодержащих) консервов

Под группой мясных консервов подразумевают мясо или мясопродукты, герметически закупоренные в банку и подвергнутые стерилизации или пастеризации при высокой температуре.

Все мясные консервы подразделяют на несколько групп.

По виду сырья: мясные (из говядины, свинины, баранины, конины, мяса птицы и др.); субпродуктовые (из языков, печени, почек, рубца, смеси субпродуктов и др.); из мясных продуктов (сосисок, колбасного фарша, свинокопченостей и др.); мясорастительные (из мясного сырья или субпродуктов в сочетании с крупами, бобовыми, овощами, другим растительным сырьем), жиробобовые (из свиного жира топленого, шпика в сочетании с фасолью, чечевицей, горохом).

По составу: консервы в натуральном соку (с добавлением только соли и пряностей); с соусами (томатным, белым и др.); в желе (в желирующем соусе).

По режиму тепловой обработки: стерилизованные (температура обработки выше 100 °C); пастеризованные (температура ниже 100 °C, в центре банки 65 - 75 °C).

По назначению: закусочные (деликатесные); обеденные (для первых и вторых блюд); специального назначения (диетические, лечебно-профилактические, для детского питания, для питания спортсменов и др.).

По продолжительности хранения: длительного хранения (3 - 5 лет); с ограниченным сроком хранения.

Наряду с общими технологическими этапами для всех мясных консервов каждый их вид отличается специфическими операциями, в зависимости от рецептуры, вида тары, назначения продукта. К особенностям можно отнести посол, степень измельчения сырья и приготовление фарша для фаршевых консервов, тепловую обработку (бланширование, варка, обжаривание), подготовку бобовых, круп, другого растительного сырья - для мясорастительных консервов, обогащение или исключение из рецептуры отдельных нутриентов - для консервов специального назначения, и др.

Общая схема производства мясных консервов приведена на рисунке 2.14.

Рисунок 2.14 - Технологическая схема производства мясных консервов

Размораживание (A5) мясного сырья. Применяют два способа: медленный и быстрый. Медленное размораживание мяса производят в холодильных камерах с постепенным повышением температуры от 0 до 6 - 8 °C при относительной влажности 90 - 95%. Продолжительность размораживания составляет 3 - 5 суток. Медленное размораживание применяют, как правило, на крупных заготовочных предприятиях, где имеется большой запас мяса (не менее трехсуточного) и три и более холодильных камеры с регулированием температуры и влажности воздуха. Мясо считается размороженным, когда температура в толще мышц достигла 0 - 1 °C.

Быстрое размораживание мяса осуществляется в специальных камерах при температуре 20 - 25 °C и относительной влажности 85 - 95%, которые обеспечиваются подачей в нее подогретого и увлажненного воздуха. При таких условиях мясо размораживается в течение 12 - 24 ч.

Размораживание считается законченным при достижении температуры в толще мышц - 1,5 - 0,5 °C. Однако для снижения потерь сока при последующей обработке мясо следует выдержать в течение 24 ч. в камере с температурой 0 - 2 °C эффективным является обсушивание при помощи хлопчатобумажной ткани или циркулирующего воздуха с температурой 1 - 6 °C.

Подготовка тары (A1). Подготовленные к фасованию банки не должны иметь: загрязнений, остатков флюса от пайки, смазки, металлической пыли, мелких опилок, наплывов припоя, размягченных и деформированных покрытий на внутренней поверхности, негерметичных соединительных швов.

Тара, независимо от ее вида, проходит санитарную обработку для максимального снижения обсемененности микробами. Обработка стеклянных и жестяных банок осуществляется на специальных машинах, обеспечивающих мойку (замачивание), шпарку, ополаскивание и подсушивание. Для мойки стеклянных банок используют 2 - 3%-ный раствор каустической соды (гидроксида натрия), фосфат натрия и др.; шпарку проводят острым паром и горячей водой (95 - 98 °C), металлические крышки ошпаривают кипящей водой в течение 2 - 3 мин.

Порционирование, фасование и закатка банок (H1). Производят вручную или на поточно-механизированных линиях различной конструкции исходя из специфики сырья (целые куски, колбасный фарш, паштетная масса и др.).

Наполненные банки направляют на контрольное взвешивание, используя циферблатные весы или инспекционные автоматы, не допуская, таким образом, закатки незаполненных или переполненных банок; 1 - 3 раза за смену взвешивают партию из 100 пустых банок, устанавливая среднюю массу одной банки.

Закатку (H1) осуществляют на закаточных машинах различного типа, предварительно или одновременно вакуумируя содержимое банок. Присутствие воздуха укоряет окислительные процессы в продукте, особенно его жировых компонентов, что приводит к повышению пероксидного и кислотного чисел, pH, к разрушению витаминов, других питательных веществ, к ухудшению органолептических показателей качества. Кроме этого, кислород воздуха создает благоприятные условия для развития аэробных микроорганизмов, приводящих к порче продукта. Наличие в банке воздуха может привести во время тепловой обработки к деформации и разрыву банки.

Крышки и донышки банки маркируют путем штамповки на маркировочных машинах или с помощью типографской печати.

Проверку герметичности осуществляют: визуально, непосредственно на конвейере, осматривая закатанный шов, - таким способом выявляется только явный брак; в контрольной ванне, наполненной горячей водой (80 - 90 °C): воздух в банках при нагревании расширяется, и при нарушенной герметичности в ванне появляются пузырьки; применением вертикальных или горизонтальных воздушных и воздушно-водяных тестеров.

При выявлении негерметичных банок их содержимое перекладывают в другую тару и вновь проводят закатку.

После фасования и проверки герметичности продукцию направляют на тепловую обработку. Временной промежуток не должен при этом превышать 30 мин (во избежание развития микрофлоры).

Тепловая обработка (стерилизация) (E5). Этот процесс направлен на уничтожение в продукте (полное или частичное) микроорганизмов, обеспечение безопасности и доброкачественности продукта. Режимы тепловой обработки определяются температурой и продолжительностью воздействия.

В зависимости от вида продукта, тары и температуры - применяют следующие способы стерилизации консервов: в жестяной таре паром; в жестяной и стеклянной таре с противодавлением; в полуавтоматах-стерилизаторах и аппаратах непрерывного действия.

Сортировка (A2). После термообработки нормальные, герметичные жестяные банки должны иметь вспученные крышку и донышко. Негерметичные банки не вспучиваются, что служит поводом к отбраковке.

Охлаждение (G1) производят водой до температуры 40 °C. Процесс охлаждения целесообразно проводить быстро для исключения развития оставшихся после стерилизации термофильных бактерий.

Хранение. Мясные, мясорастительные консервы в жестяных нелакированных сборных и стеклянных банках, стерилизованные при температуре выше 100 °C, хранят при 0 - 2 °C и относительной влажности воздуха 75%. Консервы в штампованных банках хранятся не более 1 года, в сборных - 1,5 года, в стеклянных - не более 3 лет со дня выработки.

Процесс изготовления мясных консервов для детского питания в целом аналогичен общепринятому в консервном производстве, однако есть отличия.

При производстве консервов детского питания из-за низкой пищевой ценности не используют говядину и конину от зареза, передней и задней голяшек, жирное мясо от грудной части и пашины, межреберное мясо в случае упитанных животных. Эти части туши направляют на изготовление колбас, других видов мясопродуктов. Не допускается для изготовления консервов мясо с высокой микробной обсемененностью.

2.2.1.4 Производство мясных (мясосодержащих) полуфабрикатов

Производство мясных полуфабрикатов представляет в настоящее время крупную специализированную отрасль, имеющую перспективную программу развития в нашей стране.

Мясные полуфабрикаты - это продукты, приготовленные из различных видов мяса, прошедшие механическую кулинарную обработку и подготовленные к тепловой обработке.

Мясные полуфабрикаты подразделяют на следующие основные группы: фасованное мясо и субпродукты; крупнокусковые полуфабрикаты (бескостные и мясокостные); порционные и мелкокусковые полуфабрикаты (мякотные, бескостные, мясокостные); рубленые полуфабрикаты: фарши; полуфабрикаты в тесте; быстрозамороженные готовые блюда; мясные полуфабрикаты специального назначения: для детского, диетического, лечебно-профилактического питания и т.д.

Крупнокусковые полуфабрикаты производят из обваленного мяса различных сельскохозяйственных животных, выделяя из определенных частей туш и полутуш в виде крупных кусков мякоти и пластов мяса. Грубые поверхностные пленки и сухожилия удаляют, межмышечную соединительную и жировую ткань сохраняют.

Процесс изготовления мясных полуфабрикатов включает три последовательных этапа: подготовку сырья, разделку туш и выделение сырья для полуфабрикатов, изготовление полуфабрикатов (рисунок 2.15).

Рисунок 2.15 - Технологическая схема производства крупнокусковых полуфабрикатов

При подготовке сырья (A1) удаляют механические загрязнения, кровяные сгустки, оттиски ветеринарных клейм.

Разделка (B1) полутуш осуществляется в соответствии с "Технологической инструкцией по универсальной схеме разделки, обвалки и жиловки говядины (свинины) для производства полуфабрикатов, копченостей и колбасных изделий".

Крупнокусковые полуфабрикаты допускается вырабатывать в посоленном и обсыпанном виде: из говядины - говядину Юбилейную, для запекания, по-домашнему; из свинины - все наименования, за исключением вырезки Экстра и свинины для поджарки.

Для приготовления рассола применяют пищевые фосфаты, соль и капсулированную соль. Допускается приготовление рассола без сахара, при этом количество воды увеличивается на 2 кг.

Посол (D6) производят шприцеванием с дальнейшим массированием в массажерах. При отсутствии массажеров применяют мешалки, где процесс массирования продолжается 20 - 30 мин, до придания кускам мяса липкой поверхности. Температура шприцовочного рассола не должна быть выше 4 °C.

Бескостные полуфабрикаты - говядину Юбилейную, говядину для запекания и говядину по-домашнему - допускается вырабатывать в посоленном виде, при этом массовая доля хлористого натрия (поваренной соли) в полуфабрикате должна быть не более 3%, общего фосфора (в пересчете не P2O5) - не более 0,4%.

Крупнокусковые полуфабрикаты - свинину Экстра, корейку, шейку, шейку Домашнюю, свинину для запекания и тушения, грудинку - допускается вырабатывать в посоленном и обсыпанном виде, при этом массовая доля хлористого натрия (поваренной соли) в полуфабрикате должна быть не более 1,5%, общего фосфора (в пересчете на P2O5) - не более 4%.

При обсыпке посоленных полуфабрикатов применяются различные смеси пряностей.

Упаковка и маркировка (H1, H2). Крупнокусковые полуфабрикаты фасуют порциями массой от 500 до 5000 г. В качестве упаковки используют пергамент, подпергамент, фольгу алюминиевую кэшированную, пленку целлюлозную и полиэтиленовую, оболочку, салфетки из пленочных материалов. Применяют пакеты из полимерных пленочных материалов, которые термосваривают либо закрепляют металлическими скобами, липкой лентой или резиновыми обхватками.

В настоящее время широко используются различные упаковочные поточно-механизированные линии, вакуум-упаковочные машины, вакуум-упаковочные термоформовочные автоматы, другое оборудование, позволяющее упаковывать мясные полуфабрикаты, как в обычных условиях, так и в среде газовых атмосфер. Последнее осуществляется в соответствии с технологическими инструкциями, утвержденными для таких видов работ.

В качестве транспортной тары традиционно используют ящики из гофрированного картона или многооборотные - деревянные дощатые, алюминиевые, полимерные, а также контейнеры или тару-оборудование.

Мясные полуфабрикаты транспортируют рефрижераторами или автомобилями-фургонами с изотермическим кузовом, согласно правилам перевозок скоропортящихся грузов на данном виде транспорта.

Готовая продукция перед отправкой с предприятия-изготовителя должна иметь температуру внутри продукта 0 - 8 °C в охлажденном состоянии и не выше -10 °C - в замороженном.

2.2.2 Переработка и консервирование фруктов и овощей

На рынке консервированной продукции овощные и плодово-ягодные консервы примерно равны по объемам продаж. При этом в овощном сегменте почти 40% приходится на долю зернобобовых культур (зеленый горошек, кукуруза, фасоль, бобы). Второе место (почти 20%) занимают различные маринады: маринованные огурцы, томаты, перец, ассорти. Третье место с долей в 15% занимают салаты, икры из овощей (кабачков), закуски. А на последнем месте находятся консервированные продукты из грибов (всего 4 - 5% по различным оценкам).

Чипсы из фруктов и картофеля являются наиболее крупной категорией рынка снеков, их доля составляет около 26% рынка в натуральном выражении [69].

2.2.2.1 Прочие виды переработки и консервирования фруктов и овощей

2.2.2.1.1 Производство сушеных фруктов и овощей

Сушеные плоды, ягоды и овощи содержат незначительное количество влаги (8 - 25%), что обеспечивает их длительное хранение без значительных потерь качества и питательных веществ.

Для производства сухофруктов применяется несложная технология. Она заключается в том, что продукт подвергается процессу обезвоживания при помощи циркуляции теплых потоков воздуха. Это самый простой и дешевый способ сохранения продуктов.

Технология производства исключает использование химии и консервантов, таким образом, продукты полностью натуральные.

Фрукты и овощи для сушки проходят предварительную обработку: сортировку (A2), калибровку (A2), мойку (A4), резку (яблоки, корнеплоды) (B1); очистку (картофель) (A3), обработку (SO2) сернистым ангидридом (виноград, абрикосы, персики) (D6).

Фрукты и овощи подвергаются бланшированию (E1), обсушиванию и передаче на сушку (F2).

Сушка осуществляется на солнце и в специальных аппаратах (сушилках: ленточных, туннельных и др.). Сушильным агентом является воздух.

Высушенные фрукты, ягоды, овощи расфасовывают (H1) в мелкую и крупную тару и отправляют потребителю.

В некоторых случаях после сбора урожая фрукты обрызгивают или окунают в эмульсию масла в растворе карбоната калия. Масло в эмульсии может быть различным, например, некоторые производители используют оливковое масло, другие могут использовать смеси этиловых эфиров жирных кислот и свободную олеиновую кислоту.

Для производства сухофруктов существует разнообразное оборудование: это и небольшие комбайны, позволяющие открыть небольшое домашнее производство, и целые комплексы, предназначенные для крупного производства. На рынке присутствуют оборудования различных ценовых категорий, как зарубежных производителей, так и отечественных.

Однако, применяют в основном два вида сушилок: инфракрасные и конвективные.

Принцип работы конвективных сушилок основывается на обычных электронагревателях. Сырье помещается на специальный поддон, где подвергается обработке разогретым воздухом, вследствие чего влага, содержащаяся в исходном продукте, испаряется.

В инфракрасных сушилках продукт подвергается инфракрасному излучению, благодаря чему удаляется влага. Эффективная глубина проникновения инфракрасного излучения - 6 - 8 мм, поэтому фрукты лучше нарезать дольками толщиной 10 - 12 мм. При этом способе нагревается не сушильная камера, а сам продукт, что значительно экономит электроэнергию. Данное оборудование позволяет сушить различные виды фруктов: шиповник, яблоки, сливы, абрикосы и т.д.

Природные источники энергии также актуальны в сушке продуктов. Для этого изготавливаются специальные лотки для сушки на открытом воздухе. Для этих конструкций используются рейки с сечением 2x3 см с основой из строительной штукатурной сетки. Мякоть к ней практически не прилипает. В данном случае производство сухофруктов может осуществляться без применения специальной техники [69, 77].

2.2.2.1.2 Производство замороженных фруктов и овощей

Замораживание фруктов по праву является основным современным методом консервирования и широко используется в технологиях переработки фруктов и овощей.

Фрукты, предназначенные для замораживания, обычно моют и осматривают перед индивидуальным скоростным замораживанием, затем помещают в сироп (если предусмотрено технологией).

Типичными методами скоростного замораживания предусмотрено использование прямого контакта с охлажденной поверхностью, например, ленточными или барабанными морозильными аппаратами, прямой контакт с охлажденным воздухом или другими газообразными смесями, например, воздушной струей, кипящим слоем и спиральными морозильными аппаратами, прямое погружение в охлажденную жидкость, например, рассольные морозильные аппараты или низкотемпературные (криогенные) морозильные аппараты.

Процесс скоростного замораживания фруктов и овощей показан на рисунке 2.16.

Рисунок 2.16 - Технология производства замороженных плодов и овощей

Сырьем для производства замороженных фруктов и овощей являются: фрукты - семечковые, косточковые, ягоды, виноград. Замороженные фрукты и овощи содержат витаминов в большей степени, чем сушеные плоды.

Плоды и овощи подвергаются сортировке и калибровке (A2) у винограда отделяют гребни; моют (A4) и инспектируют (A2). Ягоды винограда и зелень обдувают теплым воздухом для удаления излишней влаги. Ягоды и косточковые плоды отделяют от плодоножек и косточек (A2; A3), кроме вишен, семечковые от семенного гнезда, овощи от покровных тканей, у лука удаляют чешую, у крупных косточковых плодов - косточку.

Семечковые плоды и крупные косточковые отправляют на резание (B1). Резание осуществляют на кубики, половинки; томаты мелкие замораживают целиком, крупные режут на кубики или ломтики; стручковую фасоль режут на кусочки; огурцы режут на кружочки или дольки; перец для фарширования замораживают после удаления семяносцев целиком или кубиками и полосками; брокколи и цветную капусту разделяют на соцветия; тыкву, кабачки и патиссоны режут кубиками, удаляя семена; белокочанную капусту шинкуют; зелень режут на кусочки.

Семечковые фрукты, кабачки, патиссоны, баклажаны, цветную капусту бланшируют.

Расфасовывают (H1) подготовленное сырье в пакеты, заполняя 2/3 объема, либо пластиковые контейнеры, упаковывают и отправляют в морозильную камеру или шоковое замораживание (G2; G3) [52, 54, 69, 77].

2.2.2.1.3 Производство плодоовощных маринадов

Овощные маринады представляют собой продукты из овощей с добавлением пряностей и заливки, в которую входят уксусная кислота, сахар и поваренная соль.

Поскольку уксусная кислота влияет на вкус консервов, ее применяют в концентрации не более 0,9%. Маринады фасуют в герметическую тару и стерилизуют. Для маринования используют уксусную кислоту.

В зависимости от содержания уксусной кислоты различают маринады слабокислые (0,4 - 0,6%) и кислые (0,61 - 0,9%).

Для выработки овощных маринадов используют следующее сырье: огурцы свежие с недоразвитыми семенами, правильной формы, с плотной упругой мякотью и соленые; патиссоны мелкоплодные с недоразвитыми семенами; кабачки с плотной мякотью без пустот с недоразвитыми семенами длиной до 110 мм, диаметром до 60 мм; баклажаны с недоразвитыми семенами цилиндрической формы; томаты красные, бурые или зеленые; перец красный сладкий толстостенный; цветную капусту, белую и краснокочанную с плотными кочанами; морковь столовую с мякотью оранжево-красного цвета без волокнистой середины; свеклу столовую с мякотью темно-красного цвета без светлых колец; зеленый горошек быстрозамороженный или консервированный.

Для изготовления маринадов применяют также фасоль стручковую, укроп, лук, чеснок, хрен, сельдерей, петрушку (зелень), перец стручковый горький, лавровый лист, мяту. В основном вырабатывают слабокислые овощные маринады. Маринады, состоящие из смеси разнообразных овощей, называют ассорти.

Просеянные сахар и соль в соответствии с рецептурой растворяют в воде, кипятят в котлах из нержавеющей стали 5...10 мин, затем фильтруют, добавляют вытяжку из пряностей, уксусную кислоту и воду. Вытяжку из пряностей готовят настаиванием в воде или в 20%-ном растворе уксусной кислоты. Пряности (перец черный и душистый) инспектируют, фасуют в банки, закатывают и стерилизуют.

Плодовые и ягодные маринады готовят из свежих плодов или ягод одного вида или из смеси различных плодов и ягод.

В зависимости от содержания уксусной кислоты и способа приготовления плодово-ягодные маринады подразделяются на виды: слабокислые маринады из винограда, вишни, кизила, крыжовника, слив и смородины (белой, красной и черной) с содержанием уксусной кислоты 0,2 - 0,4%; слабокислые маринады из груш, черешни, яблок с содержанием уксусной кислоты 0,4 - 0,6%; кислые маринады из винограда и слив с содержанием уксусной кислоты 0,6 - 0,8%.

Технология производства кислых и средних плодоовощных маринадов заключается в следующем.

Овощи и фрукты доставляют (A1), сортируют (A2), калибруют (A2), моют (A4). Затем расфасовывают (H1) в тару и заливают маринадной заливкой (D3), содержащей соль, сахар, уксусную кислоту и настой пряностей. После чего укупоривают (H1) и пастеризуют (E5). Готовые маринады выдерживают не менее двух недель на складе.

Слабокислые овощные маринады, изготовленные с зеленью, перцем красным горьким, лавровым листом, перцем черным горьким и чесноком готовят аналогично. Эти маринады готовят из огурцов, кабачков и патиссонов. В тару предварительно закладывается чеснок, зелень, перец горький и лавровый лист, затем основное сырье, после чего наполняют банку заливой, содержащей соль и уксусную кислоту [18].

2.2.2.1.4 Производство солено-квашенной плодоовощной продукции

Для производства соленых или моченых продуктов подготовленное сырье заливают рассолом (раствор соли) или раствором (соль, сахар, раствор солода). После чего сырье проходит ферментацию (D2) (соленые овощи до накопления 0,6 - 0,7% молочной кислоты, квашенные до 0,5% молочной кислоты).

По окончании процесса продукты охлаждают и хранят до реализации.

Подготовку сырья для получения квашеной капусты проводят следующим образом: после сортировки (A2) и калибровки (A2) проводят зачистку (A3) от покровных листьев, высверливание кочерыги и шинкование (B1).

Подготовленное сырье смешивают с компонентами (B2), добавляя чистую культуру дрожжей, уплотняют для удаления воздуха и подвергают ферментации (D2) до накопления молочной кислоты 0,7%. Далее проводят заключительные операции [18].

2.2.2.1.5 Производство салатов

Салат представляет собой смесь нарезанных свежих, соленых или квашеных овощей, консервированного или замороженного зеленого горошка, свежих яблок и др. с добавлением растительного масла, уксусной кислоты (или без нее), соли, сахара и пряностей.

Для производства салатов сырье проходит следующую подготовку: сортировку (A2), калибровку (A2), мойку (A4), у яблок удаляют семенное гнездо, у перца сладкого семяносцы с семенами, у капусты зачищают покровные листья и удаляют кочерыгу (A2), затем передают на шинкование (B1). Яблоки, огурцы, томаты, сладкий перец режут (B.1) кружочками или дольками и передают на смешивание (B2).

Свеклу, картофель, морковь, лук подвергают очистке (A3); свеклу, картофель, морковь обрабатывают острым паром (E1) (120 °C, 10 - 15 мин), затем ополаскивают (A4) холодной водой и на щеточной моечной машине удаляют кожицу. Лук чистят (A3), проводят доочистку (A3), ополаскивание (A4) и передают на резку (B1), так же как и свеклу, картофель, морковь.

После резки (B₁) овощи направляют на посол, после чего на смешивание (B₂) и наполнение тары (H1), затем на добавление заливы, укупорку (H1) и стерилизацию (E5). Перед наполнением в банку укладывают лавровый лист и пряности.

В заливочную жидкость вносят уксусную кислоту, сок, выделившийся из овощей во время посола, а также сахар, соль, перец черный молотый, перец красный жгучий и растительное масло.

2.2.2.1.6 Производство компотов

Компоты готовят заливкой подготовленных фруктов и ягод сахарным сиропом. Повышенное содержание сахара и использование свежего высококачественного сырья для приготовления компотов делают их ценными в пищевом отношении. Поэтому производство компотов распространено очень широко. Компоты вырабатывают почти из всех видов фруктов и ягод. Особенно высокими пищевыми качествами обладают абрикосовый, алычовый, виноградный, сливовый, вишневый, малиновый, персиковый и грушевый компоты. Для детского и диетического питания компоты из плодов косточковых культур вырабатывают без косточек, а из плодов семечковых - без семенного гнезда с кожицей или без кожицы. Из смеси плодов и ягод, целых и нарезанных половинками, дольками или кубиками, вырабатывают различные компоты-ассорти.

Для компотов широко используют не только культурное, но и дикорастущее сырье: бруснику, ежевику, клюкву, морошку, черноплодную рябину, терн, чернику.

Плоды и ягоды проходят предварительную обработку: сортировку (A2), калибровку (A2), мойку (A4), резку (B1) (для семечковых плодов), удаление косточки (A2) и резку (B1) на половинки (для крупных косточковых плодов).

После чего бланшируют семечковые плоды, а также цельноплодные косточковые: сливы, абрикосы. Опушенные персики очищают раствором каустической соды и промывают проточной водой.

Параллельно готовят сахарный сироп. Сахар просеивают и подвергают магнитной сепарации, растворяют в воде, кипятят, фильтруют и передают на линию на заполнение сиропом.

Затем сырье расфасовывают (H1) в тару, заливают сахарным сиропом разной концентрации, укупоривают (H1) и передают на пастеризацию (E5) и охлаждают [46].

2.2.2.1.7 Производство плодового пюре и повидла

Плоды и ягоды после краткосрочного хранения подвергают сортировке (A2), мойке (A4), инспекции (A2).

Перед протиранием плоды и ягоды (B1) кроме голубики, ежевики, земляники и малины размягчают пропариванием или бланшированием (E1). Бруснику, кизил, клюкву, красную и черную смородину, крыжовник, бланшируют в воде (10 - 15% от массы ягод) при температуре 90 - 100 °C в течение 3 - 8 мин.

Плоды разваривают в шпарителях или дигестерах при температуре 100 - 110 °C в течение 10 - 15 мин. Размягченное сырье протирают на двойной протирочной машине, либо дополнительно финишируют.

Готовое пюре отправляют на хранение в асептических условиях, либо на расфасовку и укупорку (H1) и стерилизацию (E5). Перед фасованием проводят подогрев до 85 °C.

Повидло готовят из одного вида плодово-ягодного пюре или смеси плодов и ягод.

Хранящееся пюре финишируют (B₁) и передают на варку (E2), смешивая (B₂) в вакуум-аппарате с необходимым количеством сахара. Готовое повидло должно содержать 67 - 70% сухих веществ.

Для создания желирующей консистенции в конце варки добавляют пектиновый раствор, который готовят заранее из расчета до 8 кг на единицу готового продукта, в зависимости от содержания пектина в сырье. Готовое повидло доводят до 100 °C и передают на расфасовку и укупорку (H1), далее на пастеризацию (E8). Возможна расфасовка в фанерные ящики с целлофановым вкладышем.

В производстве плодового пюре и повидла для мойки фруктов и овощей в технологических линиях, особенно для мойки клубники, вишни, сливы применяется эффект барботирования, который позволяет ускорить процесс и улучшить качество мойки.

Для удаления косточек (персики, сливы, абрикосы, вишня) используют оборудование, состоящих из специальных косточковыбивных барабанов большого диаметра и большой глубины. Большие отсек барабанов позволяет также перерабатывать твердые и крупные плоды без серьезных потерь в выходе.

Величина протирки зависит от величины отверстий на встроенном сите, и может выбираться от 0,6 мм и больше, по потребности.

Для стерилизации и асептической фасовки пюре применяют комплект оборудования, в котором возможна реализация стерилизация вязких пищевых жидкостей (фруктовые и овощные пюре, повидло, джем и др.) в закрытом потоке, охлаждение их после выдержки и подача на розлив на асептический наполнитель в упаковку типа "Bag in Box" (стерильные мешки, вложенные в ящики - бочки Евростандарт) с объемами от 1 до 220 л [46].

2.2.2.1.8 Производство джемов, варенья, конфитюров и желе

Пищевая промышленность вырабатывает большое количество продуктов, консервированных сахаром: варенье, джем, повидло, желе, конфитюры, цукаты, плоды или ягоды, протертые или дробленные с сахаром.

Производство этих консервов основано на использовании высоких концентраций сахара. Растворы с массовой долей сахара 60 - 65% имеют высокое осмотическое давление. Микроорганизмы, находящиеся в таком растворе, обезвоживаются и не могут развиваться. Если консервы содержат 65 - 70% сухих веществ, то они могут длительное время храниться без пастеризации и герметизации. Однако в производственных условиях без пастеризации вырабатывают только повидло. При хранении не пастеризованного и не укупоренного варенья, джема и других консервов с сахаром в помещении с высокой влажностью воздуха в верхнем слое продукции накапливается вода из воздуха, концентрация сахарного сиропа снижается и начинается брожение продукции.

При массовой доле в варенье или джеме 65 - 70% сахара и хранении при температуре ниже 5 °C сахароза кристаллизуется и продукция засахаривается. При варке варенья и джема из кислого или некислого сырья с добавлением лимонной кислоты сахароза частично гидролизуется (до 30 - 40% ее превращается в глюкозу и фруктозу) и продукт уже не засахаривается. Предотвратить засахаривание можно заменой части сахара патокой, содержащей глюкозу. Варенье и джем с концентрацией сухих веществ в сиропе 60% также не засахариваются, а чтобы они не забродили, их пастеризуют и герметично укупоривают.

Джем, конфитюры, повидло в отличие от варенья должны иметь желеобразную консистенцию. Желирование продукции происходит за счет пектина в присутствии кислот. Добавление сахара способствует желированию. Способность образовывать желе в высокой степени зависит от желирующих свойств самого пектина. Желирующие свойства пектина большинства плодов и ягод высокие. Если они недостаточны, к сырью добавляют раствор чистого пектина, получаемый специально для этого из выжимок яблок или другого сырья [21].

Длительное нагревание разрушает пектин и ослабляет его способность образовывать желе. Перемешивание продукции нарушает структуру студня, но при нагревании и прекращении перемешивания она восстанавливается. Если продукция перемешана после нагревания, структура студня и желеобразная консистенция консервов разрушаются.

Технологическая схема производства джемов, варенья, конфитюров и желе представлена на рисунке 2.17.

Рисунок 2.17 - Технология производства джемов, варенья, конфитюров и желе

Основными компонентами данной группы консервов являются плоды, ягоды и сахар. Возможна замена сахара подсластителями. При необходимости в продукты добавляют раствор лимонной или винной кислоты. В качестве желирующего агента используют пектин.

Сырье применяют свежее, замороженное или сульфитированное. После предварительных технологических операций - сортировка (A2), калибровка (A2), мойка (A4), чистка (A3), резание (B1), бланширование (E1) и т.д.

Подготовленное сырье поступает на уваривание (E2) в вакуум-аппараты. Варка проходит при сниженном давлении и пониженной температуре, что позволяет получить высококачественный продукт. Можно проводить варку и при атмосферном давлении. Готовый продукт расфасовывают и укупоривают (H1) в тару, подвергают пастеризации (E5) и отправляют на хранение до реализации.

Получение желе осуществляется следующим образом. Осветленный плодовый сок подвергают фильтрации (C4) и подают на смешивание с сахаром, затем передают на варку (E2). перед готовностью добавляют раствор пектина и 50% раствор лимонной кислоты, и варят до содержания 70% сухих веществ. Готовую массу расфасовывают и укупоривают (H1), после чего подвергают пастеризации (E5).

При варке (E2) джема и конфитюра при недостаточном содержании пектина в сырье в конце варки добавляют раствор пектина [21].

В зависимости от вида плодов и ягод применяют одно- или многократную варку. С учетом этого оборудование может быть одноступенчатым с варкой и охлаждением продукта при вертикальном или горизонтальном варианте исполнения и двухступенчатым.

Расфасовывают джемы и желе в стик-пакет. Для этого используют вертикальную упаковочную машину.

Стик-пак используется в сфере доставки продуктов питания, для расфасовки стандартного питания (для сети пунктов (цехов) подготовки и формирования рационов питания высокой готовности для пассажиров автобусного, железнодорожного и авиационного транспорта). Возможна расфасовка в стеклянные банки, полимерную тару (150 - 500 мл) [47, 50].

2.2.2.1.9 Производство томатопродуктов

К этой группе относятся томат-пюре, томат-паста и соусы, изготовленные с их применением. Производство томатных консервов занимает ведущее место в консервной промышленности как по количеству вырабатываемой продукции (25% ко всем плодоовощным консервам), так и по степени механизации производства.

Томатное сырье подают в цех гидравлическим транспортером, т.е. по желобам с протекающей по ним водой. Одновременно томаты и промываются. Иногда для подачи томатов применяют ленточные транспортеры. В цехе томаты дополнительно моют в вентиляторных или других машинах и тщательно инспектируют на инспекционных конвейерах, удаляя все некондиционные плоды. На новейших томатных линиях для этой цели установлены роликовые транспортеры, обеспечивающие переворачивание плодов во время их прохождения. После инспекции томаты подогревают в трубчатых или шнековых шпарителях для того, чтобы в дальнейшем облегчить отделение мякоти от кожицы и семян на протирочных машинах. Подогрев ведется 20 - 30 с при температуре 85 °C. Затем плоды дробят на дробилках.

Протирание ведут на универсальной протирочной машине или на строенной протирочной установке (триплекс), в которой одна под другой установлены три барабанные протирочные машины. Каждая из них представляет собой горизонтальный сетчатый металлический барабан, внутри которого на валу с большой скоростью вращаются бичи (лопасти), прижимая попадающую внутрь барабана томатную массу к стенкам барабана. При этом мякоть проходит через отверстия сит, а кожица, семена и другие твердые частицы выводятся из барабана. Диаметр сит верхнего барабана 4 - 5 мм, среднего 1,5 мм, нижнего 0,75 - 0,8 мм. В новых установках применяют и более мелкие сита [50].

Технологический процесс переработки томатов показан на рисунке 2.18.

Рисунок 2.18 - Технологическая схема производства томатопродуктов

2.2.2.1.10 Производство готовых пищевых продуктов

К данной группе относят продукты питания, обработанные для хранения как в замороженном, так и консервированном виде, упакованные и предназначенные для потребления без предварительных операций. Эта группировка включает: продукты из мяса или мяса птицы, рыбные блюда, включая рыбные чипсы, овощные консервы - закусочные, натуральные, обеденные и т.д.

Закусочные овощные консервы - консервы, приготовленные из целых, нарезанных, измельченных или протертых овощей с добавлением томатных продуктов, пищевого растительного масла, пряностей, зелени или без них.

Овощные консервы закусочного типа вырабатывают в отличие от натуральных, применяя кулинарную обработку сырья - обжаривание в масле и фарширование. Они содержат большое количество жира, имеют повышенную калорийность, хорошие вкусовые качества и полностью готовы к использованию в пищу.

В зависимости от сырья, способа, характера его предварительной обработки и рецептуры различают следующие виды овощных закусочных консервов: овощи, фаршированные смесью обжаренных корнеплодов и лука и залитые томатным соусом (фаршированные перец, баклажаны, томаты, голубцы из капусты); овощи нарезанные кружками и обжаренные (баклажаны или кабачки, консервированные с фаршем или без фарша в томатном соусе); овощи, нарезанные кусочками, дольками, полосками (в зависимости от вида сырья); овощная икра (из баклажанов, кабачков или патиссонов и тыквы, зеленых томатов в виде смеси измельченного обжаренного сырья).

Натуральные овощные консервы - консервы, приготовленные из одного или нескольких видов овощей, залитых водой или овощным соком с добавлением поваренной соли, сахара, пряностей, зелени, пищевых кислот или без них.

Эти консервы подвергаются незначительной тепловой обработке, обеспечивающей в основном их устойчивость против порчи при хранении. В них максимально сохранены природные свойства и состав. К натуральным консервам относятся зеленый горошек, сахарная кукуруза, цветная капуста, цельно консервированные томаты, стручковая фасоль, шпинат и щавель, морковь и свекла консервированные и др.

Обеденные консервы по своему составу - это многокомпонентные смеси, приготовленные из обжаренных или пассированных овощей в растительных или животных жирах. В рецептуры этих консервов входят кроме томатной пасты, соли, сахара и пряностей крупы, бобовые, макаронные изделия, грибы, мясо, копчености.

Обеденные консервы подразделяются на первые и вторые обеденные блюда.

К первым консервированным блюдам относятся борщ и щи из свежей и квашеной капусты, свекольник, рассольник, капустник, супы из свежих овощей, круп, бобовых, макаронных изделий, мяса и жира, супы с грибами.

Ко вторым обеденным блюдам относятся овощные и овоще-грибные солянки, солянка из квашеной капусты, овощи с мясом, овощные рагу, солянки из бобовых, круп с добавлением мяса, копченостей и пряностей.

Кроме готовых обеденных блюд консервная промышленность выпускает готовые заправки для первых и вторых блюд. Заправки состоят из обжаренных моркови, лука, белых кореньев, зелени петрушки и укропа, томатной пасты, животного жира, муки, пряностей и соли. Заправки используются при приготовлении бульонов или соусов для вторых блюд.

Обобщенная технологическая схема производства закусочных консервов складывается из следующих процессов. Овощи проходят сортировку (A2), калибровку (A2), мойку (A4), очистку (A3), обрезку концов (A2), баклажаны и кабачки режут (B1) на кружки 20 - 25 мм и выдерживают 5 мин. в 12% растворе соли для посола и удаления горечи. Подготовленные овощи затем обжаривают (E4) в прокаленном растительном масле при температуре 130 - 140 °C, после чего охлаждают (G1).

Для фарширования у баклажан, кабачков, томатов и перца сладкого удаляют сердцевину, моют (A4) и передают на бланширование (E1), охлаждение (G1) и фарширование.

Белые коренья (петрушка, сельдерей, пастернак), лук репчатый, зелень петрушки и укропа сортируют (A2), калибруют, удаляют корневые мочки, верхние ростовые части (лук) и корневую часть (зелень) (A2), моют (A4), чистят (A3), вторично моют (A4) и передают на резку (B1), после чего просеивают (A2) для удаления мелочи, используемой при производстве икры овощной. Порезанные овощи обжаривают (E4) и охлаждают (G1).

Корнеплоды, лук, подготовленную зелень, соль, прокаленное растительное масло смешивают (B2) с помощью фаршемешалок.

Отдельно готовят томатный соус. В котел загружают томат-пюре, обжаренный лук и зелень, сахар, соль и последними добавляют подготовленные пряности.

Расфасовку (H1) проводят поочередно. Сначала в банку наливают первую порцию соуса, затем до половины банки укладывают обжаренные баклажаны, далее слой фарша и снова обжаренные кружки овощей, после чего добавляют вторую порцию соуса и передают на укупорку и далее на стерилизацию (E5), охлаждение.

Для икры из обжаренных или бланшированных овощей подготовленные овощи измельчаются, смешиваются и увариваются до определенного содержания сухих веществ, с добавлением зелени, сахара, соли, пряностей и томатного пюре. Затем готовый продукт расфасовывают, укупоривают и передают на стерилизацию.

Сырьем для натуральных овощных консервов являются: зеленый горошек, цветная капуста, фасоль зерновая натуральная, фасоль стручковая, томаты натуральные целые с кожицей и без кожицы, залитые натуральным томатным соком или заливой, перец сладкий.

Используемое сырье подвергают сортировке (A2), калибровке (A2), мойке (A4), бланшированию (E1). В зависимости от вида сырья применяют специфичные для него процессы. Так, фасоль зерновую натуральную после сортировки (A1) замачивают (D1) на 2 - 3 час. при температуре 50 °C. Цветную капусту перед мойкой (A4) разрезают (B1) на части, а после мойки отбеливают в 0,2% растворе сернистой кислоты. У перца сладкого удаляют плодоножки с семяносцем (A2); томаты очищают (A3) от кожицы, фасоль стручковую после калибровки и обрезки концов (A2) режут (B1) на кусочки 25 мм, просеивают, удаляя мелочь. Подготовленное сырье (зеленый горошек, стручковая фасоль, цветная капуста, фасоль зерновая) замачивают на 2 - 3 часа в воде (t = 50 °C). Сладкий перец бланшируют (E1), охлаждают (B1) проточной водой и режут (B1) на половинки или кусочки. Затем идет расфасовка и наполнение банок (H1) подготовленной заливой.

В состав заливы входят сахар, соль, лимонная кислота. Для томатов без кожицы и с кожицей заливу готовят на протертой томатной массе (томатном соке), куда добавляют (D1) 0.09% CaCl2 для предотвращения разваривания при стерилизации. После этого банки укупоривают и подают на пастеризацию (E5) и охлаждение (G1), согласно требованиям.

Для приготовления обеденных блюд сырье должно соответствовать требованиям существующих нормативных документов.

Растительное и животное сырье, входящее в состав готовой продукции, подвергают предварительной обработке: сортировке (A2), калибровке (A2), мойке (A4), инспекции (A2), очистке (A3), доочистке (A3), повторной мойке (A4), резке (B1) в соответствии с технологическими инструкциями.

После подготовки сырья готовят заправку. Лук, морковь, белые коренья и свеклу пассеруют (E3) с последующим добавлением томат-пасты.

Смешивание (B2) проводят в соответствии с рецептурой в смесителях с подогревом.

Расфасовку (H1) проводят следующим образом: на дно укладывают лавровый лист, перец горошком, мясо; далее добавляют основные компоненты и жир, оставшийся от заправки. Банки закатывают, моют и передают на стерилизацию и охлаждение.

Рецептуры консервированных супов многообразны, поэтому и сырье и материалы, входящие в рецептуры супов - многочисленны. В связи с этим для подготовки сырья применяют практически все известные подготовительные процессы: A.1 - A.5, B.1 - B.3, C.5, E.1 - E.2.

Мясокостный, костный и куриный бульон готовят из подготовленного к переработке сырья путем варки (E2) при медленном кипении. Затем бульон отстаивают (C.3) и фильтруют (C.5), получая бульон с требуемым содержанием сухих веществ.

Для получения супов в ассортименте (в каждом случае) в соответствии с рецептурой добавляют (B2) составные части, в зависимости от порядка закладки иногда в банку сначала добавляют мясо или необходимое количество бульона, а затем все остальные составляющие, либо бульон мясной или овощной добавляют в конце закладки. Затем банки укупоривают (H1) и передают на стерилизацию (E5) и охлаждение (G1) [46, 59, 70].

2.2.3 Производство растительных масел и жиров

Растительные масла вырабатывают из масличного сырья, извлекая из них масло прессованием или экстрагированием [33, 58, 59].

Растительные масла носят наименование масличного сырья, из которых они изготовлены: подсолнечное, льняное, соевое, горчичное, рыжиковое, кукурузное, арахисовое, миндальное, ореховое (из грецких орехов) и другие.

2.2.3.1 Производство нерафинированного соевого масла

В РФ наблюдается хорошая динамика роста объема производства нерафинированного соевого масла. Так, в 2014 году, по отношению к 2013 году, он вырос на 10,9%.

Такая же динамика наблюдается и по некоторым федеральным округам. Так, в 2014 году объем производства соевого масла в Центральном ФО увеличился на 13,1 тыс. тонн. При этом доля ЦФО в общем объеме производства соевого масла в РФ в 2014 году составила 10,6%. Северо-Западный ФО лидирует по производству соевого масла в РФ с долей в общем объеме на уровне 69,0%. Основной производитель соевого масла среди регионов СЗФО - Калининградская область. Перерабатывающие предприятия региона ввиду удаленности от отечественной сырьевой базы, работают в основном на импортном сырье. Объем переработки соевых бобов в регионе сопоставим с общими объемами валовых сборов соевых бобов в целом по РФ. Доля Южного ФО в общем объеме производства соевого масла в РФ в 2014 году составила 4,4%, объем производства по отношению к 2013 году вырос на 18,2%. В Северо-Кавказском, Приволжском и Уральском федеральных округах, по официальным данным, соевое масло практически не производят. Однако идут обсуждения о строительстве перерабатывающих сою заводов в Ставропольском крае и Саратовской области. В то же время объем производства соевого масла в Сибирском и Дальневосточном ФО в 2014 году снизился на 3,8 и 6,8% соответственно. Сокращение показателей во многом произошло из-за дефицита сырьевой базы.

Масло соевое нерафинированное, в основном, вырабатывают способом прямой экстракции на предприятиях большой производительности. На предприятиях малой и средней мощности вырабатывают по схеме двукратного прессования (рисунок 2.19).

Рисунок 2.19 - Технология производства соевого нерафинированного масла по схеме двукратного прессования

После приемки и хранения (A1) семена сои, с влажностью 8,0 - 9,0%, подаются на очистку от минеральной примеси (A2). Очищенные семена сои поступают в бункер-накопитель, откуда через магнитный сепаратор передаются на дробление и удаление семенной оболочки (A2). Раздробленные на 4 - 6 частей и частично освобожденные от оболочки семена сои поступают на сортировочную машину, для отделения из семенной массы соевой оболочки. Оболочку отделяют с помощью рассева и аспирации. После измельчения (B1) (мятка) транспортируются через питатель в сушилку для тепловой обработки (E6). В сушилке мятка доводится до температуры 100 °C и до влажности 6%. Обезжиривание мезги (B1) осуществляется на прессах двойного действия

Мезга подвергается первичному выдавливанию в вертикальном зеерном цилиндре, где выход масла достигает 50%. Затем мезга из вертикального цилиндра поступает в горизонтальный зеерный цилиндр непрерывным потоком под давлением. Из пресса выходит жмых с остаточным содержанием жира до 9% в зависимости от эксплуатационных условий.

Масло с примесями из пресса поступает для первичной очистки (C4, C5) в двойную механическую гущеловушку. Масличный шлам из емкости попадает на шнековый транспортер, подающий мезгу на пресс, где тщательно смешивается с мезгой и вновь подвергается прессованию. Масло с содержанием нежировых примесей 2 - 4% подается на фильтр-пресс для окончательной очистки. Обезжиренный осадок с фильтр-пресса также подается на прессование.

Соевое масло получают также способом прямой экстракции.

Особенность технологии в том, что после очистки, дробления, отделения семенной оболочки и вальцевания соевый лепесток подается на обезжиривание путем экстрагирования (C1). В ходе экстрагирования образуется раствор масла в растворителе (мисцелла), который передается на отделение масла - дистилляцию (C12), и шрот, который подвергается тестированию (E7) для удаления растворителя и обезвреживания антипитательных веществ.

Полученное в результате дистилляции масло при необходимости может передаваться на первичную очистку, состоящую из отстаивания (C4) и фильтрации (C5). Образовавшийся осадок возвращается на процесс тепловой обработки (E6) в первый чан жаровни.

Смесь паров растворителя и воды передаются на регенерацию и рекуперацию для отделения растворителя и повторного использования его в производстве.

2.2.3.2 Производство нерафинированного подсолнечного масла

Производство подсолнечного масла в РФ в значительной степени ориентировано на экспортные рынки. В 2014 году на экспорт было отправлено 37,4% всего масла, произведенного в РФ, в 2015 году показатель несколько снизился - до 33,9%.

Масло подсолнечное нерафинированное производят, в основном, по схеме двукратного прессования и схеме форпрессование - экстракция.

При переработке по схеме двукратного прессования поступившие на предприятия семена после приемки (A1) и непродолжительного хранения поступают на сортирование и очистку (A2) для максимально возможного удаления масличной, сорной и металлической примеси. Очищенные семена при необходимости высушиваются до влажности, необходимой для безопасного более длительного хранения. При переработке семян с отделением плодовой оболочки влажность сырья при сушке необходимо снизить до 5,5 - 6,5%.

Для кожурного сырья осуществляется отделение плодовой оболочки обрушивание (A2) с последующим разделением образующегося продукта (рушанки) и выделением ядра и сечки, которые передаются на последующее измельчение (B1).

Необрушенные и частично обрушенные семена после разделения отправляют на повторное обрушивание. Выделенная плодовая оболочка удаляется из производства и может использоваться как топливо, в качестве разрыхляющего и мульчирующего почву материала, сырья для гидролиза с получением кормовых дрожжей и других продуктов, а после обработки и гидролиза как компонент корма или основа для выращивания грибов.

Измельченные ядро и сечка с добавлением фракции масличная пыль, обозначенные как мятка, передаются на влаготепловую обработку (E6) и, после придания мезге соответствующей структуры и изменения связи масла с гелевой частью сырья, на прессование (B1).

Образовавшийся при прессовании (B₁) жмых передается на окончательное прессование (B₁) после измельчения (B₃) и влаготепловой обработки (E6).

Полученное в результате предварительного и окончательного прессования масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания (C3) и фильтрации (C4). Образовавшийся осадок возвращается на процесс влаготепловой обработки (E6) в первый чан жаровни.

Технологическая схема производства подсолнечного масла по схеме форпрессование - экстракция приведена на рисунке 2.20.

Особенностью схемы является то, что образовавшийся при прессовании (B1) жмых передается на окончательное обезжиривание путем экстрагирования (C1) после измельчения (B3).

Рисунок 2.20 - Технология производства подсолнечного нерафинированного масла по схеме форпрессование - экстракция

2.2.3.3 Производство нерафинированного рапсового, сурепного и горчичного масла

Рапсовое масло, извлекаемое из семян рапса, по жирнокислотному составу наиболее сбалансировано. В то же время особенностью рапсового масла является наличие эруковой кислоты, которая отрицательно влияет на сердечно-сосудистую систему и плохо усваивается, поэтому его применяют в основном в мыловаренной, текстильной, кожевенной промышленности, а также для производства олиф. Но в последние десятилетия, благодаря успешной селекции в мире и в России, выращивают низкоэруковые и безэруковые сорта семян рапса. После рафинации и гидрогенизации низкоэруковое рапсовое масло используется в маргариновой промышленности и для бытового употребления. Важно, что в составе рапсового масла содержится до 15% альфа-линоленовой кислоты семейства омега-3, которая, превращаясь в полиненасыщенные жирные кислоты, способствует предупреждению развития атеросклероза.

Сурепное масло производится из сурепицы (сурепки), многолетнего травянистого растения семейства капустные. Семена сурепки содержат около 42% масла, близкого по своему составу к рапсовому.

Перспективность использования масел крестоцветных (рыжиковое, рапсовое, сурепное) в сбалансированном жировом рационе обеспечивается их ареалом произрастания - в климатических поясах с пониженными температурами.

Семена рапса, сурепицы и рыжика перерабатывают как бескожурное сырье без отделения оболочки.

Измельченные семена крестоцветных культур (мятка), передаются на влаготепловую обработку (E9) и, после придания мезге соответствующей структуры и изменения связи масла с гелевой частью сырья, на прессование (B1).

Особенностью семян данных культур является возможность выделения в ходе влаготепловой обработки вместе с водяными парами серосодержащих веществ. При подготовке мятки к прессованию в жаровнях по общепринятому технологическому режиму глюкозид рапса глюконопин под влиянием ферментов миросульфитазы и тиоглюкозидазы и воды при температуре 35 - 60 °C расщепляется на глюкозу, кротониловое масло, бисульфат калия и другие вещества, содержащие серу.

Вследствие этого, технологический режим жарения мятки из семян рапса рекомендуется проводить быстро (в течение 30 - 40 с), с нагреванием мятки и пропаркой острым паром до температуры 85 - 90 °C (стенки или дно первого чана жаровни в этом случае тоже должны быть прогреты паром давлением 4,5 - 5,0 кг/см3) или применить пропарочный шнек.

Мезгу в последующих чанах жаровни подсушивают в самопропаривающихся слоях высотой 200 - 250 мм до 5,0 - 6,0% и подогревают до 100 - 105 °C. При подсушивании мезги отвод пара из чанов жаровни производят с помощью естественной аспирации через вытяжные трубы, не допускается подсоса воздуха в чаны жаровни.

Образовавшийся при прессовании (B₁) жмых в зависимости от схемы переработки передается на окончательное прессование (B₁) после измельчения (B₃) и влаготепловой обработки (E6).).

Полученное в результате предварительного и окончательного прессования масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания (C4) и фильтрации (C5). Образовавшийся осадок возвращается на процесс влаготепловой обработки (E6).

Процесс получения масла из семян горчицы состоит из следующих основных операций: очистки (A2), сушки (F2), калибровки семян по размерам (A.2), обрушивания - (надкола и отвеивания шелухи) (A2), влаготепловой обработки пищевой крупы и прессования ее, измельчения технической крупы (B1), жарения и прессования ее с прессовой осыпью и масляным отстоем (B1), первичная очистка масла (C4, C5).

Семена горчицы очищают от посторонних примесей, минерального и органического сора и металлопримесей. Влажность семян, поступающих в производство, должна быть 5,8 - 6,5%. Семена в процессе сушки не должны нагреваться выше 50 °C. После сушки и охлаждения семена направляются в склад для отлеживания в течение 6 - 7 суток с целью выравнивания влажности семян.

В целях улучшения надкола семян и съема шелухи семена после очистки калибруются по величине на ситах сепараторов на три фракции: крупные, средние и мелкие. Крупные и средние фракции семян перерабатываются раздельно на пищевую крупу, а мелкие, размером менее 1 мм - вместе с технической крупой.

Процесс полного обрушивания семян ведется так, чтобы получалось максимальное количество крупной шелухи и минимальное количества мелкого ядра - мучели. В результате полного обрушивания семян и окончательного отвеивания шелухи от ядра получается пищевая крупа с содержанием шелухи не более 4%, целых семян до 5,0%, мучели 15 - 20% и мелкие отходы - техническая крупа с содержанием шелухи выше 4%.

При переработке пищевой крупы получается пищевой жмых, идущий на выработку горчичного порошка. При переработке технической крупы с мелкими семенами получается полукормовой жмых. Масло в том и другом случаях получается пищевым и поступает в общий сборник.

Переработку пищевой крупы производят по схеме однократного прессования мезги. Пищевую крупу перед подготовкой к прессованию не измельчают. Приготовление мезги из пищевой крупы производят без увлажнения. Все масло, отжатое в экспеллерах, для предварительной очистки подают на отстаивание и фильтрование.

Переработка технической крупы производится совместно с мелкими семенами, высевками, осыпью из-под шнек-прессов и фильтр-прессовым шламом по схеме двукратного прессования.

Для нормальной подготовки материала к прессованию и уменьшения потерь масла в жмыхе техническую крупу и семена размерами менее 1,0 мм (мелкая фракция) перед жарением подвергают интенсивному с достижением глубины измельчения не менее 80% (проход через одномиллиметровое сито).

В семенах горчицы содержится фермент мирозиназа (смесь миросульфатазы и тиоглюкозидазы) и тиоглюкозид синигрин, в состав которого входит остаток аллилгорчичного масла. При увлажнении и сравнительно медленном нагревании мятки до 65 - 70 °C глюкозид синигрин расщепляется на аллилгорчичное масло и другие серосодержащие продукты гидролиза синигрина. Аллилгорчичное масло, в процессе прессования частично переходят из гелевой части мятки в масло и, будучи ядовитыми, ухудшают пищевые достоинства масла, затрудняют рафинацию.

При переработке технической крупы при подготовке мятки к прессованию, ее быстро нагревают острым паром до температуры 80 - 85 °C и затем в чанах жаровни высушивают до влажности 5,0 - 6,0% с доведением температуры мезги до 115 - 120 °C, после чего подвергают форпрессованию. Измельченный форпрессовый жмых поступает в первый чан жаровни, где подвергается пропариванию острым паром том с доведением влажности до 8%. В последующих чанах происходит высушивание мезги в самопропаривающемся слое до влажности 3 - 3,2% с доведением температуры до 115 - 120 °C, после чего жмых передается на окончательное прессование в экспеллере.

Все масло, отжатое в прессах, для предварительной очистки подают на отстаивание и фильтрацию.

2.2.3.4 Производство нерафинированного кукурузного масла

Кукурузное масло производят прессовым и экстракционным способом из кукурузных зародышей, которые составляют около 10% от веса кукурузного зерна.

Кукурузные зародыши, являются побочным продуктом переработки кукурузного зерна в мукомольно-крупяном, пищеконцентратном и крахмало-паточном производствах. Присутствие кукурузных зародышей в продуктах этих производств является нежелательным, так как масло, содержащееся в нем, гидролизуется и окисляется, что вызывает ухудшение качества готовой продукции: муки, крахмала, патоки, глюкозы, кукурузных кормов и т.д.

Ботаническая масличность кукурузных зародышей колеблется от 32 до 37%, кроме того кукурузный зародыш содержит около 18% белков, 8% крахмала, 10% сахара, 10% минеральных веществ. В кукурузных зародышах сконцентрировано более 80% жира, содержащегося в кукурузном зерне, около 20% белков и около 74% минеральных веществ.

В промышленности отделение кукурузных зародышей от зерна осуществляется двумя способами: сухим, применяемым на мельнично-крупяных и пищеконцентратных предприятиях, и мокрым, распространенным на крахмало-паточных заводах. Недостатком мокрого способа является более низкое качество масла, содержащегося в зародышах, по сравнению с маслом зародышей, полученных сухим способом. Отрицательной чертой зародышей полученных сухим способом, является высокое содержание в них крахмала, наличие которого в отдельных случаях осложняет процессы жарения мезги перед прессованием, а также при малой масличности зародышей и высоком содержании в них крахмала вообще невозможно получить из них масло прессовым способом.

Технологические способы и схемы переработки кукурузных зародышей определяются качеством и свойствами самих зародышей.

Для переработки зародышей мокрого способа получения целесообразной является схема форпрессование - непрерывная экстракция (рис. 2.21).

Рисунок 2.21 - Технология производства кукурузного масла по схеме форпрессование - непрерывная экстракция

Технологический процесс переработки кукурузных зародышей по схеме форпрессование - экстракция складывается из следующих операций:

• очистка зародышей от сора;
• измельчение на вальцовых станках;
• жарение мятки;
• прессование на шнековых прессах;
• первичная очистка форпрессового масла
• подготовка форпрессового жмыха к экстракции;
• экстракция крупки или лепестка в экстракторах

Поступившие на предприятия зародыши после приемки (A1) и непродолжительного хранения поступают на сортирование и очистку (A2) для максимально возможного удаления примесей. Очищенные зародыши при необходимости высушиваются (F2) до влажности, необходимой для безопасного более длительного хранения.

Измельченные зародыши, обозначенные как мятка, передаются на влаготепловую обработку (E6) и, после придания мезге соответствующей структуры и изменения связи масла с гелевой частью сырья, на прессование (B1).

Образовавшийся при прессовании (B₁) жмых передается на окончательное обезжириванием путем экстракции (C1) после измельчения (B₃). В ходе экстракции образуется раствор масла в растворителе - мисцелла, которая передается на отделение масла - дистилляцию (C9) и шрот, который подвергается тестированию (E7) для удаления растворителя и обезвреживания антипитательных веществ.

Полученное в результате предварительного прессования и дистилляции масло передается на первичную очистку, состоящую из отстаивания (C3) и фильтрации (C4). Образовавшийся осадок возвращается на процесс влаготепловой обработки (E6) в первый чан жаровни.

Смесь паров растворителя и воды передаются на регенерацию и рекуперацию для отделения растворителя и повторного использования его в производстве.

Для переработки кукурузных зародышей сухого способа получения наиболее эффективной является технологическая схема гранулирование - непрерывная экстракция.

Технологический процесс по этой схеме складывается из тех же самых подготовительных операций, которые производятся в описанной выше схеме форпрессование - экстракция, включая измельчение зародышей.

Дальнейшая обработка зародышей включает: влаготепловую обработку мятки перед гранулированием в чанной жаровне; гранулирование мезги; экстракцию гранул в экстракторе; очистку экстракционного масла.

2.2.3.5 Производство прочих нерафинированных растительных масел

Рыжик как и рапс относится к семейству крестоцветных. В России эта культура имеет практику возделывания более 100 лет, но с большим перерывом во второй половине прошлого века. Интерес к этой культуре стал возрождаться 10 - 15 лет назад сначала в Сибири, затем на юге России (г. Волгоград). Масло получают из семян рыжика. Жирные кислоты представлены, главным образом, линолевой и альфа-линоленовой. Кроме того, масло содержит олеиновую, эйкозеновую, пальмитиновую кислоты. Состав жирных кислот более сбалансирован по физиологическим требованиям к человеческому организму, в том числе наиболее оптимальное соотношение линолевой и альфа-линоленовой кислот. Оно отличается также полным набором изомерных форм токоферолов, обеспечивающих их стабильность к воздействию кислорода при низких и высоких температурах.

Рыжиковое масло можно использовать для производства миксов с горчичным низкоэруковым маслом, другими растительными маслами и получать высокоценное масло для диетического и лечебного питания функционального назначения. Кроме того, это масло можно использовать в косметологии, а также для переработки на биокеросин для нужд авиации, позволяя снизить выбросы углекислого газа в атмосферу.

Семена тыквы можно перерабатывать по схемам двукратного прессования, форпрессования - экстракция или прямая экстракция.

Возможна переработка семян с отделением оболочки (как для семян подсолнечника), так и без отделения (как рапс).

2.2.3.6 Производство рафинированных растительных масел

2.2.3.6.1 Производство рафинированного соевого масла

Масло соевое нерафинированное после первичной очистки (C4, C5) направляются на гидратацию (C10). Соевое масло, полученное методом прямой экстракции, поступает на гидратацию (C11) сразу после дистилляции (C9). В процессе гидратации масло обрабатывают гидратирующим агентом в смесителе. Смесь направляют в коагулятор с мешалкой при температуре 65 - 70 °C. Из коагулятора выходит масло, содержащее крупные, сформированные хлопья фосфолипидов. Отделенный гидратационный осадок отправляют на получение пищевых или кормовых фосфатидов.

Щелочная рафинация (C6) проводится с целью нейтрализации свободных жирных кислот с образованием нерастворимых в масле солей (мыла). В гидратированное масло вводят раствор щелочи и концентрацией в зависимости от кислотного числа масла.

Промывку, сушку, отбеливание, фильтрацию, дезодорацию, винтеризацию) производят способами, широко применяемыми в производстве растительных масел..

2.2.3.6.2 Производство рафинированного подсолнечного масла

При производстве растительного подсолнечного масла применяют несколько ступеней рафинации (рисунок 2.22).

Рисунок 2.18 - Технологическая схема рафинации масла подсолнечного

Первая ступень рафинации - удаление фосфатидов или гидратация.

Масло подсолнечное нерафинированное после первичной очистки (C4, C5) направляется на гидратацию (C10). В процессе гидратации масло обрабатывают гидратирующим агентом в смесителе при температуре 45 - 50 °C. Смесь направляют в коагулятор с мешалкой. Из коагулятора выходит масло, содержащее крупные, сформированные хлопья фосфолипидов. Отделенный гидратационный осадок отправляют на получение пищевых или кормовых фосфатидов.

Такая обработка делает растительное масло прозрачным, после чего оно называется товарным гидратированным.

Вторая ступень рафинации проводится с целью нейтрализации свободных жирных кислот с образованием нерастворимых в масле солей (мыла). При избыточном содержании данных кислот у растительного масла появляется неприятный вкус. Щелочную рафинацию проводят растворами щелочи при температуре 45 - 50 °C с различной концентрацией в зависимости от кислотного числа масла. При этом количество щелочи должно превышать теоретически необходимое на 10 - 20%. Масло отстаивают до 6 часов.

Затем оно поступает на промывку (C11) и сушку (F1) в сушильно-деаэрационный аппарат, где распыляется с помощью форсунок в вакууме при температуре 90 - 95 °C.

Прошедшее эти два этапа растительное масло называется уже рафинированным недезодорированным.

Возможно совмещение 1-й и 2-й ступени рафинации: кислотная гидратация, совмещенная с щелочной нейтрализацией.

Третья ступень рафинации осуществляется путем обработки масла адсорбентами. После отбеливания в масле не остается пигментов, в том числе каротиноидов, и оно становится светло-соломенным

Отбеливание/адсорбционная рафинация (C7) проводится при температуре 90 - 110 °C. Затем масло отправляют на фильтрацию (C5) для отделения адсорбента.

Четвертая ступень рафинации заключается в дезодорации (C9) - удалении ароматических и частично вкусовых веществ. В основе процесса лежит отгонка ароматических веществ с водяным паром в специальных аппаратах-дезодораторах. Масло подогревают до 60 °C и подают в деаэратор, где оно распыляется в вакууме и подогревается в тонкой пленке на поверхности змеевиков до 130 - 180 °C. После масло нагревают до 220 - 250 °C и подают в дезодоратор.

Пятая ступень рафинации осуществляется путем процесса вымораживания - удаление восков. Воском покрыты все семена, это своеобразная защита от природных факторов. Воски придают маслу мутность, особенно при продаже на улице в холодный период года и тем самым портят его товарный вид.

Винтеризация (G4) масла начинается с его охлаждения до 10 - 12 °C. Затем масло направляют в экспозитор с рамной мешалкой. Здесь в течение 4 ч происходит кристаллизация восков, растворенных в масле. Затем масло подогревают до температуры 18 - 20 °C и отправляют на фильтрацию (C4), где отделяют воски.

Температурные режимы и аппаратурное оформление технологических линий может отличаться.

Рафинация жиров осуществляется непрерывным или периодическим способами. Возможно их комбинирование в зависимости от решаемых задач.

Непрерывный способ рафинации характеризуется вводом реагентов, их смешением и проведением реакций в аппаратах непрерывного действия, с последующим разделением фаз в центробежном или гравитационном полях.

Последний этап производства масла - это его розлив в бутылки и упаковка с помощью упаковочных лент.

2.2.3.6.3 Производство рафинированного кукурузного масла

Масло кукурузное нерафинированное после первичной очистки (C3, C4) направляются на гидратацию (C10). В процессе гидратации масло обрабатывают гидратирующим агентом в струйном смесителе. Смесь направляют в коагулятор с мешалкой при температуре 60 - 65 °C. Из коагулятора выходит масло, содержащее крупные, сформированные хлопья фосфолипидов, отделяемые в отстойнике непрерывного действия. Гидратационный осадок отправляют на получение кормовых или технических фосфатидов.

Щелочная рафинация (C6) проводится с целью нейтрализации свободных жирных кислот с образованием нерастворимых в масле солей (мыла). При плохом отделении соапстока в масло вводят 8 - 10%-ный раствор соли. Нейтрализованное масло отстаивают не менее 6 - 8 часов.

Промывку (C11), сушку (F1), отбеливание (C7), фильтрацию (C4), дезодорацию (C8) и винтеризацию (G4) производят аналогично описанию в пп. 2.2.4.2.1 - 2.2.4.2.4.

Рафинированное масло, предназначенное для пищевых целей отбеливанию (C7) не подвергают.

2.2.3.6.4 Производство рафинированного рапсового, сурепного и горчичного масла

Нерафинированные масла после первичной очистки (C4, C5) направляются также на гидратацию (C10) с последующей щелочной рафинацией. В процессе гидратации масло обрабатывают гидратирующим агентом в струйном смесителе.

Промывку (C11), сушку (F1), отбеливание (C7), фильтрацию (C5), дезодорацию (C9) и винтеризацию (G4) производят аналогично как описано в пп. 2.1.3.5, 2.1.3.9, 2.1.3.10.

Осветление рапсового масло, предназначенное для получения пищевых гидрогенизированных жиров, достигается обработкой масла концентрированной серной кислотой.

Масло, подвергаемое обработке серной кислотой, не гидратируют. Оно должно содержать не более 0,5% влаги, а при большем содержании влаги должно быть обезвожено. В масло при температуре 25 - 30 °C при интенсивном перемешивании мешалкой через распылители вводят концентрированную серную кислоту (удельный вес 1,82 - 1,84) в количестве 1,25 - 1,00 от массы масла. Перемешивание масла с серной кислотой производят до изменения окраски масла в темно зеленый цвет (не более одного часа). Нейтрализацию (C8), промывку (C11), обезвоживание (F1), отбеливание (C7), фильтрацию (C5), дезодорацию (C9) и винтеризацию (G4) производят описано по пп. 2.2.4.2.1, 2.2.4.2.2.

2.2.3.6.5 Производство прочих рафинированных растительных масел

В производстве прочих рафинированных масел таких как льняное, тыквенное, рыжиковое, пальмовое, кокосовое и других применяют традиционные способы очистки с целью удаления сопутствующих веществ и примесей: фосфатидов, пигментов, свободных жирных кислот, пахучих веществ, примесей в виде обрывков тканей масличного материала.

Различают следующие методы рафинации: физические - отстаивание, центрифугирование, фильтрация; химические - нейтрализация; физико-химические - гидратация, дезодорация, отбеливание, вымораживание восков.

Для рафинационных цехов большой производительности применяют непрерывный метод рафинации с применением сепараторов по схеме: обработка концентрированной фосфорной кислотой или лимонной кислотой в количестве 0,05 - 0,1% от веса масла при температуре 25 °C с последующими щелочной рафинацией (C8), промыванием (C11), сушкой (F1), отбеливанием (C7), фильтрованием (C5), дезодорацией (C9) и винтеризацией (G4).

2.2.3.7 Производство маргариновой продукции

В структуре российского рынка маргариновой продукции более 50% в натуральном выражении приходится на жиры специального назначения.

Доля маргарина снизилась с 2011-го по 2015 год на 4,3%, а доли жиров и топленых смесей/спредов, напротив, выросли - соответственно на 2 и 2,5%.

Объемы производства маргарина в 2015 году превысили 508 тысяч тонн, увеличившись на 9,1% к 2014 году. При этом в производстве мягкого маргарина наблюдается спад. Однако наблюдается постепенный рост производства жидкого маргарина. По итогам прошлого года, производство жидкого маргарина выросло еще на 34,8%. Объем производства жиров специального назначения в 2015 году увеличился примерно на 10,9% и составил более 730 тыс. т. Объемы поставок маргариновой продукции за рубеж увеличиваются на протяжении нескольких лет. Совокупный объем экспорта маргариновой продукции и жиров специального назначения, без учета оборота со странами таможенного Союза, в 2014 году вырос на 15,1% (более 95 тысяч тонн).

В структуре импорта в Россию среди жиров специального назначения ведущее положение занимает кондитерский жир (включая альтернативы какао-масла). В частности, в 2014 году ввоз кондитерского жира составил более 70% совокупного объема импорта. В сегменте маргарина основная доля приходится на продукцию для промышленной переработки.

Маргарин - эмульсионный жировой продукт с массовой долей жира не менее 20%, состоящий из немодифицированных и/или модифицированных растительных масел с/или без животными жирами, с/или без жирами рыб и морских млекопитающих, воды с добавлением или без добавления молока и (или) продуктов его переработки, пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.

Принципиальная технологическая схема производства маргарина приведена на рисунке 2.23

                 \/

                 \/

                 \/

                 \/

                 \/

Рисунок 2.23 — Технологическая схема производства маргарина

Прием сырья осуществляется в соответствии с требованиями нормативно-технических документов, после чего сырье передается на хранение. Поступившее на предприятие основное и дополнительное сырье подвергается обработке и непродолжительному хранению (A1).

Сыпучие компоненты (сахар, соль, консерванты) перед использованием просеиваются на вибрационных ситах, после чего готовят их растворы (A.2). Для лучшего распределения в жире жирорастворимых добавок и повышения эффективности их действия, а также с учетом их относительно высокой температуры плавления, целесообразно применять их масляные растворы. Водопроводную или артезианскую воду подвергают кондиционированию (водоподготовке).

При использовании в рецептуре сливочного масла его нарезают на мелкие куски и подвергают растапливанию. Жировую и водную фазы нагревают до температуры 60 — 65 °C и направляют в смесители, в которых проводится тщательное перемешивание и эмульгирование (B2), а затем пастеризация эмульсии (E5) (при необходимости) в потоке с помощью пастеризаторов трубчатого типа.

Поочередно из смесителей эмульсия поступает в уравнительный бачок, где автоматически поддерживается заданный уровень эмульсии при помощи поплавкового клапана.

Далее эмульсия подвергается термомеханической обработке: из уравнительного бачка насосом высокого давления подается на охлаждение (G1) и механическую обработку в переохладитель. При таком тепловом режиме температура эмульсии на выходе из переохладителя колеблется от 17 до 20 °C.

Упаковка маргаринов (H1) осуществляется в потребительскую или транспортную тару. Возможен выпуск жидких маргаринов в нефасованном виде — наливом (железнодорожные цистерны, автоцистерны, еврокубы и др.).

По окончании работы проводится мойка оборудования для фасовки.

Мойка проводится в ручном режиме, либо в автоматическом. Сточные воды при фасовке маргариновой продукции, жиров специального назначения, содержат воды от мойки оборудования, полов и содержат жировые вещества. Жиросодержащая вода после мойки оборудования, полов направляется в цеховую жироловушку без предварительной обработки.

Затем производится перекачивание сточных вод из цеховой жироловушки на локальные или заводские очистные сооружения. При этом качественные показатели не должны превышать: температура -40 °C (измеряется термометром); содержание жира, % -3,0; pH баланс -6,5-12). Проводят контроль полноты ополаскивания оборудования и трубопроводов от остатков моющих средств (на остаточную щелочность).

Контроль полноты ополаскивания оборудования и трубопроводов от остатков моющих средств (на остаточную щелочность) проводят с помощью универсальной индикаторной бумаги.

2.2.3.8 Производство переэтерифицированных и фракционированных растительных жиров и масел

Модификация растительных масел и (или) жиров (за исключением генно-инженерной модификации) — химическое или биохимическое, или физическое преобразование растительных масел и (или) жиров путем гидрогенизации, переэтерификации, фракционирования или их комбинаций.

Переэтерификация позволяет изменить триглицеридный состав жира или смеси жиров, не изменяя их жирнокислотный состав. Она применяется для модификации растительных масел при производстве заменителей молочного жира, жиров специального назначения, спредов и других пищевых жиров.

Процесс переэтерификации — каталитический. В качестве катализатора используются в основном щелочные металлы или их алкоголяты, а также ферменты.

На процесс переэтерификации жиры и масла подаются после предварительных стадий рафинации — гидратации, нейтрализации и отбелки. При необходимости, кроме указанных стадий, проводится дезодорация.

Для предотвращения дезактивации катализатора проводится нейтрализация свободных жирных кислот, содержащихся в исходном сырье и сушка масла (удаление влаги) перед процессом переэтерификации. Переэтерификации подвергают смеси высокоплавких жиров (пальмовое масло, пальмовый стеарин) с жидкими растительными маслами.

Смеси приготавливаются в буферной емкости. Буферная емкость оборудована тензометрическими весами для точного отмеривания смешиваемых компонентов, датчиком верхнего уровня, датчиком температуры, паровым змеевиком, смотровым фонарем и перемешивающим устройством.

С помощью насоса через фильтр грубой очистки смесь подается в пластинчатый теплообменник и нагревается до температуры 105 — 110 °C паром низкого давления (P = 3,0 кг/см2).

Во время перекачки смеси из буферной емкости в реактор-переэтерификатор подается 15%-ный раствор щелочи для нейтрализации свободных жирных кислот, способных дезактивировать катализатор. Насос дозатор дозирует необходимое количество щелочи из емкости.

В реакторе-переэтерификаторе масло циркулирует и распыляется форсунками при помощи насоса. При распылении происходит сушка масла. Реактор работает в условиях глубокого вакуума, создаваемого вакуумной установкой и вакуумным насосом. В высушенное масло вносится катализатор.

Дозирующее устройство обеспечивает правильную и безопасную дозировку катализатора в поток масла для подачи в реактор. Реакция переэтерификации длится в течение 30 минут. В ходе реакции цвет масла меняется — оно темнеет.

Для более тщательного перемешивания и сокращения времени реакции масла с раствором щелочи и катализатором в емкости установлено перемешивающее устройство.

По завершении реакции переэтерифицированное масло должно пройти обработку для дезактивации катализатора и удаления мыла, образующегося в ходе реакции. Переэтерифицированный жир перекачивается насосом из реактора в реактор-отбеливатель.

По окончании перекачки, жир при помощи насоса циркулирует через статический смеситель, в который в этот момент подается 20% раствор лимонной кислоты насосом дозатором из емкости для дезактивации катализатора и удаления мыл образовавшихся в результате реакции переэтерификации. Для более тщательного перемешивания и сокращения времени реакции масла с 20%-ным раствором лимонной кислоты в емкости установлено перемешивающее устройство. После реакции масло/кислота, в реакторе создается вакуум для сушки масла.

В отбеливателе масло входит в контакт с отбельной глиной, которая находится в бункере и подается в отбеливатель дозирующим устройством. После смешивания масла с отбельной глиной из отбеливателя масло перекачивается через фильтры грубой очистки насосом в вертикальный фильтр.

После фильтрации на вертикальном фильтре масло поступает в промежуточную емкость. Откуда насосом подается на контрольный фильтр картриджного типа. Затем производится контрольная фильтрация на полировочном фильтре с селективностью фильтровального рукава 5 мкм.

Далее переэтерифицированный жир охлаждается до температуры хранения в пластинчатом теплообменнике и направляется в емкости для хранения.

Фракционирование применяется для модификации растительных масел и жиров при производстве заменителей масла какао, твердых кондитерских жиров, маргаринов, спредов, глазурей, шоколадных масс и других пищевых продуктов при обжарке.

Назначение процесса — разделение масел и жиров на фракции, которые обеспечивают получение продукта с заданными свойствами. В процессе фракционирования не образуются трансизомеры.

Различают фракционирование сухое и фракционирование с растворителем.

Сухое фракционирование — это процесс термомеханической сепарации, при которой триглицериды с разными температурами плавления разделяются путем кристаллизации и фильтрации. Фракционирование относят к разряду полностью обратимых процессов.

Сырье через полировочный фильтр и теплообменник подается в буферную емкость, из которой автоматически загружается кристаллизатор. Кристаллизатор представляет собой изолированную емкость с водяной рубашкой и мешалкой. Кристаллизация масла протекает по заданным температурным параметрам и постоянном перемешивании в течение заданного времени. По завершении процесса кристаллизации масло подается на фильтрацию.

В ходе фильтрации происходит отделение жидкой фракции (олеина) от твердой (стеарина). После фильтрации происходит сжатие и удержание сжатия фильтра для дальнейшего разделения фракций. Отделившийся олеин и стеарин поступают в разные накопительные емкости.

Из емкостей сырье для производства специализированных жиров отправляется в секцию дезодорации, где в зависимости от рецептуры происходит смешивание масел и жиров в буферной емкости. Дезодорация жировых продуктов происходит при высокой температуре и наличии глубокого вакуума.

Фракционирование с растворителем — фракционная кристаллизация из разбавленного раствора приводит к более эффективному разделению с высоким выходом, менее длительной обработке и повышенной чистоте продуктов, чем при фракционировании без растворителя. Типичная технологическая схема процесса фракционирования с растворителем обычно начинается со стадии нагревания исходного сырья до температуры выше точки полного расплавления жиров и смешивания с растворителем в определенном соотношении. Затем раствор охлаждают для образования кристаллов твердых фракций. Суспензию кристаллов разделяют фильтрованием или декантацией. После удаления растворителя из фильтрата получают другую фракцию. Дальнейшее фракционирование может осуществляться путем растворения любой фракции в растворителе и повторением процесса.

2.2.3.9 Производство заменителей молочного жира, жиров специального назначения, заменителей, улучшителей и эквивалентов масла какао

Заменитель молочного жира — продукт с массовой долей жира не менее 99%, предназначенный для замещения молочного жира в пищевых продуктах, произведенный из немодифицированных и (или) модифицированных растительных масел с добавлением или без добавления пищевых добавок, с температурой плавления не более 36 °C, содержащий не более 5% массовой доли твердых триглицеридов при 35 °C, не более 65% массовой доли насыщенных кислот от суммы жирных кислот, в том числе не более 38% массовой доли пальмитиновой кислоты от суммы жирных кислот.

Жиры специального назначения, в том числе жиры кулинарные, кондитерские, хлебопекарные — жировые продукты с массовой долей жира не менее 98%, изготавливаемые для различных отраслей промышленности из немодифицированных и (или) модифицированных растительных масел с добавлением или без добавления животных жиров и их смесей, с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.

Эквиваленты масла какао — продукты с массовой долей жира не менее 99%, обладающие совместимостью с маслом какао в любых соотношениях, нуждающиеся в темперировании, имеющие сходные с маслом какао физико-химические свойства и состав жирных кислот, содержащие не более 1% массовой доли лауриновой кислоты, не менее 50% массовой доли 2-олеодинасыщенных триглицеридов, изготавливаемые из немодифицированных масел растительных (эллипе, борнео, пальмового, сал, ши, кокум, из ядер манго) и их фракций с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов;

Улучшители масла какао SOS-типа (SOS указывает на наличие в продукте 2-олеодистеарина) — продукты с массовой долей жира не менее 99%, обладающие высокой совместимостью с маслом какао в любых соотношениях, нуждающиеся в темперировании, основным компонентом которых является 2-олеодистеарин (до 70%), содержащие не более 1% массовой доли лауриновой кислоты, изготавливаемые из немодифицированных масел растительных (эллипе, борнео, пальмового, сал, ши, кокум, из ядер манго) и их фракций с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов;

Заменители масла какао POP-типа (POP указывает на наличие в продукте 2-олеодипальмитина) — продукты с массовой долей жира не менее 99%, обладающие частичной совместимостью с маслом какао (не менее 25%), нуждающиеся в темперировании, основным компонентом которых является 2-олеодипальмитин (более 50%), содержащие не более 1% массовой доли лауриновой кислоты, изготавливаемые из немодифицированных масел растительных и фракций растительных масел и (или) модифицированных растительных масел с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов;

Заменители масла какао нетемперируемые нелауринового типа — продукты с массовой долей жира не менее 99%, не нуждающиеся в темперировании, изготавливаемые на основе модифицированных растительных масел, содержащие не более 1% массовой доли лауриновой кислоты, с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов;

Заменители масла какао нетемперируемые лауринового типа — продукты с массовой долей жира не менее 99%, не нуждающиеся в темперировании, изготавливаемые на основе модифицированных растительных масел, содержащие не менее 40% массовой доли лауриновой кислоты, с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов;

Применяемая технология производства заменителей молочного жира и жиров специального назначения, заменителей, эквивалентов и улучшителей масла какао приведена на рисунке 2.24.

                           \/

                           \/

     \/                    \/                    \/

┌────────────────┐    ┌────────────────┐    ┌────────────────┐
│Переэтерификация│<──>│ Гидрогенизация │<──>│Фракционирование│
<pre class="legal-pre">└────────┬───────┘    └────────┬───────┘    └────────┬───────┘
         │                     │                     │</pre>

     \/                    \/                    \/

                           \/

                           \/

                           \/

                           \/

Рисунок 2.24 — Принципиальная технологическая схема производства заменителей молочного жира и жиров специального назначения, заменителей, эквивалентов и улучшителей масла какао

Прием сырья осуществляется по массе и качеству в соответствии с нормативной документацией, после чего сырье передается на хранение. Поступившее на предприятие основное и дополнительное сырье подвергается обработке и непродолжительному хранению (A1).

В зависимости рецептурного состава жировое сырье может быть подвергнуто процессам модификации (гидрогенизации и/или переэтерификации D5), а также при необходимости щелочной нейтрализации (C6), отбелке (C7), дезодорации (C8).

Затем готовят масляный раствор жирорастворимых добавок (антиокислителей, эмульгаторов, пеногасителя, красителей, ароматизаторов и других добавок в зависимости от применения жира, которые разрешены к использованию на территории Российской Федерации в установленном порядке), производят его смешивание (B2) с дезодорированным жировым сырьем.

Смесь жиров из уравнительного бачка насосом высокого давления подается на охлаждение (G1) и механическую обработку в переохладитель. При таком тепловом режиме температура продукта на выходе из переохладителя колеблется от 17 до 20 °C.

Упаковка готового продукта (H1) осуществляется в гофрокороба. После короба с продуктом направляются на склад готовой продукции. Возможен выпуск заменителей молочного жира, жиров специального назначения, заменителей, улучшителей эквивалентов масла какао в нефасованном виде — наливом (железнодорожные цистерны, автоцистерны, еврокубы и др.).

2.2.3.10 Производство спредов

Спред — эмульсионный жировой продукт с массовой долей общего жира не менее 39%, имеющий пластичную консистенцию, с температурой плавления жировой фазы не выше 36 °C, изготавливаемый из молочного жира, и (или) сливок, и (или) сливочного масла и немодифицированных и (или) модифицированных растительных масел или только из немодифицированных и (или) модифицированных растительных масел с добавлением или без добавления пищевых добавок и других пищевых ингредиентов.

Принципиальная технологическая схема производства спредов приведена на рисунке 2.25.

                   \/

                   \/

                   \/

                   \/

                   \/

Рисунок 2.25 — Принципиальная технологическая схема производства спредов

Прием сырья осуществляется по массе и качеству, после чего сырье передается на хранение. Поступившее на предприятие основное и дополнительное сырье подвергается обработке и непродолжительному хранению (A1).

Сыпучие компоненты (сахар, соль, консерванты) перед использованием просеиваются на вибрационных ситах, после чего готовят их растворы (A2). Для лучшего распределения в жире жирорастворимых добавок и повышения эффективности их действия, а также с учетом их относительно высокой температуры плавления, целесообразно применять их масляные растворы. Водопроводную или артезианскую воду подвергают кондиционированию (водоподготовке). При использовании в рецептуре сливочного масла его нарезают на мелкие куски и подвергают растапливанию. Жировую и водную фазы нагревают до температуры 60 — 65 °C и направляют в смесители, в которых проводится тщательное перемешивание и эмульгирование (B2). При необходимости возможна пастеризация отдельно как водной фазы, так и всей готовой эмульсии в зависимости от комплектации технологической линии и технологического процесса. Поочередно из смесителей эмульсия поступает в уравнительный бачок, где автоматически поддерживается заданный уровень эмульсии при помощи поплавкового клапана.

Далее эмульсия подвергается термомеханической обработке: из уравнительного бачка насосом высокого давления подается на охлаждение (G1) и механическую обработку в переохладитель. При таком тепловом режиме температура эмульсии на выходе из переохладителя колеблется от 17 до 20 °C.

Упаковка спредов (H1) осуществляется в потребительскую или транспортную тару.

2.2.4 Производство прочих пищевых продуктов

2.2.4.1 Производство сахара

Сахарная промышленность России выпускает белый сахар 4 категорий:

• белый сахар категории экстра — очищенная и кристаллизованная сахароза с массовой долей не менее 99,80% и цветностью не более 45,0 ед. опт. пл. (ICUMCA);
• белый сахар категории ТС1 — очищенная и кристаллизованная сахароза с массовой долей не менее 99,70% и цветностью не более 60,0 ед. опт. пл. (ICUMCA);
• белый сахар категории ТС2 — очищенная и кристаллизованная сахароза с массовой долей не менее 99,70% и цветностью не более 104,0 ед. опт. пл. (ICUMCA);
• белый сахар категории ТС3 — очищенная и кристаллизованная сахароза с массовой долей не менее 99,50% и цветностью не более 195,0 ед. опт. пл. (ICUMCA);

В зависимости от вида используемого сырья вырабатывают белый сахар свекловичный и из тростникового сахара-сырца. В зависимости от способа производства получают белый сахар кристаллический с размерами кристаллов от 0,2 до 2,5 мм, сахарную пудру с размерами кристаллов не более 0,2 мм и кусковой, изготовленный в виде отдельных кусочков определенных форм и размеров путем прессования кристаллического сахара.

Современный свеклосахарный завод — крупное промышленное предприятие с развитой инфраструктурой, включающее технологическую линию производства сахара; технологические линии вспомогательных производств (производства извести и сатурационного газа, ТЭЦ); технологические линии побочных производств (сушки жома, обессахаривания мелассы); хранилища сахарной свеклы, сахара, мелассы, жома; водное хозяйство (источник свежей воды, оборотные системы, очистные сооружения); автомобильные и железнодорожные подъездные пути и др., оснащенное современным технологическим оборудованием с использованием автоматизации и компьютерной техники. Общая площадь под объектами и инженерными коммуникациями завода составляет около 200 га, из них под зданиями и сооружениями около 40 га. Ввиду большой потребности в воде, свеклосахарные заводы располагаются вблизи водного источника — реки, пруда, имеют артезианские скважины. Свеклосахарный завод — предприятие с сезонным циклом работы, сроки начала производственного сезона переработки сахарной свеклы в зависимости от климатической зоны расположения завода наступают в июле — августе и заканчиваются январе — марте в зависимости от количества принятой сахарной свеклы; длительность производственного сезона в последние годы составляет 120 суток в среднем по стране. При некоторой перекомпоновке технологической схемы свеклосахарный завод в межсезонный период может перерабатывать тростниковый сахар-сырец.

2.2.4.1.1 Производство сахара из сахарной свеклы

Производство кристаллического белого сахара из сахарной свеклы основано на последовательно выполняемых основных технологических операциях и включает следующие этапы: подготовка сахарной свеклы; получение диффузионного сока; очистка диффузионного сока; сгущение очищенного сока; кристаллизация сахарозы; сушка и упаковка сахара. Кроме того, используются вспомогательные потоки получения известкового молока и сатурационного газа, очистки сточных вод.

Структурная блок-схема производства сахара из сахарной свеклы приведена на рисунке 2.26.

Рисунок 2.26 — Структурная блок-схема производства сахара из сахарной свеклы

Подготовка сахарной свеклы включает следующие технологические подпроцессы: подачу сахарной свеклы в переработку, отделение от свеклы примесей, отмывание корнеплодов.

Структурная блок-схема процесса подготовки сахарной свеклы приведена на рисунке 2.27.

Рисунок 2.27 — Структурная блок-схема процесса подготовки сахарной свеклы

Основная информация о технологическом процессе подготовки сахарной свеклы представлена в таблице 2.6.

Таблица 2.6

Информация о технологическом процессе подготовки сахарной свеклы

Подача сахарной свеклы в переработку (A1). Сахарная свекла, доставленная на завод автотранспортом, направляется непосредственно в переработку или на хранение на призаводском свеклопункте в кагатах, бурачных и на сплавных площадках. Подача сахарной свеклы в технологическую линию производства сахара заключается в доставке ее на верхнюю точку корпуса завода (высота 18 — 20 м) и осуществляется гидротранспортом (водой) или системой конвейеров.

Подача сахарной свеклы гидротранспортом осуществляется по желобу гидротранспортера в виде свекловодяной смеси с долей воды 700 — 800% к массе свеклы, в качестве воды используется оборотная из оборотной системы транспортерно-моечной воды с температурой не выше 25 °C. Гидротранспортер включает нижний и верхний участки, подача свекловодяной смеси в верхний участок гидротранспортера осуществляется свеклонасосом. При движении свекловодяной смеси коэффициент заполнения желоба гидротранспортера свекловодяной смесью составляет 0,50 — 0,75, скорость — не менее 1,5 м/с. Потери сахарозы в воде составляют 0,16 — 0,20% к массе свеклы.

Подача сахарной свеклы системой конвейеров осуществляется последовательным транспортированием свеклы наклонными и горизонтальными ленточными конвейерами. Данный способ позволяет исключить расход воды на подачу свеклы и потери сахарозы в транспортерной воде, снизить расход электроэнергии.

Отделение примесей (A2). Сахарная свекла, поступающая в переработку, загрязнена землей, ботвой, песком, камнями, а также содержит собственные обломки, общее количество примесей может достигать более 10% к массе свеклы. Отделение примесей от свеклы происходит при гидротранспортировании в водяном потоке по принципу разности плотностей по отношению к воде: легкие примеси отделяются при всплывании, тяжелые — при оседании. Легкие плавающие примеси отделяются соломоловушками, установленными в гидротранспортере, в местах с равномерным потоком свекловодяной смеси скоростью 0,8 м/с за счет расширения желоба гидротранспортера. Для отделения легких примесей используются грабельные соломоловушки двух типов: цепные и ротационные.

Отделение тяжелых примесей осуществляется камнеловушками с постоянно поддерживаемым внутри камнеловушки уровнем не менее 700 мм от дна гидротранспортера и скоростью свекловодяной смеси не менее 1 м/с. Для отделения тяжелых примесей используются камнеловушки различного типа: карманные, ротационно-ковшовые, элеваторные, вибрационные.

Отделенные от свеклы легкие и тяжелые примеси собираются для последующего транспортирования на объекты размещения отходов.

После отделения примесей свекла освобождается на дисковых водоотделителях от транспортерной воды, которая поступает в оборотную систему транспортерно-моечной воды. В оборотной системе вода осветляется в радиальных или вертикальных отстойниках, затем вновь поступает в оборотную систему для использования при гидротранспортировании и мойке свеклы.

Отмывание свеклы (A4). После отделения примесей сахарная свекла поступает для отмывания прилипшей земли, окончательного отделения легких и тяжелых примесей. Отмывание свеклы организовано в два этапа: при интенсивном трении корнеплодов друг о друга, с удалением прилипшей к ним земли в условиях ограниченного объема воды; финишном отмывании корнеплодов с отделением остатков тяжелых и легких примесей в условиях ламинарного потока воды. Отмывание корнеплодов осуществляется осветленной транспортерно-моечной водой расходом 50 — 60% к массе свеклы, финишное — свежей водой с расходом 30 — 40% к массе свеклы. Для отмывания свеклы используются мойки различного типа: корытные, барабанные, форсуночно-роликовые.

При подаче сахарной свеклы в переработку системой конвейеров предусматривается многоступенчатое отмывание свеклы: предварительное отмывание в барабанной свекломойке с расходом осветленной транспортерно-моечной воды 70 — 80% к массе свеклы; основное отмывание в корытной свекломойке комбинированного типа с расходом осветленной транспортерно-моечной воды 50 — 60% к массе свеклы; окончательное отмывание корнеплодов от остаточной земли и ополаскивание струями воды под давлением до 10 атм. в форсуночно-роликовой свекломойке с расходом свежей воды 96 — 98% к массе свеклы.

После отмывания свекла освобождается от воды на дисковых водоотделителях, которая поступает в оборотную систему транспортерно-моечной воды. В оборотной системе вода осветляется в радиальных или вертикальных отстойниках, затем вновь поступает в оборотную систему для использования при гидротранспортировании и мойке свеклы.

Основное оборудование технологического процесса подготовки сахарной свеклы представлено в таблице 2.7.

Таблица 2.7

Характеристика основного оборудования технологического процесса подготовки сахарной свеклы

Получение диффузионного сока основано на массообменном процессе извлечения сахарозы из клеточного сока ткани измельченной сахарной свеклы в экстрагирующую жидкость.

Процесс получения диффузионного сока включает следующие технологические подпроцессы: изрезывание свеклы в стружку, подготовку экстрагента, экстрагирование сахарозы, отжатие жома.

Структурная блок-схема процесса получения диффузионного сока приведена на рисунке 2.28.

Рисунок 2.28 — Структурная блок-схема процесса получения диффузионного сока

Основная информация о технологическом процессе получения диффузионного сока представлена в таблице 2.8.

Таблица 2.8

Информация о технологическом процессе получения диффузионного сока

Изрезывание в стружку (B1). Отмытая сахарная свекла изрезывается режущими устройствами со специальными ножами в стружку желобчатой или пластинчатой формы толщиной 0,7 — 1,0 мм, длиной 9 — 12 м 100 г ее массы. Для изрезывания свеклы в стружку используются свеклорезки с неподвижными или подвижными режущими устройствами: центробежные или дисковые и барабанные.

Экстрагирование сахарозы (C1) осуществляется при температуре 65 — 75 °C в противотоке движущихся свекловичной стружки и экстрагента при соотношении стружка:вода — 1:1. В результате образуются обессахаренная свекловичная стружка, содержащая около 8% сухих веществ — жом, количество которого составляет 80 — 85% к массе свеклы, и диффузионный сок — многокомпонентный раствор сахарозы с содержанием сухих веществ 12 — 14% и чистотой 87 — 90%, количество которого составляет 110 — 120% к массе свеклы, температура 40 — 50 °C. Для экстрагирования сахарозы используются колонные, ротационные и наклонные диффузионные аппараты. Наклонный диффузионный аппарат оборудуется специальными греющими камерами с вторичным паром выпарной установки (ВУ) в качестве теплоносителя. Колонный диффузионный аппарат компонуется с ошпаривателем для предварительной обработки свекловичной стружки подогретым до температуры 80 °C диффузионным соком и образования сокостружечной смеси с заданной температурой, поступающей в диффузионный аппарат. Компоновка колонного диффузионного аппарата и ошпаривателя образует диффузионную установку.

Подготовка экстрагента. В качестве экстрагента используется специально подготовленная подогретая до температуры 65 — 75 °C вода, которая может включать в своем составе как свежую природную воду, так и воду, отработавшую на других участках технологического потока: жомопрессовую воду, конденсаты вторичных паров выпарной установки, барометрическую воду. Подготовка воды к экстрагированию заключается в ее обработке реагентами для доведения до pH20 5,5 — 6,0: диоксидом серы, сульфатом алюминия, ортофосфорной кислотой или фосфатом кальция. Для подготовки экстрагента с использованием диоксида серы применяются жидкостно-струйные аппараты сульфитации. Подпроцесс подготовки экстрагента сопровождается выбросами в атмосферу отработавшего газа, содержащего диоксид серы.

Отжатие жома. Выходящий из диффузионного аппарата жом механически обезвоживается на прессах до содержания сухих веществ 13 — 18%. Образующаяся жомопрессовая вода в количестве до 40% к массе свеклы, содержащая до 0,4% сахарозы к массе свеклы, сбрасывается в сточные воды. Обезвоженный жом направляется на хранение в жомохранилища или подается на сушку и гранулирование. Для отжатия жома используются вертикальные и горизонтальные одно- или двухшнековые прессы.

Основное оборудование технологического процесса получения диффузионного сока представлено в таблице 2.9.

Таблица 2.9

Характеристика основного оборудования технологического процесса получения диффузионного сока

Очистка диффузионного сока основана на многократной последовательной обработке диффузионного сока известью и диоксидом углерода с выводом образующегося осадка несахаров и включает совокупность специальных технологических подпроцессов, проводимых в определенной последовательности: предварительную дефекацию, основную дефекацию, первую ступень сатурации, дефекацию перед второй ступенью сатурации, вторую ступень сатурации, сульфитацию, фильтрование соков [57].

Структурная блок-схема процесса очистки диффузионного сока приведена на рисунке 2.29.

Рисунок 2.29 — Структурная блок-схема процесса очистки диффузионного сока

Основная информация о технологическом процессе очистки диффузионного сока представлена в таблице 2.10.

Таблица 2.10

Информация о технологическом процессе очистки диффузионного сока

Предварительная дефекация (D7) (преддефекация) осуществляется добавлением в диффузионный сок извести в виде известкового молока плотностью 1,18 — 1,20 г/см3 в количестве 0,25 — 0,30% CaO к массе свеклы для коагуляции высокомолекулярных соединений в виде нерастворимых комплексов, осаждения солей кальция органических и неорганических кислот, пектиновых веществ. Преддефекация проводится при pH20 10,8 — 11,4 и температуре: холодная — 35 — 50 °C в течение 30 — 40 мин.; теплая — 50 — 65 °C в течение 12 — 15 мин.; горячая — 85 — 88 °C в течение 5 — 7 мин. Преддефекация осуществляется при равномерном движении сокового потока и его перемешивании с постепенным плавным нарастанием щелочности сока при организации противоточного движения сока и щелочного реагента с введением центров коагуляции в виде частиц CaCO3 путем рециркуляции нефильтрованного сока первой сатурации, сгущенной суспензии сока первой или второй сатурации. Для предварительной дефекации используются непрерывно действующие горизонтальные секционные и вертикальные бессекционные аппараты.

Основная дефекация (D7) проводится после предварительной дефекации известью в количестве 0,9 — 1,0% CaO при перемешивании раствора для разложения редуцирующих веществ, амидов кислот, солей аммония, доосаждения анионов кислот, омыления жиров. Основная дефекация осуществляется при pH20 12,2 — 12,4 в комбинированном режиме — последовательном сочетании холодной (теплой) ступени и горячей, последняя необходима для обеспечения полного разложения редуцирующих веществ. Соответственно, температура холодной ступени дефекации — 40 °C, теплой — 50 — 65 °C, горячей — 85 — 90 °C; длительность холодной ступени основной дефекации 20 — 30 мин., теплой — 10 — 15 мин., горячей — 5 - 10 мин. Для основной дефекации используются непрерывно действующие вертикальные аппараты дефекации с мешалками лопастного, турбинного или пропеллерного типа.

Первая ступень сатурации (D7) проводится после основной дефекации сатурационным газом, содержащим 32 — 36% CO2, для образования в растворе осадка карбоната кальция и адсорбции на его поверхности несахаров. Сатурирование осуществляется до pH20 10,8 — 11,4 при температуре 85 — 88 °C в течение 10 мин. В процессе сатурирования в растворе образуется кристаллический осадок карбоната кальция, обладающий наибольшей адсорбционной способностью, концентрирующий на себе красящие вещества и коагулят несахаров, образовавшийся на предварительной дефекации. Для первой ступени сатурации используются непрерывно действующие аппараты сатурации различных типов: по направлению движения сока и газа в аппарате — прямоточные, противоточные и смешанные; по способу распределения сока и газа — слоевые, оросительные и комбинированные; по наличию циркуляции — циркуляционные и без циркуляции; по виду циркуляции — с внешней и внутренней циркуляцией; по виду перегородок в аппарате — решетчатые, тарельчатые и др.; по способу подачи газа — барботерные и безбарботерные. Подпроцесс сатурации сопровождается выбросами в атмосферу отработавшего газа, содержащего диоксид углерода, оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, аммиак.

Фильтрование сока первой ступени сатурации (C4). Сок первой ступени сатурации представляет собой разбавленную суспензию, содержащую примерно 5% твердой фазы, которую отделяют путем фильтрования или отстаивания. Фильтрование сока первой ступени сатурации осуществляется в две ступени: 1 ступень — сгущение осадка до плотности 1,18 — 1,24 г/см3, содержащего 400 — 500 г/дм3 твердой фазы, затем фильтрование сгущенной суспензии с обессахариванием осадка до остаточного содержания сахарозы в нем около 0,06 — 0,08% к массе свеклы. Осадок в виде сгущенной суспензии сока первой ступени сатурации распределяется на два потока: один в количестве 10% направляется на предварительную дефекацию, остальной — на фильтрование и обессахаривание. Для фильтрования сока первой ступени сатурации используются фильтры-сгустители листовые, патронные фильтры; для отстаивания — отстойники.

Фильтрование сгущенной суспензии и обессахаривание осадка (C4) осуществляется на вакуумных фильтрах или камерных фильтр-прессах. В зависимости от вида фильтрационного оборудования выделенный осадок содержит 50% сухих веществ (вакуум-фильтры) или 70 — 75% СВ (камерные фильтр-прессы), в его состав входит 80% CaCO3 и 20% органических и минеральных несахаров. Данный осадок называется фильтрационным осадком, выводится из технологической линии для использования в качестве мелиоранта.

Дефекация перед второй ступенью сатурации (D7) осуществляется в течение 5 мин. с расходом извести в количестве 0,4 — 0,7% CaO к массе свеклы с доведением pH20 сока до 11,5 для разложения остаточных количеств редуцирующих веществ и амидов. Для дефекации используются непрерывно действующие вертикальные аппараты дефекации с мешалками лопастного, турбинного или пропеллерного типа.

Вторая ступень сатурации (D7) заключается в обработке дефекованного сока сатурационным газом и осуществляется с целью образования осадка карбоната кальция и максимального перевода кальциевых солей в нерастворимые формы. Вторая ступень сатурации осуществляется при температуре 92 — 94 °C в течение 10 мин. до pH20 9,0 — 9,5. Для второй ступени сатурации используются непрерывно действующие аппараты сатурации, по своей конструкции аналогичные аппаратам первой ступени сатурации, отличаясь от них отсутствием расширенной верхней части корпуса и меньшим объемом надсокового пространства. Подпроцесс сатурации сопровождается выбросами в атмосферу отработавшего газа, содержащего диоксид углерода, оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, аммиак.

Фильтрование сока второй ступени сатурации (C4) осуществляется на листовых, патронных фильтрах. Отделенная фильтрованием сгущенная суспензия осадка второй ступени сатурации направляется на предварительную дефекацию.

Сульфитация (D6) отфильтрованного сока второй ступени сатурации осуществляется в жидкостно-струйных аппаратах, где обрабатывается до pH20 8,8 — 9,2 сульфитационным газом, содержащим диоксид серы SO2 и воздух в соотношении 1:(7 — 8), охлажденным до температуры 40 — 50 °C. Подпроцесс сульфитации сопровождается выбросами в атмосферу отработавшего газа, содержащего диоксид серы.

Фильтрование сульфитированного сока (C4) осуществляется на листовых или патронных фильтрах. Отфильтрованный сульфитированный сок называют очищенным соком, его чистота составляет около 92%. Осадок после фильтрования используют далее в соответствии с технологической схемой завода.

Основное оборудование технологического процесса очистки диффузионного сока представлено в таблице 2.11.

Таблица 2.11

Характеристика основного оборудования технологического процесса очистки диффузионного сока

Сгущение очищенного сока включает следующие технологические подпроцессы: сгущение сока выпариванием, сульфитация сиропа, фильтрование.

Структурная блок-схема процесса сгущения очищенного сока приведена на рисунке 2.30.

Рисунок 2.30 — Структурная блок-схема процесса сгущения очищенного сока

Основная информация о технологическом процессе сгущения очищенного сока представлена в таблице 2.12.

Таблица 2.12

Информация о технологическом процессе сгущения очищенного сока

Сгущение сока выпариванием (F1) до сиропа с содержанием сухих веществ 65 — 73% осуществляется в выпарных установках и основано на принципе многократного использования теплоты греющего пара, в качестве которого применяют отработавший в турбине ретурный пар температурой 135 °C; при этом количество выпаренной воды составляет порядка 100% к массе сахарной свеклы. Ретурный пар поступает в паровую камеру только первого корпуса выпарной установки, каждый последующий корпус обогревается вторичным паром предшествующего корпуса, часть вторичного пара отбирают на другие технологические нужды для обогрева тепловой аппаратуры. Греющий пар конденсируется в воду и используется в качестве питательной воды паровых котлов ТЭЦ или технологических вод. Выпарная установка состоит из четырех корпусов выпарных аппаратов и концентратора или пяти, шести, семи корпусов выпарных аппаратов. Для сгущения сока используются выпарные аппараты с естественной или искусственной циркуляцией, прямоточно-пленочные. Подпроцесс сгущения сока выпариванием сопровождается выбросами в атмосферу аммиака.

Сульфитация (D6) сиропа в смеси с клеровкой сахаров II и III кристаллизации осуществляется в жидкостно-струйных аппаратах, где обрабатывается до pH20 8,0 — 8,5 сульфитационным газом. Подпроцесс сульфитации сопровождается выбросами в атмосферу отработавшего газа, содержащего диоксид серы.

Фильтрование сиропа с клеровкой сахара II и III кристаллизации (C4) осуществляется на патронных или мешочных фильтрах — для удаления тонкодисперсных взвесей размером до 0,5 — 1 мкм. Взвесь после фильтрования используют далее в соответствии с технологической схемой завода.

Основное оборудование технологического процесса сгущения очищенного сока представлено в таблице 2.13.

Таблица 2.13

Характеристика основного оборудования технологического процесса сгущения очищенного сока

Кристаллизация сахарозы осуществляется в три ступени и включает следующие технологические подпроцессы: уваривание утфеля I кристаллизации, центрифугирование утфеля I кристаллизации, уваривание утфеля II кристаллизации, центрифугирование утфеля II кристаллизации, уваривание утфеля III кристаллизации, дополнительная кристаллизация утфеля III кристаллизации охлаждением, центрифугирование утфеля III кристаллизации. Отдельные заводы извлекают сахар из мелассы методом ионообменной хроматографии с возвратом сахарного раствора на уваривание утфеля I кристаллизации. Структурная блок-схема процесса кристаллизации сахарозы и обессахаривания мелассы приведена на рисунке 2.31.

Рисунок 2.31 — Структурная блок-схема процесса кристаллизации сахарозы и обессахаривания мелассы

Основная информация о технологическом процессе кристаллизации сахарозы представлена в таблице 2.14.

Таблица 2.14

Информация о технологическом процессе кристаллизации сахарозы

Уваривание утфеля I кристаллизации (C5) осуществляется из сиропа и клеровки сахаров II и III кристаллизации, соединенных с сиропом при сульфитации, при температуре 72 — 78 °C и разрежении 0,08 — 0,09 МПа до содержания сухих веществ 92,0 — 92,5%.

Цикл уваривания включает: сгущение сиропа в течение 20 — 30 мин. до содержания сухих веществ 82,0%, что соответствует коэффициенту пересыщения 1,25 — 1,28; введение затравочного материала для образования центров кристаллизации; наращивание кристаллов сахара путем подачи новых порций сиропа с многократной циркуляцией утфеля в вакуум-аппарате при коэффициенте пересыщения 1,10 — 1,14; окончательное сгущение утфеля до заданного содержания сухих веществ без доступа в аппарат новых порций сахаросодержащего раствора. Эффект кристаллизации при уваривании утфеля I кристаллизации составляет 12 — 13%. Для уваривания утфеля I кристаллизации используются вертикальные вакуум-аппараты периодического действия.

Центрифугирование утфеля I кристаллизации (C3) осуществляется в поле центробежных сил на центрифугах периодического действия с фактором разделения 1500 — 1600. При центрифугировании выделяются кристаллы сахара и два оттека: первый — в виде межкристального раствора с включением небольшого количества мелких кристаллов, второй — в виде раствора, содержащего часть межкристального раствора и полученного при промывке кристаллов водой или сахаросодержащим раствором.

Уваривание утфеля II кристаллизации C5) осуществляется аналогично из второго и первого оттеков утфеля I ступени кристаллизации при температуре кипения 65 — 76 °C и разрежении 0,08 — 0,09 МПа до содержания сухих веществ 92,0 — 93,0%, причем введение затравочного материала для образования центров кристаллизации проводится при коэффициенте пересыщения 1,28 — 1,30, наращивание кристаллов — при коэффициенте пересыщения 1,12 — 1,15.

Эффект кристаллизации при уваривании утфеля II кристаллизации составляет 5 — 7%. Для уваривания утфеля II кристаллизации используются вертикальные вакуум-аппараты периодического действия или непрерывно действующие горизонтальные вакуум-аппараты.

Центрифугирование утфеля II кристаллизации (C3) осуществляется в поле центробежных сил на непрерывно действующих центрифугах с фактором разделения 1500 — 1600. При центрифугировании выделяются кристаллы сахара II кристаллизации, которые непосредственно в центрифуге растворяются фильтрованным соком второй ступени сатурации до содержания сухих веществ 65,0 — 70,0%, и оттек в виде межкристального раствора.

Уваривание утфеля III кристаллизации (C5) осуществляется аналогично из оттека утфеля II ступени кристаллизации при температуре кипения 60 — 72 °C и разрежении 0,08 — 0,09 МПа до содержания сухих веществ 94,0 — 95,0%, причем введение затравочного материала для образования центров кристаллизации проводится при коэффициенте пересыщения 1,30 — 1,35, наращивание кристаллов — при коэффициенте пересыщения 1,20 — 1,25. Эффект кристаллизации при уваривании утфеля III кристаллизации составляет 10 — 12%. Для уваривания утфеля I кристаллизации используются вертикальные вакуум-аппараты периодического действия.

Дополнительная кристаллизация утфеля III кристаллизации охлаждением (G1). Дополнительная кристаллизация утфеля III кристаллизации осуществляется при его постоянном перемешивании и охлаждении в течение 36 часов с 65 — 68 °C до 35 — 40 °C. Охлаждение утфеля осуществляется за счет присутствия в кристаллизаторах поверхности охлаждения, в которых циркулирует холодная вода, при соблюдении перепада температур между утфелем и охлаждающей водой и поддержании коэффициента пересыщения межкристального раствора не выше 1,25.

Эффект кристаллизации за счет дополнительного выкристаллизовывания сахарозы из межкристального раствора на кристаллах утфеля достигает 3 — 5%.

Для дополнительной кристаллизации утфеля III кристаллизации охлаждением используются непрерывно действующие горизонтальные или вертикальные кристаллизационные установки.

Центрифугирование утфеля III кристаллизации (C3) осуществляется в поле центробежных сил на непрерывно действующих центрифугах с фактором разделения 1500 — 1600. Перед центрифугированием утфель III кристаллизации нагревается на 5 — 10 °C. При центрифугировании выделяются кристаллы сахара III кристаллизации, которые непосредственно в центрифуге растворяются фильтрованным соком второй ступени сатурации до содержания сухих веществ 65,0 — 70,0%, и оттек — меласса. Меласса является товаром, полностью используемым в качестве сырья для пищевой, химической, фармацевтической, комбикормовой промышленностей и для технических целей.

Основное оборудование технологического процесса кристаллизации сахарозы представлено в таблице 2.15.

Таблица 2.15

Характеристика основного оборудования технологического процесса кристаллизации сахарозы

Сушка и упаковка сахара включает следующие технологические подпроцессы: сушка кристаллов сахара, охлаждение кристаллов сахара; отделение ферромагнитных примесей; фасование и упаковка сахара, которые могут осуществляться непосредственно с технологической линии или после бестарного хранения сахара в силосах; очистка отработавшего воздуха.

Структурная блок-схема сушки и упаковки сахара приведена на рисунке 2.32.

Рисунок 2.32 — Структурная блок-схема процесса сушки и упаковки сахара

Основная информация о технологическом процессе сушки и упаковки сахара представлена в таблице 2.16.

Таблица 2.16

Информация о технологическом процессе сушки и упаковки сахара

Сушка сахара (F2) осуществляется подогретым до температуры 90 — 110 °C предварительно очищенным от механических примесей воздухом, движущимся прямоточно движению сахара, с влажности сахара 0,8 — 1,2% до нормативной влажности в зависимости от типа хранения: 0,15% при хранении в потребительской или транспортной таре; 0,06% при хранении бестарно в силосах. Для сушки сахара используют непрерывно-действующие барабанные аппараты и камерные с кипящим слоем. Подпроцесс сушки сахара сопровождается выбросами в атмосферу сахарной пыли.

Охлаждение сахара (G1) осуществляют предварительно очищенным от механических примесей воздухом температурой 15 — 20 °C, движущимся противоточно движению сахара, с температуры 50 — 55 °C до температуры 22 — 25 °C.

Для охлаждения сахара используют непрерывно-действующие единые сушильно-охладительные установки или специальные охладительные аппараты. Подпроцесс охлаждения сахара сопровождается выбросами в атмосферу сахарной пыли.

Отделение комков и ферромагнитных примесей (A2). Отделение комков осуществляют на сите комкоотделителя барабанного типа. Отделение ферромагнитных примесей осуществляют при прохождении конвейера со слоем сахара под подвесным электромагнитным сепаратором.

Фасование и упаковку (H1) высушенного и охлажденного сахара заданными порциями осуществляют в мешки по 50, 25 кг; мягкие контейнеры — по 1 т; потребительскую тару: пакетики от 5 до 20 г, пакеты от 0,25 до 1 кг с последующей укладкой в транспортную тару до 20 кг: ящики из гофрированного картона, групповую упаковку из термоусадочной пленки или двух слоев бумаги. Для фасования сахара в мешки и мягкие контейнеры используют весовые дозаторы; для упаковки — мешкозашивочные машины; для фасования и упаковки в потребительскую тару: пакетики от 5 до 20 г, пакеты от 0,25 до 1 кг — фасовочные машины. Подпроцесс фасования и упаковки сахара сопровождается выбросами в атмосферу сахарной пыли.

Очистку отработавшего воздуха (A3) из сушильного и охладительного аппаратов осуществляют в одну или две ступени: в скрубберах или циклонах и скрубберах. В скрубберы в поток воздуха с сахарной пылью противотоком под давлением 0,3 — 0,4 МПа подают фильтрованный сок второй ступени сатурации в мелкодисперсном состоянии, что способствует улавливанию частичек сахарной пыли каплями сока, их осаждению и растворению в соке. Сахарный раствор с уловленной сахарной пылью используют далее в соответствии с технологической схемой завода. Очищенный воздух выводится в атмосферу. Подпроцесс очистки отработавшего воздуха сопровождается выбросами в атмосферу сахарной пыли.

Основное оборудование технологического процесса сушки и упаковки сахара представлено в таблице 2.17.

Таблица 2.17

Характеристика основного оборудования технологического процесса сушки и упаковки сахара

Получение известкового молока и сатурационного газа включает следующие технологические подпроцессы: обжиг известнякового камня, гашение обожженной извести, отделение от известкового молока примесей; очистка печного газа.

Структурная блок-схема процесса получения известкового молока и сатурационного газа приведена на рисунке 2.33.

Рисунок 2.33 — Структурная блок-схема процесса получения известкового молока и сатурационного газа

Основная информация о технологическом процессе получения известкового молока и сатурационного газа представлена в таблице 2.18.

Таблица 2.18

Информация о технологическом процессе получения известкового молока и сатурационного газа

Обжиг известнякового камня осуществляется в противотоке движущихся шихты, представляющей собой смесь известнякового камня и топлива в массовом соотношении (10 — 12):1, и воздуха. Для обжига используется известняковый камень размером 80 — 180 мм, в качестве топлива — кокс или антрацит класса АК и АО с теплотворной способностью 28 — 33 МДж/кг.

Процесс осуществляется в непрерывно действующих шахтных известняково-обжигательных печах последовательно в трех зонах: верхней — подогрева шихты до температуры 900 °C, средней — обжига известняка при температуре 1150 — 1250 °C, нижней — охлаждения извести до температуры 80 °C. В результате образуются: обожженная известь в виде кусков размером 20 — 50 мм и печной газ, содержащий в своем составе 32 — 36% CO2 и продукты горения, пыль известняка и топлива. Подпроцесс обжига известнякового камня сопровождается выбросами загрязняющих веществ в атмосферу: углерода оксида; азота оксида; азота диоксида; взвешенных веществ.

Гашение извести (D1). Гашение обожженной извести осуществляется при соединении с водой температурой 80 — 90 °C в соотношении 1:0,62 в течение 10 — 12 мин. Для гашения обожженной извести используется сахаросодержащий промой, образующийся при обессахаривании фильтрационного осадка с содержанием сухих веществ не более 1,0% или конденсат вторичного пара выпарной установки. В результате экзотермической реакции образуется рыхлая масса — гашеная известь. Гашеная известь разбавляется водой в соотношении 1:5,3 до плотности 1,18 — 1,20 г/см3 с получением известкового молока. Гашение обожженной извести осуществляется в известегасильных аппаратах непрерывного действия. Подпроцесс гашения извести сопровождается выбросами паров гидратированной извести.

Отделение примесей (A2). Известковое молоко, представляющее собой суспензию гидроксида кальция, содержит примеси песка и пескообразного известкового осадка. Для отделения механических примесей с размером частиц более 1,2 мм используются сита вибрационные, для отделения более мелких частиц размером 1,2 — 0,3 мм — гидроциклоны. Неразгасившиеся частицы извести из гидроциклонов возвращаются в известегасильный аппарат.

Отделенные от известкового молока камни и песок собираются для последующего транспортирования на объекты размещения отходов.

Очистка печного газа (A3). Очистка печного газа от примесей организована в несколько этапов: отделение мелких механических примесей (обеспыливание), окончательная очистка (промывка водой и охлаждение до температуры 30 — 40 °C), дополнительная осушка. Для отделения мелких механических примесей используются ловушки циклонного типа; для окончательной очистки — газопромыватели; для дополнительной осушки печного газа — каплеулавливатели. Очищенный и охлажденный печной газ, содержащий по объему до 40% CO2, называется сатурационным газом и используется в процессе очистки диффузионного сока. Отделенные механические примеси собираются для последующего транспортирования на объекты размещения отходов.

Основное оборудование технологических процессов получения известкового молока и сатурационного газа представлено в таблице 2.19.

Таблица 2.19

Характеристика основного оборудования технологических процессов получения известкового молока и сатурационного газа

Производственные сточные воды сахарных заводов формируются как смесь стоков с локальных участков и включают транспортерно-моечный и фильтрационный осадки, осадок от очистки мелассы при ее обессахаривании методом ионообменной хроматографии, лаверную и жомопрессовую воды, жомокислые воды, излишки некоторых оборотных вод; они содержат органические соединения (по БПК и ХПК), взвешенные вещества, аммонийный азот, хлориды, сульфаты, фосфаты, нефтепродукты, сухой остаток, азот нитратов и азот нитритов.

Очистка производственных сточных вод сахарных заводов осуществляется на полях фильтрации — участках земли, выделенных для естественной биологической очистки сточных вод путем их испарения с водной поверхности и фильтрации в грунт.

Основная информация о технологическом процессе очистки сточных вод представлена в таблице 2.20.

Таблица 2.20

Информация о технологическом процессе очистки сточных вод

Во время фильтрации в грунт органические соединения сточных вод при участии разнообразных организмов, содержащихся в почве (бактерий, грибов, водорослей, простейших, червей и членистоногих), окисляются. Наиболее интенсивная минерализация органических веществ происходит в слое 20 — 30 см. Распад органических загрязнений заканчивается процессами нитрификации (превращение органического азота в нитраты) и денитрификации с образованием азота и CO2.

В состав полей фильтрации производственных сточных вод входят земляные отстойники, пруд-накопитель (может отсутствовать в зависимости от проекта), фильтрационные карты полей фильтрации, межкартовые, охранные и распределительные валы, водовыпуски.

Схема полей фильтрации показана на рисунке 2.34.

Рисунок 2.34 — Схема полей фильтрации сахарного завода: 1 — напорный трубопровод производственных сточных вод; 2 — камера переключения; 3 — земляные отстойники; 4 — пруд-накопитель; 5 — 27 — карты полей фильтрации; 28 — водовыпуск из земляного отстойника на карты полей фильтрации; 29 — водовыпуск из пруда-накопителя в карты полей фильтрации, 30 — межкартовый вал; 31 — вал с дорогой и съездами; 32 — распределительный вал с лотками; 33 — водовыпуски на карты; 34 — верховой водовыпуск из земляного отстойника в пруд-накопитель; 35 — охранный вал, 36 — вал пруда-накопителя и земляного отстойника

Земляные отстойники представляют собой открытые земляные котлованы глубиной 5 — 8 м, объемом 10 — 80 тыс. м3, оборудованные железобетонными трубчатыми водовыпусками и огражденные земляными валами. Земляные отстойники могут включать секции для двухступенчатого отстаивания сточных вод, которые оборудуются водовыпусками и переливами для последовательной и параллельной работы. В практике работы обычно применяют два земляных отстойника.

Пруд-накопитель представляет собой открытый земляной котлован глубиной 2 — 4 м, огражденный земляными охранными валами, служащий буферной емкостью между земляным отстойником и картами полей фильтрации. При необходимости часть сточных вод из земляного отстойника направляют в пруд-накопитель, откуда вода поступает на карты полей фильтрации после окончания производственного сезона.

Фильтрационные карты полей фильтрации — открытые земельные участки, которые располагаются горизонтально или с небольшим уклоном, разделяются по периметру земляными межкартовыми валами и оборудуются специальными распределительными валами с лотками, на которых через каждые 30 — 50 м устанавливаются водовыпуски в выводную борозду карты. Размеры карт полей фильтрации зависят от рельефа местности, общей рабочей площади полей, способа обработки грунта, количества и качества очищаемой сточной воды. Обычно площадь одной карты составляет 1,0 — 1,5 га.

Для предотвращения переливов с полей фильтрации предусматриваются охранные валы, ограждающие всю площадь полей фильтрации. Ширина вала по верху до 8 м, высота 1 м, откос 1:1,5.

Производственные сточные воды по напорному трубопроводу через камеру переключения поступают в земляной отстойник для осаждения мелкодисперсных взвесей, которые под действием сил гравитации опускаются на дно. Продолжительность отстаивания сточных вод перед поступлением их на карты полей фильтрации 30 минут и более, степень механической очистки сточных вод по взвешенным веществам 50 — 60%. Осветленная вода из земляного отстойника поступает на распределительный вал с лотками и распределяется последовательно через водовыпуски на карты полей фильтрации слоем не более 0,4 м, где происходит ее испарение и фильтрация через слой почвы.

Очистка земляных отстойников, прудов-накопителей и карт полей фильтрации от осадка производится в весенне-летние месяцы, затем карты полей фильтрации распахиваются.

Основное оборудование технологического процесса очистки сточных вод представлено в таблице 2.21.

Таблица 2.21

Характеристика основного оборудования технологического процесса очистки сточных вод

2.2.4.1.2 Производство сахара из тростникового сахара-сырца

В отечественной практике сахар из тростникового сахара-сырца получают на специализированных заводах или на свеклосахарных заводах в межсезонный период, максимально адаптируя их технологическую линию под данное сырье.

Отличие технологий производства сахара из тростникового сахара-сырца от технологий производства сахара из сахарной свеклы обусловлено физико-химическими свойствами и состоянием сырья, а именно тем, что сахарная свекла — растительное сырье, сахароза в котором находится в растворенном состоянии в клетках ткани; тростниковый сахар-сырец — вторичное сырье, полуфабрикат, представляющий собой кристаллы сахарозы с пленкой межкристального раствора.

Отличия технологии производства сахара из тростникового сахара-сырца на специализированном заводе и свеклосахарных заводах состоят в следующем.

На специализированном заводе применяется процесс аффинации тростникового сахара-сырца, т.е. замены пленки межкристального раствора на пленку раствора более высокой чистоты, в качестве которого применяется первый оттек утфеля I кристаллизации. Затем аффинированный тростниковый сахар-сырец растворяют, получая клеровку, очищают известью и сатурационным газом, направляют на кристаллизацию.

На свеклосахарных заводах, где технологическая линия адаптируется под другое сырье, процесс аффинации не применяется, а проводится растворение тростникового сахара-сырца с образованием клеровки, смешивание с частью первого оттека утфеля I кристаллизации для доведения до чистоты, соответствующей чистоте сиропа свеклосахарного производства, направление на очистку известью и сатурационным газом и кристаллизацию.

Мощность специализированного завода устанавливается в тоннах переработки сахара-сырца в сутки, а технологической линии адаптированного свеклосахарного завода — с пересчетом мощности по переработке сахарной свеклы на переработку сахара-сырца с коэффициентом около 0,17 — 0,20.

Производство кристаллического белого сахара из тростникового сахара-сырца на линии свеклосахарного завода основано на последовательно выполняемых основных технологических операциях и включает следующие этапы: получение клеровки тростникового сахара-сырца; очистку клеровки тростникового сахара-сырца; кристаллизацию сахарозы; сушку и упаковку сахара. Кроме того, используются вспомогательные потоки получения известкового молока и сатурационного газа.

Структурная блок-схема производства сахара из тростникового сахара-сырца приведена на рисунке 2.35.

Рисунок 2.35 — Структурная блок-схема производства сахара из тростникового сахара-сырца

Получение клеровки тростникового сахара-сырца включает следующие технологические подпроцессы: подачу в переработку тростникового сахара-сырца, отделение ферромагнитных примесей, растворение тростникового сахара-сырца, отделение посторонних примесей от клеровки.

Структурная блок-схема процесса получения клеровки тростникового сахара-сырца приведена на рисунке 2.36.

Рисунок 2.36 — Структурная блок-схема процесса получения клеровки тростникового сахара-сырца

Основная информация о технологическом процессе получения клеровки тростникового сахара-сырца представлена в таблице 2.22.

Таблица 2.22

Информация о технологическом процессе получения клеровки тростникового сахара-сырца

Подача в переработку тростникового сахара-сырца (A1). Тростниковый сахар-сырец, доставленный на завод железнодорожным транспортом, направляется на хранение насыпью в закрытые отапливаемые и неотапливаемые склады. Со склада подачу тростникового сахара-сырца в переработку осуществляют ленточными конвейерами (горизонтальными и наклонными).

Отделение ферромагнитных примесей (A2). Тростниковый сахар-сырец, поступающий в переработку, содержит ферромагнитные включения, которые удаляются при прохождении конвейера со слоем сахара под электромагнитным сепаратором.

Растворение тростникового сахара-сырца (D1). Растворение тростникового сахара-сырца производится нагретым до температуры 95 — 97 °C, подготовленным путем доведения pH до 9,0 — 9,5 образовавшимся при обессахаривании фильтрационного осадка промоем. Растворение ведут в непрерывном режиме при прямоточном или противоточном движении продуктов в течение 7 — 10 мин., с доведением сухих веществ раствора до 55 — 60%, pH20 до 7,2 — 7,5. Для растворения тростникового сахара-сырца используются клеровочные аппараты с мешалками горизонтального типа.

Отделение посторонних примесей (A2). Клеровка, полученная при растворении тростникового сахара-сырца, содержит песок, посторонние примеси, которые отделяют от раствора клеровки на сите переливного кармана клеровочного аппарата и в песколовушке. Уловленные примеси собираются для последующего транспортирования на объекты размещения отходов.

Основное оборудование технологического процесса получения клеровки тростникового сахара-сырца представлено в таблице 2.23.

Таблица 2.23

Характеристика основного оборудования технологического процесса получения клеровки тростникового сахара-сырца

Для очистки клеровки тростникового сахара-сырца вначале получают смешанную клеровку как совокупность клеровки тростникового сахара-сырца, части первого оттека утфеля I кристаллизации и клеровки сахара III кристаллизации. Эта поликомпонентная система содержит наряду с сахарозой несахара, представленные коллоидами, редуцирующими и красящими веществами, аминокислотами, органическими и неорганическими кислотами, восками и т.д.

Технология очистки смешанной клеровки тростникового сахара-сырца основана на последовательной обработке ее известью и диоксидом углерода с выводом образующегося осадка и включает следующую совокупность технологических подпроцессов: получение смешанной клеровки, дефекацию, двухступенчатую сатурацию, сульфитацию, фильтрование клеровки.

Структурная блок-схема процесса очистки клеровки тростникового сахара-сырца приведена на рисунке 2.37.

Рисунок 2.37 — Структурная блок-схема процесса очистки клеровки тростникового сахара-сырца

Получение смешанной клеровки тростникового сахара-сырца (B2). К клеровке тростникового сахара-сырца, очищенной от посторонних примесей, добавляют клеровку сахара III кристаллизации и часть первого оттека утфеля I кристаллизации, образуя смешанную клеровку. В сборник-смеситель или непосредственно перед дефекатором добавляют известь в виде известкового молока в количестве 1,5 — 3,0% CaO, обеспечивающем при заданном эффекте обесцвечивания цветность очищенной клеровки, позволяющую получить сахар стандартного качества.

Дефекация (D7). На дефекации под действием извести при температуре 83 — 85 °C, щелочности клеровки от 0,5 до 1,3 CaO в течение 5 — 7 мин. при перемешивании раствора протекают процессы разложения редуцирующих веществ, амидов кислот, омыление восков. В качестве дефекатора используют дефекатор горячей ступени свеклосахарного производства.

Основная информация о технологическом процессе очистки клеровки тростникового сахара-сырца представлена в таблице 2.24.

Таблица 2.24

Информация о технологическом процессе очистки клеровки тростникового сахара-сырца