• Выпуски
  • Основные выпуски
  • Приложения
• Авторам
  • Правила публикации статей
  • Технические требования
  • Оплата
  • Лицензионный договор
  • График публикаций
• Редакционный совет
• Публикационная этика
• О журнале
  • Общая информация
  • Список авторов
  • Контакты
• Издательство МЦИТО

Редакционно-издательские услуги Международные публикации Бесплатные вебинары

Демирова Амият Фейзудиновна,Кандидат технических наук, Дагестанский государственный технический университетUma.demiova@mail.ru

Разработка инновационных ресурсосберегающих технологий консервированных продуктов с использованием ступенчатой тепловой стерилизации

Аннотация. Статья посвящена разработке инновационных ресурсосберегающих технологий консервированных продуктов. Исследована прогреваемость консервов при ступенчатой тепловой стерилизации. Разработаны новыережимы стерилизации консервированнызх продуктов, исследованы физикохимические и микробиологические показатели консервированных продуктов, стерилизованных по новым режимам.Ключевые слова: ступенчатая стерилизация, режимы стерилизации, консервированные продукты, ресурсосберегающие технологии.

Важнейшей проблемой консервной промышленности Российской Федерации является повышение качества, безопасности и конкурентоспособности выпускаемых консервированных продуктов. В настоящее время на российском рынке доля импортной консервированной продукции,и не всегда высокого качества,составляет более 30%, при чемэтот процент будет существенно расти в связи с вступлением России во Всемирную торговую организацию, если не будет устраненатехнологическая и техническая отсталость консервной промышленности на основе внедрения прогрессивных,инновационных и ресурсосберегающих технологий. В связи с этим, обоснование, разработка и внедрение инновационных ресурсосберегающих технологий производства консервированных продуктов, обладающих высоким качеством и конкурентоспособностью, является актуальной задачей.

Целью проведенныхисследованийявляется научнотехническое обоснование и разработка инновационных ресурсосберегающих технологий консервированных продуктов, обладающих высоким качеством и конкурентоспособностью на основе использования тепловых и электрофизических воздействий на растительное сырье и ступенчатой тепловой стерилизации, а также разработка конструкций аппаратов для их осуществленияТрадиционная технология производства консервированных продуктов основана на использовании тепловой стерилизации преимущественно в автоклавах периодического действия, имеющих ряд общеизвестныхсущественных недостатков. Для оценки характерных для традиционной технологии недостатков и определения стерилизующегоэффектадля различныхвидовконсервной продукции, а также для сравнения и обоснования эффективности предлагаемых инновационных технологических решенийнами предварительно исследованы режимы стерилизации консервированных продуктов по традиционной технологии в автоклавах, которые подтверждают отмеченные недостатки значительнуюпродолжительность тепловой обработки, явнуюнеравномерность нагрева, а также значительныйрасход тепловой энергии и воды.

Анализ энергоэффективности традиционной технологии в аппаратах периодического действия выявил целесообразность разработки инновационных ресурсосберегающихтехнологийи конструкций аппаратов непрерывного действия, основанных на использованииступенчатой тепловой стерилизации.

Сущность способа ступенчатой тепловой стерилизации консервированных продуктов заключается в следующем:

банки с консервируемым продуктом после герметизации устанавливают в носитель, обеспечивающий механическую герметичность (для предотвращениясрыва крышек в процессе тепловой обработки) и помещают последовательно в ванны с горячей водой температурой 600С, 800С и 1000С на определенное время. По истечении этого времени банки охлаждаются последовательно в ваннах с температурой воды соответственно 80, 60 и 400С.Дляобеспечения термостойкости банок ипрактического применения нами предложен температурный перепад между ступенями тепловой обработки в пределах от 20до 250С, в зависимости от начальной температуры продукта и температуры теплоносителя на последней ступени нагрева. А выбор продолжительности тепловой обработки на каждой ступени устанавливался экспериментальными исследованиями.

На рисунке1 приведены сравнительные результаты прогреваемости и фактической летальности консервированных продуктов по разработанным режимам при ступенчатой стерилизации и по режимам традиционной технологии.

Рисунок 1 –Кривые прогреваемости и фактической летальности в наиболее и наименее прогреваемых точках при ротационноступенчатой стерилизации консервов; а) «Компот из черешни», б) «Огурцы маринованные» и по традиционной технологииАнализируя графики прогреваемости и фактической летальности, можно сделать вывод, что разработанные режимы стерилизации обеспечивают промышленную стерильность, при этом обеспечивается равномерный нагрев продукта во всем объеме банки и сокращение продолжительности процесса соответственно до 45 минут по сравнению с традиционными режимами, что улучшает качество готового продукта и обеспечивает экономию тепловой энергии.Эффективность ротационноступенчатой стерилизации консервированных продуктов подтверждается результатами исследований по энергоэффективности, содержанию витамина С и сравнительной продолжительностью ступенчатой тепловой стерилизации,приведенных на рисунках 2,3По сравнению с традиционной и ротационной технологиями, ступенчатая стерилизация обеспечивает экономию тепловой энергии(до 120тыс.кДж), сокращение продолжительности тепловой обработкиболее чем в 2 разаи более полное сохранение биологически активных компонентов.

Нами разработана инновационная ресурсосберегающая технология производства консервированных продуктов с использованием ступенчатой тепловой стерилизации и повышения начальной температуры продукта перед стерилизацией посредством предварительной заливкиплодов и овощей на 12мин горячей водой температуройот 40до 800Сс последующей заменой ее на сироп повышенной на 20250С температурой, чем предусмотрено традиционной технологией.Использованная горячая вода поступает на приготовление сиропа.Повышение начальной температуры продукта перед стерилизацией позволяет заливать в банки сироп с температурой не 600С (как предусмотрено в технологической схеме по традиционной технологии), а 85880С, что в пересчете на 1 туб компота способствует экономии более 10 тыс кДж теплоты. Кроме того, предлагаемый способ также способствует уменьшению числа ступеней тепловой обработки, что в свою очередь упрощает конструкцию аппарата для ступенчатой тепловой стерилизации. На рисунке 2представлена инновационная технологическая схема производства компота из черешнис предварительным нагревом плодовв банке объемом 0,5лгорячей водойс последующей ротационноступенчатой стерилизацией.

Рисунок 2 Инновационная технологическая схема производства компота из черешни с предварительным нагревом плодов в банке горячей водой с последующей ротационноступенчатой стерилизацией.



На рисунке 3представленадиаграммаоценки энергоэффективностипредлагаемой технологии в сравнении с традиционной технологией, которая показывает, что экономия тепловой энергии по предлагаемому способу в сравнении с традиционной составляет 140тыс. .кДж, а посравнению соступенчатой стерилизацией 37.тыс.кДж. В результатесокращенияпродолжительности тепловой обработки; предлагаемая технология способствует более полному сохранению биологически активных компонентов, а именно содержание витамина С в компоте из черешнипо предлагаемой технологии составляет 3,9мг на 100г продукта, а потрадиционной 2,3 мг/100г.

Рисунок 3 Диаграмма оценки энергоэффективности предлагаемой технологии в сравнении с традиционной технологией

Для качественной оценки были исследованы физико-химические, органолептические(таблица 1)и микробиологические показатели консервов(таблица 2), изготовленных по разработанным технологиям. Таблица 1 –Физикохимические показатели консервов, изготовленных по



традиционной и разработанной технологии с использованием

ротационноступенчатой стерилизации

Наименование показателяРезультаты исследований консервированных продуктовперсиковый сок с мякотью и сахаромкомпот из черешникомпот из вишникомпот из яблокразраб. технолтрадиц. технол.разраб. технол.традиц. технол.разраб. технол.традиц. технол.разраб. технол.традиц. технол.123456789Сухие вещества, %19,4 19,020,420,420,220,220,520,5Натрий, мг/100 г109,77,27111122Калий,мг/100 г1601591201201091094848Кальций, мг/100 г1010171610101211Магний,мг/100 г121219199955050100150200250202,9599,762,7Расход энергии , мДжтрадиционный способступенчатая стерилизацияступенчатая стерилизация с предварит нагревом плодов горячей водой

Витамин С, мг/100 г5,443,82,342,53,21,8βкаротин, мг/100 г0,30,20,050,040,20,10,010,01Рибофлавин, мг/100 г0,050,0220,030,020,030,020,030,02Таблица 2 –Микробиологические показатели консервов «Компот из черешни», изготовленных с использованием предварительного нагрева плодов и овощей горячейводой и ступенчатой тепловой стерилизацииНаименованиепоказателяРезультатыисследованийНД на методыисследования123Молочнокислыемикроорганизмы, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 10444.1189Плесени, КОЕ/гНе обнар.ГОСТ 10444.1288Дрожжи, КОЕ/гНе обнар.ГОСТ 10444.1288Cl.perfringens, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 10444.988Мезофильныесульфитредуцирующиеклостридии, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 10444.1594Cl.botulinum, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 2918591B.polymyxa, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 10444.1594B.сereus, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 10444.888S.aureus, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 10444.294Патогенные, в т.ч сальмонеллы, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 3051997 (ГОСТ Р 5048093)БГКП (колиформы), в 1,0 гНе обнар.ГОСТ Р 5047493E.coli, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 3072601Мезофильные аэробные и факультативные анаэробные м/о, в 1,0 гНе обнар.ГОСТ 3042597B.subtilis, в 1,0 гНе обнар.ТР ТС 023/2011КМАФАнМ, КОЕ/гНе обнар.ГОСТ 10444.1594Иерсинии, КОЕ/гНе обнар.ГОСТ 3051997Цисты кишечных патогенных простейших организмов, КОЕ/гНе обнар.ТР ТС 023/2011

По своим органолептическим показателямконсервированные продукты, стерилизованные по разработанным режимам,отвечают требованиям ГОСТов на готовую продукцию.Производственная проверка показала, что разработанные технологии и режимы стерилизации гарантируют выпуск доброкачественных консервированных продуктов.

Ссылки на источники

1.Демирова А.Ф. Принципы создания высокоэффективных энергосберегающих технологических процессов производства консервов / А.Ф. Демирова // Известия вузов. Пищевая технология. –2011. – № 5–6. –С. 60–62.2.Демирова А.Ф. Ступенчатая стерилизация консервов с использованием принципа рекуперации тепла / А.Ф. Демирова // Известия вузов. Пищевая технология. –2013 –№ 1. –С. 89–91.3.Пат. РФ 2450562, А 23 L 3/04. Способ стерилизации компота из черешни / ДемироваА.Ф., Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э., Рахманова М.М.; заявка № 2010103386; заявл. 01.02.10, опубл. 20.05.12, Бюл. № 14.4. Пат. РФ 2448551, А 23 L 3/04. Способ стерилизации консервов «Сок персиковый» / Демирова А.Ф., Исмаилов Т.А., Ахмедов М.Э.; заявка № 2010117580; заявл. 30.04.10, опубл. 27.04.12, Бюл. № 12. –3 с.