Конспект лекцій для студентів спеціальності 181 «Харчові технології» денної та заочної форм навчання



Сторінка1/4
Дата конвертації27.01.2017
Розмір0.88 Mb.
ТипКонспект
  1   2   3   4


Міністерство освіти і науки України

Теоретичні основи технологій харчових виробництв

Конспект лекцій

для студентів спеціальності 181 - «Харчові технології»

денної та заочної форм навчання


РЕДАКЦІЙНО-ВИДАВНИЧИЙ ВІДДІЛ

ЛУЦЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО ТЕХНІЧНОГО УНІЕРСИТЕТУ

Луцьк 2016

УДК 519.863(07)

Т 63
До друку _________Голова Навчально-методичної ради Луцького НТУ

(підпис)
Електронна копія друкованого видання передана для внесення в депозитарій Луцького НТУ______________директор бібліотеки

(підпис)
Затверджено Навчально-методичною радою Луцького НТУ,

протокол № __ від __________ 2016 року.
Рекомендовано до видання Навчально-методичною радою машинобудівного факультету Луцького НТУ, протокол № ___ від ____________ 2016 року.

__________________ Голова Навчально-методичної ради машинобудівного

факультету Луцького НТУ
Розглянуто і схвалено на засіданні кафедри обладнання переробних виробництв Луцького НТУ, протокол № ___ від ___________ 2016 року.

Укладач: ______________ І.В. Тараймович, кандидат технічних наук, доцент Луцького НТУ.


Рецензент:________________ І.М. Дударєв, доктор технічних наук, доцент Луцького НТУ.
Відповідальний за випуск:______________ С.Є. Голячук, кандидат с.-г. наук,
доцент Луцького НТУ.


Т 63

Теоретичні основи технологій харчових виробництв [Текст] : Конспект лекцій для студентів спеціальності 181 - «Харчові технології» денної та заочної форм навчання/ уклад. І.В. Тараймович. – Луцьк: Луцький НТУ, 2016. – 48с.

Видання містить інформацію про особливості харчових продуктів як об’єктів виробництва, класифікацію та характеристику технологічних процесів та виробництв як технологічних систем, основні кінетичні й технологічні закономірності харчових технологій, методи обробки сировини та їх вплив на хімічний склад і властивості готової продукції.

Призначене для студентів спеціальності 181 - «Харчові технології» денної та заочної форм навчання.


© І.В.Тараймович, 2016

ВСТУП

У перехідний період становлення ринкової економіки України галуззю, що найбільш динамічно розвивається, є харчова і переробна промисловість. Швидке насичення внутрішнього ринку країни продукцією вітчизняних виробників, яке спостерігається з кінця минулого десятиріччя, стало можливим завдяки цілеспрямованій економічній політиці уряду держави та зростаючої уваги до питань харчової технології.

Вітчизняні харчові і переробні підприємства через залучення інвестицій, в тому числі й зарубіжних, шляхом створення спільних підприємств почали широко використовувати нові прогресивні технології, високопродуктивне технологічне обладнання, устаткування і передовий виробничий досвід. Тому українська харчова продукція стає все більш різноманітною, якісною та конкурентоспроможною.

Головним фаховим завданням інженера-технолога харчових виробництв є організація і проведення технологічних процесів, під час яких харчова сировина перетворюється у готову продукцію. Хоча існує безліч конкретних технологій, всі вони базуються на загальних законах фундаментальних наук і принципах побудови технологічних процесів. Вивчення саме цих загальних закономірностей (фізичних, хімічних, біологічних, технологічних та інших) є предметом навчальної дисципліни «Теоретичні основи технології харчових виробництв».

Завданнями навчальної дисципліни та запропонованого даного конспекту ставляться:



♦ формування у студентів наукового системного підходу до уявлення спільності загальних закономірностей фундаментальних та прикладних наук, однією з яких є технологія харчових виробництв;

  • вивчення особливостей дії законів фундаментальних наук в технології харчових виробництв, необхідності комплексного підходу до вивчення та удосконалення технологічних процесів;

  • набуття знань про загальні принципи безпеки харчових виробництв, про медико-біологічні, санітарно-гігієнічні, технічні та споживчі вимоги до продовольчої сировини і харчових продуктів;

  • засвоєння основних методів та процесів технологічної обробки сировини, способів запобігання її негативного впливу на харчову та біологічну цінність продуктів;

  • вивчення технологічних чинників, що впливають на склад, властивості, якість та конкурентоспроможність готового продукту.

Знання теоретичних основ технології харчових виробництв необхідні студентам для засвоєння таких професійно орієнтованих дисциплін, як «Загальна технологія харчових виробництв» та «Технологія галузі».
Лекція 1. Особливості харчових продуктів та їх виробництва
Ключові слова та поняття:

харчові виробництва, класифікація виробництв, харчова сировина, класифікація сировини, сировинна проблема, технологія харчових виробництв, теоретичні основи технології, історія розвитку технології, технологічна термінологія, технологічні процеси і системи, системний підхід в технології, системний аналіз, системний синтез.

Продукти харчування необхідні людині для забезпечення її здоров’я та працездатності. Вони є єдиним джерелом всіх необхідних організму речовин. Шляхом складного механізму засвоєння цих речовин організм людини отримує з їжею необхідну енергію, пластичні та регуляторні сполуки. Ці сполуки включаються в процес обміну речовин, завдяки якому організм постійно підтримує внутрішнє середовище в динамічному збалансованому стані і забезпечує перебіг всіх процесів життєдіяльності (дихання, травлення, зріст, праця тощо).

Тому виробництво харчових продуктів завжди було і залишається життєво важливою проблемою, яка дедалі ускладнюється і загострюється через зростання споживання та зменшення природних ресурсів харчової сировини. У вирішенні цієї проблеми важливу роль відіграє технологія.

Технологія харчових виробництв (харчова технологія) – це прикладна наука, предметом якої е способи переробки сировини в харчові продукти з метою вибору і практичного застосування найбільш ефективних за якістю та економічністю.

Харчові продукти, потрапляючи в організм людини, стають факторами ризику для її життя та здоров'я. Через це вони є особливими об'єктами виробництва, зберігання, транспортування і споживання. До їх виробництва та обігу ставляться специфічні вимоги.

По-перше, харчові продукти повинні бути нешкідливими для організму. Вони не повинні містити більш гранично допустимих норм небезпечних і токсичних речовин (важкі метали, пестициди, нітрати і нітрити, радіонукліди та ін.). Ці токсичні забруднювачі завжди присутні в сировині, в оточуючому середовищі, в технологічному обладнанні, пакувальних матеріалах. Тому завданням інженера-технолога харчового виробництва є попередження або зменшення забруднення продукції токсичними речовинами.

По-друге, харчові продукти повинні бути збалансованими за харчовою та біологічною цінністю, тобто в їх складі мають бути присутніми всі речовини, щоб забезпечити потреби організму в енергії, пластичних та регуляторних сполуках. Ось чому завданням харчової технології є розробка і виробництво саме таких за складом продуктів, які б містили тільки ті речовини, які потрібні організму і в оптимальній кількості.

Через зменшення природних ресурсів продовольчої сировини стає нагальною потребою розширення сировинної бази, залучення у харчове виробництво нової та нетрадиційної сировини, збагачення продуктів харчування недостатніми компонентами (білками, вітамінами, мікроелементами та іншими незамінними факторами харчування).

По-третє, більшість харчових продуктів і сировини є сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів, у тому числі і патогенних. Через швидке псування багатьох продуктів можливі харчові отруєння. Для запобігання цьому до сировини, умов виробництва, технологічного обладнання і персоналу пред’являються жорсткі санітарно-гігієнічні вимоги. Ці вимоги викладені в нормативних та законодавчих актах, які в сукупності складають харчове законодавство. Працівники і спеціалісти харчових виробництв повинні добре знати та суворо дотримуватись цих вимог.

В-четверте, харчова сировина і готова продукція здебільшого є дуже складною і нетривкою за складом і властивостями. До складу багатьох видів сировини (плоди, овочі, м’'ясо, риба, зерно та ін.) входять десятки і сотні різноманітних речовин (білки, вуглеводи, жири, вітаміни, ароматичні, фарбувальні речовини тощо), які можуть швидко змінюватись під впливом як природних, так і технологічних факторів. Ці зміни впливають на харчову, біологічну цінність, на технологічні та споживчі властивості, а тому їх необхідно контролювати і запобігати негативному впливу на якість і кількість продукції.

В-п'яте, харчові продукти повинні мати звичні для споживача органолептичні властивості: смак, запах, забарвлення, консистенцію, зовнішній вигляд та інше. Людина дуже консервативна відносно споживчих характеристик продуктів харчування, а тому завданням харчової технології є максимальне збереження звичних для споживача характеристик продукції, що досягається використанням "щадящих" технологій та внесенням до складу продукту натуральних харчових добавок (фарбників, мінеральних, білкових речовин, ароматизаторів, структуроутворювачів тощо).

Всі ці та інші особливості харчових продуктів як об'єктів виробництва і споживання повинна враховувати харчова технологія, а фахівці цієї галузі повинні добре їх розуміти, знати та забезпечувати. Окрім цього інженери – технологи харчових виробництв повинні добре розумітися в основах раціонального харчування.

Медициною XX ст. переконливо доведено, що так звані "хвороби цивілізації": цукровий діабет, атеросклероз, ішемічна хвороба, остеохондроз, захворювання печінки, нирок викликані нераціональним харчуванням. І значна доля "провини" в цьому належить саме харчовій технології. Справа в тому, що більшість сучасних технологій виробництва харчових продуктів було розроблено в XIX—XX ст. під впливом теорії збалансованого харчування. Її основні положення стверджували що:


  • їжа повинна компенсувати всі витрати організму в енергії та пластичних речовинах (звідси й назва теорії «збалансованого харчування»);

  • з їжею в організм повинні доставлятися всі необхідні речовини не тільки в потрібній кількості, айв певному співвідношенні, необхідному для їх засвоєння;

  • у шлунково-кишковому тракті їжа розщеплюється до простих речовин (мономерів), які всмоктуються і транспортуються до клітини, де і засвоюються;

  • нерозщеплена частина їжі не засвоюється і виводиться з організму, а тому вона є баластом;

  • мікрофлора кишечника є конкурентом організму в засвоєнні їжі, а продукти її життєдіяльності можуть бути небезпечними для людини.

Виходячи з положень цієї теорії, харчова технологія застосовувала прийоми технологічного очищення сировини від речовин, які не засвоюються («баластних»), розробляла продукти, які містили переважно мономерні речовини, щоб полегшити процес травлення і засвоєння їжі.

Але, як засвідчили спостереження вчених, тривале вживання саме таких «рафінованих» продуктів спричинило швидке поширення «хвороб цивілізації». Цей незаперечний факт змусив вчених переглянути та доповнити теорію збалансованого харчування новими положеннями, а саме:



  • їжа в організмі людини виконує не тільки поживну функцію, а й регуляторну. Під її впливом в організмі продукуються ендогормони, які беруть участь у засвоєнні компонентів харчів;

  • мікрофлора не є конкурентом у засвоєнні їжі, а навпаки – допомагає організмові людини у процесі асиміляції компонентів їжі, тобто поводить себе як симбіонт, а не антагоніст;

  • баластні речовини не зайві для організму людини. Вони разом з продуктами життєдіяльності мікроорганізмів виконують важливі фізіологічні функції. Тому їх стали називати «харчовими волокнами».

Така «вдосконалена» теорія збалансованого харчування отримала назву теорії адекватного харчування і є зараз загальноприйнятою.

Корекція поглядів на принципи раціонального харчування призвела до зміни акцентів у завданнях сучасної харчової технології. Вона повинна розробляти такі продукти, які були б не тільки збалансованими, а й звичними для організму людини, адекватними сформованим у процесі еволюції механізмам їх засвоєння. Такі продукти отримали назву «здорових». До них відносять продукти з низькою калорійністю, малим вмістом холестерину, насичених жирів, цукру, кухонної солі, хімічних консервантів та штучних добавок. До їх складу вводяться з метою підвищення біологічної цінності білкові добавки, вітаміни, мікроелементи, незамінні амінокислоти та жирні кислоти.


Лекція 2. Сировина харчових виробництв та шляхи розширення сировинної бази



Характерною особливістю харчових продуктів як об’єктів виробництва є висока ступінь залежності їхньої якості від якості вихідної сировини. Та й питома вага вартості сировини в собівартості готової продукції сягає 60 – 80%. Тому в харчових виробництвах сировині приділяється велике значення.

Всі види продовольчої сировини можна поділити на дві групи: неорганічна та органічна сировина. Неорганічна сировина менш поширена. До цієї групи відносяться: сіль кухонна, харчова сода, сірчиста кислота та її ангідрід, деякі мінеральні солі: сульфіти, фосфати, мінеральні барвники.

Переважна більшість видів продовольчої сировини представляє природні або штучні суміші органічних сполук. Органічну сировину за походженням поділяють на натуральну, модифіковану та штучну. До натуральної відносять природну сировину рослинного, тваринного або мікробного походження, яка не піддавалась промисловій переробці (наприклад, свіжі плоди, овочі, сире м’ясо тощо) або пройшла первинну переробку (борошно, олія, цукор, солоні напівфабрикати). Модифікованою вважається природна сировина, яка зазнала значної переробки, що призвела до зміни складу, структури, властивостей (білкові гідролізати, розчинні та окислені крохмалі, мікрокристалічна целюлоза, маргарин). Штучною є органічна сировина, яку отримують хімічним синтезом (синтетичні вітаміни, ароматизатори, барвники, підсолоджувачі, хімічні консерванти і антиокислювачі та ін.). Органічну сировину в залежності від вмісту певних компонентів класифікують на вуглеводвмісну, білкову, жирову, ефіроолійну, вітамінну та інші.

За вмістом води і здатністю до зберігання розділяють соковиту та суху сировину, швидкопсувну та тривалого зберігання. За кількістю корисних компонентів сировину поділяють на просту (однокомпонентну) і складну (багатокомпонентну).

Прикладами простої сировини може бути сіль кухонна, цукор, спирт етиловий, оцет, олія та тваринні жири тощо). Однак більшість видів природної органічної сировини є сумішами багатьох компонентів (зерно, плоди і овочі, м’ясо, молоко, риба та ін.).

У залежності від вмісту сировини у готовому продукті її поділяють па основну та допоміжну. Наприклад, для ікри кабачкової основною сировиною будуть кабачки, а допоміжною – олія, томато-продукти, спеції, сіль кухонна та інші.

Крім сировини в харчових виробництвах широко використовують технологічні матеріали, за допомогою яких здійснюється технологічний процес виробництва, зберігання та транспортування готової продукції. До них відносяться технічна вода, лід, шпагат, нитки, таропакувальні матеріали, фарби, дріт та інше.

Найбільшу цінність для виробництва харчових продуктів має натуральна сировина рослинного та тваринного походження. Переважне використання з рослинної сировини мають плоди, ягоди та овочі, зерно, олійне насіння, а з тваринної – м’ясо свійських тварин та птиці, риба і м’ясо морських ссавців, молоко, яйця, тваринні жири.

Ці види сировини помітно розрізняються за своїм складом, харчовою та біологічною цінністю. Кращою вважається тваринна сировина. Вона за своїм хімічним складом більш наближена до потреб людського організму, краще засвоюється, має чудові смакові та ароматичні якості. Але ресурси цієї сировини обмежені, вона має високу вартість. Переробка її складає певні технічні труднощі, тому що сировина швидко псується.

Рослинна сировина менш цінна тому, що її склад суттєво відмінний від складу організму людини, вона менш задовольняє потреби людини, гірше засвоюється, але на відміну від тваринної вона дешевша, її ресурси більш доступні та різноманітні, зберігання і переробка її має менше технічних складнощів.


Плоди, ягоди, овочі та гриби

У різних підгалузях харчопереробної промисловості використовують близько 40 видів культурних та дикорослих плодів і ягід, понад 60 видів овочів та понад 30 видів грибів. Суттєвою особливістю цих видів сировини є те, що вони після збирання продовжують бути живими організмами, складними біологічними об'єктами, в яких продовжуються біохімічні та мікробіологічні процеси. Тому для оптимального зберігання і переробки необхідно не тільки знати їх хімічний склад, фізичні властивості а й фізіологічні особливості. В процесі зберігання плодоовочевої сировини велике значення надається контролю та регулюванню таких факторів, як температура, вологість, газовий склад середовища, ступінь заражуваності, пошкодженості шкідниками, цілісність та інші.

Більшість видів плодоовочевої сировини містять велику кількість вологи, тому є соковитими і здатними до всихання. Вони погано проводять тепло. Цьому сприяє і велика шпаруватість у насипному стані. Через це великі маси сировини, під час зберігання у насипному стані в залежності від умов зберігання мають здатність до самозігрівання, відпотівання, підвищення інтенсивності дихання, проростання, псування. Для запобігання значним втратам маси, зниженню якості і псуванню сировини треба використовувати спеціалізовані сховища і суворо дотримуватись оптимальних режимів зберігання, які є різними для різних груп сировини.

Плоди та ягоди поділяють на такі групи: насіннєві (яблука, груші, айва), кісточкові (абрикоси, персики, вишні, черемші, сливи, алича), тропічні та субтропічні (ананаси, манго, папайя, грейпфрути, апельсини, мандарини, лимони), горіхоплідні (фундук, волоський горіх, каштан, мигдаль), ягоди (виноград, полуниці, обліпиха, аронія, чорна смородина, порічки, малина, калина, аґрус) та дикорослі (яблука, груші, кизил, терен, горобина, ожина, суниці, шипшина, ліщина, кедрові горішки та інше).

Овочева група поділяється на плодові овочі (томатні, гарбузові, бобові та зерняткові), листові (капустні, салат, шпинат, щавель, ревінь), цибулинні (цибуля, часник), корне- та клубнеплоди (картопля, буряк, морква, селера, пастернак), пряні та десертні овочі (петрушка, кріп, спаржа, артишоки).

Гриби донедавна перероблялись тільки дикорослі. Проте в останні роки в переробці широко використовують гриби, які вирощують на спеціальних ґрунтах в промислових умовах. Найбільше поширення набули такі види, як печериця та гливрот пластинчастий («вешенка»). З дикорослих заготовляють та переробляють переважно білі гриби, польські, підберезови- ки, маслюки, лисички, рижики, грузді, опеньки та інші.

Плоди, ягоди та овочі відіграють важливу роль у харчуванні людини. Добова потреба людини в плодах і ягодах складає 220 г, а в овочах і картоплі – 715 г. Харчова цінність плодів і ягід обумовлена переважно моно- та дисахаридами, на частку яких припадає близько 60% сухих речовин. В овочах вуглеводи представлені в основному крохмалем та клітковиною. Поживні функції обумовлені крохмалем. А клітковина хоча й не засвоюється організмом людини, проте відіграє фізіологічну роль як харчове волокно. Крім того вона сприяє розвитку кишкової мікрофлори.

Суттєву фізіологічну роль відіграють пектинові речовини, які також відносяться до харчових волокон. Крім того вони впливають і на технологічні властивості сировини (розварюваність, желювання, прозорість соків та інші).

Білків в плодах і овочах (за виключенням бобових) міститься мало (1 – 3%), а тому вони не впливають на харчову цінність цієї сировини. Бобові культури (зелені горох, квасоля) містять близько 5 – 8 % білка.

Жири також мало поширені в плодоовочевій сировині. Виключення складають горіхоплідні (волоських горіх, арахіс) та бобові (соя).

Біологічна цінність плодів, ягід та овочів досить значна. Вона обумовлена присутністю багатьох вітамінів (С, групи В,Р,Н та вітаміноподібні речовини), макро- і мікроелементів та поліфенольних сполук, до яких відносяться дубильні речовини, фарбувальні та деякі інші.

Плодоовочева сировина має багато напрямів використання в харчовій промисловості. З неї виробляють консерви, сушені й заморожені плоди та овочі, соки та напої, крохмаль, а з відходів переробки – барвники, пектини, олію, білкові добавки, активоване вугілля, харчові волокна та інше.


Зерно та олійна сировина

Зернові культури є найважливішим сировинним ресурсом харчової промисловості, тому що вони можуть бути джерелом вуглеводів, білків, жирів, вітамінів та мінеральних речовин. У різних видах зерна і насіння вміст білків може досягати 30 – 45% (в перерахунку на суху речовину), крохмалю та інших вуглеводів 48 – 58%, жирів – 40 – 60%.

Зернові культури містять мало води (12 – 15%), тому вони дуже стійкі в зберіганні. Їх транспортування, зберігання і переробка в технічному відношенні нескладні, економічні та доступні не тільки великим промисловим підприємствам, а й малим, наближеним до місць виробництва зерна. Завдяки цим особливостям та великій кількості видів зернові культури і продукція їх первинної переробки служать сировиною для підприємств багатьох підгалузей харчової промисловості (борошняної, круп’яної, крохмале-патокової, хлібовипічки, макаронної, кондитерської та інших).

Зернові культури за хімічним складом поділяють на три групи:

  • вуглеводвмісні (пшениця, жито, ячмінь, овес, кукурудза, рис, просо, гречка);

  • білкові (соя, горох зерновий, квасоля, сочевиця);

  • олійні (соняшник, льон, соя, рапс, конопля).

Із хлібних злаків в Україні культивують переважно пшеницю, жито та ячмінь, з інших зернових – кукурудзу та гречку.

Перше місце за площами посіву посідає пшениця. Вона в залежності від біологічних особливостей буває м’якою і твердою. Кожна з них за термінами посіву може бути озимою та яровою. Найбільш врожайні сорти м’якої озимої пшениці, тому під них засівають найбільші площі.

За хімічним складом і технологічними властивостями м’які сорти пшениці використовують у хлібопеченні, в кондитерській та крохмале-патоковій промисловості, а сорти твердої пшениці використовують у макаронному виробництві.

Жито – друга за значенням після пшениці зернова культура. Його переробляють на борошно і використовують у хлібопеченні. Житнє борошно має більш цінні білки, більшу кількість моно- і дисахаридів, а також мікроелементів.

Ячмінь – цінна круп’яна культура, тому значна частина врожаю переробляється на різні крупи. Крім того ячмінь є основною культурою для виготовлення пивного солоду. Саме з ячмінного солоду варять кращі сорти вітчизняного пива.

Кукурудзу, гречку і просо переважно переробляють на крупи. В значно менших кількостях вони розмелюються на борошно. З кукурудзи виробляють також крохмаль, глютен (білковий препарат) і олію.

Горох вирощують на зерно і як овочеву культуру. Недозріле зерно є сировиною для популярних овочевих консервів «Зелений горошок». Достигле сухе зерно використовують як круп’яну сировину і для виробництва горохвяного борошна. З нього отримують добавки, які в Україні замінюють імпортні соєві білкові добавки.

У зв’язку з дефіцитом харчового білка соєві білкові добавки знайшли дуже широке використання при виробництві найрізноманітніших продуктів – від напоїв і кондитерських виробів до м’ясних і молочних. За відсутністю значних зборів сої вітчизняна харчова промисловість замінює її горохом, квасолею, сочевицею.

Соняшник – основна вітчизняна олійна культура.

Насіння кращих сортів соняшника має високу олійність (до 50 – 55%) і високу врожайність. Відходи олійного виробництва (шрот, макуха) містять значну кількість (14 – 19%) білків, а тому їх використовують як сировину для отримання білкових добавок. Підсмажене очищене ядро соняшника є цінною сировиною в кондитерському виробництві, хлібопеченні та інших галузях.

Льон і коноплю в Україні вирощують переважно як луб’яні культури, тобто для отримання волокна. Насіння цих культур за врожайністю та вмістом олії значно поступається соняшнику, а тому є допоміжною олійною сировиною.

В останні роки все більшої популярності набуває нова олійна культура – рапс. Його посіви в Україні використовують як кормову високоврожайну культуру і як попередник у сівозмінах. І тільки частина посівів призначена для збору насіння. Проте рапсова олія має високі якісні характеристики, є цінною харчовою сировиною, а тому світові збори насіння рапсу вже випереджають соняшник, бавовну і сою.


М’ясна та рибна сировина

За обсягами використання сировина тваринного походження посідає друге місце, поступаючись рослинній. З цієї групи сировини найбільшу цінність і застосування мають м’ясо, субпродукти, риба, нерибна водна сировина, молоко та яйцепродукти. їхня цінність полягає в тому, що вони є єдиним джерелом найбільш корисних для людини повноцінних білків та незамінних амінокислот. Крім того, сировина тваринного походження є джерелом жирів, які надають продуктам з неї високої калорійності та неповторних смакоароматичних якостей. Ця сировина багата макро- та мікроелементами, водо- та жиророзчинними вітамінами, екстрактивними речовинами.

Але, як уже підкреслювалось, тваринна сировина швидко псується, а тому потребує для зберігання і переробки спеціалізованих холодильних сховищ, транспорту і обладнання У зв’язку з відносно високою вартістю і обмеженими ресурсами при її переробці необхідно забезпечувати раціональне комплексне використання та максимальну економію. Саме цим пояснюється широке розповсюдження технологій виготовлення харчової продукції, в якій тваринна сировина частково замінюється рослинною сировиною. Це дає можливість, крім економії, отримати продукти більш збалансовані за хімічним складом, харчовою та біологічною цінністю, оскільки тваринна сировина майже не містить вуглеводів.

Вихідна тваринна сировина (м’ясо, риба, яйця) також є складним біологічним об'єктом, якому притаманні певні фізіологічні особливості. Так, у свіжому м’ясі, рибі і яйцях на першому етапі зберігання відбуваються складні біохімічні процеси дозрівання (автолізу), які змінюють технологічні та споживчі властивості. Ці особливості необхідно враховувати при організації зберігання та переробки. Як і при зберіганні соковитої плодоовочевої продукції, важливим завданням технологів є вибір і забезпечення оптимальних умов, а саме: температури, відносної вологості повітря сховищ, інтенсивності вентиляції, санітарного режиму тощо. Тваринна сировина містить багато вологи, яка випаровується при несприятливих режимах. Втрати маси та зниження якості можуть бути досить відчутними.

М’ясо є комплексом м’язової, жирової, з’єднувальної, хрящової та кісткової тканин в їх природній комбінації. Хімічний склад, харчова цінність та технологічні властивості м’яса залежать від дуже багатьох факторів: виду, породи, статі, віку, вгодованості тварин, від анатомічної та морфологічної будови, від терміну та умов зберігання тощо. В залежності від ступеня вгодованості та анатомічної будови м’ясо поділяють на категорії та сорти. Поділ на категорії і сорти залежить також від виду та віку забійних тварин.

Для виробництва харчових продуктів використовують м’ясо, м’ясні субпродукти, кров і кишкові фабрикати великої та дрібної рогатої худоби, свиней, коней, а також м’ясо свійської птиці, кролів, нутрій та диких тварин (лосів, косуль, зайців та дикої птиці). Найбільшу питому вагу займає м’ясо великої рогатої худоби, свиней та свійської птиці. М’ясо є сировиною для виробництва ковбасних виробів, м’ясокопченостей, м’ясних напівфабрикатів, консервів. Значна частина м’яса після зберігання реалізується без переробки в охолодженому або замороженому стані.

М’ясні субпродукти – це переважно внутрішні та деякі інші органи тварин, що видаляються під час первинної переробки м’ясних туш. Вони поділяються на групи (м’якотні, м’ясо-кісткові, шерстні та слизові) та категорії в залежності від їхньої будови та харчової цінності. Їх широко використовують при виробництві ліверних ковбас, консервів та як замінники частки м’яса в м’ясних та інших продуктах. В останні роки багато уваги приділяється раціональному використанню субпродуктів. Це дає можливість зекономити витрати м’яса, розширити асортимент і збагатити продукти харчовими волокнами тваринного походження (колагеном, еластином, осеїном). З цією ж метою широко використовується і кров тварин (переважно великої рогатої худоби та свиней).

При виробництві ковбасних виробів застосовують натуральну оболонку. Її виготовляють з комплектів кишок великої рогатої худоби, свиней та овець – шляхом певної обробки та консервування. З відходів шкіряної сировини отримують модифіковану натуральну оболонку, яка має значні переваги над кишковою оболонкою, а тому зараз набула широкого вжитку.

Риба та інша водна сировина значно поступається м’ясній сировині за обсягами виробництва та використання, проте за хімічним складом, харчовою, біологічною цінністю та калорійністю майже дорівнює їй, а за економічними показниками – перевищує. Світові запаси риби оцінюються приблизно від 800 до 1000 млн тонн, а з врахуванням фіто- та зоопланктону – до 2 – 3 млрд тонн. Не порушуючи біологічної рівноваги, можна щорічно отримувати від 300 до 500 млн т риби. Зараз світовий вилов риби сягає в середньому 120 – 150 млн т щорічно. Тобто біоресурси Світового океану використовуються лише частково. До того ж треба додати що ці запаси самовідновлюються.

З рибної сировини шляхом її переробки одержують різноманітну продукцію. Її асортимент налічує близько 800 найменувань. Крім харчової продукції виробляють технічну, кормову, фармацевтичну та інші. Рибні харчові продукти мають не тільки поживну цінність, а й високу засвоюваність, відмінні споживчі властивості, тому вони відносяться до дієтичних та профілактичних. Засвоюваність білків та жирів риби досягає 97 – 98%. Рибні продукти є багатим джерелом жиророзчинних вітамінів А і Д, які майже відсутні в м’ясній та рослинній сировині. Мінеральний склад м’яса риби надзвичайно різноманітний і збалансований з потребами організму людини. За вмістом фосфору, кальцію, йоду, міді, марганцю риба переважає всі інші види сировини.

Біоресурси водної сировини поділяють на дві групи: морепродукти тваринного і рослинного походження. До першої відносяться риба, морські ссавці, безхребетні та голкошкірі. Основну частку вилову складає риба.

За анатомічними характеристиками риба поділяється на класи, підкласи, загони, родини, роди, види та різновиди. Крім того риба класифікується за місцезнаходженням, розміром, ступенем вгодованості, сезоном вилову та іншими чинниками. Хімічний склад риби, харчова та біологічна цінність, технологічні і споживчі властивості залежать від цих багатьох чинників. Від них залежить і напрям переробки рибної сировини та якість готового продукту. Тому їх треба обов'язково враховувати при організації зберігання, транспортування і переробки.

Основними напрямками переробки риби є охолодження, заморожування, соління, маринування, копчення, сушіння, в’ялення, виробництво рибних консервів та пресервів, рибної ікри, рибного борошна і крупи, рибного фаршу, кулінарних виробів і напівфабрикатів.

Важливим видом водної сировини є м’ясо морських ссавців: китів, кашалотів, моржів, тюленів та інших. Промислове значення має китове м’ясо. Воно за хімічним складом, технологічними та споживчими властивостями наближається до яловичини, а тому широко застосовується як її замінник при виробництві ковбасних виробів, консервів, фаршів, м’ясної кулінарії тощо.

Морські безхребетні та голкошкірі представлені в промислі раками, крабами, креветками, омарами, лангустами, кальмарами, восьміногами, трепангами, морськими їжаками. Їх м’ясо має високий вміст білків. Надзвичайно різноманітним та цінним є склад мікроелементів, вітамінів та інших фізіологічно активних речовин, а тому воно має дієтичні і лікувальні властивості.

У переробці безхребетні та голкошкірі використовують для виробництва консервів, копченої, в’яленої, сушеної продукції, а також для фармацевтичних потреб.

З морепродуктів рослинного походження промислом добувають переважно морські водорості та деякі трави. Для харчових потреб використовують бурі і червоні водорості. Представник бурих – ламінарія (морська капуста) переробляється на консерви, солону та сушену продукцію. В зв’язку з підвищеним вмістом йодистих сполук вона має лікувально- профілактичне використання. Її, а також водорості – анфельцію та філлофору переробляють для отримання альгінової кислоти та її солей (альгінатів). Альгінати застосовуються як стабілізатори, загусники, освітлювачі. З червоних водоростей добувають агар-агар і агароїд, які є харчовими драглеутворювачами.


Молоко і молочні продукти як харчова сировина

Молоко свійських тварин: корів, овець, кіз, кобилиць та верблюдиць є сировиною для виробництва не тільки власне молочних продуктів, а й для хлібобулочних, кондитерських, жирових, морозива та інших. Це пояснюється унікальним хімічним складом молока, який є максимально близьким до потреб організму людини. Ця обставина разом з високою харчовою і біологічною цінністю та добрими смаковим якостями і доступністю робить цю сировину незамінною в харчуванні людини. Середньодобова потреба в молоці та молочних продуктах складає 1,5 л (в перерахунку на молоко).

Найбільшу цінність для харчування становить свіжоздоєне (парне) молоко. Але воно нестійке в зберіганні, тому обов’язково проходить первинну або глибоку переробку на більш стійкі продукти.

Унікальність хімічного складу молока полягає в тому що, воно містить всі необхідні організму людини компоненти (білки, жири, вуглеводи) в легкозасвоюваній формі. З півтора десятка білкових речовин молока левова частка (близько 80%) приходиться на казеїн, який виявляє кислотні властивості, а тому знаходиться у вигляді кальцієво-фосфатного комплексу. Саме цей білок складає основу молочного згустку, що утворюється при сквашуванні молока. На здатності казеїну утворювати згусток під дією кислот, солей або ферментів засновані виробництва кисломолочних продуктів, м’яких та твердих сичужних сирів. Вміст білків в молоці складає 2,8 – 3,6%, засвоюваність – 98%.

Молочний жир це – жирна частина молока, являє собою суміш складних ефірів (гліцеридів) гліцерину і жирних кислот, яка знаходиться в молоці у вигляді жирових кульок. Фосфатиди і стерини зв’язані оболонками жирових кульок і частково з білками молока. Завдяки значному вмісту низькомолекулярних жирних кислот температура плавлення молочного жиру складає 27 – 34°С, що сприяє його засвоєнню. Ступінь засвоюваності сягає 95%. В молоці жир знаходиться в дрібнодисперсному стані за допомогою фосфоліпідів та ліпопротеїдів, які утворюють стійкі оболонки навколо мікрокульок жиру та заважають їх агрегації. Під дією сильного механічного впливу або деяких хімічних речовин ці оболонки розриваються і молочна емульсія руйнується, жирова фракція відокремлюється від водної. На цьому засновано виробництво вершкового масла.

Вуглеводи в молоці представлені переважно лактозою (молочним цукром), вміст якої в середньому дорівнює вмісту жиру – 3 – 5%. Вона відіграє важливу роль у процесах технологічної обробки та зберіганні молока. Під впливом ферментів мікрофлори (кефірних дріжджів та багатьох штамів бактерій) вона зброджується з утворенням молочної кислоти. Ця властивість лактози широко використовується в кисломолочному виробництві. При тривалій термообробці лактоза взаємодіє з білками та іншими аміновмісними сполуками. В результаті цього утворюються меланоїдини, що спричиняє побуріння молока. Це явище спостерігається при стерилізації, згущенні та сушінні молока. Воно відбувається також при виробництві пряженого молока і ряжанки. Меланоїдини впливають не тільки на формування кольору а й смаку та аромату продуктів.

Крім цих основних поживних речовин з молоком та молочними продуктами організм людини отримує вітаміни, мінеральні елементи, ферменти, гормони та бактерицидні сполуки. Хоча вміст вітамінів в молоці відносно невеликий і дуже коливається в залежності від сезону, умов годування та інших чинників, але їх набір також є унікальним – майже всі водо- і жиророзчинні вітаміни присутні в ньому. Виключно сприятливим для харчування є також мінеральний склад молока. Основні макроелементи – кальцій, фосфор, магній знаходяться в оптимальному для засвоєння співвідношенні і в кількості, достатній для задоволення більшої частини їх добової потреби. З мікроелементів в молоці присутні залізо, цинк, мідь, марганець, кобальт, йод, молібден та інші.

Оскільки молоко – сировина, що швидко псується, його стійкість для зберігання та подальшої переробки досягається різними способами:

  • пастеризацією – тепловою обробкою при температурі 63 – 85°С. Пастеризоване молоко направляється в реалізацію або на подальшу переробку та промислове використання;

  • сквашуванням за допомогою кисломолочної мікрофлори, в результаті чого отримують різноманітні продукти (кефір, ряжанка, йогурти та інші).

  • консервуванням шляхом тривалої термічної обробки при температурі понад 100°С (стерилізоване молоко) або поєднанням термічної обробки, згущення та додавання цукру (концентроване та згущене молоко).

  • сушінням молока в тонкому шарі або аерозольному стані. Сушене молоко добре зберігається та швидко відновлюється при розмішуванні в теплій воді. Сухе та відновлене молоко широко використовується в виробництві кондитерських, хлібобулочних, жирових продуктів, морозива тощо.

  • заморожуванням при температурах нижче - 25°С. Цей спосіб має обмежене використання тому, що потребує спеціально обладнаних сховищ та якість молока після розморожування суттєво знижується.

Крім стабілізації та консервування молоко в великих обсягах переробляється на масло- та сиропереробних підприємствах з метою отримання вершків, вершкового масла, м’яких, твердих та плавлених сирів. Побічною продукцією цих підприємств є пахта ( в маслопереробному виробництві) та сироватка (в сироробному). Вони також є цінною сировиною тому, що містять біля 50% сухих речовин молока. Їх використовують для виробництва молочно-білкових концентратів, у хлібовипічці, виробництві лимонної кислоти, напоїв, лікарських препаратів, технічних та кормових продуктів.


Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал