СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ КАРТОФЕЛЯ И ОВОЩЕЙ

Картофель как объект переработки в продукты питания.

Картофель - одна из наиболее популярных овощных культур, возделываемых как в Европе, так и в Америке. Привезенный из-за океана английскими моряками в 16 веке, он постепенно распространился в Ирландии, Германии, Франции и Испании. В России картофель был известен как дикорастущее растение с 13 века (предположительно клубни попали к нам с Камчатки), но лишь при Петре из Европы были завезены его культурные сорта. Несмотря на первоначальное нежелание крестьян возделывать эту огородную культуру, уже к 19 веку картофель по праву называли «вторым хлебом». В настоящее время картофель широко возделывается во многих странах мира. Эта тенденция, по оценкам специалистов, будет развиваться и далее. На начало 2000-ных годов уборочные площади картофеля в мире составили около 18 млн. га, а его производство достигло 284 млн. т..

Основное производство картофеля сосредоточено в европейских странах. Здесь занято этой культурой 65% мировых посевных площадей и получают 72% валового сбора. По имеющимся данным, производство картофеля в странах Европы находится на следующем уровне.

Таблица 1.1.

Площади и сбор картофеля в некоторых странах

Страны

Площадь посева, тыс. га

Сбор картофеля, тыс. т.

1994 г.

2005 г.

1994 г.

2005 г.

2006 г.

Россия

5800

6400

65500

73000

77000

Великобритания

179,0

179,0

6300

6350

6900

Дания

101,8

108,6

4340

4690

4720

Германия

219,4

219,3

7270

7690

8700

Бельгия

39,9

40,0

1595

1600

1590

Италия

111,5

109,8

2024

2160

2500

Швеция

30,4

30,0

935

920

940

Канада

121,2

125,0

2720

2970

ЗОЮ

Франция

205,0

210,0

6124

6840

6500

В связи с тем, что в настоящее время определилась четкая специализация потребления картофеля по товарно-хозяйственным направлениям, общий мировой валовой сбор картофеля распределяется следующим образом:

  • 52% картофеля идет на питание человека;
  • 34% картофеля используется на кормовые цели;
  • 10% картофеля расходуется на семенной материал;
  • 4% картофеля применяется при производстве крахмала и спирта.

Картофель, идущий на питание человека, может потребляться как в необработанном виде, так и в виде картофелепродуктов, полученных путем промышленной переработки. В США их доля достигла 48,2% и продолжает неуклонно расти. Указанная тенденция обусловлена целым рядом биологических и экономических достоинств картофелепродуктов.

Вырабатываемый в настоящее время в России и за рубежом ассортимент картофелепродуктов можно условно разделить на следующие группы:

  • • Быстрозамороженные - гарнирный картофель, палочки, биточки и котлеты картофельные, вареники с картофелем, клецки.
  • • Сушеные - сухое картофельное пюре в виде крупки, хлопьев, порошка, крекеры картофельные (полуфабрикат).
  • • Обжаренные - хрустящий картофель, чипсы, палочки.
  • • Концентраты для приготовления картофельных лепешек, оладий, клецек.

В местах выращивания картофеля целесообразно производить сушеные продукты, а в местах потребления - быстрозамороженные и обжаренные.

Возможно и другое деление: с высоким содержанием воды, во фритюре и сушеные.

К группе продуктов с высоким содержанием воды относится стерилизованный вареный картофель и предварительно очищенный сырой картофель. Наряду с ними вырабатывают быстрозамороженные продукты, например быстрозамороженный, предварительно сваренный и жареный картофель.

Для получения продуктов с высоким содержанием воды из них удаляют незначительное количество влаги. Сложным является производство стерилизованного, предварительно сваренного картофеля в стеклянных и жестяных банках или в упаковке из пленочного материала. Качество этого картофеля должно быть таким же, как и свежесваренного. В процессе производства картофель подвергается длительному воздействию температуры 120-130 С, что может повлиять на качество некоторых компонентов картофеля.

Под названием продукты во фритюре понимают продукты, приготовленные в растительном масле или животном жире: картофель-фри, чипсы, картофельные палочки, закуски из картофеля.

При их получении вода частично выпаривается, причем количество выпариваемой влаги зависит от вида продукта. Для приготовления предварительно обжаренного картофеля во фритюре удаляется только 20% воды, содержа щейся в сыром картофеле, а конечное содержание влаги в чипсах и палочках составляет 2-4%, то есть происходит настоящий процесс сушки.

Производственный процесс складывается из двух термических стадий. Сначала картофель, нарезанный на столбики размером 10-10-70 мм, после кратковременной обработки горячей водой обжаривают в горячем животном жире или растительном масле. Этот полуфабрикат направляют потребителю свеже-обжаренными или предварительно замороженными. Перед подачей к столу картофель необходимо снова обжарить.

Критериями качества картофеля-фри являются цвет, запах, вкус, текстура корочки и содержание жира. Предварительно обжаренный картофель во фритюре должен содержать не более 7% жира. При последующем обжаривании картофель впитывает такое же количество жира.

Чипсы - картофель нарезанный ломтиками или кружочками толщиной 1.2-1.4 мм, который обжаривают в кипящем масле до конечного содержания влаги 2-3%. Критериями качества этого продукта являются цвет, текстура, вкус и содержание масла. Цвет должен быть золотисто-желтым. Вкус зависит в первую очередь от применяемого сорта картофеля, вида и качества применяемого для обжаривания масла. Чипсы, приготовленные промышленным способом, содержат 35-42% жира.

Картофельные палочки имеют те же критерии качества и тот же способ приготовления, что и чипсы. Единственным отличием является то, что картофель нарезают столбиками длиной 40-55 мм и шириной 5 мм.

Сушеные картофелепродукты известны давно, промышленная сушка начала осуществляться с 19 века. Наибольшее распространение этот способ получил с 50-ых годов 20 века. Сушеный картофель или непосредственно поступает в продажу, или размалывается в картофельную крупку и продается в виде муки для клецок. Из муки для клецок приготовляют три продукта: клецки вареные, полуготовые и сырые. Вареные клецки приготовляют преимущественно из пюре, полуготовые - из молотого сушеного столового картофеля, сырые - из картофельной кашки. Ко всем видам клецок в качестве связующего материала добавляют 25% крахмала. Общими критериями качества клецок являются хорошая водосвязывающая способность и формуемость, невысокая максимальная потеря при уваривании.

Картофель — клубнеплодное травянистое растение из семейства пасленовых. Это широко распространенная культура, что обусловлено разнообразием химического состава ее клубней, способностью давать высокие урожаи в различных почвенно-климатических условиях, хорошей лежкостыо клубней, разносторонним использованием и высокими пищевыми достоинствами. Именно клубень является продуктивной частью. Насчитывается около 200 культурных и диких видов картофеля.

Размножается картофель клубнями и семенами, при этом в производственных условиях картофель размножают только клубнями.

Место прикрепления клубня к столону называется пуповиной, а противоположный конец — вершиной, на которой обычно больше глазков.

Молодые клубни (рис. 1) снаружи покрыты тонкой и легко отстающей кожицей — эпидермисом, являющимся однослойной первичной покровной тканью. По мере, созревания клубней эпидермис заменяется перидермой, т. - е. прочной вторичной покровной тканью — кожицей. Покровные.ткани предохраняют клубень от механических повреждений, проникновения микроорганизмов и потери влаги.

Глазки могут располагаться в клубне на глубине до 2 мм и более в зависимости от сорта картофеля. Глубина залегания глазков влияет на количество отходов при очистке картофеля. Глазки (почки) занимают около 0,2% массы всей запасающей ткани.

Под кожицей находится слой коры, являющийся составной частью мякоти; но состоящий из паренхимных клеток, более плотных, чем клетки других тканей мякоти. Далее расположено кольцо сосудистых пучков. Затем идет слой камбия, за счет которого происходит рост клубней в толщину, и собственно па ренхимная ткань, или сердцевина (мякоть), которая делится на внешнюю, богатую крахмалом, и внутреннюю (центральную) звездообразную, более водянистую. Сердцевина клубня состоит из крупных паренхимных клеток, в которых накапливаются питательные вещества.

По форме клубни бывают почкообразными, круглыми, удлиненными, овальными в зависимости от сорта картофеля и условий возделывания. Цвет кожицы белый, розовый и сине-фиолетовый, а мякоти — от белого до кремовожелтого.

Строение клубня картофеля

Рис. 1.1 Строение клубня картофеля

Для переработки картофеля и производства картофелепродуктов важное значение имеют химический состав и морфологические особенности клубней. Так, с повышением содержания сухих веществ и крахмала в свежем картофеле, естественно, будет увеличиваться выход продукции, что, в свою очередь, положительно скажется на технико-экономических показателях производства.

В свежем картофеле, из которого вырабатываются сухое пюре или хрустящий картофель, содержание редуцирующих сахаров не должно превышать 0,4—0,6%, поскольку редуцирующие сахара, взаимодействуя с аминокислотами, образуют темноокрашенные соединения, ухудшающие внешний вид и вкус продукта.

В переработку не допускаются клубни позеленевшие и содержащие более 20 мг% соланина, так как в таких количествах это вещество считается вредным для организма.

Наиболее пригодны для переработки клубни округлой формы с минимальным числам глазков и неглубоким их залеганием.

Химический состав клубней зависит от сорта, условий выращивания (климатических, погодных, типа почвы, применяемых удобрений, агротехники возделывания), зрелости клубней, сроков и условий хранения и др.. В среднем картофель содержит (в %).- воды 75; крахмала 18,2; азотистых веществ (сырой протеин) 2; сахаров 1,5; клетчатки 1; жиров 0,1; титруемых кислот 0,2; веществ фенольной природы 0,1; пектиновых веществ 0,6; прочих органических соединений 1,6; минеральных веществ 1,1.

Сухих веществ в клубне содержится в среднем 25%, причем больше всего их в зоне сосудистых пучков, от которой их количество уменьшается к периферии и внутренней сердцевине. Ориентировочно различают сорта картофеля с высоким содержанием сухих веществ (более 25%), средним (22—25%) и низким (менее 22%). Крахмал составляет 70—80% всех сухих веществ клубня; находится он в клетках в виде слоистых крахмальных зерен размером от 1 до 100 мим, но чаще 20—40 мкм. Содержание крахмала зависит от скороспелости сортов: оно выше у позднеспелых.

В процессе хранения количество крахмала в клубнях уменьшается в результате гидролитического распада его до сахаров. В большей мере снижается содержание крахмала при низкой температуре (1—2°С).

Сахара в картофеле представлены глюкозой (около 65% к общему сахару), фруктозой (5%) и сахарозой (30%), в незначительном количестве встречается мальтоза, обычно при прорастании картофеля.

В зрелом картофеле Сахаров немного (0,5—1,5%), но они могут накапливаться (до 6% и более) или исчезать полностью, что наблюдается при длительном хранении. Решающим фактором при этом является температура. Биологической основой изменения содержания сахаров служит различная скорость одновременно протекающих в клубнях трех основных процессов углеводного обмена: осахаривания крахмала, синтеза крахмала из сахаров и окислительного распада сахаров при дыхании. При температуре 6—9°С и выше сахар в картофеле отсутствует или его очень мало, что обычно наблюдается в первые месяцы хранения. В дальнейшем по мере снижения температуры количество Сахаров возрастает, а при температуре, близкой к 0, оно может достичь 3—5% и более. Таким образом, накопление сахара можно регулировать, изменяя температуру хранения. Повышение содержания сахаров более чем на 1,5—2% отрицательно оказывается на качестве картофеля (при варке он темнеет, приобретает сладкий вкус и др.).

Сырой клетчатки в клубне содержится около 1%, примерно столько же и гемицеллюлоз, главным образом пентозанов, составляющих вместе с клетчаткой основную массу клеточных стенок. Наибольшее количество клетчатки и пентозанов находится в перидерме, значительно меньше их в коре и еще меньше в зоне сосудистых пучков и сердцевине.

Крахмал В клубне распределяется аналогично распределению сухого вещества.

Сахара в картофеле представлены глюкозой (около 65% к общему сахару), фруктозой (5%) и сахарозой (30%), в незначительном количестве встречается мальтоза, обычно при прорастании картофеля. Наряду со свободными сахарами в картофеле имеются фосфорные эфиры Сахаров (глкжозо-11 -фосфат, фруктозо-6-фосфат и др.). Часть Сахаров в связанном состоянии находится в составе гликозидов и нуклеопротеидов (галактоза, рамноза, рибоза, глюкоза).

В зрелом картофеле Сахаров немного (0,5—1,5%), но они могут накапливаться (до 6% и более) или исчезать полностью/что' наблюдается при длительном хранении. Решающим фактором при этом является температура. Биологической основой изменения содержания сахаров служит различная скорость одновременно протекающих в клубнях трех основных процессов углеводного обмена: осахаривания крахмала, синтеза крахмала из Сахаров и окислительного распада Сахаров при дыхании. Эти процессы регулируются соответствующими ферментными системами. Установлено, что при температуре 10°С в 1 кг клубней образуется 35,8 мг сахара и столько же расходуется, при 6°С — соответственно 33,6 и 29,3, при 3°С — 32,6 и 23,6 и при 0°С — 32 и 4 мг. В связи с этим при температуре 6—9°С и выше сахар в картофеле отсутствует или его очень мало, что обычно наблюдается в первые месяцы хранения. В дальнейшем но мере снижения температуры количество Сахаров возрастает, а при температуре, близкой к 0, оно может достичь 3—5% и более. При этом наиболее активно сахар накапливается в первые дни понижения температуры. По достижении определенного уровня содержание Сахаров остается постоянным. С повышением температуры количество Сахаров вновь уменьшается. Таким образом, накопление сахара можно регулировать, изменяя температуру хранения. Накопление Сахаров в клубнях во время хранения значительно зависит и от сорта картофеля.

Повышение содержания Сахаров более чем на 1,5—2% отрицательно оказывается на качестве картофеля (при варке ои темнеет за счет образования ме-ланоидинов, приобретает сладкий вкус и др.).

Сахар в клубне распределяется так же, как сухие вещества и крахмал.

Сырой клетчатки в клубне содержится около 1 %, примерно столько же и гемицеллюлоз, главным образом пентозанов, составляющих вместе с клетчаткой основную массу клеточных стенок. Значительных различий в содержании этих веществ в верхушке и основании не наблюдается. Наибольшее количество клетчатки и пентозанов находится в перидерме, значительно меньше их в коре и еще меньше в зоне сосудистых пучков и сердцевине.

Энергетическая ценность картофеля составляет 347 кДж на 100 г продукта и рассчитывается в основном по содержанию углеводов, так как жир и белок находятся в нем в незначительных количествах.

В картофеле содержится в среднем от 11,4 до 20,8% крахмала, 2% (на сырую массу) общего азота, от 0,4 до 1,9% (на сырую массу) минеральных ве ществ (12). Картофель является основным источником пищевого железа, а из микроэлементов богат медью и марганцем.

Содержание витамина С в сыром картофеле в первый месяц после уборки колеблется от 17 до 25 мг% в зависимости от сорта и условий выращивания. В период зимнего хранения оно снижается и к весне составляет всего 5-8 мг% (14). Однако вследствие того, что картофель является одним из основных продуктов питания, он служит важным источником витамина С. Белок картофеля содержит некоторые незаменимые аминокислоты и превосходит многие другие растительные белки по пищевой ценности.

При ежедневном потреблении картофеля человек в определенной мере удовлетворяет потребность организма в важнейших питательных веществах. В таблице приведены данные о потребности человека в различных пищевых веществах и степени удовлетворения этой потребности за счет картофеля.

Таблица 1.2.

Характеристика пищевой ценности картофеля

Пищевые вещества

Дневная норма потребления

Удовлетворение потребности при дневном потреблении картофеля 300 г. %

Белок

100 г

4,5

Жиры

100 г

0,2

Углеводы

400 г

11,2

Калий

400 мг

60,0

Кальций

1 г

4,5

Фосфор

1,5 г

9,0

Железо

10 мг

30,0

Витамин А

1,5 мг

2,0

Витамин В і

1,6 мг

18,8

Витамин В2

1,7 мг

4,7

Витамин РР

15 мг

10,0

Витамин С

70 мг

50,6

В связи с тем, что перед употреблением в пищу, а тем более при переработке в полуфабрикаты, картофель должен проходить несколько стадий обработки, чрезвычайно важной задачей является разработка соответствующего оборудования, позволяющего обеспечить максимальное использование сырья.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >