содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА КАРТОФЕЛЯ

Одним из наиболее важных технологических процессов, оказывающих влияние на качество и потребительские достоинства готового продукта, является тепловая обработка картофеля. В зависимости от степени готовности продукта, вида теплоносителя, применяемых температур и продолжительности процесса обработки различают бланширование, варку, жарку, сушку.

Бланширование картофеля существенно изменяет его физико-химические свойства. Характер и интенсивность этих изменений зависят от вида сырья, его химического состава, главным образом, от содержания в нем крахмала. белковых веществ и воды, а также способа бланширования и состояния продукта (целые клубни или ломтики).

Многими исследователями обоснована необходимость бланширования и охлаждения картофеля для обеспечения старения крахмала и уменьшения его гидрофильности, что в процессе дальнейшей варки предотвращает интенсивное набухание крахмальных зерен и возможность разрыва оболочек клеток мякоти в процессе производства картофеле-продукта. Бланширование способствует удалению воздуха из тканей клубня и прекращает деятельность окислительных ферментов, разрушающих витамины А и С и вызывающих порчу продукта, а также позволяет сохранить его натуральный цвет и вкус.

Кроме того, этот процесс ускоряет последующие процессы кулинарного приготовления блюд из картофеля, особенно из сушеного.

Тепловая обработка картофеля приводит к клейстири-зации крахмала и другим изменениям, которые способствуют улучшению кулинарных свойств сушеных продуктов. При этом происходят и нежелательные изменения, которые сводятся к обеднению химического состава сырья, особенно при обработке его кипящей водой, а также частичное разрушение витаминов, главным образом витамина С. Особенно велики потери при бланшировании ломтиков картофеля в воде. При бланшировании целых клубней в кожице потери сухих веществ уменьшаются в 2—2,5 раза по сравнению с нарезанными, однако измельчение бланшированных клубней составляет определенную трудность, особенно на кубики и пластинки. Для уменьшения потерь сухих веществ рекомендуется нарезанные кусочки картофеля бланшировать паром. Бланшировать водой можно в ковшовых, скребковых, барабанных и других бланширователях, а паром — в ленточных горизонтальных и наклонных аппаратах.

Наклонный ленточный бланширователь БКП (рис. 9) представляет собой прямоугольный короб, герметически закрытый металлическим кожухом и покрытый изоляционным материалом. Внутри смонтирован наклонный скребковый транспортер с лентой из коррозионностойкой проволочной сетки. Он подает продукт на дальнейшую технологическую обработку. При такой конструкции нет необходимости устанавливать дополнительные загрузочные транспортеры. Загружают и выгружают нарезанный картофель через барабанные шлюзовые устройства. Барабаны загрузочного и разгрузочного устройства приводятся в действие от барабанов ленты транспортера. Для доступа внутрь бланширователя имеются люки. За загрузочным барабаном на высоте 70 мм от ленты установлена заслонка, с помощью которой разравнивается слой нарезанного картофеля.

Наклонный ленточный бланширователь устроен так, что он может работать на смеси пара и конденсата, которая, минуя конденсационный горшок, по трубе поступает в форсунки. Отсюда острый пар или смесь пара и конденсата направляется в корпус бланширователя. Во избежание попадания конденсата в продукт над форсунками установлен козырек. Конденсат из бланширователя стекает в ловушку, устроенную по принципу маслоуловителя, мелкие частицы продукта задерживаются перегородками. Благодаря закрытой паровой камере, наличию герметизированного дозатора и выгружателя продукта, а также отсутствию вытяжных труб утечка пара незначительна.

Рис. 9. Бланширователь типа БКП:
1 — загрузочное устройство, 2 — заслонка, 3 — паропровод, 4 — трубы для отвода мелких частиц продукта, 5 — ловушка, 6 — труба для подачи смеси пара конденсата, 7 — форсунки, 8 — козырек.



Принцип действия туннельного бланширователя БК (рис. 10) заключается в следующем. Сырье загружают в ковши, которые продвигаются через туннель транспортером. Они погружены в горячую воду или находятся под действием пара. По окончании процесса ковши выносят бланшированный продукт из туннеля и передают его на охлаждение. Продолжительность бланширования от 2 до 32 мин.


При варке картофель приобретает новые свойства, характерные для кулинарно обработанных продуктов. Клубни варят очищенными или неочищенными в зависимости от назначения конечного продукта. В процессе варки происходит их размягчение, изменение массы, цвета, витаминов и др. Механическая прочность уменьшается более чем в 20 раз. Продолжительность варки зависит от содержания веществ, способствующих расщеплению протопектина. При варке в воде потеря массы составляет около 3 %. Если варить паром, потери питательных веществ значительно ниже, чем при варке в воде, примерно в три раза ниже потери витамина С, количество водорастворимых веществ увеличивается.

Рис. 10. Бланширователь типа БК:
1 — электропривод транспортера, 2 — туннель, 3 — ковшовый транспортер, 4 — каркас, 5 — паропровод, 6 — водопровод.

В процессе жарки продукт теряет часть влаги. Вследствие высокой температуры жира эта влага удаляется в основном в виде пара. Поэтому жаренные продукты сохраняют более высокую концентрацию питательных веществ, чем вареные. Кроме того, в поджаренной корочке образуются новые вкусовые и ароматические вещества. Важную и разнообразную роль при жарке играют жиры. Они являются средой, передающей тепло от аппарата к продукту. При этом жиры снижают и выравнивают температуру, обеспечивая равномерный нагрев продукта. Проникая внутрь продукта, жиры повышают его калорийность. Жарка сопровождается уменьшением массы продукта на 30—66 %. Это результат испарения влаги. На количество выделяемой влаги влияют многие факторы, в том числе сорт картофеля, химический состав клубня, форма нарезанных ломтиков. Например, картофель, нарезанный соломкой, теряет 60 % массы, брусочками — 50 % и т. д. Количество поглощаемого картофелем жира при жарке неодинаково и также зависит от ряда факторов. При равных условиях разные сорта впитывают неодинаковое количество жира. Сырой картофель поглощает в 1,6 раза меньше жира, чем вареный. Объясняется это тем, что в вареном картофеле вода связана крахмалом, а в сыром — свободна и поэтому испаряется более интенсивно. При обжаривании сырых ломтиков влажность их быстро снижается до 4—7 %, они приобретают хрустящие свойства, пористую структуру, в них образуются полости, которые заполняются жиром и воздухом, объем их увеличивается, а плотность уменьшается. Крахмальные зерна клеток клейстеризуются и частично декстринизируются.
 

Рис. 11. Схема обжарочной печи с выносным теплообменником:
1 — теплообменник, 2 — трубопровод для подачи нагретого масла в рабочую ванну, 3 — обводные трубопроводы, 4 — насос для масла, 5 — регуляторы температуры, 6 — загрузочный транспортер, 7 — вытяжная труба для удаления паров, 8 — грабельно-пластинчатое устройство, 9 — вытяжная труба для удаления продуктов разложения масла, 10 — разгрузочный транспортер, 11 — рабочая ванна.

Для жарки картофеля используют обжарочные печи, конвейерные жаровни, фритюрницы. Обжарочная печь (рис. 11) состоит из масляной ванны, входного и выходного сетчатых транспортеров, грабельно-пластинчатого устройства для продвижения ломтиков через масло, циркуляционной системы и питательных баков для масла. Грабельно-пластинчатое устройство сделано из плоских перфорированных коробов, в днище которых укреплены милиметровые штыри (пальцы) длиной 35—40 см, расположенные в шахматном порядке на расстоянии 50 мм один от другого. Пластинчатые короба укреплены на эксцентриковых валах, которые сообщают коробам шагающее движение. Сверху печь закрыта кожухом. Для удаления паров воды и продуктов разложения жира служат вытяжные трубы, установленные над печью в местах загрузки сырья и выгрузки обжаренных ломтиков. Вытяжные трубы снабжены специальным устройством для улавливания конденсата, предотвращения попадания его капель в жир.

Нарезанные ломтики сырого картофеля с помощью входного сетчатого транспортера попадают в ванну с нагретым жиром, тонут в нем, скользя по наклонной торцевой стенке ванны, и выходным транспортером выносятся из печи. Грабельно-пластинчатое устройство продвигает ломтики со скоростью 0,14—0,16 м/с.

Для обжаривания картофельных ломтиков используют печи с различными системами нагревания. Для промышленного использования наиболее рациональными являются печи с выносными теплообменниками, в которых в качестве теплоносителя используются продукты сгорания газа. В таких печах жир не перегревается, так как он поступает в рабочую ванну уже подогретым до необходимой температуры в специальном теплообменнике. Теплообменник состоит из топки и камеры с расположенным в ней змеевиковым трубопроводом, по которому нагретый жир подается в рабочую, ванну. Жир перед подачей в печь фильтруется, после чего с большой скоростью перекачивается насосом через отдельно расположенный теплообменник в загрузочную часть ванны, а затем удаляется по трубопроводу на фильтрацию, ц цикл повторяется снова.

Основной частью жаровни служит жарочная ванна (противень) с греющей рубашкой. Стальное корыто прикреплено к днищу чугунного противня. Пространство между корытом и днищем заполнено минеральным маслом. Температура масла в ванне и теплоносителя в греющей камере автоматически регулируется электроконтактными термометрами. Недостатками этих конструкций являются наличие в их массе пластинчатого конвейера, а также свободное взаимодействие горячего масла с паром, выделяющимся из продуктов, и кислородом воздуха.

Процесс жарки картофеля во фритюрнице ФНЭ-40 протекает непрерывно. Основными узлами ФНЭ-40 (рис. 12) являются: жарочная ванна емкостью 40 л, шнек с электроприводом, загрузочное устройство и опрокидывающийся лоток для выгрузки готовых изделий. Горячий жир в ванне интенсивно перемешивается вращающимся шнеком, чте увеличивает его контакт с кислородом воздуха и интенсифицирует нежелательные изменения химико-физических показателей фритюра. Нагрев жира до рабочей температуры в ванне осуществляется трубчатыми электронагревателями. Нарезанный картофель ссыпают в загрузочный бункер, из которого транспортерем подают в жарочную ванну, где он равномерно прожаривается, перемещаясь при помощи шнека через слой горячего жира. Выгружают готовый продукт с помощью автоматически опрокидывающегося лотка. Продолжительность жарки картофеля при температуре жира 180—200 °С составляет 4 мин.

В последнее время промышленностью начато освоение новых способов жарки картофеля, например, трехстадийного. Его целью являются интенсификация технологического процесса, снижение темпа окисления жира и его экономия. Жарка картофеля осуществляется в три стадии: в поле токов сверхвысокой частоты (СВЧ), горячем жире и горячем воздухе. Технология этого способа заключается в следующем: нарезанный картофель помещают в посуду из диэлектрического материала, устанавливают в шкаф СВЧ и подвергают воздействию токов. Картофель, нарезанный соломкой, обрабатывают в течение 90 с, брусочками — 180 с. В результате такой предварительной обработки из соломки удаляется 40 % влаги, из брусочков — 20—25 %. Затем полуготовый обезвоженный продукт погружается в жир, нагретый до 180 °С. В горячем жире картофель приобретает вид жареного продукта, но из-за незначительного времени пребывания в нем он не доводится до готовности. До полной кулинарной готовности его доводят в жарочном шкафу при температуре 250—275 °С, при этом из него удаляются оставшиеся 10—20 % влаги. Таким образом жир предохраняется от вредного воздействия влаги, выделяющейся в него на заключительной стадии процесса, что наблюдается, например, при традиционном способе жарки. Вкусовые качества картофеля, жаренного трехстадийным способом, выше, чем жаренного традиционно.

Рис. 12. Фритюрница непрерывного действия ФНЭ-40:
1 — жарочная ванна, 2 — каркас, 3 — лопатка, 4 — кожух, 5 — шнек, б — транспортер, 7 — бункер, 5 — облицовка, 9 — редуктор, 10 — электродвигатель, 11 — электронагреватели, 12 — сливной кран, 13 — бак.

При сушке из продукта удаляется значительная часть
влаги. Так как в клетках сырого картофеля питательные вещества растворены в воде, то по мере высушивания концентрация этого раствора постепенно увеличивается. Наступает момент, когда раствор становится настолько концентрированным, что создающееся в нем осмотическое давление делает невозможным всасывание питательных веществ клетками различных микроорганизмов. Продукт перестает быть скоропортящимся и его можно сохранять без ухудшения качества в течение длительного времени при условии, что содержание влаги в нем не будет вновь повышаться. Оптимальный уровень влажности сушеного картофеля составляет приблизительно 12 %. Если продолжать высушивание, то можно еще снизить содержание влаги в картофеле. Чем меньше влаги остается в продукте, тем меньше возможность его порчи при хранении.

Практически достижение низкой остаточной влажности в продуктах связано со значительными затратами энергии. Кроме того, в обычных условиях оно не всегда целесообразно. Влага, входящая в состав клеток растительных и других продуктов, связана с остальными их веществами. По классификации Ребиндера различают следующие виды связи влаги с материалом: химическую, адсорбционную, осмотическую и капиллярную.

Химическая связь, когда вода входит в состав молекулы вещества, обладает наиболее высокой энергией. Химически связанную воду удалить из вещества без его разрушения практически невозможно. Адсорбционная связь, когда вода в виде тонкой пленки удерживается силами поверхностного натяжения на внутренней и внешней поверхности мицелл коллоидного тела. Для удаления адсорбционной воды необходима длительная сушка. Осмотическая связь, при которой вода связана с твердым телом непрочно и легко удаляется из материала. Иногда этот вид связи называют влагой набухания. Осмотически удерживаемая адсорбционная вода связана с сухим веществом физико-химической связью. Капиллярная связь, которой обладает вода, содержащаяся в капиллярах и связанная с сухим веществом механически. В зависимости от радиуса капилляра различают макрокапиллярную и микрокапиллярную влагу. Для удаления микрокапиллярной влаги требуется больше энергии. Наиболее прочно энергетически связана с веществом адсорбционная влага, особенно мономолекуляр-ной адсорбции. Установлено, что для разрыва связей в монослое нередко требуется больше затрат энергии, чем на перевод свободной жидкости в пар.

В последнее время стало известно, что при сушке некоторых материалов удаляется также химически связанная

влага, особенно тех, где содержатся органические жидкости, способные образовывать с ними различные комплексные соединения, разрушающиеся при сушке. Необходимо отметить, что для удаления одних видов связанной влаги требуется только быстрый подвод значительного количества тепла и максимальная поверхность контакта материала с теплоносителем, а других — определенное время для диффузии влаги к поверхности материала и последующего ее удаления.

В сушильной практике влагу в материале различают также по характеру взаимодействия ее с окружающей средой. По этому признаку она делится на свободную, гигроскопическую и равновесную.

Свободная влага — это влага материала, которая испаряется с такой же интенсивностью, как влага со свободной поверхности жидкости. Количественно свободную влагу можно определить как разность между первоначальной влажностью материала и его гигроскопической влажностью. Гигроскопическая влага обусловливает такую влажность материала, при которой упругость паров воды на поверхности материала меньше упругости паров над поверхностью свободно испаряющейся воды. В этом случае испарение влаги из материала протекает медленнее, чем в этих же условиях со свободной поверхности. Соотношение между свободной и гигроскопической влагой в материале зависит от его коллоидно-структурных свойств. Чем больше свободной влаги, тем материал быстрее сохнет.

Равновесная влага — это влага, при которой наступает равновесие между влажностью материала и влажностью сушильного агента. При такой влажности передвижения влаги из материала в сушильный агент и обратно не наблюдается. Равновесная влажность зависит от температуры и относительной влажности воздуха и изменяется с изменением их.

Основным признаком, определяющим способ сушки, является принцип подвода тепла к высушиваемому материалу. Наиболее распространенными способами являются конвективный, кондуктивный и радиационный. Перспективными считаются вакуумный и высокочастотный. Для изготовления некоторых картофелепродуктов целесообразным является комбинированный способ сушки. Выбор того или другого способа зависит от состояния высушиваемого сырья, его термолабильных свойств и экономичности процесса. Конвективная сушка получила наибольшее распространение при обезвоживании картофеля. Источником энергии служит нагретый воздух или перегретый пар, омывающий обезвоживаемый продукт в самых разнообразных условиях. Характерная особенность конвективной сушки состоит в том, что перенос влаги внутри продукта происходит за счет влаго- и термовлагопроводности как в виде жидкости, так и пара.