Konserwy apertyzowane
Apertyzacja znalazła szerokie zastosowanie w przetwórstwie owoców i warzyw. Do chwili zastosowania na szeroką skalę zamrażania była to metoda najczęściej stosowana do utrwalania produktów z warzyw i owoców. W przemyśle owocowo-warzywnym metodę apertyzacji wykorzystuje się również do utrwalania innych produktów: dżemów niskosłodzonych, syropów, soków itp.
Konserwy charakteryzują się tym, że surowiec użyty do produkcji zachowuje wiele ze swoich charakterystycznych cech. Zmiany wywołane są obróbką wstępną (obieranie, krojenie, blanszowanie) oraz wyjaławianiem cieplnym. Smak i zapach zmieniają się wskutek dodatku zalewy w postaci roztworu cukru, soli kuchennej, kwasu lub przypraw. Zalewę może również stanowić przecier, na przykład całe pomidory w przecierze, czy też sosy. Ze względu na koszty utrwalania oraz wygodę konsumenta surowiec konserwy pozbawia się części niejadalnych.
Konserwy produkowane przez przemysł owocowo-warzywny można podzielić na następujące grupy:
warzywne w zalewie słonej,
owocowe w zalewie słodkiej
kompoty,
owoce pasteryzowane w zalewie izotonicznej;
marynaty
owocowe,
warzywne,
grzybowe,
przeciery owocowe lub warzywne,
warzywno-mięsne.
Należy zwrócić uwagę na różnice między owocami i warzywami, istotne dla produkcji konserw apertyzowanych.
Warzywa w porównaniu z owocami charakteryzują się:
wyższą wartością pH,
większym zakażeniem mikroflorą przetrwalnikującą pochodzącą z gleby,
często znaczną zawartością skrobi,
bardziej zdrewniałą tkanką,
często specyficznym smakiem i zapachem.
Konserwy warzywne ze względu na mało kwaśny odczyn wymagają sterylizacji do ich utrwalenia. Działanie wysokiej temperatury powoduje tu jednocześnie ugotowanie warzyw, korzystne dla konsumenta jeżeli chodzi łatwość późniejszego przygotowania potraw.
Niektóre warzywa i owoce utrwala się w zalewie kwaśnej z dodatkiem przypraw. Zakwaszanie umożliwia w przypadku warzyw stosowanie pasteryzacji zamiast sterylizacji, co sprzyja zachowaniu odpowiedniej konsystencji. Przykładem takiego produktu są ogórki konserwowe. Produktem specyficznym dla przemysłu owocowo-warzywnego są konserwy warzywno-mięsne. Zawierają one oprócz warzyw również mięso i często ryż, kaszę lub makaron.
Surowcom przy produkcji wszystkich konserw stawia się wysokie wymagania jakościowe surowca, musi on być w odpowiednim stopniu dojrzałości, wyrównany jakościowo.
Obróbka wstępna surowca obejmuje zwykle usuwanie części niejadalnych i kalibrowanie. Blanszowanie stosuje się w przypadku prawie wszystkich warzyw oraz niektórych owoców.
Etapy procesu technologicznego produkcji konserw
Poniżej przedstawiono podstawowe fazy procesu technologicznego produkcji konserw warzywnych lub owocowych.
Obróbka wstępna
Obróbka wstępna surowca różni się znacznie przy produkcji poszczególnych rodzajów konserw, a zwłaszcza różnych konserw warzywnych. Bardzo ważne jest przeprowadzenie blanszowania w odpowiednich warunkach. Parametry blanszowania dobiera się w zależności od stopnia dojrzałości i wielkości surowca. W przypadku wcześniejszego kalibrowania surowca blanszowanie dla każdej frakcji przeprowadza się osobno, regulując czas lub temperaturę blanszowania. W przypadku przecieru konserwowego otrzymuje się przecier, zwykle po rozparzeniu surowca.
Przygotowanie zalewy
Zalewę przygotowuje się przez rozpuszczenie cukru, soli, kwasu lub mieszaniny tych substancji w wodzie.
Zalewę w marynatach stanowi roztwór kwasu (zwykle octowego), soli (z wyjątkiem marynat owocowych) i cukru. Zalewę przygotowuje się przez rozpuszczenie w gorącej wodzie cukru i soli, po zagotowaniu dodaje się kwas. Po dodaniu kwasu zalewy nie należy gotować ze względu na ulatnia-nie się kwasu. Gorąca zalewa jest przepompowywana do zbiornika miernego, skąd jest dozowana do opakowań.
Pakowanie
Jako opakowania stosowane są obecnie puszki metalowe, słoje szklane lub opakowania z laminatów giętkich. Słoje są zamykane najczęściej zakrywkami typu twist-off.
Surowiec w opakowaniu powinien być jednolity odmianowo, wyrównany pod względem barwy, wielkości i kształtu.
Wsad surowca do opakowania stanowi 50-65% masy netto konserwy i zależy od średnicy surowca oraz wielkości opakowania. W czasie wyjaławiania następuje zmniejszenie się objętości owoców i warzyw. Zjawisko to, tzw. zanik, jest spowodowane usunięciem powietrza z przestrzeni międzykomórkowych, zjawiskiem osmozy oraz dyfuzją soku komórkowego. W przypadku warzyw blanszowanych zanik jest niewielki, rzędu kilku procent. Jest natomiast znaczny w przypadku owoców przy produkcji kompotów: w dużym stopniu zależy od gatunku owoców i waha się od 20% dla agrestu i wiśni do 40% dla truskawek. Wsad surowca powinien być ustalany doświadczalnie, tak aby była zachowana określona w wymaganiach masa owoców odcieknię tych z zalewy.
Po napełnieniu opakowania wsadem dodawana jest zalewa. Zalewa spełnia kilka ważnych zadań:
zwiększa szybkość ogrzewania i chłodzenia.
zmniejsza ilość powietrza w opakowaniu,
poprawia smakowitość produktu,
unieruchamia produkt wewnątrz opakowania.
Istotne znaczenie dla jakości produktu ma właściwe odpowietrzenie opakowań. Uzyskuje się to przez:
dozowanie gorącej zalewy.
odpowiednio długie odpowietrzanie immersyjne przed zamknięciem.
stosowanie zamykania z wtryskiem pary do przestrzeni wolnej, nad produktem.
Wskazane jest. aby dozowana zalewa miała wysoką temperaturę, zwykle na poziomie 90-95°C. Zwiększa to stopień odpowietrzenia i skraca ogrzewanie.
Odpowietrzanie jest szczególnie ważne przy produkcji kompotu z truskawek. Owoce zawierają dużo powietrza które uchodząc z owoców podczas pasteryzacji, może być przyczyną powstania zbyt małego podciśnienia w opakowaniu. Niepełne odpowietrzenie przyspiesza degradację barwników antocyjanowych. Odpowietrzanie kompotów truskawkowych metodą immersyjną (słoje zanurzone w łaźni wodnej) jest przeprowadzane w temperaturze 85-90°C przez 5-10 minut.
Stopień wypełnienia opakowań zależy od rodzaju opakowania. W przypadku opakowań szklanych należy zostawić co najmniej 0,5 cm wolnej przestrzeni pomiędzy produktem a wieczkiem. Pozostawienie przestrzeni dylatacyjnej w opakowaniu szklanym jest konieczne za względu na małą rozszerzalność cieplną szkła i odgrywa szczególnie dużą rolę w przypadku zamknięć nie odpowietrzających się podczas wyjaławiania, na przykład typu Feniks. W przypadku puszek wolna przestrzeń nie powinna być większa niż 2 mm. Praktycznie zalewę do puszek wlewa się do pełna, a nadmiar zalewy ulega wylaniu podczas zamykania.
Wyjaławianie
Ustalanie warunków wyjaławiania powinno opierać się na:
cechach jakościowych surowca:
stopniu dojrzałości,
wielkości,
typie opakowań - słoje czy puszki,
wielkości opakowania.
Parametry wyjaławiania podaje się często w postaci wzoru:
$$\frac{T1 - T2 - T3}{T}$$
w którym: T1, T2,T3 czas w minutach podgrzewania do temperatury wyjaławiania T, przetrzymywania w temperaturze T, chłodzenia.
Dla konserwy z fasoli przykładowe parametry sterylizacji wynoszą:
$\frac{8' - 22' - 12'}{118C}$ dla puszek o pojemności 1 kg
Sterylizację przeprowadza się w różnych typach autoklawów, przeważnie o działaniu okresowym. Schładzanie opakowań w autoklawie powinno odbywać się z przeciwciśnieniem. Zwykle ciśnienie podczas schładzania jest o około 0,06-0,08 MPa wyższe niż podczas sterylizacji. Zaleca się stosowanie wody chlorowanej, co zapobiega zakażeniu konserwy wskutek zasysania wody przez mikronieszczelności.
Pasteryzację przeprowadza się w wannach pasteryzacyjnych, a w przypadku dużych linii w pasteryzatorach natryskowo-zanurzeniowych. Można również prowadzić pasteryzację w autoklawach leżących, bez stosowania podwyższonego ciśnienia.
Po wyjałowieniu zawartość opakowań musi być schłodzona, a puszki osuszone. Dopiero wtedy produkt może być przekazany do magazynu.
Konserwy warzywne w zalewie słonej
W konserwach warzywnych wykorzystuje się najczęściej następujące surowce: groszek zielony, fasolę szparagową, szparagi, bób, kukurydzę, marchew oraz różne gatunki jako mieszanki warzywne. Jako zalewę stosuje się roztwór soli kuchennej o stężeniu 1-3%. Zawartość soli w gotowym produkcie zależy od rodzaju konserwy i powinna wynosić 0,4-1,5% w przeliczeniu na chlorki.
Ze względu na dużą szybkość zachodzenia procesów fizjologicznych niekorzystnych dla jakości produktu przerób wielu warzyw powinien odbywać jak najszybciej po zbiorze, nawet w ciągu kilku godzin. Przykładami takich warzyw są szparagi i zielony groszek. Przy ocenie stanu dojrzałości w niektórych przypadkach technolog posługuje się metodami obiektywnymi, na przykład pomiarem twardości ziarna grochu.
Proces technologiczny otrzymywania konserw warzywnych jest bardzo zróżnicowany w fazie obróbki wstępnej. Poniżej przedstawiono technologię produkcji groszku, fasolki i szparagów konserwowych.
Groszek konserwowy otrzymuje się z kalibrowanych zielonych ziaren grochu. Ziarno grochu zbierane jest zwykle z dużych plantacji. Zbiór przeprowadzany jest kombajnami, które koszą całe rośliny, a następnie młócą.
W czasie dojrzewania nasion grochu zachodzi synteza skrobi z cukrów prostych, jednocześnie zwiększa się twardość ziaren, co wykorzystuje się do oceny przydatności grochu do konserwowania. Twardość ocenia się za pomocą tenderometru w stopniach i na tej podstawie klasyfikuje się ziarno na klasy. Twardość grochu zwiększa się bardzo szybko, stąd bardzo ważne jest stałe prowadzenie kontroli twardości grochu na plantacjach w celu wybrania odpowiedniego stopnia dojrzałości.
Przerób grochu odbywa się na dużych, całkowicie zmechanizowanych liniach, o zdolnościach przerobu rzędu kilku ton w ciągu godziny.
Wymłócone ziarno grochu przewożone jest do zakładu i wsypywane do zbiornika. Pierwszym etapem obróbki wstępnej grochu jest czyszczenie ziarna na sucho. Odbywa się to za pomocą sit, nadmuchu powietrza na wialniach. Następny etap czyszczenia odbywa się na mokro w płuczkach flotacyjnych. Oczyszczone ziarno poddawane jest kalibrowaniu na kalibrownikach bębnowych pracujących równolegle. Groch sortuje się na 5 wielkości, a każdą frakcję poddaje się osobno dalszemu przerobowi. W zależności od średnicy ziarna dobierane są parametry blanszowania. Groch jest blanszowany w wodzie, stosowane są blanszowniki bębnowe lub rurowe. Po blanszowaniu ziarno jest schładzane i kierowane do urządzenia napełniająco-zamykającego. Ziarna zalewane są gorącą zalewą o zawartości około 1,5% soli. Po zamknięciu opakowania są sterylizowane.
Fasolka konserwowa jest otrzymywana z młodych strąków fasoli szparagowej, odmian zielonych lub żółtych. Strąki utrwala się w całości lub cięte. Zbiór strąków przeprowadzany jest maszynowo. Przerób odbywa się na liniach zmechanizowanych.
Strąki powinny być mięsiste, bez włókna, kształtne, o słabo wykształconym ziarnie nie większym niż 3 mm.
Obróbka wstępna fasoli jest bardzo rozbudowana. Czyszczenie strąków obejmuje oddzielenie zanieczyszczeń na sucho w bębnie perforowanym i wialni oraz mycie. Po oddzielaniu strąków nierozciętych są one kalibrowane według średnicy w kalibrownikach bębnowych, a następnie kierowane do obcinarek końców. Obcinarka końców jest to obrotowy bęben ze szczelinami, przez które wystają na zewnątrz końce. Przylegające do zewnętrznej powierzchni noże odcinają końce strąków oraz łodygi.
W przypadku produkcji konserwy z fasoli ciętej strąki kroi się na odcinki o długości 2,5-4 cm. Drobne części strąków powinny być odsiane. Blanszowanie przeprowadza się zwykle w wodzie w blanszownikach bębnowych lub tunelowych. Po schłodzeniu fasolka jest kierowana do urządzenia napełniająco-zamykającego. Parametry sterylizacji zależą od wielkości strąków, dojrzałości oraz wielkości i rodzaju opakowania.
Szparagi konserwowe otrzymuje się ze świeżych, młodych wypustek szparagów. Jest to produkt drogi ze względu na dużą pracochłonność produkcji. Takie czynności jak sortowanie, obieranie czy układanie w opakowaniach są wykonywane ręcznie. Jest to surowiec o dużym stopniu zakażenia bakteriami przetrwalnikującymi i wrażliwy na uszkodzenia mechaniczne.
Surowiec powinien być przerabiany w ciągu 24 godzin po przechowywaniu w temperaturze około 4°C. Szparagi są wstępnie moczone w wodzie przez 1-2 godzin, a następnie myte przez kilkukrotne płukanie w wodzie.
Szparagi obiera się przez zestruganie warstwy zewnętrznej. Ostrugane szparagi są sortowane i przycinane na długość odpowiednią do wysokości opakowania.
Blanszowanie w wodzie przeprowadza się dwustopniowo ze względu na różne właściwości pędów i główki. Przycięte szparagi układa się w koszach pionowo, główkami do góry. Najpierw blanszuje się szparagi w wodzie o temperaturze około 90° C tak, że zanurzone są tylko pędy, a po 1,5-2 minut zanurza się w wodzie całe szparagi łącznie z główkami na 1 minutę.
Przy produkcji konserwy ze szparagów łamanych blanszowanie przeprowadza się przez 2-3 minuty w temperaturze 90° C. Po blanszowaniu szparagi należy natychmiast schłodzić. Szparagi całe układa się w opakowaniach pionowo. Napełnione szparagami opakowania uzupełnia się gorącą zalewą, zamyka i sterylizuje.
Konserwy warzywno-mięsne
Konserwy warzywno-mięsne są produktami sporządzonymi z mięsa, warzyw i przypraw. W skład konserw mogą wchodzić również kasza, ryż, makaron itp. Produkuje się szeroki asortyment konserw, m.in. gołąbki, klopsy w sosie pomidorowym, fasolę z boczkiem, wołowinę z warzywami. Proces technologiczny jest mocno zróżnicowany.
Przygotowanie warzyw obejmuje zwykle: czyszczenie, usuwanie, części niejadalnych, krojenie. Warzywa gotuje się w wodzie lub rosole, niekiedy blanszuje (kapusta przy produkcji gołąbków). Niektóre warzywa smaży się na tłuszczu, na przykład cebulę. Suche nasiona strączkowe moczy się wodzie i gotuje.
Do produkcji używa się różnych asortymentów mięsa i przetworów mięsnych. Stosowane jest mięso świeże lub mrożone. Mięso kroi się, a następnie poddaje obróbce termicznej: obsmażaniu, duszeniu, gotowaniu. W przypadku klopsów i gołąbków mięso rozdrabnia się na wilku, dodaje pozostałe składniki (np. przyprawy, jaja, ryż), a następnie miesza. Klopsiki po uformowaniu poddaje się blanszowaniu w wodzie.
Sosy do konserw warzywno-mięsnych przygotowuje się zwykle na wywarze z mięsa otrzymanego w czasie duszenia mięsa. Dodaje się do niego przyprawy, mąkę (przyrumienioną przy ciemnych sosach), koncentrat pomidorowy.
Składniki konserwy układa się w opakowaniu, a następnie zalewa gorącym sosem, zamyka i sterylizuje. Proces wyjaławiania należy prowadzić szczególnie starannie. Konserwy warzywno-mięsne są produktem trudnym do wyjałowienia ze względu na dużą lepkość sosu i przenoszenie ciepła tylko przez przewodzenie.
Ocena jakości
Przetwarzanie w nieprawidłowy sposób może spowodować powstanie różnych wad w konserwie, na przykład:
przebarwienia wskutek obecności jonów miedzi i żelaza w produkcie, na przykład w przypadku szparagów i kukurydzy,
przebarwienia wywołane zbyt długim ogrzewaniem lub zbyt wolnym chłodzeniem, na przykład różowienie kompotu z gruszek,
rozgotowanie lub niedogotowanie produktu wskutek nieodpowiednich parametrów wyjaławiania.
Do typowych wad konserw apertyzowanych w puszkach należy bombaż charakteryzujący się trwałym wydęciem wieczka i denka wskutek wzrostu ciśnienia wewnątrz opakowania. Może on mieć charakter:
mikrobiologiczny, spowodowany rozwojem drobnoustrojów wytwarzających gazy, na przykład Costridiuml botulinum,
fizyczny (techniczny) wskutek m.in. przeładowania opakowania, złego odpowietrzenia, nieprawidłowego chłodzenia,
chemiczny, spowodowany korozją opakowania metalowego.
W przypadku opakowania szklanego i rozwoju drobnoustrojów gazujących, zależnie od typu zamknięcia, może nastąpić rozhermetyzowanie opakowań lub ich rozerwanie.
Niektóre drobnoustroje rozwijają się w konserwach bez wydzielania gazów. Rozróżniamy tu zwykle zepsucia:
płasko-kwaśne - zakwaszenie treści konserwy,
płaskie niekwaśne - bez obniżania pH, często obserwuje się nieprzyjemne zmiany smaku i zapachu wskutek proteolizy białek.
Wystąpienie bombażu lub zepsuć płaskich dyskwalifikuje konserwę. Na zepsucia mikrobiologiczne, spowodowane niedostatecznym wyjałowieniem, narażone są przede wszystkim konserwy warzywne i warzywno-mięsne.
Ocena jakości obejmuje:
szczelność opakowania,
trwałość oznaczoną metodą termostatową,
liczbę drobnoustrojów, m.in. bakterii tlenowych mezofilnych, beztlenowych przetrwalnikujących, drożdży, pleśni,
cechy sensoryczne, w tym oprócz smaku i zapachu również m.in. wygląd zewnętrzny, wyrównanie części stałych, klarowność zalewy,
masę owoców lub warzyw odciekniętych,
zawartość chlorków, ekstraktu, kwasowości ogólnej K zależnie od asortymentu;
zawartość zanieczyszczeń.
Sosy warzywne i owocowe
Sosy warzywne otrzymuje się z rozdrobnionych, często w postaci przecierów, warzyw z dodatkiem wyciągów z warzyw i przypraw, środków słodzących, kwasów spożywczych, przypraw aromatyczno-smakowych lub ich wyciągów. Można również dodawać wywary kości lub mięsa, tłuszcze jadalne, substancje zagęszczające (np. skrobie modyfikowane, ksantan). Sosy utrwala się termicznie w opakowaniach hermetycznych lub chemicznie w opakowaniach niehermetycznych. Poszczególne składniki miesza się, podgrzewa i gotuje, często homogenizuje lub poddaje przetarciu przez gęste sito, odpowietrza i rozlewa. Przyprawy dodaje się zwykle po gotowaniu. Przy pasteryzacji w opakowaniach sos wlewa się do opakowań gorący, co skraca czas potrzebny na podgrzanie do temperatury wyjaławiania. Przy produkcji sosów z koncentratu pomidorowego można pominąć gotowanie.
Duża gama sosów oparta jest na pomidorach. Produkuje się sosy różniące się ostrością smaku, kwasowością, stopniem przetarcia i lepkością.
Podobnie jak soki warzywne produkuje się również sosy owocowe, do których zwykle dodaje się mniej przypraw. Jako składniki owocowe stosuje się jabłka, porzeczki, śliwki. Z warzyw dodaje się często cebulę.
Ocena jakości
Konsystencja sosów powinna być półpłynna do gęstej, ewentualnie z widocznymi cząstkami przypraw, kawałkami warzyw i owoców.
Ocenie poddaje się:
cechy sensoryczne,
zawartość ekstraktu,
zawartość chlorków,
zawartość konserwantów chemicznych.