Technologie zpracování ovoce a zeleniny I

Transkript

Vysoká škola chemicko-technologická
v Praze
Ústav konzervace potravin a technologie masa
Sylabus textů k přednáškám
z předmětu
Technologie zpracování
ovoce a zeleniny I
Doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc.
Provizorní učební text
V Praze 2004
J. Dobiáš: Technologie zpracování ovoce a zeleniny\I – provizorní učební text
Obsah
1. Úvod
1.1 Historie konzervace potravin
1.1.1 Svět
1.1.2 Česká republika
2. Doprava
2.1 Logistika
2.2 Mimozávodní doprava
2.3 Vnitrozávodová doprava
2.3.1 Pneumatická doprava
2.3.2 Vodní doprava
2.3.3 Potrubní doprava
2.3.4 Mechanická doprava
2.3.5 Doprava samospádem
3. Předběžné operace
3.1 Čištění
3.1.1 Suché čištění
3.1.2 Praní - mokré čištění
3.2 Třídění
3.2.1. Třídění podle jakosti
3.2.2. Třídění podle velikosti
3.2.3 Třídění podle barvy
3.2.4 Třídění podle zralosti
3.3 Odpeckování
3.4 Odstopkování
3.5 Loupání
3.5.1 Mechanické loupání
3.5.2 Chemické loupání
3.5.3 Loupání působením teploty (změn teploty)
3.6 Dělení plodů
4. Kusovité výrobky
4.1. Sterilované výrobky
4.1.1 Základy teorie sdílení tepla (připomínka základních vztahů)
4.1.2 Využití působení tepla jako konzervační metody
4.1.3. Charakteristika procesů blanšírování a sterilace
4.1.4. Sterilační zařízení - přehled
4.1.5 Optimalizace tepelných procesů v konzervárenské technologii
4.1.6 Způsoby vyhodnocení účinnosti sterilačního zákroku
4.1.7 Výroba kompotů
4.1.8 Sterilovaná zelenina
4.1.9 Hotové pokrmy
4.2 Výroba sušeného ovoce a zeleniny
4.2.1 Základy teorie sušení jako metody konzervace
4.2.2 Technologie zpracování ovoce a zeleniny při sušení
4.2.3 Typy sušáren
TZOZ I - 2004/01
2
4.3 Výroba zmrazovaného ovoce a zeleniny
4.3.1 Princip metody
4.3.2 Zpracování rostlinných produktů
4.3.3 Typy zmrazovacích zařízení
4.4 Výroba mléčně kysané zeleniny
4.5 Proslazované ovoce, popř. zelenina
3
TZOZ I - 2004/01
1. Úvod
Konzervace potravin - každý úmyslný zákrok, včetně úpravy potravin,
prodlužující dobu skladovatelnosti potraviny významně nad přirozenou dobu
uchovatelnosti.
Průmysl konzervárenský a mrazírenský - odvětví potravinářského
průmyslu zabývající se prodloužením skladovatelnosti neúdržných potravin
praktickou aplikací metod konzervace potravin.
1.1 Historie konzervace potravin
1.1.1 Svět
Nejstarší způsoby konzervace potravin:
•
sušení,
•
uzení,
•
zahušťování,
•
kvasné procesy - tj. aplikace mléčného i alkoholového kvašení.
Rozvoj v souvislosti se společenskou dělbou práce, význam válek.
Tepelná sterilace
•
pol. 18. století – teorie spontánního zrodu tvrdí, že život vzniká
samovolně v organické hmotě,
•
konec 18.století
o
Spallanzani – hypotéza, že kažení potravin působí organismy
volně přítomné ve vzduchu,
o
•
Denis Papin – tlakový ohřev potravin
1810 - Nicolas Appert
o
na základě experimentů z let 1795-1804 vypracoval praktickou
metodu termosterilace potravin,
o
používal skleněné širokohrdlé nádoby zahřívané ve vodě,
o
rozpoznal účinek tepla na údržnost potravin,
o
formuloval požadavek čistoty, nutnost sanitace i hermetičnosti
obalu,
TZOZ I - 2004/01
4
•
okolo 1810 - Peter Durand, anglický obchodník - patent na použití
kovových nádob, plechovek,
•
1819 - William Underwood, imigrant z Anglie - prvá konzervárna na
zpracování ovoce v Bostonu,
•
1860 - Luis Pasteur (1822-1895) - mikroby původci rozkladu
organické hmoty,
•
1904 - Sanitary Can Company, USA - patent na „double seemed“
plechovky ⇒ zrychlení výroby plechovek,
•
kolem 1920 - kontinuální výroba plechovek na „body-makerech“, (v
Anglii 1927, Williamson´s factory, Worcester),
•
1920 - W.D. Bigelow - vypracování metody na stanovení účinnosti
záhřevu na základě měření prostupu tepla do potraviny,
•
1923-1928 - C.O.Ball - teoretická metoda stanovení účinnosti
sterilačního zákroku,
•
1930-1950 - optimalizace sterilačních zákroků (T.G. Gillespy),
•
po 1950 vývoj mikrovlnných sterilátorů, atd.,
•
současnost – zdokonalování sterilačních zařízení, vývoj systémů na
sledování průběhu sterilace.
Konzervace chladem, resp. mrazem
•
tradičně izolované prostory vyložené bloky ledu,
•
1810 - Leslie v Anglii prvý chladící stroj,
•
1840 - prvé zmínky o imerzním zmrazování v chladících směsích,
•
1858 - Gorrie - v Anglii první vzduchové chladící zařízení,
•
1860 - Carré ve Francii absorpční chladící stroj s chladícími okruhy
s vodou a čpavkem,
•
1861 - první chladírna – Austrálie,
•
okolo 1870 - po zdokonalení kompresního zařízení Lindem budovány
chladírny s regulací teploty,
•
1876 - prvé potraviny dopravené do Evropy lodí s chladícím
zařízením,
5
TZOZ I - 2004/01
•
od té doby
o
vývoj chladících či zmrazovacích zařízení,
o
zdokonalování metod aplikace nízkých teplot z hlediska kvality
výrobku.
Některá další významnější údaje k vývoji konzervárenské produkce:
•
aplikace hydrokoloidů (cca od 20. let 20. století),
•
aplikace chemických konzervovadel (cca od 30. let 20. století),
•
aplikace enzymových preparátů (cca od 60. let 20. století).
Charakteristické rysy současného stavu:
•
rozvoj produkce minimálně opracovaných produktů,
•
změny v postavení konzervárenských produktů na současném trhu ⇒
postupné změny v sortimentu konzervárenských provozů,
•
změny v důsledku změn legislativy
•
terminologické problémy (potraviny chlazené x zmrazované, sterilace
x pasterace, atd.)
1.1.2 Česká republika
Počátky průmyslové konzervárenské výroby v českých zemích spadají do
konce 19. století. Do té doby převažoval domácký, sezónní a spotřebitelský
charakter této produkce zaměřený na jednoduché, zkušeností podložené způsoby
konzervace (sušení ovoce, vaření povidel a zavařenin, nakládání ovoce do medu
a zpracovávání zelí kysáním). V prvé třetině 20. století, v období před druhou
světovou válkou, procházela konzervárenská výroba postupným rozvojem, kdy
se střídala období konjunktury a recese. V této době docházelo k rozšiřování
celkového objemu i sortimentu konzervárenské výroby, zaváděly se výroby nové
(produkce džemů, proslazovaného ovoce, desertních vín, nových druhů kompotů,
ovocných sirupů, konzervované zeleniny ve slaném nálevu, sušené zeleniny atd.).
Kvalitu konzervárenské produkce ovlivnilo např. i používání práškovitého
pektinu při výrobě ovocných pomazánek od poloviny 20. let či povolení
chemických konzervačních činidel ke konzervaci polotovarů v polovině 30. let.
TZOZ I - 2004/01
6
Konzervárenské závody v té době byly rozmisťovány zejména do míst produkce
surovin (jižní Morava, Haná, Polabí atd.) ale i odbytišť výrobků (okolí Prahy,
jižní Morava pro blízkou Vídeň).
Konzervárenské závody té doby však byly nerozvinuté a slabé, o čemž
svědčí nízká koncentrace výroby a centralizace kapitálu, kdy za jediný úspěšný
příklad centralizace lze považovat vytvoření nákupního a prodejního družstva
Znojmia, spol. s r.o., na jižní Moravě, těžícího zejména z obliby sladkokyselých
sterilovaných okurek vyráběných od roku 1929. Většina konzervárenských
závodů té doby doplňovala výrobu mající stále sezónní charakter řadou
přidružených výrob (zejména s výrobou lihovin, octa, hořčice či konzervovaných
ryb).
V období okupace vedl nedostatek základních potravin (podobně jako za I.
světové války) k oživení zájmu o konzervování ovoce a zeleniny, stále však
převážně v malých a středních provozech.
Po osvobození Československa a znárodnění byl konzervárenský průmysl
organizován ve VHJ Konzervárny a lihovary, v jehož rámci se konzervárenské
produkci v českých zemích věnovalo osm podniků (Středočeská fruta n.p.
Mochov, Západočeské konzervárny a lihovary n.p. Plzeň-Božkov, Jihočeská
fruta n.p. České Budějovice, Východočeské konzervárny a lihovary n.p. Nové
Město nad Metují, Severočeské konzervárny a drožďárny n.p. Ústí nad LabemKrásné Březno, Severomoravské lihovary
a konzervárny n.p. Olomouc,
Slovácké konzervárny n.p. Uherské Hradiště a Fruta n.p. Brno). Nová struktura
umožnila dalekosáhlou koncentraci a centralizaci konzervárenské výroby do
velkých závodů a tím efektivnější využití moderní techniky a technologií
zajišťujících vysokou kvalitu produkce. Po značném rozvoji konzervárenské
výroby v padesátých a šedesátých letech však v dalším období, zejména vlivem
nedostatečných investic do obnovy provozních zařízení ale i chybami v
plánování a organizaci výroby, došlo ke stagnaci celého oboru, takže
v osmdesátých letech tuzemské konzervárenské závody značně zaostávali za
světovou úrovní zejména v efektivnosti a produktivitě, i když kvalita mnohých,
často tradičních produktů (sterilované okurky, kompoty, dětská výživa, jablečný
7
TZOZ I - 2004/01
koncentrát, hořčice a další) byla srovnatelná s vyspělými zeměmi, kam se také
jejich velký podíl exportoval.
Po roce 1989 v důsledku rozsáhlých hospodářských změn došlo k rozpadu
VHJ Konzervárny a lihovary až na jednotlivé výrobní závody, z nichž mnohé
postupně zanikly. Samostatné konzervárenské výrobní závody pak přežily hlavně
v zemědělských produkčních oblastech na jižní Moravě, Slovácku a v jižních
Čechách. Současně s tím bylo ale vybudováno i několik zcela nových,
moderních,
úzce
specializovaných
konzervárenských
provozů
(výroba
rajčatového protlaku, ovocných šťáv a šťávních koncentrátů) a to zejména
prosperujícími zemědělskými podniky na jižní Moravě (Fujko.Prušánky, ZD
Mikulčice – dříve po několik sezón výroba rajčatového protlaku atd.).
V současnosti opět dochází k určité koncentraci konzervárenských výrob,
nejmarkantnějším případem je rozvoj akciové společnosti HAMÉ Babice,
navazující na dřívější produkci Slováckých konzerváren n.p. Stručný přehled
vývoje celkové výroby a produkce hlavních druhů výrobků uvádí tabulka 01-I.
Mrazírenský průmysl, jako zvláštní obor potravinářského průmyslu vznikl v
roce 1947 na základě rozhodnutí vlády. Před druhou světovou válkou u nás
výroba zmrazených potravin prakticky neexistovala, v období války byla na naše
území převedena část výroby německých firem o celkovém objem asi 1200 1500 t ročně. Po znárodnění jako součást VHJ Mrazírny o.p. Praha prošly
mrazírenské závody obdobím velké investiční výstavby, zejména pak v letech
1976-1986, kdy bylo do jejich rozšiřování vkládáno zhruba 170 milionů korun
ročně. Nové závody přitom byly vybudovány na území prakticky celé České
republiky, v porovnání s konzervárenskými provozy se přitom jednalo většinou o
závody s poměrně moderním technologickým vybavením.
TZOZ I - 2004/01
8
Tabulka 01-I Stručný přehled vývoje celkové konzervárenské výroby a produkce
hlavních druhů výrobků v českých zemích.
1935
rok
1987
1947
celková produkce
45 000
83 400
ovocné výrobky
celkem
15 000
49 700
ovocné pomazánky
28 400
kompoty
3 200
ovocné sirupy
8 000
džusy
zeleninové výrobky
celkem
19 000
29 100
okurky kvašené
11 800
zelí kvašené
11 471
sterilovaná zelenina
3 100
rajčatový protlak
kečup
Pozn.
všechny údaje uvedeny v tunách
*)z toho 66 000 t sterilovaných okurek
**) z toho 16 230 t sterilovaných okurek
1996
1998
536 000
74 000
22 000
51 000
66 000
20 000
27 464
12 063
10 352
51 398
67 039
17 035
6 785
3 060
71 500
135 000
171 000
118 359
80 006
20 000
145 000*)
7 300
3 700
99 021**)
1 037
18 169
2 853
56 698
4 107
16 402
I v mrazírenské průmyslu došlo v období po roce 1989 k rozpadu VHJ
Mrazírny o.p. Praha na jednotlivé výrobní závody, jejichž situace byla často
nepříznivě ovlivněna velkým zadlužením v důsledku intenzivní investiční
výstavby v předcházejícím období. Kromě vlastní mrazírenské výroby jsou
stávající velké mrazírenské kapacity v současnosti využívány i k distribuci a
„přebalování“ levnějšího zmrazeného zboží ze zahraničí, zejména z Polska.
Dalším charakteristickým rysem současné doby je i vznik mnoha nových
drobných mrazírenských výroben zaměřených na výrobu zmrazovaných
hotových pokrmů.Vývoj mrazírenské výroby v českých zemích přibližuje
následující tabulka 01-II.
9
TZOZ I - 2004/01
Tabulka 01-II: Vývoj mrazírenské výroby v českých zemích
rok
ovoce
zelenina
vaječné
výrobky
55
celkem
272
hotové
pokrmy
-
1946
173
1950
256
1381
-
314
1951
1960
1426
6304
2861
980
11571
1970
5325
10743
5482
-*)
21550
1980
11391
16678
10099
-
38168
1985
12383
25339
10942
-
48674
1996
cca 5000
cca 50000
-
-
-
Pozn.
500
všechny údaje jsou uvedeny v tunách
*)výroba zmrazených vaječných obsahů byla v roce 1965 předána delimitací oboru
Drůbežářského průmyslu.
TZOZ I - 2004/01
10
2. Doprava
Jedna ze složek logistických procesů spolu s překládkou a manipulací,
skladováním, balením, vychystáváním, distribucí, přípravou plánováním a
informováním, řízením, sledováním a kontrolou.
2.1 Logistika
Obsah - integrální řízení veškerého materiálového toku podnikem (včetně toku
od dodavatelů a toku k odběratelům) jako celku a příslušného informačního toku.
Poslání - vytvářet předpoklady a zajišťovat, aby byly k disposici správné
materiály, ve správném čase, na správném místě, se správnou jakostí a
s příslušnými informacemi, a to s přijatelným finančním dopadem.
Veškeré dopravní operace neproduktivní, nevytváří se nová hodnota ⇒ snaha
maximálně omezit
2.2 Mimozávodní doprava
Veškeré dopravní operace mimo závod, tj. dovoz surovin a pomocných
materiálů i odvoz a distribuce produktů. Snaha minimalizovat náklady na
mimozávodní dopravu, hlavní způsoby:
•
Lokalizace závodu - blízkost zdrojů surovin i odbytišť výrobků,
•
Volba optimálního způsobu dopravy - železnice, automobilová
doprava, lodní doprava, potrubní doprava, atd.,
•
Volba optimálního způsobu přepravy produktů - volně ložený
materiál, v cisternách, kontejnerech, na paletách, v přepravních
obalech, atd.
2.3 Vnitrozávodová doprava
Přejímka materiálu v závodě
•
volně ložené materiály jsou v závodě složeny na vyhrazená místa
samospádem, nebo do vyšších poloh vhodným typem dopravy
•
tekutiny jsou přečerpávány nebo přepouštěny do zásobních nádrží,
11
TZOZ I - 2004/01
•
balené materiály se překládají na rampě skladových prostor (ručními
vozíky
-
rudly,
ruční
paletové
vozíky)
nebo
se
využívá
vysokozdvižných vozíků. Materiál složený na paletách je nutno před
použitím depaletizovat.
Doprava ve výrobě
•
snaha maximálně omezit pouhou dopravu, snaha o tzv. výrobnědopravní operace
Expedice
•
optimální navazuje-li přímo na výrobu
•
v konzervárenských provozech někdy není možné ⇒ uložení v
meziskladu
Obecné zásady:
•
dopravní cesty v provozu by měly být řešeny racionálně, snaha o
jejich minimální křížení
•
oddělení čistých a špinavých provozních prostor, atd.
Volba typu dopravy materiálu ve výrobě se řídí především
•
přepravní drahou, tj. polohou míst odkud a kam budeme dopravovat
•
výškovým spádem
•
vlastnostmi přepravovaného materiálu
o
velikostí
o
mechanickou odolností
o
případně rozpustností v přepravní tekutině
V závislosti na těchto parametrech se v provozech využívají:
•
pneumatická doprava
•
vodní doprava
•
potrubní doprava
•
doprava samospádem
TZOZ I - 2004/01
12
•
mechanická doprava
Mimo to lze způsob dopravy odlišovat i podle směru na přepravu ve
vodorovném směru a přepravu kolmou.
2.3.1 Pneumatická doprava
Principem doprava materiálu potrubím s hladkým povrchem (sklon potrubí má
jen vedlejší význam) proudem vzduchu (či jiného plynu) hnaného rychlostí 15 až
80m.s-1. Je výhodná zejména pro přepravu sypkých materiálů a v technologii
zpracování ovoce a zeleniny je využívána pro krystalický cukr, ale i jablečné
výlisky, některé zmrazované produkty (hrášek). V zásadě sem patří i pohyb
suroviny ve vzduchových čističích, při fluidním dopravě, zmrazování, sušení
apod.
Rychlost dopravy je ovlivňována:
•
přepravní vzdáleností,
•
tlakovými ztrátami v potrubí (drsnost povrchu, ohyby potrubí atd.),
•
charakterem přepravovaného materiálu
o
jeho hustotou (ta je vždy o cca tři řády vyšší než u proudícího
vzduchu),
o
tvarem částic a jejich měrným povrchem (vztah velikosti
povrchu k hmotnosti),
•
malá rychlost vzduchu ⇒ materiál se usazuje,
•
velká rychlost vzduchu ⇒ velké poškození potrubí obrušováním
(abrazí).
Typy pneumatické dopravy:
•
výtlačné dopravníky (ventilátor je před přívodem dopravovaného
materiálu),
•
sací dopravníky,
•
kombinace obou systémů.
13
TZOZ I - 2004/01
Výhody pneumatické dopravy:
•
jednoduchá funkce bez možnosti zahlcení,
•
jednoduché čištění dopravního media, snadná možnost oddělení
případných příměsí,
•
minimum pohyblivých částí ⇒ nízké náklady,
•
potřeba jen zdroj vzduchu stlačeného na 700 kPa.
Nevýhody pneumatické dopravy:
•
prašné materiály mohou tvořit výbušné směsi
o
tvorba
statické
elektřiny
je
kontrolována
přes
vlhkost
přepravovaného materiálu,
o
•
zařízení musí být dobře uzemněno,
omezená použitelnost pro sypké materiály.
2.3.2 Vodní doprava
Principem je doprava pevného materiálu v proudu vody. Provádí se v dopravních
žlabech s mírným sklonem, do kterých je vháněna recirkulující voda (většinou
užitková), která strhává jednotlivé plody. Použití např. pro dopravu jablek, rajčat,
hrášku, okurek atd. Drobná surovina s pevnou konzistencí (hrášek) je schopná průchodu
čerpadlem ⇒ potrubní doprava.
Výhody vodní dopravy:
•
jednoduchost, univerzálnost,
•
umožňuje
současné
praní
suroviny,
jednoduché
oddělování
nežádoucích příměsí (odlučovače kamenů, čistící rošty, atd.).
Nevýhody vodní dopravy:
•
velká spotřeba vody, kterou posléze nutno přivést na čističku,
•
ztráty výluhem rozpustných látek ze suroviny.
2.3.3 Potrubní doprava
TZOZ I - 2004/01
14
Základem přeprava tekutin, tj. kapalin (voda, nálevy, kašovité a tekuté
polotovary), páry, tlakového vzduchu i vakua v uzavřených potrubích.
Přeprava kapalin:
•
základní jednotkou pro přepravu kapalin je čerpadlo. Jeho volba
závisí na materiálu, který se přemisťuje
voda a málo viskózní tekutiny - odstředivá čerpadla (jednoduší
o
konstrukce, nižší cena),
vazké tekutiny a kašovité polotovary - zubová nebo pístová
o
čerpadla (nákladnější, pracují pulzně ⇒ písty nutno znásobovat,
resp. do potrubí instalovat tlumiče rázů (větrníky),
o spirálová (Mohno) čerpadla,
•
další možností pro dopravu tekutin je vypouštění, nasávání podtlakem
(vakuem), nebo vytlačování tlakovým vzduchem (monžíky), případně
tzv. násoskové čerpání po výškovém spádu.
Přeprava plynů
•
základní jednotkou rozvodů tlakového vzduchu jsou kompresory,
vakua vývěvy,
•
hnací silou rozvodů páry je tlakový spád,
Požadavky na potrubí
•
základním požadavkem na materiál pro potrubí přicházející do styku
se surovinou je odolnost, musí být schválen pro přímý kontakt s
potravinami. Používají se:
o
nerezové oceli,
o
keramika a sklo,
o
ušlechtilé plasty.
2.3.4 Mechanická doprava
Mechanická doprava je typická pro manipulaci s pevnými materiály. Lze sem
zahrnout širokou škálu dopravních prostředků, které je možné klasifikovat
z nejrůznějších pohledů. Jednou z možností je rozdělení podle směru dopravy.
•
doprava ve směru převážně vodorovném:
o
pásové dopravníky,
15
TZOZ I - 2004/01

doprava sypkých a kusovitých materiálů maximálně pod
úhlem, který ještě nezpůsobí klouzání nebo převalování
(sypný úhel materiálů) po nosné (horní) větvi,

po
opatření
lištami
bránícími
zpětnému
posunu
dopravovaného materiálu lze použít až do sklonů 45o,

různý materiál pásů, používají se tkaniny, drátěné pletivo,
pryž nebo plasty. Ty se spojují svařením, lepením, sešitím
nebo spojkami,

bubny hnací a vodicí (vratný),

stabilita přepravovaného materiálu zajišťována:
•
bočními lištami (zejména u násypky),
•
soustavou podpůrných válečků tvarujících pás do
korýtka (hnací a vratný buben mají tvar rotačního
hyperboloidu),
•
napínání pásu (během provozu se vytahuje) buď
posunutím vodícího bubnu, nebo natažením pásu ve
spodní vratné větvi,
o
článkové dopravníky,

analogie pásových dopravníků,

pás složen z latí nebo z překrývajících se destiček
umístěných na řetězech poháněných ozubenými koly,

využití zejména při přepravě prázdných obalů nebo
baleného zboží (přepravky - laťové dopravníky, sklenice,
plechovky - destičkové dopravníky),
o
válečkové dopravníky,

složeny z válečků, jejichž čepy jsou přes kuličková ložiska
umístěny v nosné konstrukci,

většinou dopravníky s válečky bez pohonu,
•
doprava samotíží - stačí spád 10 cm na 3 m délky,
•
někdy
používány
dopravníků,
TZOZ I - 2004/01
16
jako
spojení
poháněných

dopravníky s poháněnými válečky - do sklonu 10-12o,

výhody válečkových dopravníků,
•
provozní jednoduchost,
•
možnost lomení dráhy (místo válečků jdou do
oblouku kužele se sklonem do středu otáčení),
•
o
snadnost průchodů v dráze,
kolečkové dopravníky - obdoba válečkových dopravníků, méně
robustní, proto vhodné pro menší zatížení,
o
řetězové dopravníky - poháněný řetěz pohybující se pod úrovní
přepravní
plochy
s vhodně
tvarovanými
vyčnívajícími
záchytkami používané pro dopravu větších hromadných obalů
(beden, konví, sudů, atd.). Používají se i v kombinaci s visutými
drahami,
o
lopatkový (hrabicový) dopravník - nekonečný poháněný řetěz
v zakrytém kanálu opatřený lopatkami, hrabicemi nebo háky.
Vhodný pro dopravu sypkých materiálů mimo obal. Rychlost
řetězu malá, okolo 6-10 m.min-1, sklon maximálně 30o,
o
šnekové dopravníky,

dopravní žlaby, ve kterých otáčející se šnek vyvolá pohyb
materiálu žádoucím směrem,

vhodné pro přemisťování sypkých materiálů (mouka, cukr,
atd.) nebo drobných částic (hrášek, zrní, atd.),

vhodné i pro zajištění shodné rozteče mezi jednotlivými
obaly při vstupu do stroje (plničky, zavíračky) nebo stejné
doby zdržení suroviny v kontinuálním stroji (blanšéry,
pračky) atd.,

uzavřením
profilu
šnekových
dopravníků
(místo
přepravního žlabu trubka) lze překonávat i značná stoupání,

analogie tzv. dopravníkové trubky (válce), spirálová plocha
navařena na vnitřní povrch trubky⇒ pohyb materiálu při
otáčení,
17
TZOZ I - 2004/01

výhody - rovnoměrný, snadno ovladatelný výkon, malé
rozměry (bez zpětného pásu), ochrana před kontaminací
(při úplném uzavření),
o

vhodné pro vodorovnou i šikmou dopravu,

maximální délka cca 6 m,
vibrační dopravníky,

základem je ojnice napojená na klikový hřídel, která uvádí
přepravní plochu (žlab) do pohybu. Ten je v první fázi
veden ve směru žádaném pro přepravu (přičemž žlab
stoupá). Při zpětném pohybu dochází k poklesu, takže
materiál se vlivem setrvačnosti pohybuje žádaným směrem,
žlab se pod materiálem vlastně podtrhne.

amplituda vibrace podmiňuje směr a rychlost přepravy
materiálu,

výhodou možnost přesné kontroly činnosti ⇒ vibrační
dopravníky často používány jako dávkovací zařízení
mnoha potravinářských strojů,

vhodné i pro lepivé potraviny (mleté maso), nebo drobivé
materiály,

další možností mírné naklonění přepravní plochy,

jiná možnost - nerovnoměrný pohyb oběma směry, tj.
pomalejší ve směru pohybu materiálu, rychlejší pohyb
nazpět,
o
kolejnicové dráhy,

visuté dráhy - v konzervárenských a mrazírenských
provozech zřídka, běžné v masných provozech,

o
vozíky

TZOZ I - 2004/01
kolejnicové dráhy s elektrickou kočkou (kladkostroj),
ruční
•
rudly,
•
nízkozdvižné paletové vozíky,
18
•
vozíky na sterilační koše, apod.,
•
nádrže na podvozku, které mají spodní výpusť
připojitelnou na čerpadlo,

motorické
•
vysokozdvižné vozíky (mohou být i ruční),
•
do
potravinářských
provozů
nesmí
vozíky
s benzínovými spalovacími motory ⇒ převážně
vozíky s elektrickým pohonem,
•
doprava ve směru převážně kolmém,
o
doprava směrem dolů s výhodou řešena samospádem (viz kap.
2.3.5)
o
při pohybu směrem vzhůru získává materiál potenciální energii,
a tu je nutno dodávat,
o
výtahy,
o
magnetické
dopravníky
-
doprava
plechovek,
plastové
dopravníky s permanentními magnety,
o
pásové zdvihače, doprava kulatých obalů (plechovky, sklenice),
jsou tvořené nekonečným vertikálním pásem (analogické
konstrukce s pásovým dopravníkem), který obal přitlačuje k
liště, po níž se valí směrem vzhůru,
o
kapsové (korečkové) dopravníky (elevátory). Konstrukcí se od
běžných pásových dopravníků liší kapsami (naběráky), které ze
zásobníku odeberou surovinu a zároveň brání jejímu sesuvu.
Tvar korečků závisí na charakteru přepravovaného materiálu,
rychlosti se pohybují mezi 15-100 m.min-1.Pro dopravu
materiálů z vodní lázně jsou kapsy perforované (mohou mít tvar
hrabic). Pro jednodušší plnění a vyklápění kapes je u některých
dopravníků počáteční a koncová část více méně vodorovná
(labutí krky). Takovéto dopravníky tvoří často spojení mezi
výsypkou a násypkou dvou strojů, v nichž technologické
19
TZOZ I - 2004/01
operace probíhají na stejné výškové úrovni, přičemž si v nich
vystačíme s dopravou samospádem.
2.3.5 Doprava samospádem
Doprava samospádem využívá zemské přitažlivosti ⇒ jednoduchost, nevyžaduje
dodávání energie. Může se aplikovat pro dopravu materiálu ze stroje ke stroji, případně
z vyššího poschodí do nižšího atd.
Využívá se:
•
spádových trub nebo skluzů, dále shozů,
o
•
sklon od 20o do 80o ovlivněn,

charakterem přepravovaného materiálu,

prostorovými možnostmi ve výrobě,

profil odkrytý až zcela uzavřený,
patří sem pochopitelně i další, např. potrubní doprava kapalin,
mechanická doprava na vhodných (válečkových) dopravnících, atd.
TZOZ I - 2004/01
20
4. Předběžné operace
3.1 Čištění
Operace, při nichž se ze suroviny odstraňují kontaminanty na úroveň vhodnou pro
následující zpracování. Typy kontaminujících látek:
Kovy
železné i neželezné kusy kovů, šrouby, piliny,
špony, atd.
Minerální látky
zemina, motorové oleje, vazelína, kameny, atd.
Nepoživatelné části rostlin
listy, větévky, skořápky, slupky, stonky atd.
Nepoživatelné živ. produkty
srst, kosti, výkaly, krev, hmyz, atd.
Chemikálie
residua hnojiv, postřiků, atd.
Mikroorganismy
plody napadené hnilobou, plísní, atd.
Produkty činnosti mikroorganismů toxiny, barviva, hořké látky, látky působící
přípachy, atd.
Surovina, která obsahuje kontaminující látky v koncentracích, které není možné
během technologického procesu snížit pod akceptovatelné minimum nesmí být
zpracovávána.
Dva základní typy čištění:
•
suché čištění,
•
mokré čištění, praní.
3.1.1 Suché čištění
Čištění za sucha se obecně využívá pro produkty menších rozměrů, dosti mechanicky
odolné (tuhé) a obvykle s nízkým obsahem vlhkosti. Po suchém čištění je povrch
ošetřeného produktu suchý, což muže být výhodné z hlediska jeho mikrobiální stability
nebo při následujícím sušení (např. obilí, ořechy, atd.). Další charakteristické rysy:
•
vhodná zařízení jsou obecně menší a levnější než pračky,
•
likvidace suchého odpadu je zpravidla levnější,
21
TZOZ I - 2004/01
•
sanitace vlastního zařízení je mnohem snazší, nebezpečí chemické
nebo mikrobiologické kontaminace mnohem menší v porovnání
s pračkami,
•
pořizovací a provozní náklady mohou zvětšovat opatření bránící
nadměrné
prašnosti
(nebezpečí
zdravotní,
možnost
výbuchu,
rekontaminace výrobků)
Základní typy zařízení
•
•
separátory využívající proudu vzduchu,
o
čištění založeno na rozdílech v hustotě produktu a nečistot,
o
princip podobný cyklonu,
fyzikální separátory,
o
často využívány pro surovinu pravidelného tvaru,

nakloněné pásy pro kulaté plody (hrášek, borůvky, hořčičné
semeno, atd.),

diskové separátory,
•
vertikální disky s přesně vytvarovanými vybráními na
obvodu,
•
částice shodující se tvarem s vybráním jsou rotujícími
disky vyzdvihovány ze zásobníku,
•
využíváno např. při oddělování zrna (ječmen, rýže,
pšenice, oves, atd.) od semen plevele atd.,

oddělení na sítech - viz kapitola třídění,

detektory kovů,
•
kontaminace kovovými částicemi častým nebezpečím
⇒ prakticky vždy produkce před balením prochází
přes detektory kovů,
•
magnetické separátory,
•
permanentní
magnety
-
levnější,
pravidelného čištění,
•
TZOZ I - 2004/01
elektromagnety - snadnější čištění,
22
nutnost
•
průchod silným elektromagnetickým magnetickým
polem detekce všech kovů i nemagnetických včetně
maziva plněného kovovými částicemi,
•
indikovány
změny
rozložení
elektromagnetického pole,
•
detektory na bázi γ záření,
•
detekce
kovů
i
dalších
typů
pevných
kontaminantů v balených produktech,
•
obaly prozařovány během průchodu na pásu,
•
záření přeměňováno na viditelné světlo na
fosforových páscích, zesilováno, optickými
kabely vedeno do zesilovače obrazu a obraz je
promítán na monitor,
•
systémy
umožňují
automatické
vyřazení
kontaminovaného balení.
3.1.2 Praní - mokré čištění
Mokrý způsob čištění, tedy praní, je v konzervárenských provozech výrazně
používanější. Některé charakteristiky praní:
•
většinou efektivnější, účinnější než suché čištění při odstraňování
zeminy, prachu a reziduí pesticidů z většiny druhů ovoce a zeleniny,
podstatné i snížení mikrobní kontaminace,
•
účinek praní lze zvýšit kombinací detergentů a vyšší teploty, pro
zpracování ovoce a zeleniny ale vyšší teploty (cca nad 35 až 40 oC)
zásadně nevhodné,
•
správně provedeným praním lze snížit koncentraci spor až dvacetkrát
⇒ lze použít následně mírnějších sterilačních režimů,
•
nevýhodou produkce odpadní vody s vysokým obsahem rozpustných
složek a suspendovaných nečistot ⇒ velké náklady na čištění a
likvidaci,
23
TZOZ I - 2004/01
o
v konzervárenských provozech spotřeba pitné vody od 1 do 6
litrů na kilogram suroviny ⇒ velké problémy,
o
celkovou spotřebu vody lze snížit:

racionálním
využitím
odpadní
vody
z jiných
technologických operací (např. zdroje teplé vody z chlazení
sterilovaných výrobků),

důsledně protiproudým uspořádáním praní, kdy pitná voda
oplachuje již vypranou surovinu a v závěru již do značné
míry znečištěná voda několikanásobným stykem se
surovinou pere surovinu, která dosud nebyla žádným
způsobem praná,

čištěním prací vody a její recirkulací,
•
sedimentace nečistot z prací vody v nádržích,
•
proces
lze
urychlit
odstředivou
silou
⇒
hydrocyklóny, odstředivky,
•
filtrace přes plachetku nebo sypané filtrační vrstvy
•
kontrola kvality vody:
o
vizuálně,
o
nefelometricky (hodnocení zákalu),
o
stanovením množství písku nebo kalových
složek na jednotku vody, atd.,
o
•
stanovení BSK 5 a CHSK (Cr),
desinfekce prací vody a praček - chlorování
(chlornan), popř. jiná desinfekční činidla.
Proces praní
Praní probíhá vždy ve třech fázích, jejichž provedení je různé pro různé suroviny,
liší se i časová náročnost. Fáze praní:
•
předmáčení - uvolnění vazby nečistoty na praný produkt, odstranění
nejhrubších nečistot. Většinou aplikace užitkové, přiměřeně čisté
TZOZ I - 2004/01
24
vody. Doba cca 10 min - 24 h, průměrná spotřeba vody 2,8 l studené
nebo 1,5 l teplé na kg suroviny.
•
vlastní praní - odstranění uvolněné nečistoty vhodným způsobem
(pohybem prací vody, vzájemným otíráním suroviny či působením
čistících nástrojů) s povrchu prané suroviny. Někdy lze vlastní praní
rozdělit na několik fází. Aplikace užitkové, přiměřeně čisté vody.
Může probíhat v několika krocích:
•
o
hrubé praní,
o
vlastní praní
sprchování - konečné opláchnutí omyté suroviny pitnou vodou
Účinnost praní lze ovlivnit:
•
•
•
složením pracího média,
o
přídavky HCl (0,2 až 2%) inaktivace škůdců,
o
přídavky smáčdel pro snížení povrchového napětí,
o
prací účinek lze kombinovat i s desinfekcí.
teplotou prací vody - viz dříve
hydrodynamickými poměry v pračce, ty dány její konstrukcí,
nejzajímavější je rychlost proudění vody kolem suroviny a tedy
charakter proudění kolem suroviny (turbulence) atd.
Čistící stroje
•
pračky - určeny pro ošetření suroviny,
•
myčky - mytí obalů (viz Balení potravin).
Pračky
Pračky jsou zařízení na mokré čištění zpracovávané suroviny. S ohledem na
rozmanitost materiálů zpracovávaného v konzervárenských provozech je pochopitelné,
že se lze v praxi setkat s pračkami mnoha principů a konstrukcí. Podle uspořádání a
funkce lze pračky rozdělit na:
25
TZOZ I - 2004/01
•
předmáčecí pračky,
•
pračky pro velice měkké suroviny (jahody, maliny atd.),
•
pračky pro měkké suroviny (rajčata, papriky, peckové ovoce atd.),
•
pračky pro tvrdé suroviny (brambory, kořenová zelenina atd.),
•
speciální pračky(okurky, listová zelenina).
Pračky předmáčecí – jsou zařízení, v nichž se zajišťuje uvolnění vazby
nečistot k povrchu suroviny, vlastní odstranění nečistot bude provedeno až
později. S ohledem na charakter suroviny mnohdy se vlastní předmáčecí pračky
nepoužívají, ke krátkému, ale postačujícímu předmáčení dochází během
vlastního praní. Jako předmáčecí pračky lze použít nádrží prakticky libovolného
uspořádání, předmáčení probíhá i během dopravy suroviny v proudu vody
(plavení). Jako typické zařízení tohoto typu je možné uvést tzv. podávací pračku,
jejíž funkci lze shrnout zhruba do těchto bodů:
•
podélná nádrž dostatečného objemu, z jedné strany přívod suroviny
(nasypávání z přepravních obalů nebo z dopravníku),
•
pohyb suroviny v pračce zajištěn nakloněním, dopravníkem, bubnem,
šnekem, případně hrably,
•
odsun materiálu šikmým, převyšujícím dopravníkem, který surovinu
vyzdvihuje z lázně a přepravuje k vlastnímu praní, které následuje.
Pračky pro velice měkkou surovinu obvykle nepředchází předmáčecí pračka.
Vzhledem k citlivosti zpracovávaného materiálu je běžně dostatečného očištění
dosaženo průchodem jedinou pračkou, ve které vlastně probíhají všechny fáze
mokrého čištění. Typickým zařízením náležejícím do této skupiny praček jsou
pračky sprchové, které jsou charakteristické:
•
praní dosaženo proudem vody z baterie sprch nebo trysek nad
dopravním pásem, který unáší surovinu,
•
intenzitu skrápění nutno přizpůsobit konzistenci prané suroviny
(možné až mlžení),
TZOZ I - 2004/01
26
•
perforovaný unášeč (dopravník) bývá delší než prací prostor ⇒
spojení s inspekcí suroviny,
•
•
nutno zajistit omývání suroviny ze všech stran

trysky i od spodu

otáčení suroviny na pásu
aplikace pro nejjemnější suroviny (maliny, jahody, borůvky, atd.)
Pračky pro měkkou surovinu jsou zařízení, již vyvíjející významně větší
mechanické zatížení čištěné suroviny v porovnání s předchozím typem.
Pochopitelně konstrukcí a uspořádáním lze dosáhnout toho, že přechod mezi
jednotlivými typy praček z hlediska zvyšujícího se namáhání suroviny je téměř
plynulý a dělení praček do skupin je v některých případech může jen obtížně
postihnout. Typickými zařízeními této skupiny jsou pračky vibrační, vzduchové,
popř. fluidní.
Vibrační pračky
•
vana naplněná vodou, pohyb analogický vibračním dopravníkům
umožňuje
•
o
prací efekt,
o
pohyb suroviny,
universální pro praní jemnější, případně dělené suroviny, která je již
schopna snést mírné mechanické namáhání,
•
výhodou malé rozměry při relativně velkých výkonech,
•
nevýhodou vibrace.
Vzduchové pračky
•
universální zařízení, v konzervárnách široce používaná,
•
vana se dnem tvořeným mřížkou s násypkou a vyprazdňovacím
dopravníkem,
•
dno může být tvořeno perforovaným dopravníkem,
27
TZOZ I - 2004/01
•
pod dnem přívody vzduchu (perforované trubky), z nich vháněn do
pracího prostoru vzduch,
•
bubliny vzduchu zajišťují proudění vody v pračce a tím prací efekt,
•
pod rozvodem vzduchu prostor pro sedimentaci kalových látek.
Fluidní pračky
•
surovina se pohybuje v proudu vody přičemž sama zůstává ve vznosu,
•
lehčí příměsi jsou vodou odplavovány, těžší padají dolů,
•
turbulence proudu vody zajišťuje dostatečný prací efekt i dopravu
suroviny,
•
podmínkou použití velikostní i tvarová vyrovnanost suroviny ⇒
vhodná jen pro některé druhy suroviny (hrášek), případně pro dělenou
surovinu.
Pračky pro tvrdou surovinu, která již vydrží poměrně značné mechanické
zatížení, tj. brambory, kořenovou zeleninu, jablka atd., jsou v konzervárenských
provozech
nejčastěji
zastoupeny
pračkami
bubnovými,
hřeblovými
a
kartáčovými.
Bubnové pračky
•
základním prvkem je vhodně perforovaný buben, který se otáčí
rychlostí cca 15 - 30 otáček za minutu,
•
surovina přiváděna násypkou na vnitřní stranu bubnu,
•
buben ponořený do vody v lázni (někdy surovina pouze sprchována),
•
prací efekt dosahován vzájemným třením suroviny a sebe, třením o
buben (uvnitř bubnu někdy zaoblené výstupky zvyšující prací účinek),
prouděním vody atd.,
•
posun suroviny zajišťuje sklon bubnu nebo spirálová plocha na
vnitřním povrchu bubnu,
•
vyprazdňování rotujícími kapsami na konci vany nebo dopravníkem.
TZOZ I - 2004/01
28
Hřeblové (lopatkové) pračky
•
žlaby (vany) v nichž se otáčí hřídel s hřebly, případně lopatkami
zaobleného tvaru,
•
lopatky pohybují surovinou ⇒ prací efekt a posun suroviny,
•
posun suroviny
•
o
lopatky na hřídeli spirálovitě uspořádány
o
naklonění vany
vyprazdňování stejné jako u praček bubnových.
Kartáčové pračky
•
nádrže, ve kterých rotují kartáče nejrůznějšího uspořádání
•
mechanické působení kartáčů - hlavní prací efekt i posun suroviny
•
kartáče vyměnitelné ⇒ lze použít kartáče různé tvrdosti od měkkých
(žíně) až po velmi tvrdé (pryž, dráty)
Speciální pračky jsou charakteristické pro dané výroby. V konzervárenské
praxi jsou typickými zástupci pračky hrabicové a kartáčové.
Hrabicové pračky
•
speciální pračka pro listovou zeleninu, zejména špenát,
•
vany, do kterých zasahují hrabice pospojované nad vanou,
•
hrabice postupně posunují listy ve vaně,
•
simulace máchání ve vodě ⇒ ideální způsob pro vymývání zbytků
zeminy ze záhybů listů.
Kartáčové pračky
•
viz dříve,
•
speciální pračky pro zpracování okurek.
29
TZOZ I - 2004/01
3.2 Třídění
Pod pojmem třídění rozumíme rozdělování suroviny, ale i meziproduktů, hotových
výrobků atd. do skupin podle měřitelných fyzikálních vlastností.
Význam třídění:
•
efektivnost, výtěžnost automatizovaných technologických operací,
•
kvalita konečného produktu.
Provedení třídění
•
na vstupu suroviny do zpracování,
•
mezioperační kontrola,
•
ruční x mechanizované.
Typy třídění při zpracování ovoce a zeleniny
•
podle jakosti,
•
podle velikosti,
•
podle barvy,
•
podle zralosti.
3.2.1. Třídění podle jakosti
•
převážně ruční třídění na inspekčních pásech,
•
běžné na vstupu suroviny - vyřazuje především poškozená a
mikrobiálně napadená surovina nevhodná pro daný typ zpracování,
•
i jako mezioperační kontrola polotovarů - vrací se nedokonale
opracované produkty (špatně oloupané kusy, neúplně naplněné obaly
atd.),
•
provádí se na inspekčních pásech – dopravnících,
o rychlost 0,1-0,15 cm.s-1,
o surovina v jedné vrstvě,
o dopravník nesmí být úplně zaplněný,
o surovina by se měla otáčet,
o dobré pracovní podmínky (přiměřené pohodlí, rozptýlené světlo
250 luxů),
TZOZ I - 2004/01
30
o nutná obměna obsluhy.
3.2.2. Třídění podle velikosti
•
v drtivé většině případů řešeno strojně. Při volbě třídičky důležitá
pevnost suroviny,
•
dva principy - třídění podle velikosti (tvaru) a hmotnosti,
•
třídění podle velikosti, celá řada principů:
o
pásové třídičky - soustava dopravníků s postupně se zvětšující
perforací, surovina podle velikosti propadává,
o
vibrační třídičky - vibrující rám, do kterého je upevněn rošt, síto
nebo deska s otvory (vyměnitelné), surovina se po roštu
pohybuje, postupně propadává na dopravníky umístěné pod
roštem,
o
lanové (řemenové, řetězové, strunové) třídičky - vhodné i pro
měkké suroviny. Skládají se z řady pásů (klínových řemenů,
řetězů krytými válečky atd.) s postupně zvětšujícími se
mezerami, pod kterými je umístěn dělený dopravník (sada
dopravníků),
o
bubnové třídičky - určeny pro mechanicky odolnější surovinu
kulovitého tvaru, např. hrášek. Principem je otáčející se válec s
několika různě perforovanými zónami (případně několik válců
za sebou), kterými daná velikostní kategorie propadává.
Rychlost otáčení nesmí být příliš vysoká (max.6 až 8 otáček za
minutu),
o
válečkové třídičky - válečkový (válečky mohou být buď
poháněny přímo nebo jsou neseny na poháněném řetěze)
dopravník unáší surovinu, přičemž se válečky od sebe postupně
vzdalují a surovina propadává na dopravníky vespod,
o
•
mnoho dalších systémů.
třídění podle hmotnosti:
o
různé systémy sklopných vah,
31
TZOZ I - 2004/01
o
v technologii ovoce a zeleniny málo významné.
3.2.3 Třídění podle barvy
•
v technologii ovoce a zeleniny doposud nepříliš zavedené,
•
principem je fotobuňka, která porovnává barvu plodu s pozadím. Podle
výsledku je dráha suroviny vychylována (pneumaticky,
elektrostaticky, mechanicky, atd.) do příslušné násypky dané barevné
kategorie.
•
popsáno použití pro hrášek, ale i pro peckové ovoce (meruňky,
broskve), mimo obor používáno při balení rýže, zpracování kávy,
vaječných žloutků atd.
•
v ČR třídění sušené zeleniny i ovoce systémem SORTEX v Trávčicích.
3.2.4 Třídění podle zralosti
•
může souviset s předchozími typy třídění,
•
třídění hrášku podle specifické hmotnosti,
o
principem vyšší specifická hmotnost přezrálého hrášku,
o
třídička - soustava nádrží se solnými roztoky (jejichž hustota se
pohybuje 1040-1070 kg.m-3),
o
teoreticky lze rozdělit surovinu na několik tříd, přičemž hrášek,
který plave v roztoku o nejmenší hustotě má vynikající kvalitu,
naopak hrášek, který klesá v nejvíce koncentrovaném solném
roztoku není pro zpracování vhodný,
o
•
problémy - přesnost zachování hustoty plavicích roztoků.
obdobou třídění obilí nebo ořechů vyfukováním.
3.3 Odpeckování
V závislosti na požadovaném finálním produktu se u ovoce provádí odstranění
nepoživatelných částí umístěných uvnitř plodu - pecky, jadérka, zrníčka (tj. ty části
TZOZ I - 2004/01
32
plodů, které slouží k rozmnožování rostlin). Způsob jejich odstranění závisí v praxi na
konečné podobě potravinářského výrobku, tj. na jeho typu.
Produkty u nichž se nezachovává kusovitost
•
protlaky, šťávy,
•
řešení jednodušší, snadnější,
•
odstranění se provádí na pasírkách (protěračkách) nebo i lisech (viz
později při výrobě protlaků a lisovaných šťáv).
Kašovité produkty s částečně zachovanou kusovitostí
•
dužniny, pulpy,
•
odpeckování přes rozmačkání plodů,
•
nejobvyklejší řešení - dva proti sobě rotující bubny, z nichž jeden má
měkký (gumou potažený) povrch, druhý má povrch pevný a ozubený
(případně rýhovaný) - viz schemata linek str.21
Zcela kusovité produkty
•
drobnější peckovice (třešně, višně, švestky, apod.) ⇒ vyrážení pecky,
o
plody na perforovaný unašeč s kónickými prohlubněmi okolo
každého otvoru,
o
do otvorů zapadají jednotlivé plody,
o
při průchodu strojem projde středem prohlubně trn, který pecku
vymáčkne skrz otvor do prostoru pod unašeč,
o
velikost otvorů, prohlubní a trnů záleží na velikosti
zpracovávaného ovoce i velikosti a tvaru jeho pecky,
•
u větších plodů (švestek) nutná orientace,
o
•
někdy trn kombinován s noži ⇒ současné dělení plodů,
velké plody (meruňky, broskve),
o
technologický postup většinou předepisuje dělení,
o
ovoce nutné na dopravníku orientovat (rýha proti noži),
33
TZOZ I - 2004/01
•
o
nejrůznější uspořádání,
o
většinou naříznutí dužniny až k pecce, plod se přitom otáčí,
o
oddělení půlek plodu, odstranění pecky,
o
broskve které nejdou od pecky,

rozříznutí i s peckou,

vyříznutí půlek pecek speciálně tvarovanými noži,
odjadřincování jádrového ovoce (jablka, hrušky),
o
kombinuje s dělením, nůž tvarován do hvězdice s rovnými břity
upevněnými na noži dutém s kruhovým průřezem (obvykle dělí
na 6 či 8 dílků).
3.4 Odstopkování
Stopka - nepoživatelná součást plodů
•
u některých zralých plodů se sama oddělí (broskve, meruňky) ⇒
pouze dočištění na inspekčním páse,
•
u měkkého, šťavnatého ovoce (višně, třešně, rybíz, atd.) je žádoucí
sklízet se stopkami, jinak ztráty údržnosti ⇒ nutnost odstopkování,
o
•
problémy mechanizovaně sklízeného ovoce,
někdy stopka nedílnou součástí plodu (fazolka) ⇒ nutnost
odstopkování
Ruční odstopkování
•
u některých surovin doposud nezbytné,
•
jahody - odstraňování stopky i s kališními lístky.
Strojní odstopkování
•
uspokojivě vyřešeno pouze u části konzervárenských surovin,
•
strojní odstopkování nezbytné doplnit následnou inspekcí a ručním
doodstopkováním,
TZOZ I - 2004/01
34
•
nejspolehlivěji je dořešeno strojní odstopkování peckového ovoce s
poměrně dlouhými stopkami,
•
universální odstopkovačka:
o
nakloněná plocha cca 1,5x2 m, tvořená podélně uloženými,
rotujícími válečky s pogumovaným povrchem,
o
dva sousední válečky rotují vždy směrem k sobě velkou
rychlostí,
o
stopka se zachytí a odtrhne,
o
ovoce se současně sprchuje, roztřásá a rozděluje po pracovní
ploše,
o
zařízení vhodné pro švestky, třešně, višně, hrozny, rybíz,
bezinky atd.,
o
nutný vhodný poměr mezi průměrem plodu a válečku,
o
jinak vtahování plodu mezi válečky,
o
proto pro rybíz, bezinky lépe válečky menšího průměru než pro
švestky,
o
u hroznů třeba velké třapiny rozdělit ručně nůžkami,
o
u malých, měkkých plodů zlepšení výtěžnosti zpracováváním
zmrazené suroviny (rybíz, bezinky atd.).
•
odstopkovačka pro plody s delší stopkou,
o
plody na unašeči, stopka se uchytí mezi pás a přítlačný
pogumovaný válec,
•
odstopkování angreštu:
o
karborundová čistička,
o
odstranění stopek, zbytků okvětí i trichomů,
o
kontinuální válečkové x diskontinuální bubnové uspořádání,
o
současně narušení kožovité slupky, brání scvrkávání plodů
v cukerných roztocích,
•
odšpičkování fazolových lusků,
o
zeleninu je nutno zbavit stopek a špiček,
35
TZOZ I - 2004/01
o
podstatou perforovaný buben, fazolové lusky přiváděny na
vnitřní stranu,
o
zde se otáčí speciální hřebeny oddělující spojené lusky,
o
lusky se zachycují špičkami v otvorech bubnu, vyčnívající
špičky jsou soustavou nožů přiléhajících z vnějšku odříznuty,
o
neodšpičkované fazolky se oddělují v separátoru a vrací zpět do
odšpičkovaček,
o
odšpičkovačky se liší konstrukcí pro surovinu ručně či strojně
sklízenou.
•
luštění a mlácení hrachu:
o
principem stroje je rotující buben tvořený sítem, s rotujícími
tlukadly uvnitř,
o
hrášek se přivádí na vnitřní povrch bubnu,
o
směr otáčení bubnu a tlukadel souhlasný, rychlost různá,
o
lusky se zachytí v sítu bubnu a tlakem tlukadel dochází k puknutí
lusku a uvolnění zrn,
o
zrna propadávají sítem ven na nakloněný dopravník, zde
separace neporušených a porušených zrn.
3.5 Loupání
Slupka je další částí plodů, které je při zpracování ovoce a zeleniny nutné odstranit.
Přitom se využívají tři základní principy loupání, v praxi je pak častá i jejich
kombinace. Těmito základními typy jsou:
•
mechanické,
•
chemické,
•
změnou teploty,
o
parní loupání,
o
loupání mrazem,
o
vakuové loupání,
o
loupání plamenem, atd.
TZOZ I - 2004/01
36
3.5.1 Mechanické loupání
Pomocí nožů:
•
ruční i strojní,
•
strojní loupání:
o
náročné na fixaci loupaných plodů, ty nejběžněji na nasazovány
na trny
o
obvykle stacionární nůž, rotuje plod, u citrusů obvykle obráceně,
o
používáno pro loupání jablek, hrušek, dýní, apod.
o
Trávčice, Znojmo loupáni cibule:

odříznutí natě a kořenů, sfouknutí slupky proudem
vzduchu, (lze i kombinovat s abrazivními způsoby nebo
podélným naříznutím slupky),

výhodou minimum vody, to výhodné, neboť silice z cibule
usmrcují mikroflóru na čističkách odpadních vod.
Abrasivní loupání:
•
principem odírání povrchu plodů struhadly (děroplášťové loupačky) či
brusnými (karborundovými) plochami,
•
uspořádání bubnové či válečkové,
•
loupe se ve studené (někdy i horké) vodě,
•
zpracovává se takto čerstvá surovina (brambory) nebo i předvařená
(červená řepa, kořenová zelenina),
•
•
výhody:
o
jednoduchost a univerzálnost,
o
odpad vhodný ke zkrmování,
o
nízké náklady na energii, malé investiční náklady,
o
pěkný vzhled loupaného zboží.
nevýhody:
o
nutnost velikostně vyrovnané suroviny, pravidelné tvary,
o
velká spotřeba vody,
o
zaschlé, zavadlé plody ⇒ opět větší ztráty,
37
TZOZ I - 2004/01
o
větší ztráty v porovnání s parním loupáním (25 % oproti 8-18 %
pro zeleninu),
o
menší výkonnost, nutnost kontaktu všech částic s brusným
povrchem (vyjímkou cibule, kdy výkony až 2500 kg.h-1),
o
problémy s velice naředěnými odpadními vodami
produkovanými ve velkých množstvích.
3.5.2 Chemické loupání
Principem chemického loupání používaného při zpracování ovoce a zeleniny
je aplikace louhu (koncentrace 1-20 %) při vyšší teplotě (50-100 oC) po dobu
1 až 10 minut. Některé charakteristické znaky chemického loupání:
•
je vhodné pro většinu druhů ovoce a zeleniny,
•
lze použít jen pro zdravé, velikostně vyrovnané plody,
•
dnes již prakticky pouze kontinuální uspořádání,
•
pro zlepšení loupacího účinku aplikace smáčedel,
o
aplikace smáčedel před louhováním (roztoky o koncentracích
0,1-0,6 %),
o
někdy smáčedla přidávána do loupacího roztoku louhu,
•
kvalita (koncentrace) roztoku louhu se musí průběžně kontrolovat,
•
slupka se nesmí uvolňovat do roztoku louhu, pouze se po celé ploše
naruší,
•
po výstupu z louhové lázně se surovina neutralizuje (lázeň kyseliny
citrónové),
•
narušená slupka se pak odstraní v následující pračce odíráním
gumovými „plácačkami“ či kartáči a opláchnutím vodou,
•
ztráty řádově asi 17 %,
•
problémy:
o
co s odpadem?
o
nepříjemná práce s koncentrovaným louhem.
TZOZ I - 2004/01
38
Doporučené podmínky pro chemické loupání některých konzervárenských
surovin (Balaštík 1975)
Doba
Surovina
koncentrace NaOH
teplota
o
(min)
(%)
( C)
karotka - mrkev
4-6
90-95
1,5-3
celer
4-6
80-90
4-6
petržel
2-4
80-90
4-6
červená řepa
4-6
80-90
4-6
čerstvé brambory
8-10
80-90
2-3
skladované
14-20
50-60
5-10
brambory
cibule
18-20
70-80
1-2
dýně
18-20
95-99
5-10
jablka
12-15
60-80
3-5
hrušky
8-12
60-80
3-5
broskve
1-5
60-70
1-3
3.5.3 Loupání působením teploty (změn teploty)
Principem uvolnění slupky v důsledku změn teploty. Ty musí působit jen na velmi
tenkou vrstvu dužniny pod slupkou, rozrušit ji tak, aby bylo možné následné odstranění
slupky. Podle způsobu provedení lze sem zahrnout následující typy loupání:
Parní loupání
•
surovina je v tlakové nádobě vystavena působení pára (tlak cca 7001500 kPa),
•
typy loupačů:
o
kontinuální - nádoba se šnekovým dopravníkem a vstupem a
výstupem materiálu protřednictvím turniketů,
o
diskontinuální vsádková zařízení - nádoby o objemu několika set
litrů, konstrukce umožňuje jejich rotaci (cca 4-6 otáček za
minutu)
•
doba setrvání v loupači závisí na charakteru suroviny (běžně cca 1045 s),
•
např. Trávčice – loupání kořenové zeleniny, podmínky: pára 1,3 MPa
≈ 180 oC po 30-45 s,
39
TZOZ I - 2004/01
•
nutno prohřát pouze tenkou vrstvu pod slupkou, dužnina nesmí být
záhřevem dotčena (nebezpečí tmavého proužku),
•
uvolnění tlaku v závěru loupání vede k vývinu páry pod slupkou a
jejímu odtržení („flash steam peeling“),
•
slupka je odstraněna v následující pračce podobně jako po chemickém
loupání,
•
nutnost ručního dočišťování (nepřímá závislost ztrát a rozsahu
dočišťování),
•
•
výhody:
o
velký výkon (až 4500 kg.h-1),
o
nízká spotřeba vody,
o
dobrý vzhled oloupaného povrchu,
o
minimální ztráty suroviny,
o
snadná automatizace procesu loupání,
o
snadno likvidovatelný odpad
problémy:
o
nákladnější zařízení
Vakuové loupání
•
kontinuální zařízení, rajčata zahřívána v komorách na obvodu rotoru
během jediné otáčky,
•
teploty okolo 100 oC působící řádově několik desítek vteřin,
•
po prohřátí slupky komora evakuována ⇒ „flash off“
•
loupání rajčat – Bulharsko,
Loupání mrazem
•
princip - rychlým zmrazením slupky a vrstvy těsně pod slupkou dojde
k oddělení slupky od dužniny v důsledku potrhání pletiv ledem,
•
efekt analogický předchozím způsobům,
•
doposud pouze teoreticky propracováno,
TZOZ I - 2004/01
40
•
následuje dočištění poškozené slupky ve vhodné pračce.
Loupání plamenem
•
produkt prochází na páse pecí vyhřívanou na t > 1000 oC,
•
typické pro loupání cibule,
•
prototyp (VÚ KOLI Braník) - cibule se kutálí šikmou rourou proti
plynům z plamene,
•
slupky shoří, zuhelnatělé zbytky se odstraňují tlakovou vodou,
•
průměrné ztráty okolo 9 %.
3.6 Dělení plodů
V technologii zpracování ovoce a zeleniny velmi časté. Důvody:
•
usnadnění transportních dějů (přenos tepla, hmoty, atd.),
•
vzhled výrobků, požadavky spotřebitele.
Vlastní provedení:
•
stroje nejrůznějších konstrukcí,
•
surovina dělena čerstvá, zmrazovaná po temperování,
•
plátkování (ovoce, zelenina, maso):
o
rotační nože nebo nože s vratným pohybem řezající materiál
procházející pod nimi,
o
fixace materiálu proti nožům odstředivou silou nebo na
posuvných držácích (vozících),
o
dělení jablek viz dříve,
o
„hydrocutter“ - produkt hnán vodou o vysoké rychlosti proti
pevným nožům,
•
kostkování (zelenina, ovoce i maso)
o
plátkování,
o
rotujícími noži řezání na proužky,
o
ty vedeny kolmo na druhou sadu rotujících nožů ⇒ kostky.
41
TZOZ I - 2004/01
O jemnějším dělení rostlinných materiálů bude pojednáno dále, ve stati o protírání a
homogenizaci.
TZOZ I - 2004/01
42
4. Kusovité výrobky
4.1. Sterilované výrobky
4.1.1 Základy teorie sdílení tepla (připomínka základních vztahů)
Tři základní způsoby sdílení tepla:
•
vedením (kondukcí) – sdílení tepla v pevných tělesech přes pohyb
molekul,
•
prouděním (konvekcí) – sdílení tepla v důsledku proudění kapaliny
způsobeném rozdíly hustoty, proděním bublin páry atd.,
•
sáláním (radiací) – přenos elektromagnetické energie mezi dvěma
tělesy majícími různé teploty.
Ve všech praktických případech ohřevu potravin je transfer tepla uskutečňován
v krocích, celková účinnost je pak dána uspořádáním jednotlivých fází.
1.- Přenos tepla z ohřívacího média do stěny výměníku nebo obalu
ohřívací medium
Pára (vzduchu prostá)
Parovzdušná směs
Vzduch
Voda vroucí
Voda horká
Voda studená
Plamen/zdroj IČ
Fluidní lože
Mikrovlny
převládající způsob přenosu odpor vůči přenosu tepla
tepla
kondenzace
zanedbatelný
proudění
vzrůstá s rostoucím
podílem vzduchu
proudění
vysoký
proudění
malý
proudění
klesá s rostoucí rychlostí
proudící vody
proudění
střední
sálání
malý
proudění
střední, závisí na rychlosti
proudění, tj. promíchávání
radiace
žádný
2. přenos tepla obalem nebo stěnou výměníku
•
typický případ sdílení tepla vedením,
•
vliv obalových materiálů na celkový odpor proti sdílení tepla.
43
TZOZ I - 2004/01
3. přenos tepla do zahřívaného produktu
•
plynulý přechod od kondukce ke konvekci,
•
v praxi obtížné modelování,
•
zatím nejspolehlivější experimentální proměření průběhu ohřevu,
znalost mechanismu přestupu tepla v tomto případě není nezbytná.
Při všech teoretických úvahách o sdílení tepla je nutno rozlišovat dva stavy:
•
ustálený stav:
o
teplota vyhřívacího i vyhřívaného media se nemění,
o
teplo vstupující do materiálu je stejné jako množství teplo
uvolňovaného,
•
o
přestup tepla stěnou chladírenského skladu,
o
sdílení tepla v průtočných výměnících po ustálení podmínek.
neustálený stav:
o
teploty materiálů se mění v čase,
o
většina aplikací v potravinářství,
o
výpočet poměrů při sdílení tepla (v praxi zejména stanovení
tepelných profilů v určitých místech potraviny) v tomto případě
mnohem složitější,
o
v praxi nutná mnohá zjednodušení (např. sledujeme teplotu
pouze v nejméně prohřívaném bodě v obalu, atd.).
Sdílení tepla vedením
Sdílení tepla vedením je typické pro pevná tělesa, kdy k dochází k toku tepla
z teplejší do chladnější části.
a) ustálený stav
Q=
kde
k . A.(T1 − T2 )
⋅t ,
x
Q = množství prošlého tepla (J nebo Nm),
T = teploty (K nebo oC),
t = čas (s),
TZOZ I - 2004/01
44
(4.1)
x = tloušťka materiálu (m),
A = plocha (m2),
k = tepelná vodivost (J.m-1.s-1.K-1 nebo W.m-1.K-1).
Rovnice (4.1) je často využívána v diferenciální formě dQ/dt = -kAdT/dx.
Příklady tepelné vodivosti vybraných potravin a dalších materiálů
tepelná vodivost při teplotě (oC)
(W.m-1.K-1)
typ materiálu
konstrukční materiály
hliník
měď
nerezová ocel
ostatní kovy
cihly
beton
potraviny
olivový olej (při zabránění proudění)
čerstvé mléko(při zabránění proudění)
sublimačně sušené potraviny
zmrazené hovězí maso (sdílení tepla ve směru
vláken)
vepřové maso libové (sdílení tepla ve směru vláken)
zmrazená treska
jablečná šťáva
pomeranče
zmrazená zelená fazolka
zmrazený květák
vejce
led
voda
obalové materiály
kovy
lepenka
sklo
polyethylen
PVC
220
388
21
45-400
0,69
0,87
0
0
20
0
20
20
0,17
0,56
0,01-0,04
1,30
20
20
0
-10
0,48
1,66
0,56
0,41
0,80
0,80
0,96
2,25
0,57
3,8
-10
20
0-15
-12,1
-6,6
-8
0
0
viz výše
0,07
0,52
0,55
0,29
20
20
20
20
0,036
0,026
0,026-0,052
0
0
30
izolační materiály
pěnový polystyren
pěnový polyuretan
ostatní
45
TZOZ I - 2004/01
b) neustálený stav
•
průběh teploty v daném bodě ohřívané nebo chlazené potraviny se
v praxi většinou mění. Rychlost změn závisí na:
•
o
teplotě ohřívacího média,
o
tepelné vodivosti materiálu,
o
měrném teple materiálu.
teplotní vodivost (thermal diffusivity) α je dána vztahem:
α=
k
,
ρ .c
(4.2)
kde α je teplotní vodivost (m2s-1), k je tepelná vodivost (W.m-1.K-1), ρ
je hustota (kg.m-3) a c je měrné teplo (J.kg-1.K-1).
•
základem
všech
rovnic
popisujících
sdílení
tepla
kondukcí
v neustáleném stavu je Fourierova rovnice
∂T
= ∇k .∇T ,
∂t
kde ∇ je diferenciální operátor (∇ = ∂ / ∂x + ∂ / ∂y + ∂ / ∂y ) .
ρ .c
(4.3)
Po zjednodušení (k ≠ f(T))
•
∂T
= α .∇ 2 .T , a pouze pro směr x
∂t
dT
d 2T
= α. 2 .
dt
dx
celá řada způsobů řešení pro konkrétní případy podle:
o
volby systému souřadnic,
o
volby počátečních a konečných podmínek,
o
výpočtu přesných lokálních teplot nebo průměrných efektivních
teplot ve zvoleném objemu atd.
Příklady hodnot teplotní vodivosti
Materiál
potraviny
voda
obalové materiály
polypropylen (PE)
polykarbonát (PC)
polyvinylidenchlorid (PVdC)
TZOZ I - 2004/01
46
α (x 107 m2s-1)
1,20-1,98
1,338-1,713
při teplotě (oC)
30-100
0-100
0,071
0,013
0,062
-
Sdílení tepla prouděním
Při tepelných procesech v potravinářství se obecně mohou uplatnit dva typy
proudění ohřívaného nebo vyhřívacího média:
•
samovolné proudění v důsledku změn hustoty,
o
•
zajímavé poměry proudění v obalu,
nucené proudění, kdy je proudění médií vytvářeno cíleně.
Matematický model popisující sdílení tepla prouděním bývá mnohem
složitější a obtížněji odvoditelný než v případě kondukce. K řešení tohoto
problému jsou obvykle využívány tři přístupy:
•
teorie filmu:
o
na povrchu stěny v kontaktu s proudící kapalinou se vytváří film,
o
základní rovnice pro přestup tepla prouděním má tvar
Q = h.A.(Tk-Tp). t,
(4.4)
kde Q je množství prošlého tepla (J), A plocha (m2), Tk je teplota
v kapalině, Tp je teplota povrchu (K), t je čas (s) a h je koeficient
přestupu tepla (W.m-2.K-1).
o
koeficient přestupu tepla je mírou odporu proti přestupu tepla
v povrchovém filmu a je ekvivalentem výrazu k/x v rovnici pro
sdílení tepla vedením.
Příklady hodnot koeficientu přestupu tepla
koeficient
přestupu tepla
(W.m-2.K-1)
2400-60000
12000
3500
1200
6000
vroucí kapaliny
kondenzující nasycená pára
kondenzující pára s 3 % vzduchu
kondenzující pára s 6 % vzduchu
kondenzující amoniak
kapalina nízké viskozity proudící trubkou
kapalina vysoké viskozity proudící trubkou
proudící vzduch (3 m.s-1)
vzduch v klidu
47
1200-6000
120-1200
30
6
Typické aplikace
odpařování
sterilace, odpařování
-″-″zmrazování,
chlazení
pasterace
odpařování
zmrazování, pečení
chladírenské sklady
TZOZ I - 2004/01
o přestup tepla stěnou výměníku z topného media do ohřívaného
materiálu:
Q = U.A.(T1-T2).t,
(4.5)
kde U = celkový koeficient přestupu tepla a platí:
1/U = 1/ha + x/k+1/hb.
•
(4.6)
aplikace bezrozměrných kriterií, kdy se pro predikci průběhu sdílení
tepla využívá korelace koeficientů přestupu tepla s fyzikálními
vlastnostmi kapalin (hustota, viskozita, měrné teplo, atd.), tíží, rozdíly
teplot a délkou nebo průměrem nádob. Jejich vyjádřením čtyři
základní kriteria a další vztahy mezi nimi charakteristické pro určité
stavy (turbulentní proudění, lineární proudění, atd.):
o Reynoldsovo kriterium - Re = vdρ/µ,
o Nusseltovo kriterium - Nu = hd/k,
o Prandtlovo kriterium - Pr = cρ/k,
o Grashofovo kriterium - Gr = d3ρ2βg∆T/µ2.
•
aplikace složitých matematických postupů na základní modely
dynamiky kapalin a sdílení tepla.
Sdílení tepla sáláním (radiací)
•
tepelné vlny = IČ elekromagnetické vlnění (0,8-400 µm),
•
tří fáze:
•
o
konverze tepelné energie na elektromagnetické vlnění,
o
transport vln z horkého zdroje na ohřívaný objekt,
o
absorpce a rekonverze vlnění na tepelnou energii.
vyzářená energie z jednotky povrchu (černé těleso):
E = σT4,
(4.7)
kde σ = Stefan-Bolzmanova konstanta (5,67x10-8 Wm-2K-4).
4.1.2 Využití působení tepla jako konzervační metody
Předpokládá se znalost těchto pasáží z předmětu „Teoretické základy konzervace
potravin“:
TZOZ I - 2004/01
48
•
působení tepla na mikroorganismy (abiotický účinek) a enzymy,
•
praktická sterilace („obchodní sterilita“),
•
vliv prostředí na inhibici mikroorganismů a enzymů zvýšenou
teplotou:
o
vliv vlhkosti prostředí
o
vliv kyselosti prostředí
o
vliv výchozí koncentrace mikroorganismů
o
vliv doby, po kterou teplota působí
Zdroje tepla a metody aplikace v potravinářském průmyslu:
•
náklady na energii, zejména tepla, jsou obecně jedním z klíčových
faktorů rozhodujících o ekonomičnosti dané výroby,
•
zdroje energie (tepla) v závodě:
o
elektřina,
o
plyn (zemní plyn, svítiplyn),
o
tekutá paliva (mazut, topné oleje, nafta atd.),
o
pevná paliva (uhlí, lignit atd.),
o
alternativní zdroje (vítr, atomová energie, sluneční energie atd.)
– v průmyslu využívány přes elektrickou energii.
•
přímé x nepřímé metody ohřevu
•
snaha o maximální úspory
Porovnání spotřeby energie při různém zpracování brambor
Vlastní
zpracování
Balení
Skladování
(Skladování –
doma u
spotřebitele)
Doprava
Celkem
Sušení
horkým
vzduchem
8
Spotřeba energie (MJ.t-1)
Sublimační Sterilace v Sterilace v Zmrazování
sušení
plechovce
sáčku
42
6
4
5
1
0,1
0
2
0,1
0
14
0,1
0
7
0,1
0
7
32
(24)
2
11
2
46
8
28
8
19
8
52
49
TZOZ I - 2004/01
4.1.3. Charakteristika procesů blanšírování a sterilace
Blanšírování
Princip krátké zahřátí ovoce či zeleniny připraveného ke konzervaci v horké
až vroucí vodě (eventuálně roztoku cukru, či jiných osmoticky aktivních látek),
nebo působením páry, eventuálně horkým vzduchem. Základním cílem
blanšírování je inaktivace enzymů, zejména oxidačních (včetně peroxidáz).
Přitom se dosahuje dalších příznivých účinků, a to zejména:
•
odvzdušnění pletiv, pokud se tak nestalo již dříve. Důsledkem je
například to, že blanšírovaný kompot tak snadno neplave, dále se
znesnadní oxidační změny atd.
•
ochuzení hmoty o mikroorganismy, hyne 98-99 % všech mikrobů,

blanšírování může splynout se sterilací mimo obal, plní-li se za horka,
znamená předváření v této funkci praktickou sterilaci,
•
umrtvení buněk, v jejímž důsledku se stává buněčná stěna propustnou.
Toho se blanšírováním dosáhne dokonaleje než sířením,
•
dosažení lepší skladnosti plodů, ty změknou a i když jednotlivé plody
na objemu přibudou, stane se celek skladnějším v důsledku zmenšení
meziplodových prostor,
•
u některých plodů významné stejnoměrné změknutí různě tvrdých
plodů (hrušky),
•
současně ale koagulace bílkovin přispívá k zachování struktury plodu
(sraženina bílkovin hmotu jaksi "impregnuje"),
•
předvářecí roztok bývá též nositelem barviva,
•
dosáhnout jemně síťovitého popraskání slupky - ovoce při dalším
záhřevu nepraská,
•
u zeleniny vyluhování senzoricky nežádoucích složek - sirné
organické sloučeniny, strumigeny.
Nevýhody blanšírování
TZOZ I - 2004/01
50
•
vyloužení rozpustných složek,
•
u větších a jemnějších plodů (delší prodlev) nebezpečí rozváření
povrchu,
•
u jemnějších pletiv (pokud blanšírování nesplývá se sterilací) ohrožení
konzistence dvojím ohřevem ⇒ u jemného ovoce se blanšírování
vynechává nebo nahrazuje antioxidačním máčením nebo
proslazováním,
•
praskání pletiv v hypotonických lázních.
Způsoby provádění blanšírování
•
vodní (kapalinová) lázeň,
•
ohřev v páře,
•
blanšírování proudícím vzduchem,
•
vysokofrekvenční ohřev.
Blanšírování ve vodní lázni
•
dříve doporučovány přísady omezující měknutí - různé Ca soli.
Postupně opuštěno, dnes zpevňování, pokud prováděno pak při
antioxidačním máčení
•
vedení teplot v lázni
o
u kontinuálních blanšerů nořit vždy do horké vody,

podmínky volit podle požadavku na inaktivaci enzymů. Ta
nemusí být úplná pokud následuje další zákrok, který
eliminuje možnou reaktivaci enzymů, např. sterilace.

pro velké plody může být nebezpečné z hlediska
konzistence ⇒ nejde-li tolik o zábranu oxidací, lépe
blanšírovat při nižší teplotě (švestky). Zabrání se praskání
plodů Lykovovým efektem (náhlá expanse par dovnitř
plodu, viz dále).
o
diskontinuální blanšery:
51
TZOZ I - 2004/01

malé plody - rovněž do horké vody a vyčkat návratu
výchozí teploty (trvá jen krátce),

velké plody - dlouhodobé vedení tepla pletivy ⇒ z důvodů
šetrnosti k povrchu nořit do lázně méně horké a několik
minut vést ke konečné teplotě 75-90 oC v plodech, resp. 9899 oC v lázni. Ochladí-li se lázeň přísunem chladných
plodů není nutné.
•
omezení praskání dužniny (u angreštu, švestek vyhřezávání). Hrozí při
předváření měkčích plodů, příčinou je:
o
přílišná a rychlá bobtnavost (pektinů) v hypotonické lázni. Ta se
omezuje:

výběrem ovoce správné zralosti a sortově vhodného,

blanšírováním v roztocích s vyšším osmotickým tlakem.
Přísady se přidávají i z důvodů omezení ztrát vyluhováním
a dalších příznivých důvodů.

přídavky cukru:

při výrobě kompotů,

nejlepší by byla směs ovocných cukrů,

koncentrace: rf plodů + 2-4 %,

omezení bobtnavosti a praskání,

omezení ztrát výluhem (ovšem jen cukru),

omezení oxidace v důsledku ztížené difůze
kyslíku velmi sporné (zřetelně účinné by bylo
při >30 %),

použitý blanšírovací roztok lze použít k přípravě
nálevů kompotů, to ale "práce navíc"

kuchyňská sůl:

koncentrace okolo 1 % (vysoký osmotický tlak),

koaguluje bílkoviny ⇒ výborné výsledky, ztráty
vyloužením podstatně menší,

TZOZ I - 2004/01
brání bobtnání.
52

kyselina citrónová:

doporučují se přídavky 0,1-1 %,

osmoticky sotva účinná (pro účinek cukru třeba
> 10 %),

účinné pouze jen jako inhibitor oxidace (viz
máčení plodů).
o
trhání rozpínajícím se vzduchem a expanzí par dovnitř plodů
(tzv. Lykovův efekt). Ta se omezuje:

pomalým ohřevem při nižší teplotě,

dříve píchání plodů ⇒ to dnes již zcela opuštěno.
Blanšírování párou
Předváření působením páry je omezené zejména vyšší teplotou, ta klade zvýšené
nároky na odolnost pletiva. Proto je tento způsob blanšírování charakteristický spíše pro
zeleninu. Kromě ohřevu v parním prostoru je možné si představit způsoby kombinující
působení páry a horké vody.
Ostatní způsoby blanšírování jsou v praxi využívány výrazně méně. Ohřev
horkým vzduchem nevýhodný zejména pro mnohem horší poměry sdílení tepla a
problémy s odplyněním zpracovávaného materiálu, zařízení pro mikrovlnný
ohřev stále velmi drahá.
Blanšéry
•
diskontinuální zařízení dnes již prakticky překonaná, nepoužívaná,
o
•
vyhřívané vany a kotle (sklopné i stacionární)
kontinuální dnes výhradně používána,
o
nejrůznější principy - vhodné typy dopravníků procházejících
vyhřívaným prostorem (vodní lázeň, parní prostor, horký vzduch
či plyn, mikrovlnné pole, atd.)
o
nejběžnější kapsový blanšer
o
další typy bubnový blanšer, trubkový blanšer, atd.
53
TZOZ I - 2004/01
Blanšírování s doběhem ve výdržníkové sekci
•
původně navrženo pro předváření zeleniny působením páry s cílem
zmírnit nepříznivé důsledky vyšší teploty. Princip je ale obecně
platný.
•
vrstva ovoce na pásu ohřívána parou do 1/2 rozměru ⇒ ohřátí 7/8
objemu,
•
zbytek ohřát ve výdržníkové "adiabatické" sekci,
•
následuje chlazení.
Chlazení po blanšírování
•
kontinuální provoz
o
následuje-li další ohřev (např. výroba kompotů) nechladí se,
nýbrž po naplnění se podle potřeby dosteriluje. Přitom při
chladnutí vniká na místo vzduchu nálev.
o
•
není-li další ohřev, chladí se viz dále.
diskontinuální provoz ⇒ chlazení vodou nebo spíše vhodnými
roztoky (např. cukru při výrobě kompotů, to ale drahé),
o
voda vnikne do pletiva na místo kontrahujících plynů,
o
je však třeba počítat s dalším vyloužením rozpustných látek.
Kvůli jejich omezení se někdy doporučuje:

chlazení proudem plynů (N2, CO2, v nejhorším případě
vzduchem),

plyny se nasávají do plodů na místo par ⇒ možné
problémy s plyny v plodech,

pozor na kontrakci plodů,
chlazení evakuací - zde problematické pro:

explosivní rozrušení jemnějších pletiv,

ztráty odparem (snad na místě, pokud bylo spařováno
párou).
TZOZ I - 2004/01
54
Termosterilace
potravin“:
•
princip termosterilace jako metody konzervace potravin (základem
inaktivace mikrobů schopných růstu za daných podmínek zvýšenou
teplotou),
•
rozdíl termosterilace kyselých a nekyselých potravin, pojem pasterace,
•
zhodnocení významu termosterilace v porovnání s ostatními
metodami konzervace potravin.
4.1.4. Sterilační zařízení - přehled
Sterilátory kyselých potravin
Sterilace mimo obal
•
průtoková sterilace, následuje aseptické plnění nebo horký rozliv,
•
výhody oproti sterilaci v obalu:
•
o
rovnoměrnější ohřev,
o
levnější zařízení s levnějším provozem,
o
menší nároky na prostor,
o
snadnější úprava podmínek při změně produktu,
o
snazší ovládání průběhu sterilace.
tepelné výměníky:
o
deskové výměníky (až do výkonů 80 000 l.h-1):

tenké svislé ocelové desky stažené rámem k sobě,

vytvoření paralelních kanálů pro zahřívané médium a
vyhřívací médium,

spoje těsněny pryžovým těsněním,

desky tvarovány tak, aby vyvolaly turbulentní proudění
zahřívaného média,

turbulence vyvolávány i rychlostí proudění ⇒ tenčí film na
povrchu výhřevné plochy ⇒ rychlejší ohřev (koeficienty
přestupu tepla 3000-11500 W.m-2.K-1),
55
TZOZ I - 2004/01

možnost regenerace energie až do úrovně 95 %,
% regenerované energie = 100x(T2-T1)/(T3-T1)
o
trubkové výměníky:

většinou souosé trubky, resp. několik trubek v trubce,

vhodnější pro viskóznější produkty dětská výživa, kečup,
majonéza, mléčné výrobky atd.,

o
produkt proudí v trubkách vnitřních.
existují i systémy pro velmi viskózní produkty a výrobky
obsahující částice.
Sterilace v obalu
•
•
diskontinuální zařízení:
o
sterilační vany,
o
skříňové, sprchové sterilátory,
o
sterilátory vyhřívané horkým vzduchem.
kontinuální - i rotační uspořádání
o
vanové sterilátory,
o
sprchové sterilátory,
o
parní nebo kombinované sterilátory.
Sterilátory nekyselých potravin
Sterilace mimo obal
•
UHT – procesy:
o
teploty nad 132 oC,
o
ohřev menších množství produktu na relativně velkých plochách
výměníků,
o
udržování turbulentního proudění produktu při průchodu nad
vyhřívanou plochou,
o
použití čerpadel, nutnost čerpat produkt plynule proti tlaku ve
výměníku,
TZOZ I - 2004/01
56
o
nutnost pravidelného čištění vyhřívacích ploch pro udržení
vysoké rychlosti přestupu tepla,
o
podle metody záhřevu tři systémy:

přímé systémy (vstřikování páry, parní infuze),

nepřímé metody (deskové a trubkové výměníky, výměníky
se stíraným povrchem),

ostatní systémy (mikrovlnný ohřev, dielektrický a indukční
ohřev).
Zařízení založená na vstřikování páry - uperace
•
vstřikování páry (965 kPa) do předehřátého produktu (cca 76 oC),
•
ohřev na teploty blízké 150 oC, výdrž po 2-3 s,
•
ochlazení v evakuovaném prostoru po průchodu škrtícím ventilem,
•
výhody:
o
velká rychlost ohřevu i chlazení ⇒ vhodnost pro produkty
obsahující tepelně labilní složky,
o
odstranění těkavých látek vhodné pro některé potraviny, např.
mléko.
•
nevýhody:
o
vhodné pouze pro produkty s nízkou viskozitou,
o
obtížná kontrola procesu,
o
problémy se sterilitou nízkotlaké části,
o
nutnost páry potravinářské čistoty ⇒ ta dražší,
o
regenerace energie obtížná (pod 50 %) oproti nepřímým
metodám (nad 90 %),
o
malá flexibilita zařízení z hlediska změny typu produktu.
Zařízení založená na parní infuzi
•
produkt rozstřikován ve formě volně padajícího filmu do parního
prostoru s vysokým tlakem ( 450 kPa) v tlakové nádobě,
•
rychlý ohřev na 142-146 oC během 0,3 s,
57
TZOZ I - 2004/01
•
výdrž cca 3 s, ochlazení průchodem přes škrtící ventil na 65-70 oC,
•
výhody:
o
produkt není v kontaktu s horkými povrchy ⇒ eliminace
možnosti připálení (oproti uperaci),
o
téměř okamžitý ohřev na teplotu páry a rychlé zchlazení ⇒
šetrnost k produktu,
•
o
oproti uperaci lepší možnosti ovládání procesu,
o
malé riziko lokálního přehřívání produktu,
o
vhodnější pro vizkoznější produkty oproti uperaci.
nevýhody:
o
jako u uperace,
o
nebezpečí ucpávání trysek a separace složek některých potravin.
Deskové výměníky
•
princip stejný jako pro sterilaci kyselých potravin,
•
řada omezení vyplývající z tlaků v zařízení:
o
omezení tlaku těsněním desek do asi 700 kPa,
o
malé rychlosti proudění produktu (1,5 – 2 m.s-2 - dáno čerpáním
do tlaku) ⇒ horší přestup tepla,
o
malá rychlost může působit nerovnoměrné prohřívání a tvorbu
úsad,
o
těsnění nesnáší vyšší tlak a teploty a alkalické prostředí při
sanitaci ⇒ je nutno je měnit častěji než při pasteraci,
o
použitelnost je silně omezena pro materiály s vyšší viskozitou,
o
zpočátku je třeba pečlivosti při ohřevu zařízení, v místech
spojení desek je hmotnost kovových částí velká ⇒ při
nerovnoměrném ohřevu možnost deformací a poškození těsnění.
•
výhody:
o
zařízení levné,
o
úsporné pokud jde nároky na prostor a spotřebu vody,
TZOZ I - 2004/01
58
o
umožňuje účinnou recyklaci energie (přes 90 %),
o
snadná úprava parametrů výkonu změnou počtu desek,
o
jednoduchá demontáž a sanitace.
Trubkové výměníky
•
konstrukce obdobná zařízením pro pasteraci
•
výhody:
o
méně těsnění ⇒ snadnější sanitace a udržování aseptických
podmínek,
o
lze provozovat při vyšších tlacích (7000 – 10000 kPa) ⇒ vyšší
rychlost proudění produktu (6 m.s-1),
o
díky větší rychlosti prakticky vždy turbulentní proudění
produktu ⇒ rovnoměrnější prohřívání a pomalejší tvorba úsad.
•
nevýhody:
o
obtížná inspekce vnitřního povrchu trubek a odstraňování úsad
z potravin zde se tvořících,
o
použití omezeno na produkty nižší viskozity (do cca 1,5 N.s.m2
o
),
jestliže se poškodí nějaká část, musí se odstavit celé zařízení (u
deskového výměníku se provede pouze výměna desek),
o
malá flexibilita ke změnám výrobní kapacity plynoucí z toho, že
trubky většího průměru vyžadují větší tlak pro zachování
rychlosti produktu, ale současně jsou k tlaku méně odolné ⇒
zařízení nutno zdvojovat.
Výměníky ze souosých trubek
•
kombinace deskového a trubkového výměníku,
•
šroubovité profilování trubek má dopomoci k dosažení turbulentního
proudění,
•
lze použít do tlaků cca 2000 kPa.
59
TZOZ I - 2004/01
Výměníky se stíraným povrchem
•
např. zařízení typu votátoru,
•
pro viskozní materiály a produkty částicemi do průměru cca 1 cm,
•
úprava se změnou produktu jednoduchá (změna geometrie rotoru),
•
nevýhody:
o
velké pořizovací náklady dané nutností přesné konstrukce,
o
nemožnost recyklace tepla.
Speciální výměníky pro UHT sterilaci produktů obsahujících částice
•
navržena řada zařízení,
•
kombinace přímého i nepřímého ohřevu,
•
velice nákladná zařízení, aplikace doposud poměrně omezená.
Sterilace v obalu
• diskontinuální autoklávy:
o stacionární vertikální autokláv,

hlavní armatury,

funkce,

protitlakový autokláv,
o bezkošový autokláv,
o rotační autokláv,
o sprchový autokláv,
•
kontinuální autoklávy:
o
hydrostatický kontinuální autokláv,
o
dělený hydrostatický autokláv,
o
rotační kontinuální autokláv.
4.1.5 Optimalizace tepelných procesů v konzervárenské technologii
Každý tepelný proces aplikovaný na potraviny má současně žádoucí a nepříznivý
účinek. Žádoucí efekt je základem účinnosti tepelného procesu a pro konzervárensky
významné tepelné procesy jimi jsou:
TZOZ I - 2004/01
60
•
při blanšírování inaktivace oxidačních enzymů,
•
při pasteraci inaktivace vegetativních forem mikrobů,
•
při sterilaci inaktivace bakteriálních spor.
Základním nežádoucím účinkem je pak tepelná destrukce nutričně a senzoricky
významných složek potraviny (NSVS). Optimalizací tepelných procesů se rozumí
úprava podmínek tak, aby při dosažení nezbytné úrovně žádoucího účinku bylo
poškození NSVS minimální.
Princip optimalizace je různý, ale v souvislosti s tepelnými procesy pro nás
významná možnost změn podmínek ohřevu, tj. teploty a doby jejího působení.
Základem pro podobné úvahy je znalost kinetiky tepelné destrukce žádoucích i
nežádoucích složek potravin. V této souvislosti je užitečné uvědomit si souvislosti mezi
terminologií používanou v klasické reakční kinetice chemických reakcí a terminologií
běžně používanou v konzervárenské technologii od 20. let, kdy Ball a spol. vypracovali
svou teorii pro posouzení tepelné účinnosti záhřevu.
Porovnání způsobu vyjádření základních parametrů kinetiky dějů
Parametr
Ballova teorie
klasická kinetika
chemických reakcí
rychlost termoinaktivace
hodnota D
rychlostní konstanta reakce k
závislost na teplotě
hodnota z
Arrheniova akt. energie Ea
Porovnání typických hodnot
Ea (kcal.mol-1)
NSVS
1-20
enzymy
15-50
bakteriální spóry
50-150
vegetativní buňky
cca 100
z (oC)
20-150
15-50
6-15
cca 10
D250 (min)
10-150
0,1-3
0,1-5
0,001-0,01
Závěry
•
rozdíly v hodnotách D dokumentují možnost tepelné sterilace jako
takové,
•
rozdíly v hodnotách z podmiňují možnost optimalizace tepelných
procesů změnami teploty a doby jejího působení.
Situace při blanšírování
• základem přiměřenost inaktivace enzymů, zejména oxidačních,
61
TZOZ I - 2004/01
• podobné hodnoty z pro tyto typy enzymů a NSVS ⇒ optimalizace změnou
režimu záhřevu sporná,
• optimalizaci obecně nutno založit na jiných principech, např. zábraně
ztrátám vyluhováním.
Pasterace, sterilace nekyselých potravin
•
základem inaktivace vegetativních forem mikrobů,
•
podstatný rozdíl v z hodnotách mezi vegetativními formami mikrobů a
NSVS ⇒ optimalizace změnou podmínek ohřevu možná.
Sterilace nekyselých potravin
•
základem inaktivace bakteriálních spór,
•
podstatný rozdíl v z hodnotách mezi spórami mikrobů a NSVS ⇒
optimalizace možná,
•
platí tedy zásada, že z hlediska maximálního uchování NSVS je
žádoucí aplikovat co nejvyšší teploty po přiměřeně zkrácenou dobu
podle letalitních čar,
•
omezení tohoto pravidla:
o potraviny v nichž se teplo sdílí prouděním,

tekutiny, hrášek v nálevu atd.,

platí téměř beze zbytku zásada vhodnosti co nejvyšších
teplot,

v rozmezí teplot zhruba 130 -135 oC křížení letalitních čar
bakteriálních spór a enzymů ⇒ zvyšování teploty již
neúčinné.
o potraviny v nichž se teplo sdílí vedením,

náplně tuhé ⇒ problémy s přehříváním povrchové vrstvy,

nutno najít kompromis, tj. dostatečně rychlý ohřev a ještě ne
přílišné přehřívání povrchových partií. Řešení:

TZOZ I - 2004/01
teploty 120 -125 oC,
62

vhodná geometrie obalů.
4.1.6 Způsoby vyhodnocení účinnosti sterilačního zákroku
potravin“:
•
metoda W:
τn
W=
•
1
∫τ 1 U .dτ
metoda F:
τn
F =
1
∫τ 1 L .d τ , kde L = 10(t-121,1)/z
• matematická metoda.
4.1.7 Výroba kompotů
Princip: kompotem se rozumí sterilované ovoce celé nebo dělené, obvykle
zalité cukerným roztokem a konzervované tepelnou sterilací. Základním
požadavkem na hotový výrobek je pokud možno zachovat původní (typický)
tvar, vůni, barvu, popř. i chuť.
Stručný typický postup výroby:
• viz schémata linek pro švestkový a broskvový kompot na konci kapitoly,
• předběžné práce - praní a třídění ovoce, odstopkování, odpeckování,
loupání, dělení,
• vlastní technologické operace: předváření, vyjímečně barvení, plnění do
obalů,
zalévání
nálevem,
odvzdušňování,
uzavírání,
sterilace,
chlazení, skladování, vnější úprava (leštění, etiketování).
Podrobný postup výroby, základní technologické problémy.
Výběr suroviny
• vzhledem ke kusovitosti náročnější něž pro jiné typy zpracování,
• vhodné sorty - viz předmět Konzervárenské suroviny,
63
TZOZ I - 2004/01
• správná technologická vyzrálost:
o
obvykle konzumně zralé ale ještě tuhé,
o
často i větší rozdíly oproti konzumní zralosti (ryngle, angrešt,
ořechy, atd.),
o
optimální zachování barvy, tvaru (nepříznivé přezrání plodů i
jejich nedozrání), chuti, vůně atd.,
o
souvisí i s optimálním zachováním oxylabilních látek.
• bělodužninné ovoce - přednost sorty s neúplným terminálním oxidasovým
systémem (po zranění),
o
významný zejména obsah tříslovin (broskve < 0,045 % tříslovin,
> 0,11 % tříslovin již nevhodné; hrušky, kdoule, jablka analogie).
Skladování suroviny
•
viz předmět Konzervárenské suroviny,
•
zásadně chladírenské sklady, skladování v řízené atmosféře.
Zábrana povrchovému hnědnutí
•
principem - enzymové hnědnutí,
•
loupané bělodužninné ovoce,
•
významné zejména při diskontinuální výrobě, rychlé kontinuální
zpracování tento problém eliminuje,
•
hlavní zásada - veškeré operace a manipulace až po naplnění konzerv
a sterilaci musí být velmi rychlé, přesto u některých bělodužninných
sort hrozí tmavnutí,
•
proto někdy noření do roztoků ⇒ tzv. antioxidační máčení
o
funkce:
a) zábrana přístupu O2, popř. zábrana činnosti oxidáz a peroxidáz,
b) ad a) + bělící účinek,
c) ad b) + zpevnění rostlinného pletiva,
o
TZOZ I - 2004/01
máčení napomáhá prodýchávání tkáňového kyslíku,
64
o
nořit do roztoků nutno ihned po oloupání, vyjímkou plody po
chemickém loupání v horkých roztocích (nutno okamžitě
doinaktivovat živé pletivo blanšírováním).
Máčecí roztoky:
Ad a) zábrana přístupu O2, popř. zábrana činnosti oxidáz a peroxidáz
•
voda - přílišné botnání pletiv zejména na řezných plochách a
vyluhování ⇒ neužívá se,
•
roztoky NaCl:
o
koncentrace 0,5 - 2,0 %,
o
poměrně vysoký osmotický tlak ⇒ surovina nebotná,
o
zpracovat do 30-60 minut, jinak hrozí šednutí pletiv, ztráta
konzistence pletiv na řezu atd.,
o
•
po provedení máčení nutno slaný roztok oprat, chuti nevadí.
roztok kyseliny citronové:
o
koncentrace 1 - 2 %,
o
snížení pH na řezných plochách ⇒ omezení činnosti oxidáz,
o
vazba Cu2+ ⇒ omezení činnosti oxidáz.
Ad b) roztoky sami aktivně bělící
•
roztoky kyseliny askorbové:
o
postačují koncentrace v desetinách procenta,
o
drahé ⇒ nepoužívané,
o
možné problémy spojené s aplikací kyseliny askorbové v
prostředí s přebytkem kyslíku (DAK základem pro anaerobní
oxidace), v máčecích roztocích by nemuselo vadit.
•
roztoky siřičitanů:
o
koncentrace v desetinách procenta,
o
inaktivují PPO i blokují fenolické látky,
o
odbarvují už oxidací vzniklá dosud nezpolymerovaná barviva,
o
problémy:
65
TZOZ I - 2004/01

hygienické námitky (hledání náhrad - sirné aminokyseliny,
zatím pouze v teoretické oblasti),

odbarvení přirozených barviv,

ztráta aromatických látek,

ztráta vitaminu B1,

konzervace do plechu ⇒ neodstraněný SO2 příčinou
mohutných korozí:
H2SO3 + 4H+ +2Sn → S + 3H2O + 2Sn2+
S + 2H+ + Sn → H2S + Sn2+ ↔ SnS + 2H+

proto vždy sířit s mírou a ve slabých roztocích nikdy
plynem.
Ad c) máčení chránící před rozrušením řezných ploch ovoce
•
•
roztok kyseliny citronové a pyrosiřičitanu Ca:
o
dříve používáno i v praxi,
o
SO2 bělí a Ca zpevňuje.
roztoky obsahující Ca2+ ionty:
o
velké množství nejrůznějších návrhů,
o
anorganická forma - 2% CaCl2, vápená voda,
o
organické soli - 2% levulan, 2% mléčnan, nasycený roztok
citranu atd.,
o
roztok pektinesterázy (pektázy) + Ca soli,
o
smysl vždy stejný - Ca zhrubňuje koloidy a váže se na pektinové
látky (pektany),
o
problémy: alkalizující Ca soli zvyšují pH řezných ploch u ovoce
⇒ podpora enzymové oxidace.
Předváření - blanšírování
•
viz dříve,
TZOZ I - 2004/01
66
•
u kompotu se od blanšírování ustupuje, resp. blanšírování splývá se
sterilací.
Zábrana plování kompotů
•
•
přechodné plování,
o
nálev je zpočátku prakticky vždy specificky těžší než ovoce,
o
po několika dnech až týdnech se vyrovná a ovoce klesne ke dnu.
trvalé plování
o
plody obsahovaly před zalitím příliš mnoho plynu v pletivu a při
sterilaci nebyly dostatečně prohřáty,
o
jahody obsahují okolo 12 obj. % plynů, jablka 25-30 % atd.,
o
plování způsobí i malý zbytek plynů (500-600 x lehčí než
plody),
o
opatření proti:

předváření - viz dříve, některé ovoce nelze předvářet
(jahody),

předslazení - zahřátí v dostatečně koncentrovaném
cukerném roztoku:

zabraňuje též dodatečnému scvrkávání plodů ve
sterilované konzervě,

dříve se provádělo sycením cukerným roztokem za
normálního tlaku, nověji pod vakuem,

plyny se v plodech rozepnou, po zchlazení se na jejich
místo nasaje cukerný roztok,

plody
napřed
ztratí
vodu
(buněčná
blána
semipermeabilní) pak ale přijmou část nazpět s
cukrem, dáno pružností (bobtnavostí) odvodněného
pletiva (buněčná blána permeabilní),
67
TZOZ I - 2004/01

plody se tedy nejprve smrští, přičemž tato změna je
tím nevratnější čím je vyšší původní koncentrace
cukru.
Klasické předslazování (dle Kyzlinka)
•
plody do plochých nádob,
•
přelít 60 -70 oC horkým roztokem (30%) cukru,
•
popřípadě nechat přejít varem a pak vychladnout,
•
nechat 24 hodin v klidu při normální teplotě ⇒ plody příjmou část
cukru,
•
roztok slít a doplnit cukrem na 40 %,
•
ohřát a znovu nalít na ovoce + dalších 24 hodin v klidu,
•
plnit do konzerv,
•
nálev se připraví ze slitého roztoku,
•
příliš zdlouhavé, v praxi se neprovádí.
Zjednodušené sycení (dle Kyzlinka)
•
syrové plody do kotlíku a předehřát ⇒ zrušit semipermeabilitu a
rozepnout plyny,
•
přelít 36-40% cukerným roztokem 80-100 oC teplým, popř. nechat
přejít varem podle toho co konzistence plodů snese,
•
nechat vychladnout a stát přes noc,
•
není-li nálev správně koncentrovaný, tedy upravit nálev,
•
sterilovat (doporučuje se o 3-6 min déle než u blanšírovaných plodů).
Zhodnocení proslazování
•
takto upravené plody se při proslazování trochu scvrknou, avšak při
sterilaci se už nemění,
•
celý proces zdlouhavý, diskontinuální,
•
nebezpečí infekce,
•
v praxi se dnes neprovádí.
TZOZ I - 2004/01
68
Proslazování pod vakuem
•
další navrhovaná možnost,
•
odvzdušnění plodů (< 130 torr po dobu 2-10 min),
•
zalití plodů pod vakuem nálevem, (evakuace předem zalitých jahod
byla málo úspěšná),
•
zrušení vakua, roztok vtlačován tlakem atmosféry do plodů,
•
po zrušení vakua se přístroj otevře a košíky se surovinou se
vyzvednou, nálev se zahřeje a jahody se jím zalijí jinak obvyklým
způsobem (po naplnění do sklenic nebo plechovek).
Zhodnocení proslazování pod vakuem
•
výhodou rychlejší postup,
•
nevýhodou opět diskontinualita,
•
problematická evakuace za studena ⇒ buněčná blána stále
semipermeabilní, nálev vniká jen do intercelulárních prostor ⇒ z
tohoto hlediska by bylo teoreticky vhodnější provádět s předehřátými
plody,
•
v praxi se nevyužívá !!!!
Plnění do obalů
•
klasickými obaly konzervové sklenice nebo plechovky,
•
plnění plodů:
o
velké kusy - ručně na pásech (nepravidelné tvary - hrušky, půlky
meruněk či broskví, míchané kompoty, atd.),
o
pro rovnání se užívá jehlic a pinzet, ovoce se nemá brát rukama,
o
kulaté a drobné plody se sypou a střásají, popř. ručně rozhrnují,
o
kruhové
plnící
stoly,
pásové
plničky
s
automatickým
dávkováním násypkami, bubnové plničky atd.,
69
TZOZ I - 2004/01
o
přecpání i neplnost u sklenic ⇒ nevzhlednost výrobku, snížení
jeho prodejnosti,
o
množství náplně:

obvykle dána tzv. vsádková hmotnost, těžko se kontroluje,

někdy byly snahy plnit co se vejde,

dnes žádána záruka hmotnosti odkapaného podílu:

pro výrobce obtížné,

odběratel získává diferenci jistoty,

stávají se závažnými všechna opatření vedoucí k
náhradě plynů v plodech nálevem,

s rostoucí koncentrací výchozího nálevu hmotnost
odkapaného podílu naopak klesá.
Zalévání nálevem
•
naplněná konzerva se zalévá nálevem obvykle horkým,
•
plničky:
o
sprchová plnička nálevu,
o
syrupéry - objemové dávkovače, nálev veden po stěnách, aby se
vypudily bubliny plynů.
Příprava nálevu
•
nálev je roztokem cukru a kyseliny popř. dalších přísad,
•
koncentraci cukru a kyseliny určíme z látkové bilance:
o
koncentrace cukru:
M1.r1 + M2.r2 = M3.r3,
M1 + M2 = M3,
kde M je hmotnost, r refrakce, index 1odpovídá hodnotám
vztaženým k ovoci, 2 k nálevu a 3 k hotovému kompotu.

hledáme r2, M3 určíme jako V3.ρ3, ρ3 z tabulek k r3,

pokud má ovoce pecky, je nutné jejich hmotnost nejprve
odečíst od M1 a M3,
TZOZ I - 2004/01
70
o

méně výhodná možnost výpočet přes objemy,

praxi různé nomogramy.
koncentrace kyseliny - opět bilance kyseliny a dopočet množství
nutného dodat nálevem
o
viz. příklady výpočtu na konci kapitoly.
Možnosti zábrany oxidací kompotů úpravou nálevů
•
přísady kyseliny askorbové:
o
ochrání přírodní vitamín C,
o
zabraňuje hnědnutí,
o
brání plesnivění,
o
vrací původní barvu přechodně zhnědlému ovoci (pokud barviva
ještě nezpolymerovala),
o
nutné ale přídavky AK doprovodit důkladnými zákroky
odstraňujícími kyslík (u kompotů často problém),

mnoho zoxidované AK ⇒ hnědnutí,

reakce DAK s aminokyselinami,

polymery kyseliny 2,3-diketogulonové,

nelze u ovoce zbarveného antokyany (alespoň ne za
podmínek doposud v provozech převládajících).
•
přídavek granulované glukozooxidasy (+kataláza) – drahé!!!
•
hydrokoloidy (LM pektin) - bez vlivu, spíše snižují výraznost
aromatu,
•
cukr - v obvyklých koncentracích zřetelně zlepšuje antioxidační efekt,
vyšší koncentrace (stále ještě v kompotových úrovních) se už
neprojevily pokud jde o barvu, příznivě ale ovlivnily aroma (jahody,
maliny).
Stratifikace nálevu
•
po zalití nálevem pozvolné vyrovnávání koncentrace mezi plody a
nálevem,
71
TZOZ I - 2004/01
•
není stejnoměrné ⇒ nahoře se tvoří roztok méně koncentrovaný než
dole,
•
tento stav trvá i několik měsíců ⇒ ruší konvekční prohřívání náplní,
brání proudění nálevu.
Barvení kompotů
•
aplikace barviv jako aditivních látek podléhá hygienickým předpisům,
•
v současnosti upraveno směrnicí MZ č. 53/2002 Sb.,
•
barviva přírodní, přírodně identická a syntetická,
•
barvení mědí – nesmí se,
•
barvení kompotů - dva různé přístupy:
o
barvení nálevu, klasický případ jahody:

barvivo rozpustné v kyselém prostředí ⇒ aplikuje se do
nálevu,

o
příklad azorubin při barvení jahod.
barvení plodů, nálev je čirý, klasický případ třešně:

zbarvuje se jen vrstvička pod slupkou,

barvivo musí být v kyselém prostředí nerozpustné, aby se
pod slupkou plodu srazilo,

aplikuje se do nekyselého blanšírovacího roztoku,

příkladem erythrosin (dnes snad již jen koktejlové třešně či
třešně v míchaných kompotech).
Exhaustace
•
snaha odstranit z obsahu sterilovaných výrobků plyny,
•
důvody:
o
kyslík podporuje oxidace,
o
plování plodů,
o
možnost nadměrného tlaku v head-space prostoru sterilovaného
produktu (viz dále).
TZOZ I - 2004/01
72
Příčiny tlaku v konzervě během sterilace
•
parciální tlak vodní páry:
tlak
2 5
(kPa)
teplota 18 33
(oC)
•
10
20 40 60 80 100 120
150 180
200
240 270 300
46
61 76 86 93 100 105
111 117
121
126 130 134
rozpínání nevypuzeného plynu:
o
v ideálním případě podle stavové rovnice p.V/T = konst.,
o
z podmínek při plnění a sterilaci lze snadno spočítat vzrůst tlaku
způsobený plynem v obalech, jejichž objem se působením tlaku
podstatněji nemění (sklenice Twist-Off),
o
v obalech se změnou vnitřního objemu v důsledku změny
vnitřního tlaku (konzervové plechovky) výpočet složitější.
•
teplotní objemová roztažnost náplně:
o
při její minimální stlačitelnosti (voda zmenší objem při tlaku 0,1
MPa o 0,005 % ⇒ lze zanedbat),
o
důsledkem tepelné roztažnosti a nestlačitelnosti náplně zmenšení
objemu volného prostoru v obalu při sterilaci:
V2 = V1 – ∆VN a ∆VN = V1.β.(T2-T1),
kde V2 a V1 jsou objemy volného prostoru při teplotě T2 a T1, VN
je objem náplně a β je koeficient objemové roztažnosti kapaliny
(pro vodu β(20oC)=0,00020 K-1, β(100oC)=0,00075 K-1 ⇒
objem volného prostoru ve sklenici OM 720 se během záhřevu z
20 na 100 oC změní zhruba o 30 ml). Správně by se měla ještě
započítat roztažnost obalu (v našem případě činí řádově setiny
ml).
•
další faktory - změna rozpustnosti plynů, uvolnění plynů z pletiv,
vznik plynných degradačních produktů
73
TZOZ I - 2004/01
Úroveň přetlaku v obalu během sterilace lze ovlivnit hlavně objemem
„vzduchové komůrky". Ten:
•
obecně tím větší čím větší bude vzrůst teploty od naplnění ke sterilaci,
•
závisí na provedení a účinnosti předchozích odplyňovacích zákroků
(viz dále),
•
běžně činí u kyselých konzerv asi 5-6 % z objemu obalu (asi o 2 %
více než roztažnost náplně),
•
správně odvzdušněná konzerva má vykazovat 40-60 kPa podtlaku ⇒
detekce podle prohnutí víčka nebo vakuometry,
•
větší problémy při sterilaci nekyselých potravin.
Zákroky eliminující obsah plynů v náplních kompotů:
•
předváření či proslazování,
•
antioxidační máčení,
•
evakuace okolí plodů před zalitím,
•
odplynění nálevu, tj. plnění za horka,
•
typ použitého obalu a způsob zavírání,
•
jsou-li tyto zákroky nepostačující, nutno zařadit tzv. exhaustor:
o
soustava dopravníků na nichž otevřené a naplněné obaly
prováděny vyhřívaným prostorem při teplotách 75-85 oC po 5-10
minut,
o
obecně záhřev na 100 oC po 1 hodinu odstraní všechny plyny z
plodů (cca 60 oC po 1 hod. = 90 oC po 10 min. ⇒ odstranění cca
50 % plynů),
o
exhaustor dnes většinou eliminován,
o
nevýhodou další energeticky náročné zařízení,
o
provedení odvzdušnění závisí na konkrétních podmínkách
v závodě.
TZOZ I - 2004/01
74
Sterilace
•
dle zásad pro kyselé potraviny ⇒ pasterace,
•
u kompotů sterilace prakticky výhradně v obalu (resp. dosterilování po
horkém rozlivu),
•
zavírání - vakuové nebo parovakuové,
•
sterilátory viz dříve.
•
chlazení konzerv
Způsob přípravy zboží před sterilací:
•
k disposici jsou jen diskontinuální sterilátory ⇒ konzervy se před
sterilací hromadí:
o
zásada - teplota konzerv před uzavřením maximálně 50 oC (jinak
nežádoucí teplotní prodlev v koších),
o
studené ovoce zalít horkým nálevem,
o
horké ovoce zalít nálevem studeným,
o
možné
antioxidační
zákroky
sporné
neboť
odvzdušnění
nedokonalé.
•
kontinuální sterilátory
o
lze použít důkladnějších deaeračních zákroků a uzavírat
konzervy za horka,
o
neodvzdušněné ovoce zalít horkým nálevem a vést parním
exhaustorem (cca 10 min),

pozvolný prohřev plodů i nálevu,

hrozí dlouhé prodlevy v poloteplé oblasti,

přijatelné pro velké plody,

případné důkladnější odvzdušnění může nastat až při
sterilaci.
o
rozvařivé ovoce předem odvzdušněné a při plnění chladné (např.
po předslazení):

o
plnit horký nálev a provést exhaustoren kratší dobu.
drobnoplodé ovoce kontinuálně předvařené:
75
TZOZ I - 2004/01

plnit za horka,

zalévat horkým nálevem,

zavírat parovakuově,

kontinuálně přivádět ke sterilaci výdrží,

tento způsob je nejúčelnější, neboť umožňuje:

dosáhnout dokonalého odvzdušnění,

fortifikaci
(přídavky
kyseliny
askorbové,
popř.
v kombinaci s glukozooxidázou mohou mít smysl).
Posterilační úpravy konzerv
•
usušení,
•
uskladnění + termostatová zkouška,
•
etiketování,
•
přepravní balení,
•
expedice.
Příklady výpočtu koncentrace nálevů při výrobě kompotů:
Kompot z ovoce bez pecek
Broskve půlené neloupané
Spočtěte recepturu na přípravu nálevu na kompot z půlených neloupaných broskví.
Máte k dispozici surovinu o refraktometrické sušině 10 % a kyselosti 0,7 %. Pro hotový
výrobek v obalu S 4/1 je předepsána vsádková hmotnost 2200 g, celková hmotnost
3600 g, obsah cukru 14 % a obsah kyselin 0,5 % (všechny údaje v procentech jsou
vztažena na hmotnost).
Co víme:
Složení suroviny:
10 % Rs
0,7 % kyselin
Složení výrobku:
14 % Rs
0,5 % kyselin
Hmotnostní poměry výrobku:
vsádka ovoce
2200 g
celkem
3600 g
nálev 3600 - 2200 = 1400 g
Bilance obecné složky:
m1 c1
+
hmotnost složky +
v surovině
m2 c2
=
hmotnost složky =
v nálevu
Bilance kyselin:
2200.0,7 + 1400.c2 = 3600.0,5
TZOZ I - 2004/01
⇒
76
m3 c3
hmotnost složky
ve výrobku
c2 = 0,19 %
Bilance cukru:
2200.10 + 1400.c2 = 3600.14
⇒
c2 = 20,3 %
Nálev na kompot z půlených neloupaných broskví podle zadání má obsahovat 0,19 % kyseliny
citronové a 20,3 % cukru.
Meruňky půlené
Spočtěte recepturu na přípravu nálevu na kompot z půlených meruněk. Máte k dispozici
surovinu o refraktometrické sušině 9 % a kyselosti 1,1 %. Pro hotový výrobek v obalu
S 4/1 je předepsána vsádková hmotnost 2200 g, celková hmotnost 3700 g, obsah cukru
17 % a obsah kyselin 0,6 %.
Řešení je obdobou předchozího příkladu:
Složení nálevu: obsah cukru
28,7 % ⇒
ovoce je dostatečně kyselé, není třeba přidávat
kyselinu do nálevu
Skutečný obsah kyselin ve výrobku:
m1.c1 + m2.c2 = m3.c3
⇒
c3 = 0,65 %
2200.1,1 + 1500.0 = 3700.c3
Kompot z ovoce s peckou
Švestky celé
Spočtěte recepturu na přípravu nálevu na kompot z celých švestek. Máte k dispozici
surovinu o refraktometrické sušině 9 % a kyselosti 1,1 %, která obsahuje 15 % pecek.
Pro hotový výrobek v obalu S 4/1 je předepsána vsádková hmotnost 2320 g, celková
hmotnost 3800 g, obsah cukru 17 % a obsah kyselin 0,8 %.
Co víme:
Složení suroviny:
9 % Rs
1,1 % kyselin
15 % pecek
Složení výrobku:
17 % Rs
0,8 % kyselin
Hmotnostní poměry výrobku:
vsádka ovoce
2320 g
celkem
3800 g
nálev 3800 - 2320 = 1480 g
Bilance obecné složky:
(m1- mP) c1
+
m2.c2
=
(m3 - mP) c3
hmotnost složky +
hmotnost složky =
hmotnost složky
v surovině
v nálevu
ve výrobku
V peckách je obsah cukru a kyselin nulový, proto jejich hmotnost při bilanci odečítáme od hmotnosti
suroviny i výrobku.
mP = 0,15.2320 = 348 g
Bilance kyselin:
⇒
c2 = 0,40 %
(2320 - 348).1,1 + 1480.c2 = (3800 - 348).0,8
Bilance cukru:
(2320 - 208,8).9 + 1480.c2 = (3800 - 208,8).17
⇒
c2 = 28,4 %
Nálev na kompot z celých švestek podle zadání má obsahovat 28,4 % cukru a 0,40 % kyseliny
citrónové.
Třešně s peckou
Spočtěte recepturu na přípravu nálevu na kompot z třešní. Máte k dispozici surovinu o
refraktometrické sušině 11 % a kyselosti 0,5 %, která obsahuje 10 % pecek. Pro hotový
77
TZOZ I - 2004/01
výrobek v obalu OM 720 je předepsána vsádková hmotnost 430 g, celková hmotnost
700 g, obsah cukru 17 % a obsah kyselin 0,5 %.
Řešení je obdobou předchozího příkladu:
Požadované složení nálevu:
obsah cukru
obsah kyselin
TZOZ I - 2004/01
25,6 %,
0,98 %.
78
79
TZOZ I - 2004/01
TZOZ I - 2004/01
80
4.1.8 Sterilovaná zelenina
Princip:
•
sterilovaná zelenina celá nebo dělená, obvykle zalitá slaným nebo
sladkokyselým roztokem, konzervovaná tepelnou sterilací,
•
analogie kompotů,
•
dva základní typy - kyselé a nekyselé konzervy.
Problematika velmi různorodá, podrobnosti k jednotlivým druhům nutno hledat v
podrobnějších učebnicích technologie. Členění problematiky sterilované zeleniny
v předmětu TZOZ:
•
dvě typické linky nekyselé - hrášek a fazolové lusky,
diskuse
o
problematiky
výroby
nekyselých
zeleninových
sterilovaných konzerv bude probrány u hrášku. Důvody:
•

nejvýznamnější konzerva tohoto typu,

technologie výroby snad nejpropracovanější,

relativně složitá výroba,

ostatní zeleniny zmíněny jen příležitostně.
jedna typická linka kyselá – okurky,
Sterilovaný hrášek
Stručný postup výroby (viz schéma výrobní linky na konci kapitoly):
•
předběžné operace: luštění, praní, třídění,
•
vlastní technologie: blanšírování, (třídění ?), plnění, sterilace,
chlazení, etiketace, distribuce.
Vlastní technologický postup podrobně:
Výběr suroviny
Požadavky na surovinu:
•
odolnost proti „červovitosti” a plísním,
•
dlouhé, široké lusky, tupé lusky se dobře otevírají, zobákovité špatně,
81
TZOZ I - 2004/01
•
stejnoměrná vyspělost semen v lusku i lusků na rostlině,
•
semena volná, jemné konzistence, cukernatá bez škrobu,
•
barva semen jasně zelená, nenašedlá,
•
chuť zcela sladká, nenahořklá,
•
musí být tzv. „dřeňový hrášek“ nikoli tzv. „cukrový“ (konzumuje se i
se slupkou, u nás se nepěstuje) ani tzv. „hrášek na vylupování“ (
těchto odrůd se některé u nás vyskytují),
•
optimální stupeň zralosti:
o
vhodná semena biologicky nezralá,
o
starší semena příliš škrobnatá ⇒ problémy v konzervě,
o
rychlé dozrávání hrášku ⇒ rozhodují hodiny ⇒ význam
rychlých metod stanovení optimální zralosti,
o
obsah cukru má činit cca 5 %,
o
obsah vitaminu C má být > 250 mg.kg-1,
o
problémy s přezrálým hráškem:

neuspokojuje chuťově,

tvorba
mléčného
zákalu
až
rosolu
(zmazovatění
škrobových zrn),

podporuje také zapaření nebo dlouhý prodlev mezi
blanšírováním a sterilací ⇒ vše v důsledku permeabilizace
buněčných stěn.
Možnosti objektivního určení správné zralosti:
•
penetrometrie:
o
přístroje různé konstrukce,
o
určuje se síla potřebná k nabodnutí nebo až probodnutí většího
počtu zrn,
o
•
výhodná jednoduchost a přitom objektivnost metody.
na základě hmotnosti zrn:
o
nutno eliminovat vliv velikosti zrn ⇒ stanovuje se hmotnost
daného počtu zrn z vybrané velikostní frakce,
TZOZ I - 2004/01
82
o
•
založeno na vyšší měrné hmotnosti škrobu.
podle obsahu látek nerozpustných v alkoholu
o
extrakce v Soxhletově aparatuře,
o
rozlišení podle obsahu látek nerozpustných v alkoholu (PAN ve
hmotnostních % vztažených na původní hmotu):
•

< 10 % PAN ⇒ příliš mladý, řídký hrášek,

11 - 15 (20) % PAN ⇒ optimální hrášek pro konzervaci,

> 22 % PAN ⇒ přezrálý hrách.
nejlepší ranný hrášek červnový (jižní Morava), po letních vedrech
jakost již méně uspokojivá,
•
prodloužení sezóny ⇒ výsev i sklizeň rozložit na etapy, nutná
kombinace ranných, středně pozdních i pozdních sort.
Transport hrachu do konzervárny
•
•
hlavní zásady:
o
transport rychlý,
o
uložení co nejkratší,
o
obojí pokud možno za chladu.
manipulace s hráškem během transportu
o
doprava otrhaných lusků po ruční sklizni - již cca 40 let
neexistuje,
o
transport hrášku vyluštěného na poli,

bez chlazení:

intenzivní dýchání (nezralé, poškozené pletivo),

údržnost maximálně 2-4 hodiny,

cukr se rychle prodýchává, z části se mění na
kyseliny,

uvolňování tepla ⇒ nebezpečí zapaření,

zaschlá šťáva na povrchu zrn se později při praní
nesnadno odstraňuje.

s chlazením:

transport v nádržích s ledovou vodou nebo drtí,
83
TZOZ I - 2004/01

co nejméně vody (cca zrna : vodě = 2:1),

ztráty cukru velmi malé (a to i výluhem) ⇒ asi 3 %
na 40 km,
o

kysnutí nepatrné,

ztráty vitamínu C pod 6 % na 40 km,

působí i jako antioxidační máčení.
transport hrášku na hrachovině:

vhodnější zejména pro kratší vzdálenosti,

výtěžnost cca 16 kg hrášku na 100 kg hrachoviny,

stroje na luštění hrachu – viz kapitola 3.4).
Třídění podle velikosti
•
tři základní velikosti < 7,5 mm, 7,5-9,5 mm a > 9,5 mm,
•
někdy třídění až na 5 velikostí,
•
nejčastěji bubnové třídičky.
Antioxidační máčení zeleniny
•
málo obvyklé, při transportu (hrášek) nebo pro případ nevyhnutelných
prodlev u světlé zeleniny,
•
navrhováno spíše vyjímečně:
o
hrášek:

návrhy máčet v 2% roztoku Na2CO3 nebo NaHCO3,

cílem potlačit feofytinaci chlorofylu i tvorbu hnědošedých
derivátů feofytinu s Fe2+ a Sn2+ v plechovkách,

o
v zásadě se nedoporučuje, důvody:

hrášek po sterilaci měkne,

podpora uvolňování škrobu,

alkalizace pletiva ⇒ podpora destrukce vitamínu C.
květák:

doporučuje se máčet v cca 0,2% roztoku pyrosiřičitanu po
30 minut,

TZOZ I - 2004/01
cílem udržet bílou barvu,
84

zhodnocení:

námitky proti aplikaci SO2, (ve výrobku by mělo zbýt
asi 10-40 mg SO2.kg-1),

zlepšení stability bílé barvy včetně zábrany růžovění
(DAK + aminokyseliny)

zlepšení stability kyseliny askorbové,

pozor na redukci SO2→H2S→SnS v konzervových
plechovkách z pocínovaného plechu.
o
světlá kořenová zelenina (petržel, celer, pastyňák atd.)

před sušením doporučováno místo blanšírování máčení
v cca 1% roztoku kyseliny citronové (viz. kapitola o
sušení).
Předváření zeleniny
•
hlavní cíle známé, viz kapitola 4.1.3,
•
rozdíly oproti ovoci, resp. specifika blanšírování zeleniny:
o
zelenina se blanšíruje prakticky vždy, kromě rajčat, ředkviček,
okurek a cibule,
o
otázka zlepšení chuti a aroma blanšírováním v důsledku výluhu
nežádoucích složek,

košťáloviny (čeleď brukvovitých) –sirné těkavé látky
působící nepříjemné typické aroma této zeleniny,

o
odhořčení papriky - výluh kapsaicinu.
lepší odolnost pletiva zelenin k ohřevům:

způsobuje větší obsah bílkovin ⇒ pevnější a odolnější
pletiva,
o

lze nořit do vroucí vody,

lze použít parní blanšery,

lze blanšírovat delší dobu.
oxidační enzymy zeleniny odolnější vůči teplu než v ovoci ⇒
nutné delší ohřevy,
85
TZOZ I - 2004/01
o
následuje-li termosterilace postačuje při blanšírování pouze
inaktivace na přiměřeně nízkou zbytkovou aktivitu - reinaktivaci
enzymu se zabrání během vlastní sterilace
o
bělodužninná zelenina – květák:

doporučovány přídavky kyseliny citrónové 0,1-0,15 %
nebo soli 1-2 %, popř. obou najednou,

dostupná hodnocení nejednotná.
Feofytinace chlorofylu
•
vliv
kyselosti
teploty
a
doby
na
přeměnu
chlorofyl→feofytin→feoforbidy,
•
lze ovlivnit prostředím při předváření,
•
předváření hrášku - relativně nejlépe prostudováno
o
voda má být co nejčastěji vyměňována,
o
doporučováno předváření ve studniční (vodovodní) vodě:

optimální - voda tvrdosti 0,9-1,4 mM CaO (cca 5-8
německých stupňů tvrdosti), odpovídající pH cca 7,6,

tvrdost vody přechodná (karbonátová), trvalá (sulfátová),
celková. 1 německý stupeň = 10 mg CaO.l-1,

doba kolísá mezi 3-8 min,

teplota cca 90 oC,

předvařený hrášek je nutno dokonale oprat a zbavit
zákalotvorných látek a pěny(vyloučený škrob a bílkoviny)
opráním horkou vodou.
o
voda upravená alkalizujícími přísadami, není-li pH a tvrdost
vody optimální

přísada CaO, resp. ekvivalentního množství vápenné vody:

pozor, nejprve se odstraňuje karbonátová tvrdost,
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2 CaCO3 + 2 H2O,
pak úprava na žádanou tvrdost,

TZOZ I - 2004/01
přídavky pod 0,3 mM CaO barvu neovlivní,
86

účinné potlačení feofytinace, barva se udrží pěkně
zelená,

současně se dostaví zpevňující účinek Ca iontů.
přísada sody nebo hydrogenuhličitanu sodného:

testovány dávky 0,05-0,15 %,

potlačí feofytinaci,

činidlo proniká do hloubky, pletiva však měknou ⇒
uvolňování škrobu ⇒ tento způsob tedy zásadně
nevhodný!!!
o
předváření v chlorované vodě:

nedostatek zkušeností s tímto způsobem,

doporučováno v USA kvůli zábraně přenosu infekce B.
stearothermophilus.
o
o
předváření za tlaku:

doporučuje se až do teplot 106 oC,

snadnější inaktivace odolných peroxidáz,

u nás nevyzkoušeno,

lze použít kontinuální šnekový vařák.
paření hrášku:

ačkoliv zelenina, u hrášku nepříliš vhodné,

nadměrné urychlení feofytinace,

snadné poškození konzistence, nemožnost aplikace Ca
iontů.
o
fluidní předehřívání ve směsi pára-vzduch:

nutno vyzkoušet,

analogie předešlého.
Blanšéry
•
viz stať o blanšírování,
•
hrášek obecně i možnost aplikace výměníků, až tlaková sterilace
mimo obal a aseptické plnění,
87
TZOZ I - 2004/01
•
u zeleniny obecně častější aplikace parních blanšerů.
Chlazení po blanšírování – hrášek:
•
analogie kompotů,
•
nekontinuální výroba ⇒ nutno ochladit,
•
kontinuální výroba ⇒ nechladit,
•
ať se chladí nebo nechladí vždy třeba oprat.
Plnění konzerv a zalévání nálevem
•
nálev se plní přiměřeně horký,
•
zelenina obecně
o
velmi často předplňování nádob nálevem (krouhaná zelenina,
sterilovaný kopr, atd.),
o
•
vakuové plničky,
expanzní rezerva:
o
u zeleniny prakticky vždy, neboť při sterilaci zvyšována teplota
oproti podmínkám během uzavírání,
o
cca 5-6 % obsahu nádoby podle teploty náplně, stupně
odvzdušnění a režimu sterilace.
•
horký nálev ⇒ hrášek i fazolka méně želíruje,
•
složení nálevu:
o
sladkokyselé - cukr, ocet, sůl a koření, typický nálev na okurky.
o
slané nálevy, typický příklad hrášek:

běžný nálev cca 1% vodný roztok NaCl a sacharózy,

v hotovém výrobku má být cca 0,9 % soli, nejméně 2,5 %
cukru a maximálně 0,2 % kyselin,

ochucovadla:

zvýrazňují chuť nekyselých zelenin,

glutaman Na (monosodná sůl) nebo jantaran Na,

účinné jen určité disociační formy, ty přítomny
při pH 5-6,5 ⇒ nevhodné pro kyselé potraviny,

TZOZ I - 2004/01
v prostředí by měl být NaCl,
88

obvyklé dávky 0,3-0,5 %, vyšší koncentrace
nepříjemné,

námitky hygieniků ⇒ “syndrom čínských
restaurantů”,

5´-ribonukleotidy - 6-hydroxypurinové deriváty

5´-inosinová k., 5´-guanylová kyselina, 5´xanthinová kyselina,

dávky cca 0,01-0,08 %,

synergický účinek s kyselinou glutamovou.
renativační enzymy:

snaha o obnovu, osvěžení (původní) chuti a vůně
zeleniny ⇒ odštěpení aromatických látek latentně
vázaných na prekurzory,

preparáty připravovány z hořčice,

opravdu typické aroma jen z enzymů získaných z téže
plodiny ⇒ problém v obrovské spotřebě suroviny na
výrobu enzymu ⇒ v ceně,

o
enzym nutno přidat ve formě, ve které přežije sterilaci
kyselina askorbová:

doporučována pro květák,

50-30 mg.kg-1,

pozor na růžovění (DAK + aminokyseliny → nitrilodideoxyaskorbová kyselina),
o
soli Ca2+ - viz dříve.
Exhaustace
•
viz kompoty,
•
při plnění za horka a kontinuálním zpracování odpadá.
89
TZOZ I - 2004/01
Uzavírání
•
parovakuové x vakuové.
Sterilace
•
podle charakteru sterilované zeleniny,
•
kyselé konzervy ⇒ viz kompoty,
•
nekyselé ⇒ v autoklávu podle zásad pro nekyselé potraviny,
•
hrášek:
o
typicky nekyselá konzerva,
o
mezi blanšírováním a sterilací maximálně 40 minut,
o
výhodná sterilace v rotačním autoklávu.
Sterilátory nekyselých potravin - viz dříve
Posterilační úkony ⇒ viz kompoty
Sterilovaná fazolka
Princip:
•
obdoba výroby hrášku,
•
sterilují se celé lusky nebo krájené (délka cca 3 cm),
•
slaný nálev, cca 0,9 % soli v hotovém výrobku, kyselost < 0,2 %,
•
někdy sterilace v kyselém nálevu (kyselost cca 0,8 %) ⇒ polotovar
pro výrobu salátů.
Vlastní technologie:
Viz schéma linky, možné odlišnosti od schématu nebo zpracování hrášku:
sklizeň:
•
dnes již výhradně mechanická,
•
principem trhací buben na čele pojízdného stroje, který odpruženými
ocelovými prsty trhá z keříčků lusky,
•
obvykle trhací buben kombinován s přihrnovačem keříků,
TZOZ I - 2004/01
90
•
ještě ve sklízecím stroji lusky suchým čištěním (profukováním)
oddělovány od lehčích příměsí (listy, prach, zbytky stonků atd.) a na
speciálních oddělovacích elementech (otočný buben z lišt) se oddělují
těžší , rozměrnější příměsi, tj. větší shluky stonků.
zařízení pro rovnoměrný přísun fazolky k výrobní lince
•
brání nerovnoměrnosti v přísunu suroviny vysypávané z přepravních
obalů,
•
ležatý buben otáčející se kolem podélné osy,
•
plášť tvořen drátěným sítem (průměr drátu cca 3 mm, průměr ok cca 5
mm),
•
na vnitřní straně spirálovitě nastavené lopatky zajišťující průchod
suroviny bubnem,
•
průchodem bubnem fazolky rovnoměrně rozděleny a nesměrovány,
•
na konci vynášeny plynule pásovým dopravníkem,
•
přitom často suché čistění, ventilátor profukuje vyprazdňovací
dopravník, kamínky a hrudky zeminy vypadávají i vlastním bubnem.
rozdělování párových lusků (srostlic)
•
párové lusky neboli srostlice jsou typické pro mechanicky sklízenou
surovinu, je to svazek fazolek s úponky na části stonku,
•
rozdělování srostlic na stroji zvaném „deklastr“, také někdy
roztrhávač (z angl. cluster = hrozen, chomáč),
•
princip činnosti:
o
ležatý ocelový buben otáčející se podle
podélné osy,
o
na vnitřní straně osm řad po šesti spirálově
nasazených ocelových zahnutých prstů,
o
fazolky prochází bubnem z jedné strany na
druhou, přitom zachyceny prsty a vyneseny
do horní části bubnu, kde je odřezávací zařízení,
o
možné i jiné uspořádání (viz obrázek)
91
TZOZ I - 2004/01
čištění fazolek:
•
častá kombinace suchého, pneumatického čištění a praní,
•
pračky běžně vzduchové nebo vibrační.
velikostní třídění
•
třídění lusků podle příčného průměru
•
provádí se na bubnových třídičkách, kdy buben tvořen podélnými
tyčemi, jejichž vzdálenost lze nastavit,
•
v horní části se mezery mezi tyčemi rozšíří a uvízlé fazolky spadnou
zpět do bubnu,
•
fazolky požadované velikosti propadají
•
stroje konstruovány na třídění lusků o průměru až do 16 mm, běžně se
však zpracovávají lusky o průměru 4 – 8,5 mm ⇒ speciální třídičky,
•
třídění někdy zařazováno i za odšpičkování.
odšpičkování lusků
•
odřezávání obou koncových částí lusku,
•
buben s vlnovitými štěrbinami v plášti, v nich se koncem zachytí
lusky (šíře štěrbin se volí podle velikosti fazolek a pohybuje se od 4
do 5 mm,
•
na vnější povrch bubnu přitlačovány nože odřezávající proniklé konce
lusků,
•
odstranění sklerenchymatické „struny“,
•
i
stroje
kombinující
odšpičkování
na
vnější
straně
bubnu
s odřezáváním stonků a úponků pomocí nožů uvnitř bubnu (systém
Herbort)
o
odšpičkování klasicky vně bubnu, štěrbiny ale rovné
o
uvnitř bubnu kruhové segmenty s výřezy podobnými jako
v roztrhávači
o
segmenty se otáčí a unáší zachycené lusky na dva přiléhající
kruhové nože, ty odříznou stonky a úponky,
TZOZ I - 2004/01
92
o
během průchodu suroviny bubnem dochází k rozřezání stonků a
úponků na malé kousky, ty propadají štěrbinami v bubnu. Aby se
štěrbiny nezanášely, posřikuje se buben vodou s trysek.
•
nutné ruční dočištění nebo separátory neodšpičkovaných fazolek
(kvalitní odšpičkovačky pracují s cca 95 % účinností):
o
buben se štěrbinami v plášti, v nich se neodšpičkované fazolky
zachytí slabším koncem a jsou vyneseny do horní části bubnu,
kde rotační kartáč otáčející se souhlasně s bubnem a shrnující
uchycené lusky na dopravník procházející horní částí bubnu, ten
je ze stroje vynáší.
o
odšpičkované fazolky strojem jednoduše procházejí, neboť po
odříznutí špičky nezapadnou silnější koncovou částí do štěrbiny
bubnu.
řezání
•
konzervárensky zpracovávány fazolky celé nebo příčně popř. podélně
krájené
•
příčné řezačky:
o
nejčastější turbinové řezačky (Jedinstvo, JØRGENSEN atd.):

násypka s rotujícím dnem rozděleným do sekcí, které
přivádějí fazolky k řezacím komůrkám,

v nich stacionární nože s danou roztečí (běžně od cca 10 do
30 mm)
o
•
možná i jiná řešení.
podélné řezačky:
o
podélně orientované lusky na dopravníku přiváděny proti
kruhovým nožům s danou roztečí,
o
•
mezi noži ocelové prsty odstraňující z mezery pokrájené fazolky.
někdy řezání až po blanšírování (snížení ztrát výluhem)
dále technologie analogická hrášku, při plnění celých nebo podélně nakrájených
lusků často využíváno ruční plnění.
93
TZOZ I - 2004/01
zelené fazolky se kromě sterilace také zmrazují i suší
Další nekyselé sterilované zeleninové konzervy
•
sterilovaná kukuřice v slanosladkém nálevu,
•
sterilované olivy,
•
sterilované brambory,
•
kořenová zelenina - nálev mírně slaný, polotovary pro přípravu
omáček a polévek:
•
o
celer,
o
mrkev,
o
petržel,
o
červená řepa,
o
černý kořen,
o
pastyňák.
chřest.
Příklady výpočtu koncentrace nálevů při výrobě sterilované zeleniny:
Surovina nic nevnáší
Sterilovaný hrášek ve slaném nálevu
Pro výrobek sterilovaný hrášek ve slaném nálevu v obalu OM 720 je předepsána
vsádková hmotnost hrášku 460 g, celková hmotnost obsahu sklenice 690 g a obsah
NaCl ve výrobku 0,9 %. Jak připravíte 1 tunu nálevu?
Co víme:
obsah 1 sklenice
z toho vsádka
nálev dopočteme
690 g
460 g
690-460 = 230 g
Bilance NaCl:
obsah NaCl v 1 sklenici hotového výrobku (= obsah NaCl v nálevu):
0,009.690 = 6,21 g, tj. v 230 g nálevu
přepočet koncentrace NaCl v nálevu přímou úměrou:
6,21 g NaCl ....... 230 g nálevu
x g NaCl ........... 1000 g nálevu
x = 6,21.(1000/230)= 27 g/kg nálevu, na 1 t tedy = 27 kg
Dopočet hmotnosti vody v nálevu:
1000 - 27 = 973 kg
TZOZ I - 2004/01
94
1 t nálevu na sterilovaný hrášek ve slaném nálevu podle zadání připravíme rozpuštěním 27 kg soli v
973 kg vody.
Příklady výpočtu tlakových poměrů v obalu během sterilace:
Sterilujeme hrášek ve slaném nálevu ve sklenicích S 735 s Twist off uzávěrem. Objem
vsádky je 695 ml. Sklenice se uzavírají parovakuově s podtlakem 0,075 MPa, teplota
uzavírání je 20 °C. Vypočtěte přetlak, kterým budeme muset působit na počátku
chlazení, aby tlakový spád přes obal nebyl větší než 100 kPa.
Při výpočtu zanedbejte objemovou roztažnost obalu a stlačitelnost náplně.
Teplota sterilace je 121 °C, objemová roztažnost pro vodu je při
20 °C ... 2·10-4 /K,
121 °C ..2·10-4 /K.
Co víme:
S 735 Twist off ⇒
V0 = 735 ml
objem náplně
Vn = 695 ml
podtlak při uzavírání
0,075 MPa
teplota při uzavírání
t1 = 20 °C, T1 = 293,15 °C
teplota při sterilaci
t2 = 121 °C, T2 = 394,15 °C
(na konci výdrže předpokládáme stejnou teplotu)
objem. rozt.
β20°C = 2·10-4 /K
β121°C = 8,6·10-4 /K
rozdíl teplot
Objem headspace:
na poč:
průměr:
∆T = 101 °C
β = 5,3·10-4 /K
V1 = V0 - Vn = 735 - 695 = 40 ml
na konci výdrže V2 = V0 - Vn ( 1 + β ∆T ) = 735 - 695 ( 1 + 5,3·10-4.· 101 ) = 2,8 ml
Tlak v konzervě při uzavírání:
100 - 75 = 25 kPa
Tlak nasyc vodní páry při 20 °C = 2,3 kPa (z tabulek)
⇒
Tlak vzduchu v konzervě při uzavírání
p1 = 25 - 2,3 = 22,7 kPa
Na počátku i na konci je v obalu stejný počet molekul, mění se teplota, objem a tlak
- platí stavová rovnice plynů
pV = nRT
p1 ⋅ V1 p2 ⋅ V2
=
R ⋅ T1 R ⋅ T2
⇒
Tlak vzduchu ve sklenici při 121 °C:
p2 = 436 kPa
Tlak nasyc vodní páry při 121 °C = 204,9 kPa (z tabulek)
⇒
Celkový tlak vzduchu ve sklenici při 121 °C:
p2 = 436 + 204,9 = 640,9 kPa
Tlak ve sterilátoru při chlazení může být maximálně o 100 kPa nižší než tlak v obalu
⇒
540,9 kPa
Ptáme se na minimální přetlak
⇒
min 440,9 kPa
Pozn.:
(raději 450 kPa)
Celý výpočet předpokládá dokonalé blanšírování a žádný vznik plynů degradací.
95
TZOZ I - 2004/01
TZOZ I - 2004/01
96
97
TZOZ I - 2004/01
Sterilované okurky
Patrně
nejslavnější
tuzemská
zeleninová
konzerva.
Z historie
zpracování okurek na Znojemsku:
Podle historických pramenů můžeme říct, že okurka byla do
Znojma poprvé dovezena v roce 1571 opatem louckého kláštera
Šebastianem Feytatem z Čepiroh ze vzdálené Indie. (Mnicha
provází pověst, že ač nebyl vysvěcen za kněze, protože v klášteře
byly nedobré poměry, byl jako rytíř jmenován opatem, aby udělal pořádek.).
Okurky byly pěstovány v zahrádkách jako léčivé rostliny, ze kterých se užívalo
semeno jako lék proti moru. Staly se však brzy i pochutinou a v roce 1628 při
příležitosti Znojemského sněmu byly císaři Ferdinandovi II podány okurky při
hostině. Teprve v 1. polovině 19. století se začalo s polním pěstováním okurek.
Znamenalo to značné rozšíření produkce, ale i občasné odbytové potíže a tyto
pak daly vzniknout živnostenskému zpracování okurek mléčným kysáním. V
městských záznamech o udělování živnostenských oprávnění je uvedeno, že v
roce 1863 bylo Täkle Heneschové vydáno povolení vyrábět a prodávat
"gesäuerte Gurken - kysané okurky". Vzápětí následovalo další vydávání
povolení. Rok 1865 se považuje za rok vzniku zpracování okurek na
znojemského. Postupně vznikaly další provozovny a v závěru 19 století jich bylo
již mezi 20-30. K dalšímu rozvoji došlo po prvé světové válce, až jejich počet ve
Znojmě a přilehlém okolí dosáhl čísla 52. Hospodářská krize v 30 letech jejich
počet snížila. Do roku 1926 se okurky zpracovávaly výhradně mléčným
kvašením, manufakturním způsobem ve 21 živnostenských firmách. Prvé
sterilované uměle okyselené okurky zavedl Tarnovský v Lednici na konci 20. let
minulého století.
Stručný postup
•
přípravné operace - mytí, třídění
•
plnění, zavírání, sterilace, posterilační úpravy
TZOZ I - 2004/01
98
Technologický postup podrobně
Výběr suroviny
•
okurky tzv. nakládačky,
•
surovina má být: zdravá, sytě zelená, nezavadlá, bez skvrn, štíhlá
(nedeformovaná), „trojúhelníkový“ průřez, přiměřeně bradavčitá
(optimální málo větších bradavek), nehořknoucí,
•
nepřehnojená N ⇒ sklon k měknutí,
•
nepřerostlé - nehodí se pro sterilaci, vysilují půdu,
•
degenerace při aplikaci neodborně vypěstovaného semene,
•
snaha nalézt pěstební a sortovní podmínky, za kterých nebudou
nakládačky hořknout - kukurbitacin (steroidní glykosid),
•
doba zpracování 40 dnů (konec léta - žně),
•
skladování při chladírenských teplotách.
Praní
•
•
nutné dlouhé odmáčení ve studené vodě:
o
zbotnání nečistot,
o
osvěžení povadlé suroviny.
vlastní praní v kartáčových pračkách nejrůznější konstrukce +
opláchnutí pitnou vodou,
•
dříve se okurky po oprání píchaly, nemá praktický prospěšný vliv.
Třídění
•
obvykle podle tloušťky, správnější by bylo podle délky,
•
velikosti < 5 cm, 5-7 cm, 7-9 cm, 9-12 cm, 12-15 cm, nad 15 cm a
křivé,
•
podle průměru < 25 mm, 30 mm, 38 mm, 50 mm (řezy), 55 mm
(řezy), nad 55 mm se nevykupují,
•
typické použití lanových třídiček.
99
TZOZ I - 2004/01
Plnění a zavírání
•
plnění okurek na plničce nebo zcela ruční, větší nutno skládat do
sklenic,
•
pokud přidáváno koření a čerstvá zelenina pak ručně na dno nádob,
•
dnes převážně esence koření,
•
zalití nálevem, vždy horkým,
•
sprchové plničky, výhodné s přítlačným pásem,
•
problémy s celým kořením při zavírání,
•
při zavírání často nutné přečnívající plody ručně nebo strojně
dotlačovat,
•
nálev - svářen předem, složení cca na 100 l:
o
17 litrů 10% octa ,
o
výsledná kyselost má být cca 1 % kyseliny octové v nálevu,
Balaštík 0,8 %,
o
němci doporučují 2-2,5 % kyseliny octové,
o
jiné kyseliny než ocet zhoršují konzistenci,
o
2,5 kg soli, v produktu cca 1 %,
o
5 - 7 kg cukru, cca 4 % v produktu,
o
podle chuti koření:
TZOZ I - 2004/01

dnes prakticky výhradně extrakty koření,

cibule - cca 10 g na kilo produktu, fytoncidy,

kopr - cca 15 g na kilo produktu, fytoncidy,

mrkev,

křen – fytoncidy,

hořčičné semeno - cca 15 g.kg-1, fytoncidy,

celý pepř - cca 0,17 g.kg-1, fytoncidy,

nové koření,

někdy paprika, ředkev, thymián, estragon,

nedoporučovány: koriandr, hřebíček,

překořenění okurek vede k hořknutí.
100
Sterilace
•
sterilace jako kyselé potraviny,
•
pro plechovky vhodné rotační kontinuální sterilátory,
•
obecně podle letalitních čar pro kyselé hmoty,
•
sterilovat dříve nežli kyselina pronikne do plodů ⇒ lepší údržnost
konzistence,
•
doporučované podmínky, doby včetně vzestupu teploty a chlazení:
o
P 1/1 85 oC /35 min – rotace,
o
P 5/1 85 oC /45-55 min – rotace,
o
S 1/1 85-90 oC /30-35 min.
Posterilační úpravy
viz dříve
Další kyselé zeleninové konzervy
•
celer,
•
květák,
•
marinované zelí,
•
zeleninové saláty,
•
směsi kořenové zeleniny ve sladkokyselém nálevu,
•
paprika v sladkokyselém nálevu s olejem.
Výpočet nálevu
Okurky v kořeněném nálevu
Pro výrobu okurek v ostře kořeněném nálevu do sklenic OM 370 je předepsána
hmotnost vsádky 230 g, hmotnost nálevu 110 g, obsah kyselin 0,7 %, obsah soli 0,7 % a
obsah cukru 4 %. Jak připravíte 1 t nálevu, pokud obsah cukru v okurkách je 2 % ?
Máte k dispozici 10% ocet.
Co víme:
složení výrobku:
složení suroviny:
0,7 % kyselin
0,7 % NaCl
4%
cukru
2%
cukru
101
TZOZ I - 2004/01
hmotnostní poměry výrobku:
vsádka 230 g
obsah 340 g
nálev = 340 - 230 = 110 g
Bilance soli:
celkový obsah NaCl v 1 sklenici hotového výrobku (= obsah NaCl v nálevu):
0,007.340 = 2,38 g tj. v 110 g nálevu.
přepočet koncentrace NaCl v nálevu přímou úměrou:
2,38 g NaCl ....... 110 g nálevu
x g NaCl ........... 1000 g nálevu
x = 2,38.(1000/110) = 21,6 g/kg nálevu = 21,6 kg/t
Bilance kyseliny: = bilanci soli (výsledný obsah soli i kyselin v hotovém výrobku má být stejný), tedy
21,6 kg kyseliny octové na tunu nálevu. Pozor na nutnost přepočítat na skutečnou koncentraci octa
pomocí nepřímé úměry:
21,6 kg 100% octa
x kg 10% octa
x = 21,6.(100/10) = 216 kg 10% octa / 1 t nálevu
Bilance cukru:
cukr vnášen do výrobku nálevem i okurkami, pro 1 vsádku:
okurky
Mo.co
230.0,02
4,6
nálev
hotový výrobek
Mn.cn
=
Mv.cv
110. cn
=
340.0,04
110. cn
=
13,6
cn
=
(13,6-4,6)/110
cn
=
0,0818
požadovaná koncentrace cukru v nálevu tedy činí 8,18 g cukru na kg nálevu, tj. 8,18 kg/t.
+
+
+
Dopočet vody v nálevu:
1000 - 21,6 - 216 - 81,8 = 680,6 kg
Složení 1 t nálevu na okurky v ostře kořeněném nálevu podle zadání bude:
21,6 kg NaCl, 216 kg 10% octa, 81,8 kg cukru a 680,6 kg vody.
Zelí s křenem a cibulí
Spočtěte recepturu na 1 t nálevu na zelí s křenem a cibulí, znáte-li recepturu výrobku:
surovina
zelí bílé
cibule
křen
olej
nálev
obsah soli
obsah kyseliny octové
obsah cukru
vsádková hmotnost či koncentrace
v hotovém výrobku (kg/100 kg)
66,5
13,3
6,7
4,2
9,3
0,95
0,5
6
pozn.
Rs = 3,5 %
Rs = 4,5 %
10% ocet
Nálev doplní obsah soli, kyselin a cukru, vše ostatní tvoří tzv. pevnou vsádku (90,7 kg).
TZOZ I - 2004/01
102
Bilance soli:
Mcelk.ccelk = Mvs.cvs + Mnal.cnal
100.0,0095 = 90,7 . 0 + 9,3 . cnal
cnal = 0,102 kg/kg, tj. 10,2 hm%
Bilance cukru:
cukr vnáší zelí a cibule:
Mcelk.ccelk = Mzeli · czeli + Mcib · ccib+ Mnal.cnal
100 . 0,06 = 66,5 . 0,035 + 13,3 . 0,045 + 9,3 . cnal
cnal = 0,3305 kg/kg, tj. 33,05 hm%
Bilance kyselin:
obdobně
cnal = 0,0538 kg/kg, tj. 5,38 hm% 100% octa = 53,8 hm% (10% octa)
Přepočet na 1 t nálevu:
1 % z 1000 kg = 10 kg
⇒
10,2 % soli =
102 kg
33,05 % cukru = 330,5 kg
53,8 % octa =
538 kg
970,5 kg přísad
Kolik vody?
1000 - 970,5 = 29,5 kg
4.1.9 Hotové pokrmy
Viz předmět „Průmyslová výroba hotových pokrmů“
•
typy hotových pokrmů:
o
chlazené pokrmy (sous-vide),
o
zmrazované pokrmy,
o
tepelně sterilované pokrmy,
o
dehydratované (sušené) pokrmy.
•
specifické nároky na recepturu,
•
dříve zmiňovány jen sterilované pokrmy (viz schémata linek).
103
TZOZ I - 2004/01
4.2 Výroba sušeného ovoce a zeleniny
4.2.1 Základy teorie sušení jako metody konzervace
Sušení je obecně proces, při kterém se odstraňuje z pevného materiálu vlhkost
odpařováním do proudu plynu. Vložíme-li vlhký materiál do prostředí vlhkého
TZOZ I - 2004/01
104
vzduchu, kde je tenze páry menší než na povrchu materiálu, dochází
k odpařování kapaliny z jeho povrchu. Vlhkost přechází z povrchu materiálu do
vzduchu. Je-li tenze par nad povrchem sušeného materiálu stejná jako nad vodní
hladinou, tj. materiál je dosti vlhký, nezávisí rychlost odpařování na průměrné
vlhkosti materiálu. V této fázi tzv. I. období sušení je rychlost sušení
ovlivňována pouze rychlostí difůze vlhkosti do vzduchu a není závislá na době
sušení za předpokladu neměnných vlastností a podmínek proudění sušícího
vzduchu.
Po dosažení tzv. kritické vlhkosti materiálu (ck) poklesne vlhkost jeho
povrchu natolik, že při dalším sušení již bude tenze par nad povrchem materiálu
vždy nižší než nad povrchem vody. Vlhkost povrchu materiálu a tím i rychlost
sušení je pak závislá na poměru rychlosti difůze vlhkosti materiálem a rychlostí
difůze do sušícího vzduchu. Tuto fázi pak nazýváme II. obdobím sušení, kdy
rychlost sušení s časem klesá. Kritická vlhkost materiálu není hodnota
konstantní, je závislá na povaze a stavu materiálu a na vlastnostech proudícího
vzduchu.
Jak se tenze par vlhkosti nad povrchem materiálu blíží tenzi par okolního
vzduchu, rychlost sušení se zmenšuje až se asymptoticky blíží nule. V materiálu
pak zbývá tzv. rovnovážná vlhkost (cr), kterou již není možné za daných
podmínek sušení z materiálu odstranit.
V rovnovážném stavu má vlhkost v materiálu i v prostředí stejný
termodynamický stav, jenž lze definovat pomocí chemického potenciálu µ:
µ = µ0 + RT ln a
kde µ0 je chemický potenciál odpovídající standardnímu stavu, R je plynová
konstanta, T je teplota a a je termodynamická aktivita dané substance – vody.
Chemický potenciál je intenzivní veličina, která je funkcí všech proměnných,
určujících stav soustavy. Pomocí chemického potenciálu lze formulovat obecnou
podmínku rovnováhy ve vícesložkové soustavě o několika fázích tak, že soustava
je v rovnováze, jsou-li hodnoty µ libovolné složky ve všech fázích stejné.
Chemický potenciál má funkci analogickou s funkcí teploty a tlaku. Tak jako
teplotní rozdíl je příčinou sdílení tepla z jednoho tělesa na druhé, lze rozdíl µ
105
TZOZ I - 2004/01
považovat za příčinu chemické reakce nebo snahy látky difundovat z jedné fáze
do druhé. Při rovnovážném stavu vlhkosti materiálu v určitém prostředí má voda
v materiálu i prostředí stejnou hodnotu µ. Protože jsou shodné µ0, R a T, musí být
shodná i hodnota a, resp. aw – aktivity vody. Proto lze definovat aw na základě
parametrů prostředí - poměrů parciálních tlaků vodní páry nad potravinou p voda
povrch
voda
(viz dále).
a syté vodní páry nad volnou vodní hladinou pladina
Základní principy konzervace sušením:
•
konzervace sušením – dehydratace, tj. odnímání vody potravinám tak,
aby snížení aktivity vody v produktu učinilo tyto stabilními z hlediska
činnosti mikroorganismů,
•
sušení metodou anabiotickou (osmoanabióza),
•
voda v potravinách vázána na hydrokoloidy, pevnost vazby různá, při
odstraňování vody sušením toto stále obtížnější (voda volná → voda
imobilizovaná → pravá hydratační voda),
•
při sušení v nesmí dojít k nevratné dehydrogenaci koloidů, v praxi
však určité nevratné změny nevyhnutelné, má-li být produkt údržný
(teoreticky by neměla vlhkost klesnout pod 16-20 % u rostlinných
produktů, u živočišných 23-28 %),
•
vodní aktivita:
aw =
p voda
povrch
p
voda
hladina
=
o
mírou mobilnosti vody,
o
vztah k osmotickému tlaku:
aw =
o
RVV
100
C H 2O
18
n
C H 2O
C
+∑ i
18
i =1 M i
tento vztah pro potraviny nevhodný, aktivních složek mnoho,
neuvažuje vliv makromolekulárních látek,
o
TZOZ I - 2004/01
vyjádření pomocí RRV,
106
•
o
sorpční izotherma,
o
vliv aw na změny v potravinách.
sorpční izotherma
o
závislost vlhkosti na RRV,
o
rozdíl mezi průběhem závislosti při adsorpci a desorpci vlhkosti,
o
tři základní oblasti
o
oblast A

adsorpce monomolekulární vrstvy vody,

konkávní tvar vzhledem k ose RRV,

vazebná energie závisí na charakteru povrchové vrstvy,
struktuře potraviny a chemickém složení, samozřejmě
především s ohledem na fyzikální a chemické vlastnosti
vody.
o
oblast B

odpovídá adsorpci dalších vrstev vody

voda stále ještě poměrně pevně vázaná

parciální tlak vodní páry se snižuje v přítomnosti malých
kapilár,

o
vazebná energie je především kondenzační teplo.
oblast C

odpovídá
kondenzaci
vody
v pórech
materiálu
a
následnému rozpouštění ve vodě rozpustných složek,

voda je přítomna i ve velkých kapilárách,

je dostatečně volná, aby se mohla zúčastnit chemických
reakcí a působit jako rozpouštědlo,

parciální tlak vody je ovlivněn rozpuštěnými složkami a
částečně i předchozími vrstvami vody.
107
TZOZ I - 2004/01
Sorpční isoterma (oblast A - sorpce a desorpce pravé hydratační vody, oblast B-voda
pevně vázaná, oblast C-voda relativně volná)
4.2.2 Technologie zpracování ovoce a zeleniny při sušení
Sušené ovoce a zelenina
Princip: odnětí vody, jako prostředí nutného pro život rozkladných mikrobů a
z největší částí i pro funkci nevítaných enzymů (oxydáz). Děje se na zařízeních sušárnách - popsaných ve všeobecné technologii.
Stav v ČR:
•
Severofrukt a.s., Trávčice – sušení ovoce i zeleniny:
o
cca 8000 t sušené zeleniny za rok,
o
suší se prakticky vše (hrášek, karotka, celer, petržel, pastyňák,
cibule, špenát, zelí, natě.
•
Lukavice u Letohradu – menší provoz,
•
Mníškov – sušárna brambor.
TZOZ I - 2004/01
108
Požadavky na sušené ovoce a zeleninu:
•
odejmout právě tolik vody, kolik je nutné pro řečený účel:
o
nedosušené ovoce se snadno kazí ve skladišti,
o
zbytečně dlouho a vysoko sušené trpí ztrátami na jakosti:

ztráty termolabilních látek, tj. vitaminů, barviv, ale i ztráty
hrubých živin, např. cukru,

•
botnavost.
názory na stupeň vysušení jsou v podrobnostech různé, záleží nejen na
povaze ovocné hmoty, ale i na podmínkách ve skladu (teplota, RRV,
atd.), kde bude sušenina uložena:
o
obsah vody u ovoce bohatého na cukr nejvýše 15-20 %, u jiného
ovoce a zeleniny max. 5-10 %:

za těchto podmínek by produkt měl být stabilní i při
nevýhodnějších skladovacích podmínkách,

vyšší náklad s delším sušením i scvrknutí ovoce se vyplatí,
je vyváženo trvanlivostí,

trvanlivost
po
vysušení
se
nedá
nahradit
sířením
v normálním měřítku,

výhodou i vyšší odolnost dobře vysušeného ovoce vůči
hmyzu.
o
dříve se pro jablka uvádělo výhodných zpravidla 23% vody,
o
Cruess zjistil, že obsah vody nad 23 % již způsobuje nejisté
skladování (při 24-30 % dříve nebo později plesniví - s více než
30 % vody brzy kvasí, leda že by bylo velmi silně sířené),
o
•
podrobněji viz základy konzervace,
vliv relativní vlhkosti skladiště již byl připomenut v souvislosti se
sorpční izothermou, přitom je důležité si uvědomit:
•
vlhkost by bylo výhodné redukovat nejen k bodu, kdy už nerostou
plísně, ale až k bodu, kdy se zmírní činnost oxidáz (v těchto oblastech
vlhkostí rychlost oxidací roste s vlhkostí):
109
TZOZ I - 2004/01
o velmi je lze omezit v ovoci, vysušeném až na 9-10 % vody,
o nelze to ve stejné míře nahradit ani sířením, ani předehřátím na 80
°C,
o oba tyto zákroky jsou účinné jen do jisté míry, síření hlavně před
usušením, sušením se většina SO2 vypudí,
o z hlediska jiných parametrů kvality (bobtnání hydrokoloidů,
organoleptické vlastnosti, atd.) však sušení ovoce až na takto nízké
obsahy vlhkosti nevhodné.
•
sušení má být provedeno tak, aby zboží po namočení rychle
nabobtnalo:
o
při tom aby se vrátil co možná původní vzhled, vůně, barva i
chuť ovoce,
o
u některých druhů (švestky, višně) je již dána standardní povaha
sušeného zboží, tj původní vlastnosti po nabobtnání se pak
nežádají.
Stručný pracovní postup:
•
praní ovoce - třídění - odstraňování stonků - odpeckování - případné
antioxidační máčení celých plodů - loupání - dělení apod. - to vše
různě kombinované podle druhu ovoce a požadavků na výrobek noření do roztoků, zabraňujících tmavnění - síření (ev. proslazování,
předváření nebo paření) - sušení - egalisace - balení (ev. lisování) –
ukládání.
•
viz schemata linek.
Podrobný postup:
Surovina
•
při volbě suroviny je třeba dbát, aby byla:
o
základem výtěžnosti co nejvyšší obsah sušiny plodů (celkový, tj.
rozpustná i nerozpustná sušina),
TZOZ I - 2004/01
110

o
u
např. mrkev pro sušení obsah sušiny > 13 % (Trávčice).
barevných
surovin
nutné
maximální
vybarvení,
u
bělodužniných naopak bělost,
o
dostatečně pevná dužnina (pokud je to žádoucí ),
o
zdravá hmota,
o
ovoce lehce loupatelné, s malým jádřincem, resp. aby šla
dužnina snadno od pecky,
o
kromě toho i jiné vlastnosti podle požadavků na jednotlivé
druhy,
•
o
pro výtěžek je významná i velikost plodů,
o
pozor na sortovní vlastnosti,
o
oxidázový systém co nejméně vyvinut.
důležitý je též stupeň zralosti:
o
ve zralejším ovoci je více cukrů a vonných látek,
o
ale ubývá pevnosti dužniny,
o
při dlouhém sušení ovoce částečně „dojde“ – dozraje,
o
kapusta sušená podtržená, aby zůstala zelená,
o
zelí – problém jiné sušení listů a řapíků:

suší se zelí komzumní, né krouhárenské, to má mnoho
cukrů ⇒ snažší neenzymové hnědnutí, konzumní zelí má i
kompaktnější hlávky s jemnými listy.
•
skladování suroviny před sušením v chladírnách, pouze málo citlivé
suroviny (mrkev) lze skladovat přímo.
Přípravné práce:
•
praní až dělení ovoce se provádí (pokud ovšem jednotlivé úkony
přicházejí pro ten který druh výrobku v úvahu) podobně jak bylo
řešeno u výroby kompotů nebo sterilované zeleniny,
•
v Trávčicích neloupou bělodužninné kořeny párou ⇒ nebyla
vyrovnaná barva,
•
třídění vypraného ovoce:
111
TZOZ I - 2004/01
o
pečlivě se vyberou plody napadené houbami (monilie, mukory),
o
zralé ovoce proto nesmíme před zpracováním dlouho skladovati,
o
mírně nahniličené hrušky (hniličení není původů mikrobiálního,
nýbrž chemického) sušit můžeme - z místně nakažených
vadných větších plodů se vadná místa vykrájejí a plody se usuší
na produkt druhé jakosti.
Zákroky vůči enzymům
•
po přípravných operacích následuje zákrok, kterým se mají především
zneškodnit oxydázy, popř. umrtvit buněčné stěny. Toho se v praxi
dosahuje:
•
o
sířením v komorách nebo nořením do roztoků,
o
předvařováním, pařením či jinými tepelnými zákroky,
o
nořením do roztoků omezujících činnost oxidáz,
o
procukřováním, osmotickým předsušením,
o
u některých málo druhů tento zákrok vůbec odpadá.
smyslem těchto zákroků tedy uzpůsobit hmotu pro rychlé a kvalitní
usušení, dlouhé a bezvadné skladování
Síření
•
přes výhrady hygieniků se mu dává doposud přednost „u zranitelných
druhů ovoce“ před technickými procesy,
•
provádí se stykem s roztoky siřičitanů, dříve působením plynného
SO2,
•
účel:
o
ochrana před oxidací jak během a před sušením, tak po sušení,
o
je to důležité zejména pro vitamín C a pro barviva zelenobílých
tónů,
o
TZOZ I - 2004/01
také pro karoten,
112
o
vybělení nepěkných barevných odstínů - redukce ( SO2 se při
tom oxiduje na SO3 ),
o
umrtvení buněčných stěn - jsou pak mnohem prostupnější pro
vypařující se vodu.
•
síření nesmí být přehnáno. Důvody:
o
zboží by dostalo nepěkný (nepřirozeně bílý) vzhled,
o
utrpělo by aroma (aroma váže karbonyly),
o
zůstalo by v něm i po usušení nepřípustně vysoké množství SO2,

různé státy mají různé předpisy o tom, kolik smí být
v usušeném zboží nanejvýš SO2,

ČR:

sušené ovoce 200 mg/kg – 2000 mg/kg, tj. 0,02 % 0,2 %,

•

sušená světlá zelenina 200 mg/kg,

sušené brambory 400 mg/kg,

viz vyhláška MZ ČR č. 298/1997 Sb.
v zahraničí podobné.
v zahraničí, kde je nebezpečí uložení ve vlhku (lodní doprava),
doporučují, aby vždy zůstalo dostatečné množství SO2 v materiálu i
po usušení:
o
někdy požadavek předpisu dolní meze,
o
meruňky si zachovaly při dlouhé lodní dopravě (vlhko) při
obsahu 0,068 % ještě dobrý vzhled, zatím co při obsahu 0,031%
již nepěkně zhnědly (Morris: Nichols a Christie)
Praxe síření:
•
roztokem SO2:
o
Evropská praxe - dává přednost síření v roztocích SO2,
o
materiál se provádí dle možnosti kontinuálně roztokem šiřičitanů
o koncentraci cca 0,5-2,0 %,
o
zařízení z nekorodovatelného materiálu,
113
TZOZ I - 2004/01
o
je lineární vztah mezi koncentrací máčecího roztoku a obsahem
SO2 v ovoci,
o
rychlost pronikání SO2 do plodů i rychlost absorpce se snižují se
snižujícím se pH.
•
plynným SO2:
o
ovoce na lískách do plynotěsné komory, kde se buď:

přímo spaluje síra,

SO2 se sem vede ze síry hořící mimo komoru,

plyn se sem vede přímo z ocelové bomby - to je
nejpohodlnější.
o
mnohem rychlejší pronikání plynu rostlinným pletivem,
o
obtížněji se proces kontroluje z ohledem na reziduální množství
SO2 v materiálu ⇒ ve většině zemí od aplikace plyného SO2
upuštěno.
Příklad vlivu blanšírování a síření na stabilitu kys. askorbové v sušených jablkách (Kyzlink)
Úprava
ihned
4,4
11,54
38,9
24,6
52,7
blanšírováno
plynováno SO2
plynováno SO2
plynováno SO2
plynováno SO2
mg kys. askorbové ve 100g sušiny
po 3 měsících
po 6 měsících
<0,5
2,9
11,36
38,5
21,9
53,0
Paření a předváření:
•
užívá se hlavně pro zeleninu:
o
z této jde SO2 jen velmi obtížně, (ba prakticky vůbec nejde)
vypudit,
o
pletiva zeleniny obecně pevnější, odolnější vůči záhřevu.
•
účel zákroku je týž, jako u síření, tj. zničit enzymy, umrtvit buňky,
•
buňky umrtvuje intenzivněji než SO2 ⇒ rychlejší sušení,
•
není proti němu námitek hygieniků a laiků,
TZOZ I - 2004/01
114
•
vitaminy a oxylabilní látky ovšem tak dobře neochrání, kdyby se mělo
dokonale předehřát, došlo by k rozvaření,
•
u bělodužniné kořenové zeleniny (celer, petržel, pastiňák, atd.) někdy
po blanšírování šedavý odstín po usušení, proto nahrazeno
antioxidačním máčením v 1% kyselině citronové (Trávčice),
•
pro ovoce:
o
význam má hlavně pro švestky, celé hrušky (křížaly ) apod.,
o
pokud se předváří ve vodě, nebývá zákrok delší než 5 minut
(švestka se zas neprohřeje),
o
dříve někdy doporučována přísada alkálií do vařící vody, ta je
ale hygienicky velmi škodlivá, protože ničí úplně vitamin C a
celkem nemá významu (u zeleniny je to něco jiného - tam může
napomáhat ke správné barvě),
o
pokud se paří párou (skříňové či kontinuální tunelové blanšéry)
paří se déle, např. u celých hrušek (dle Švýcarů) až úplně
změknou.
Antioxidační máčení:
•
kvůli zamezení oxidáz lze máčet ovoce ihned po nakrájení v:
o
kyselině citrónové (1% roztok):

zákrok není také zdaleka tak účinný jako síření,

v praxi však využíván např. při sušení jablek, hrušek, atd.
(Trávčice).
o
dříve doporučováno i máčení roztoku kuchyňské soli (2 - 3%
roztok)

zákrok byl málo účinný, smysl: ovoce chráněné solí před
kyslíkem zvenčí, prodýchá kyslík, obsažený v pletivech,
takže jej při dalším zpracovávání nemohou využít oxidázy,

o
ovoce prý dostávalo často špatnou chuť.
dříve i máčení neoloupaných jablek ve vodě - 15-20 oC, 24 hod.:

smysl týž jako u předchozích,
115
TZOZ I - 2004/01
•
zákrok se nesmí přehnat ⇒ hmota se „zadusí“.
Osmotická dehydratace ovoce
Osmotická dehydratace je alternativní způsob předúpravy rostlinných materiálů
určených k sušení. Přestože jde o metodu zmiňovanou v odborné literatuře již několik
desetiletí (Balaštík J.: Konzervace ovoce a zeleniny, SNTL Praha 1975, str. 91) lze její
význam v současné průmyslové praxi charakterizovat jako metodu, jejíž průmyslové
použití nebylo doposud plně dopracováno (Somogyi, L.P., Ramaswamy H.S., Hui Y.H.
(Editors): Processing Fruits: AScience and Technology, Volume 1 - Biology, Principles,
and ApplicationsTechnomic Pub. Co., Inc., Lancaster, Basel, 1996, str. 207). To
znamená, že pro osmotickou dehydrataci nebyl doposud stanoven typický
technologický postup přesně vymezující možnosti a způsob jejího použití.
Osmotická dehydratace je v dostupné literatuře specifikována pouze
principiálně, kdy je charakterizována jako postup, při kterém se vhodně
pokrájené nepovařené ovoce noří do velmi koncentrovaných cukerných roztoků
(Kyzlink: sirup 70 o Brix, t = 50 oC, za 8 h se sníží hmotnost řezů z ovoce o 50
%), nebo někdy je zmiňováno i prosypávání cukrem sypkým. Protože je pletivo
ošetřovaných plodů živé, je zachována semipermeabilita buněčných stěn a proto
je odstraňování vody z ošetřeného pletiva v důsledku rozdílných osmotických
tlaků mnohem intenzivnější než pohyb cukrů, popřípadě dalších rozpustných
složek, oběma směry. Jinak jsou podmínky pro provádění osmotické dehydratace
v praxi zmiňovány pouze velmi obecně. Většinou se předpokládá, že touto
metodou by mělo být odstraněno z plodů cca 50 % přítomné vody, zbytek by měl
být odstraněn následným konvenčním sušením. Důsledkem intensivního
transportu vody z opracovávané suroviny a omezeného pronikání cukru do
pletiva v důsledku semipermeability buněčné stěny je výrazné zmenšování
objemu plodů, snižování jejich hmotnosti, zvyšování obsahu sušiny až
scvrkávání plodů. Uvádí se, že rychlost odvodnění je závislá především na
koncentraci
cukerného
roztoku,
poměru
jeho
množství
k množství
zpracovávaných plodů a teplotě. V literatuře zmiňované teploty se pohybují od
20 oC do 50 oC. Smyslem uvedeného postupu je tedy vytěsnit část vody
TZOZ I - 2004/01
116
osmoticky, ztížit oxidační procesy během následujícího (zkráceného) sušení,
snad i prodýchat kyslík v pletivu.
V České republice se osmotická dehydratace při zpracování ovoce a zeleniny
v současnosti nepoužívá.
Charakteristika ovoce sušeného za použití osmotické dehydratace z hlediska obsahu
rozpustných složek.
Jak bylo uvedeno výše, osmotická dehydratace se používá pro předúpravu ovoce
usnadňující jeho následné sušení a zmírňující nepříznivé důsledky sušícího procesu na
kvalitu, zejména vzhled produktu. V současné době není možné získat spolehlivé
informace o typickém složení rostlinných materiálů ošetřených osmotickou dehydratací,
což odpovídá již zmíněné roli této metody při zpracování ovoce a zeleniny v praxi.
Přesto lze na základě obecné charakteristiky metody předpokládat, že množství
přidaného cukru v hotovém materiálu bude nižší než v produktu kandovaném a to
z těchto důvodů:
•
cukerný roztok je aplikován při relativně nízké teplotě na
neopracovanou (tj. nepovařenou) surovinu. Její pletiva jsou tedy
během osmotické dehydratace, popř. její podstatné části, živá.
Polopropustné buněčné stěny umožňují transport vody z nitra buněk
do okolního cukerného prostředí, zatímco difuze cukru z nálevu do
plodů je omezena pouze na mezibuněčné prostory.
•
doba zpracování v cukerném roztoku je při aplikaci osmotické
dehydratace kratší, neboť se vyžaduje odstranění pouze cca 50 %
vody.
•
významný podíl vody je z produktu odstraněn následným sušením.
•
omezený obsah cukru je také nezbytný proto, aby výsledný produkt
mohl být označován jako sušený. Např. vyhláška MZe č. 332 ze dne
12.12.1997 nepřipouští v sušeném ovoci žádný přidaný cukr.
Z uvedeného je zřejmé, že osmotická dehydratace je velmi blízká procukřování,
kandování (viz kapitola 4.5). Na základě porovnání obou postupů lze tvrdit, že
kandovaný produkt bude obsahovat výrazně větší podíl přidaného cukru než produkt
sušený a předběžně upravený osmotickou dehydratací. Vzhledem k nedostupnosti
117
TZOZ I - 2004/01
oficiálně uznávaného technologického postupu pro osmotickou dehydrataci není možné
výsledný obsah cukru v takto opracovaném ovoci definovat exaktně. Podle odhadu
konzultovaného s odborníky na uvedenou problematiku by však neměl přesáhnout 50 %
z celkového obsahu cukerné sušiny hotového produktu.
Neexistence oficiálně uznávaných zásad aplikace osmotické dehydratace však
umožňuje velmi volný výklad rozsahu působení cukerného roztoku na rostlinné pletivo
při její aplikaci. V důsledku pouze teoretického vymezení osmotické dehydratace tak
lze za tuto metodu označit i postupy velmi blízké kandování a dokonce i postupy
v proslazování přecházející. Stačí pouze upravit volbu podmínek zpracování, tj. zvýšit
teplotu cukerného roztoku, prodloužit dobu jeho působení, atd.
Při posuzování konečného produktu by při rozhodování o označení způsobu
konzervace, tj. zda je výrobek ovocem kandovaným nebo sušeným za použití
osmotické
dehydratace,
měla
být
uvažována
jasně
stanovená
kriteria
charakterizující proslazené ovoce. To znamená, je-li obsah refraktometrické
sušiny vyšší než 70 % a převážnou část rozpustné sušiny tvoří cukr nepocházející
ze suroviny, musí být produkt deklarován jako proslazovaný (kandovaný) bez
ohledu na formální nebo i skutečné odlišnosti přiznaného technologického
postupu. Rozhodující je totiž princip účinku konzervačního zákroku, kterým je
v tomto případě snížení vodní aktivity přidaným cukrem, způsob jakým tak bylo
učiněno je přitom nepodstatný.
Produkt sušený, předpřipravený osmotickou dehydratací by měl být charakterizovaný
obsahem rozpustné sušiny nad 70 % přičemž podíl cukrů nepocházejících z použité
suroviny by neměl přesáhnout 50 % hmotnosti cukerné sušiny. Je pak otázkou další
diskuse, zda je takový produkt možné deklarovat jako sušený, neboť přítomnost
přidaného cukru odporuje požadavkům stanoveným vyhláškou MZe ČR č. 332 ze dne
12.12.1997 pro sušené výrobky z ovoce a zeleniny.
Některé související údaje dle Kyzlinka:
•
výpočet vzestupu sušiny při osmotické dehydrataci:
Sg =
TZOZ I - 2004/01
Ts .Rw
,
100 − Ts 0
118
kde Ts0 je sušina čerstvých plodů (%), Ts je sušina dehyhratovaných plodů (%),
Rw je hmotnost dehydratovaných plodu vyjádřená v % hmostnosti čerstvých
plodů a Sg je množství sušiny absorbované 100 g čerstvého ovoce (g).
•
výpočet odstraněné vody (WL)
WL = 100.Rw + S g
•
aplikované cukry:
o
sacharosa - výsledek příliš sladká chuť,
o
glukosa (např. 40 hodin při 20 oC nebo 24 hodin při 40 oC ),
lepší,
o
sorbitol (stejný způsob aplikace cukerného roztoku jako uvedeno
pro glukózu) – nejlepší.
•
po uplynutí doby noření se ovoce obvyklým způsobem dosuší,
•
jindy
se
doporučuje
(před
expansním
sušením)
vyloužit
monosacharidy jablek vodou (3-6hod ), pak máčet ve 20 - 40 %
sacharóze několik hodin ⇒ důsledkem méně snadné vlhnutí sušiny.
Vlastní sušení:
•
může se provádět buď volně na vzduchu (na slunci) nebo v sušárnách,
•
sušení sluncem jen v tropických nebo subtropických oblastech se
stalým dobrým počasím (Kalifornie, Egypt, atd.):
o
je to pak nejlevnější způsob,
o
vždy však trvá poměrně dlouho a musí být dodrženy určité
předpoklady, má-li být práce úspěšná (méně zralé ovoce apod.).
•
sušení v sušárnách:
o
rychlejší ⇒ enzymatické pochody nemohou probíhati tak dlouho
jako při volném sušení ⇒ tím se zlepšuje chuť i výtěžek (cukry).
o
uměle sušené ovoce si ponechává více svoji původní nezralou
barvu, zatím co na slunci sušené přijímá barvu ovoce zralého.
•
Trávčice při sušení zeleniny nejprve předsušení při teplotách nad 100
o
C (karotka 115 oC):
119
TZOZ I - 2004/01
o
nejprve osušení, jde o I. fázi sušení ⇒ produkt se nepřehřívá,
o
snížení kontaminace mikroorganismy,
o
odstranění problémů s vlhkostí na vlastní sušárně,
o
vlastní sušení – pásové sušárny, pásy délky 10 m, teploty 60-96
o
C.
•
uspořádání sušáren viz dále.
Chemické změny při sušení
•
druh a intensita závisí od faktorů, hlavně složení ovoce a výšky
teploty v té které fázi,
•
např. bílkoviny se mohou srážet, zbytky škrobu se mohou
hydrolysovat, enzymy a vitaminy se mohou ničit,
•
čím je zahřátí ovocné hmoty nižší, tím je těchto změn méně ⇒ proto
se doporučuje, aby v moderních sušárnách teploty (na vlhkém zboží)
nepřestoupily podle okolností 57 - 82 oC ( Morris ) resp 85 - 90 oC
(Kamenický ),
•
ovoce sušené při vysokých teplotách bývá velmi ztvrdlé, zhnědlé
karamelizací, nahořklé a vůbec s pozměněnou chutí,
•
některé ovoce, na rozdíl od zeleniny, vyžaduje i počáteční teploty
nízké, protože by jinak praskalo (třešně, višně, atd.), např. u višní je
zásadně výhodný (mnoho šťávy, nutnost zatažení otvorů po stopkách)
protiproudé uspořádání sušícího procesu,
•
vždy vyhovuje systém přihřívající sušící vzduch,
•
sušárny proto mají býti opatřeny dokonalou teploměrnou a regulační
technikou (regulační, signalisační teploměry, vlhkoměry apod.).
Třídění usušeného zboží
•
po usušení děleného zboží velikostní třídění, malé a příliš velké podíly
pak často semílány na prach,
TZOZ I - 2004/01
120
•
natě sušeny nařezané, po usušení řapíky oddělovány vyfukováním,
•
na konci by měla být kontrola absence kovových částic (detektor
kovů), popř. třídění usušených částí podle barvy (Trávčice – systém
Sortex).
Uskladnění sušeného ovoce
•
v zásadě platí obecné pokyny (viz Základy konzervace potravin),
•
velmi výhodné uskladňovat při t = 0-4 oC,
•
o
barva ovoce a jeho chuť se ani po několika měsících nemění,
o
při 20 oC již po několika měsících hnědne.
samozřejmě je třeba dbát, aby se nezvyšovala vlhkost ⇒ jinak
nastává:
o
mikrobiální rozklad,
o
při silném síření ovocei krystalace cukrů apod.,
o
vždy nutné vyrovnání mezi vlhkostí ovoce a vzduchu,
o
v průmyslové praxi vždy nutné obaly nepropustné pro vlhkost,
o
v domácnostech některé druhy sušeného zboží (křížaly, houby,
švestky atd.) možno skladovat v průlinčitých (tkaninových)
obalech.
•
u nás se suší hlavně jablka, hrušky, švestky, višně, třešně, šípky,
borůvky, bezinky někdy i jiné druhy ovoce,
•
původně se sušilo v domácnostech ovoce celé, nebo rozkrájené
(švestky), i odpeckované, někdy na krbech, v pecích, v sadech na
primitivních sušárnách a i zde bylo možné připravit kvalitní výrobky,
•
později se sušilo v průmyslových sušárnách,
•
v poslední době na trhu sušené ovoce (švestky) přikonzervované
chemicky,
•
nutná ochrana proti hmyzu (moli):
o
o
indikace – destičky s feromony,
skladové prostory nutné několikrát ročně plynovat.
121
TZOZ I - 2004/01
Sublimační sušení potravin (také kryosikace, lyofilizace)
Princip metody:
Materiál se zmrazí na teploty –25 °C a níže, zmrazování probíhá přímo v komoře
lyofylizátoru, nebo je do ní zmrazená potravina umístěna. Vlastní sušící komora je
evakuována tak, aby tlak uvnitř byl udržován pod 620 Pa. Součástí komory je
kondenzátor, chlazený na teplotu nižší něž je teplota sušeného materiálu (obvykle
kolem – 45 °C), na kterém kondenzuje a namrzá voda odpařená (vysublimovaná)
z potraviny.
Proces sušení probíhá v několika fázích:
•
zmrazení na teplotu nižší než –25°C,
•
snížení tlaku (evakuace prostoru, nebo umístění do evakuované
komory),
•
mírné přihřívání – dodávání tepla nutného k odpařování vody (ale
takového množství, aby nedocházelo k ohřívání prostoru),
•
kondenzace (obsah vodní páry v prostoru sušárny je snižován
chlazeným kondenzátorem).
Oproti jiným metodám sušení dochází k významnějšímu snížení obsahu vody,
nejnižší dosažená vlhkost se u ovoce, zeleniny a dalších materiálů by měla být kolem
2 – 5 % (podle materiálu), tj. nemělo by dojít k odsušení monomolekulární vrstvy vody.
Pokud je odstraněno více vody, podobně jako u ostatních metod sušení, dochází jednak
k nežádoucím oxidačním změnám a mohou se nevratně měnit vlastnosti přítomných
hydrokoloidů. Například dochází k nevratné agregaci a vytvoření trvale tuhé
konzistence.
Při vlastním sušení nedochází k inaktivaci enzymů ani mikroorganismů (enzymové
aktivity budou zachovány ve větší míře než u klasicky sušených). Pro zajištění stability
sušeného materiálu během skladování nebo bezprostředně po rehydrataci před použitím
je třeba přirozeně přítomné enzymy, zejména oxidační, důkladně inaktivovat před
vlastním sušením (obvykle sušení předchází blanšírování nebo jiný typ ošetření např.
sulfitace).
Výhody proti klasických metodám sušení:
Za nízké teploty sušení je potlačena většina probíhajících procesů (fyziologických,
enzymových, chemických i mikrobiologických), materiál si uchová své původní
TZOZ I - 2004/01
122
vlastnosti
(pokud
nedojde
k významnějším
oxidačním
změnám
a
agregaci
hydrokoloidů). Velmi nízký obsah vody neumožňuje tyto změny ani během skladování
sublimačně sušených potravin a proti materiálům sušeným jiným způsobem dochází
pomaleji k degradaci barviv, vitamínů, potraviny jsou také méně deformovány.
Nedojde-li k agregaci hydrokoloidů, sublimačně sušené potraviny rychleji rehydratují a
dosahují vlastností blízkých čerstvé zelenině, ovoci. V některých případech (podle
charakteru suroviny a postupu sušení) může dojít po nabotnání vodou ke změknutí
(rehydratovaná zelenina má měkčí konzistenci než čerstvá).
Sublimačním sušením dojde k vyššímu zakoncentrování, tj. pro získání určitého
množství rehydratovaného materiálu je zapotřebí méně sušeniny. Vzhledem k šetrným
poměrům při vlastním sušení (tj. nízké teplotě sušeného produktu) vyznačují se
sublimačně sušené rostlinné materiály v porovnání s produkty sušenými tradičními
metodami mnoha příznivými vlastnostmi a to zejména:
•
zachování původní barvy, chutě a vůně,
•
minimalizace změn nutričních složek,
•
udržení původních tvaru,
•
snadná a rychlá rehydratace (např. horkou vodou),
•
delší trvanlivost při správném skladování (systém balení),
•
vyšší snížení hmotnosti materiálu,
•
je méně náchylná na změny konzistence.
Nevýhody proti klasických metodám sušení:
Vzhledem k velkému povrchu a menší míře ochrany proti oxidaci odstraněním vody
je nezbytná ochrana citlivých materiálů před oxidací. Lyofilizační zařízení umožňují
připuštění oxidu uhličitého nebo dusíku před ukončením sušení, produkty jsou baleny
v bariérových materiálech vakuově nebo v inertním plynu. Ovocné materiály, jejichž
aroma stejně jako i další oxylabilní složky jsou citlivé k oxidaci, se obvykle suší a po
zpracování skladují s přídavky fruktosového sirupu, sušené částice se opatřují vrstvou
hydrogenovaných rostlinných olejů, bránících oxidačním změnám.
Možné použití sublimačně sušených potravin:
Aplikace sublimačně sušených potravin je
podobná jako potravin sušených
tradičními způsoby. Přitom lze ale s výhodou využít výše zmíněných předností
sublimačně sušených materiálů, kde je výhodou zejména rychlé bobtnání, zachování
123
TZOZ I - 2004/01
původního tvaru a lepší aroma (i v porovnání s expanzně sušenými materiály). Hlavní
oblasti použití sublimačně sušených materiálů jsou asi tyto:
•
instantní polévky (zelený hrášek, karotka, instantní těstoviny, atd.)
popř. další instantní potravinářské výrobky,
•
přípravky k ochucení pokrmů jak pro hromadné stravování, tak
malospotřebitele,
•
snadno rekonstitovatelné přílohy k pokrmům (vybraná zelenina),
•
součásti salátů,
•
sublimačně sušené rostlinné materiály, ovocné i zeleninové, mohou
být nabízeny k přímé konzumaci v suchém stavu jako krekry
samostatně nebo ve směsi s dalšími suchými plody,
•
sublimačně sušené brambory mohou být konzumovány jako
alternativa pražených chipsů,
•
sublimačně sušené maso (pro zvláštní účely – strava např. horolezců;
do instantních polévek),
•
sušené mleté maso (hamburgry, zavářka),
•
sublimačně sušený čaj (zelený, fermentovaný),
•
sušený kávový extrakt,
•
sušené koření (zelený pepř).
Nároky na balení
Vzhledem k větší náchylnosti sublimačně sušených produktů k oxidačním
změnám i tendenci přijímat vodu v porovnání s tradičně sušenými materiály je
třeba používat balení poskytující maximální ochranu proti těmto změnám, tj.
obalové materiály s velmi nízkou propustností pro kyslík (pod 0,5 ml.m-2.d1
.0,1MPa-1), výhodná by patrně byla i aplikace absorbérů kyslíku významně
snižující obsah kyslíku v okolí baleného produktu. Při vlastním balení a
manipulaci se sublimačně sušenou zeleninou i ovocem je třeba provádět všechny
operace maximálně rychle a pokud je to možné v prostředí ochranné inertní
atmosféry.
Zdravotní aspekty
TZOZ I - 2004/01
124
Jak bylo uvedeno je pozitivním rysem sublimačního sušení maximální zachování
nutričních složek sušených materiálů. Je však třeba si uvědomit, že při zpracování
mikrobiálně kontaminované suroviny je zákrok šetrnější také ke kontaminaci (klasické
sušení nezabijí, ale zvýšená teplota má mírný inaktivační účinek).
Sublimační sušení minimálně ovlivňuje stravitelnost bílkovin (denaturací bílkovin
při záhřevu klesá jejich stravitelnost a tím i využitelnost v lidském organismu).
Cena
Cena sublimačně sušených potravin je obecně vyšší než klasicky sušených. Měl by
být nabízen jako zvláštní produkt se speciálními vlastnostmi, ne jako sušená zelenina,
ovoce, a za vyšší cenu, v menších (spotřebitelských) baleních.
4.2.3 Typy sušáren
•
energie k sušení se přivádí jako:
o
prouděním vzduchu,
o
vedením (dotykem s vyhřívanými deskami nebo válci),
o
sáláním (IČ ohřev),
o
mikrovlnným polem,
o
lze využít i vlastní teplo sušeniny (sublimační sušení).
•
k odpaření 1 kg vody je třeba 2303 až 2491 kJ podle podmínek,
•
sušení vzduchem:
o
vlhký teploměr psychrometru udává maximální teplotu vlhkých
partií sušeného materiálu,
o
suchý teploměr psychrometru udává maximální teplotu suchých
částí,
o
rychlost sušení (dána poměrem množství odsušené vody
vztažené na hmotnost sušiny k době sušení) se během procesu
s dobou mění.
•
připomenout průběh teploty sušeniny, rychlosti sušení a vlhkosti
materiálu (viz základy konzervace potravin),
125
TZOZ I - 2004/01
•
rychlost sušení má být optimální podle druhu sušeného materiálu:
o
příliš pomalá ⇒ pomalé, neefektivní, nákladné sušení,
o
příliš rychlá:

nepřiměřené osychání povrchu (nadměrný ohřev, osychání,
kožnatění, omezování difuze vody z nitra opracovávaného
materiálu),

ze šťavnatého ovoce vytéká šťáva ⇒ ztráty,

optimum – nejteplejší a nejsušší vzduch má přijít do styku
s materiálem částečně předsušeným, čerstvé zboží lépe
sušit spíše teplejším ale vlhčím vzduchem a dosoušet se má
naopak vzduchem co nejsušším ale chladným.
•
sušení jednorázově ohřátým vzduchem
o
vztahy mezi tepelným obsahem sušícího vzduchu a jeho
jímavostí pro vlhkost,
o
jednoduché
sušárny
rozličného
technického
uspořádání
(komorové, pásové, tunelové, bubnové, fluidní, atd.)
o
sprayové sušárny:

kapičky o průměru 50-100 µm (1 litr kapaliny povrch 300400 m2), počáteční rychlost 100-200 m.s-1,

sušící vzduch teploty 120-130 oC, rychlost 0,1-0,2 m.s-1,

vysušení za 2-4 s, konečná teplota cca 70 oC,

z hlediska průběhu a rychlosti šetrné k produktu,

velký povrch sušených částic ⇒ náchylnost k oxidacím,

horší využití energie v porovnání s klasickými typy sušáren
(příkon na rozprašování, nedokonalé využití jímavosti
přiváděného vzduchu).
o
kritika sušení jednorázově ohřátým vzduchem

obtížné zajistit rychlé, účinné a ekonomické sušení bez
nebezpečí překročení nebezpečné meze 50 oC pro sušený
produkt,

TZOZ I - 2004/01
souproud:
126

z ekonomických důvodů nutno na počátku příliš
horký vzduch ⇒ nebezpečí rychlého osychání a
přehřívání,

na konci vzduch obtížně dosušuje, odchází relativně
teplý, nevyužitý.

protiproud:

má-li vzduch vysoušet vstupující zboží, pak na konci
nebezpečí jeho připalování,

vstupuje-li vzduch chladnější, aby nepřipaloval, pak
čerstvé zboží sušeno pomalu.
o
•
sušení přihřívaným vzdušným proudem:

vzduch během průchodu sušárnou postupně přihříván,

vzduch nepřivádí veškeré výparné teplo do sušárny,

způsob maximálně šetrný a hospodárný.
sušení přímým zahříváním sušeniny:
o
ekonomičtější uspořádání než sušení vzduchem, přenos tepla
účinnější – kondukcí,
o
vzduch jen odvádí páry vlhkosti,
o
válcové nebo bubnové sušárny (lze i vakuové),
o
mikrovlnné sušárny,
o
IČ sušárny,
o
expanzní sušárny,
o
sublimační sušení (viz dříve).
127
TZOZ I - 2004/01
Linka na sušení brambor a kořenové zeleniny
TZOZ I - 2004/01
128
129
TZOZ I - 2004/01
4.3 Výroba zmrazovaného ovoce a zeleniny
4.3.1 Princip metody
•
k zastavení všech mikrobiálních i enzymových dějů nutné prudké a
dostatečně hluboké zmrazení,
•
problémy:
o
potrhání pletiva a desorganisace pochodů v něm v důsledku
tvorby ledu (objem ledu o 1/11 zvětšen oproti vodě).
o
ireversibilní denaturace, koagulace koloidů (bílkovin) v důsledku
odnímání vody (čím nižší teplota, tím vyšší zpomalení
denaturační reakce vlivem teploty ale podpoření vlivem vyššího
zakoncentrování „tekutého“ prostředí). možnosti omezení tvorby
ledu (vitrifikace, zmrazení po proslazení, prosolení, předsušení atd.).
Využití vztahu:
∆t=-K.m/M,
kde ∆t (oC) je snížení bodu tuhnutí, m (g/kg) je koncentrace
rozpuštěné látky, M je relativní molekulová hmotnost rozpuštěné
látky a K (oC) je kryoskopická konstanta (K=R.T02/1000.lo, kde
lo je skupenské teplo tání, pro vodu 334,9 kJ/kg), která je různá
pro různá rozpouštědla a nezávisí na druhu rozpuštěné látky, pro
vodu činí 1,85.
•
o
oblast tvorby ledu v potravinách –0,5 – -2,5 oC
o
oblast maximální tvorby ledu do –6 – -8 oC
zásady správného postupu:
o
o
zábrana tvorby velkých krystalů ledu, proto nutné:

rychlé zmrazení,

nekolísající teplota,

přídavek osmoticky aktivních látek (dehydrofreezing).
dostatečně nízká teplota:

TZOZ I - 2004/01
-25 oC a méně až do cca –35 oC,
130

-18 oC pro delší skladování málo, avšak výhodnější u
liknavě, nesprávně zmrazených potravin,

první pokusy mrazily asi na -15 oC (Janák v Libuši 1936),
ovoce měkčí, kyselejší a jinak chuťově změněno vlivem
oxydáz.
o
rychlost zmrazování (v):

dostatečně velká, nemá být extremní (nepříznivý vliv
extremně nízkých teplot na vnější vrstvy produktu),

obtížně se stanovuje, obvykle jako podíl tloušťky vrstvy
materiálu a doby, po které dojde ke snížení teploty
s povrchové hodnoty 0 oC na teplotu indikační ti,

mělo by platit:
ti < t2 a současně tu = (tp+ti)/2, čili ti=2tu-tp
kde ti je indikační teplota, t2 je dolní teplota pásma
maximální tvorby ledu, tu je teplota skladování, tp je teplota
povrchu čili zmrazovacího media.

doporučení IIF ti = t1 + (-10 oC), kde t1 je horní teplota
pásma maximální tvorby ledu,

základní problém tedy zmrazovat rychle ale nepřechladit
vnější vrstvy produktu,

orientačně zmrazování:

pomalé v< 1 cm/h,

rychlé v = 1 – 5 cm/h,

velmi rychlé v > 5 cm/h.
4.3.2 Zpracování rostlinných produktů
Terminologie - zmrazené (zmrazované) x zmrzlé (zmražené, mražené)
Zpracování ovoce a zeleniny:
Stručný technologický postup: příjem suroviny, přípravné operace, úprava
před zmrazováním, vlastní zmrazení
131
TZOZ I - 2004/01
Surovina a její úprava:
•
ovoce i zelenina fixovány ve stavu, v jakém se právě nachází, tj.
zpracovávat prvotřídní hodnotné zboží,
•
u ovoce odrůda musí být vhodná pro zmrazování:
o
záleží i na stupni zralosti (zhruba odpovídá stupni zralosti, při
kterém ovoce konzumováno jako čerstvé), na hnojení, počasí (N,
vlhko - škodí, K, P - prospívá) atd.,
o
u drobného ovoce se dobře hodí maloplodé, dobře vybarvené a
aromatické sorty,
o
vždy ale nutno sortu vyzkoušet tzv. rozmrazovací zkouškou
(menší množství se zmrazí a hned dá roztát - nezměnila-li se
chuť, je vše v pořádku, jinak nutno od zmrazování odrůdy
upustit).
•
veškeré přípravné práce mezi sklizní a zmrazením by měly trvat co
nejkratší dobu (jakékoli zrychlení pomáhá jakosti, je-li nezbytné
skladování suroviny před zmrazováním, jedině při chladírenské
teplotě, někdy může při skladování “dojít“ barva)
Zmrazené ovoce musí být ve stavu hotovém k upotřebení ⇒ musí tak tedy být
upraveno již před zmrazením. Ovoce se zmrazuje:
•
volné:
o
jen u některých druhů, často trpí jakost, spíše jen ovoce do
pečiva
•
v cukerném prostředí:
o
zasypané cukrem (jemně mletým):

obvykle doporučováno hmotnostní poměr 1 díl cukru : 4
dílům ovoce,

o
TZOZ I - 2004/01
někdy nemusí stačit, vzniklá tekutina musí obalit plody.
v cukerném roztoku:
132

30-50% povařený a ochlazený roztok sacharozy, někdy
doporučována směs 1/3 dextrozy + 2/3 sacharozy,

jde u všech jinak vhodných
druhů, u
některých
nepostradatelné (broskve, jahody, atd.)

ovoce před zmrazením uloženo v cukerném roztoku (nebo s
cukrem) asi 2 hodiny při normální teplotě ⇒ cukr vniká do
pletiva a současně prodýchání kyslíku v pletivu,

možné též zalít cukerným roztokem v evakuované nádobě a
pak zrušit vakuum (viz kompoty).
o
účel:

zabraňuje přístupu vzduchu,

vniká do intercelulár, zvyšuje v nich osmotický tlak v
porovnání s obsahem buněk ⇒ není preferováno mrznutí v
mezibuněčných prostorách ⇒ omezují se škody z trhání
pletiv shluky velkých ledových krystalů a z irreverzibilního
vysušení buněk ⇒ snížení ztrát uvolněného kapalného
podílu,

zvyšuje viskozitu ⇒ další faktor brzdící vznik velkých
krystalů,

zabraňuje vysychání,

vyplňuje prostory mezi ovocem ⇒ zlepšení sdílení tepla a
urychlení zmrazování
o
spolu s cukrem možná aplikace antioxidantů, Kyzlink uvádí
přídavky kyseliny askorbové (0,2 % AK + 0,3-0,4 % CaCl2),
vzhledem k nadbytku kyslíku v okolí zřejmě problematické
•
v inertních plynech:
o
v úvahu přicházejí tuhý CO2 či kapalný N2,
o
doposud spíše v teoretické poloze,
o
osmotické poměry v pletivu se nemění, vliv pouze na zábranu
přístupu kyslíku.
133
TZOZ I - 2004/01
Zelenina se před zmrazováním blanšíruje ⇒ enzymy inaktivovány. Někdy
doporučovány přísady glutamanu Na, lepší přidat až při přípravě pokrmu po
rozmrazení.
Balení
•
okamžitě po ochlazení po předchozím opracování (procukření,
blanšírování), někdy se balí už zmrazené zboží,
•
zmrazené produkty baleny do obalů zabraňujícím vysychání, popř.
oxidaci, vytékání šťávy atd.,
•
nemusí být hermetické,
•
obalový materiál musí být vhodný pro nízké teploty,
•
možnost aplikace indikátorů teploty na obalu.
Zmrazování
•
pro množství odnímaného tepla platí:
Q= α . S . (tp-tm).τ
kde Q (J.kg-1) je množství tepla odvedené z hmotnostní jednotky
produktu, α (J.m-2.K-1.s-1) je koeficient přestupu tepla, S (m2.kg-1) je
měrný povrch částic, tp a tm (oC) jsou teploty povrchu potraviny a
chladícího média a τ je doba zmrazování (s). Hodnoty α a (tp-tm) nelze
bez omezení zvyšovat (viz dříve). V praxi teploty zmrazovacího
média často neklesají pod –30 oC, tloušťky zmrazovaných vrstev při
oboustranném kontaktu s teplosměnným mediem se doporučují do
10 cm - 15 cm.
•
zmrazovaný materiál nejprve umístěn do rychlozmrazovacího
zařízení, kde dostatečně rychle vychlazen na vnitřní teplotu pod
oblastí maximální tvorby ledu (-10,5 oC až –12,5 oC)
•
rychlost zmrazování dosahována:
o
TZOZ I - 2004/01
teplotou a rychlostí proudění teplosměnného média (vzduchu),
134
o
snahou přiblížit se kontaktnímu zmrazování v kapalných plynech
(N2), do zchlazovací komory vstřikován a rozprašován kapalný
dusík,
o
ideální by bylo zmrazování a vitrifikace za vysokého tlaku, to
samozřejmě pro praktické účely nemyslitelně drahé.
•
citlivost rostlinných produktů k rychlosti zmrazování různá, za vhodné
obvykle uváděno v > 2 cm/h:
o
u citlivého ovoce účinky omezovány aplikací cukru,
o
u zeleniny v důsledku předváření obvykle vyrovnání koncentrací
v pletivu ⇒ malý vliv, pokud neblanšírováno (okurky, rajčata,
atd.), nebo při vyšším obsahu lipidů (fazolky), nebo při nutnosti
zachovat maximálně texturu (chřest) doporučováno rychlé
chlazení.
o
u masa a živočišných výrobků nároky na rychlost zmrazování
obecně menší než u materiálů rostlinných.
•
dále materiál přemístěn do mrazírenského skladu, zde nutné:
o
bránit změnám v ledové formaci a odpařování vody,
o
konstantní dostatečně nízká teplota,
o
produkt nesmí být do skladu vkládán při teplotě vyšší než teplota
skladování, jinak pomalejší dochlazení ⇒ tvorba větších krystalů
a podpora vzniku námrazy na výparníku,
o
omezení odparu:

volbou obalu,

snížením koeficientu sublimace ledu (omezení proudění
vzduchu ve skladu a aplikací dokonalé suché izolace),

zvýšením vlhkosti ve skladovacím prostoru,

snížením měrného povrchu uloženého zboží (skládáním do
větších útvarů bez mezer, atd.
•
možnost aplikace indikátorů teploty
o
doba plné skladovací stability N:
log N = k.(-tu) + log N0
135
TZOZ I - 2004/01
kde N (d) je doba bezvadné údržnosti potraviny, tu (oC) je
skladovací teplota, N0 (d) je doba údržnosti při 0 oC, popř. jiné
referenční teplotě.
o
závislost v praxi nebývá vždy lineární,
o
někdy spíše formulace pásem (pásma vysoké kvality, pásma
praktické skladovatelnosti, atd.).
Rozmrazování zmrazeného materiálu
•
významné u výrobků kusových určených pro přímý konzum,
•
u zeleniny většinou méně významné,
•
Kyzlink doporučuje materiál zmrazovaný rychle s drobnými krystaly,
kde nedochází k rozsáhlé migraci vody rozmrazovat rychle, nesprávně
zmrazený materiál s krystaly velkými naopak pomalu, aby odtávající
voda měla co největší šanci se vrátit na původní místo v pletivu.
4.3.3 Typy zmrazovacích zařízení
•
základem zmrazovacích zařízení chladící stroje:
o
chladiva (NH3, CO2, CS2, dříve freony, atd.),
o
chladící stroje:

kompresní chladící stroj,

absorpční chladící stroj.
Funkční uspořádání zmrazovačů – základní principy:
•
přímý kontakt zmrazovaného zboží s vypařujícím se chladivem nebo
jeho párami:
o
kontaktní, kryogenní zmrazování,
o
komory či tunely s rozstřikovaným plynným chladivem (N2, CO2
atd.),
o
pro CO2 – náhlá expanze ⇒ jemný sníh CO2, jeho sublimací do
proudu CO2 plyn o teplotě cca –62 oC,
o
výhody: investičně nenáročné, jednoduchá obsluha a údržba
(suchý a čistý provoz), velká rychlost zmrazování,
TZOZ I - 2004/01
136
o
nevýhodou velká spotřeba chladiva, to drahé, musí být
potravinářské čistoty.
•
dotyk zmrazovaného zboží se stěnami mrazících těles, v nichž
cirkuluje a vypařuje se chladivo (výparníky) nebo v nichž proudí
vychlazená solanka:
o
deskové zmrazovače, vychlazené desky mezi které vloženy a
zmáčknuty výrobky v obalu (diskontinuální provoz), nebo se
sypký materiál na desky sype a po nich pohybuje,
o
•
větší výkony, je-li v deskách přímo chladivo.
vystavení zboží rychle proudícímu studenému vzduchu, stále
ochlazovanému chladivem:
o
rychlosti vzduchu cca 10-15 m.s-1, teploty cca –30 oC až -50 oC,
o
skříňové, pásové zmrazovače:
o

zboží na pásu, chlazeno proudícím vzduchem,

systém GYRoFREEZE.
fluidní zmrazovače:

horizontální perforované bubny, kterými proniká proud
chladícího vzduchu,
•

produkt ve vznosu,

výhody: rychlost zmrazování, produkt se neslepuje.
noření zmrazovaného zboží do hluboko vychlazených kapalin
s nízkým bodem tuhnutí (solanek, roztoků organických látek, atd.)
nebo jeho postřik takovými kapalinami:
•
o
imerzní zmrazovače,
o
výhody: účinnější odnímání tepla než při kontaktu se vzduchem,
o
nevýhodou: velké investiční náklady a obtížná manipulace.
kombinované způsoby zmrazování.
137
TZOZ I - 2004/01
TZOZ I - 2004/01
138
4.4 Výroba mléčně kysané zeleniny
Princip: konzervace potravin kyselinou mléčnou v nich vyprodukovanou
přeměnou sacharidů bakteriemi mléčného kvašení spolu s určitým množstvím
kyseliny octové, ethanolu, popř. antibiotik atd. a uložených za přiměřeně nízké
teploty v anaerobních podmínkách.
Chemismus a typy mléčného kvašení
•
viz Teoretické základy konzervace potravin,
•
přeměna prakticky všech nižších cukrů na kyselinu mléčnou. Typy
kvašení:
o
typické, homofermentativní, mléčné kvašení (např. Lactobacillus
plantarum, a další), vzniká jen kyselina mléčná,
o
smíšené, heterofermentativní, mléčné kvašení (např.
Lactobacillus brevis, někteří příslušníci rodů Leuconostoc,
Enterobacter, atd.), kyselina mléčná, CO2, ethanol, kyselina
octová, atd.
o
nečisté mléčné kvašení (někteří zástupci rodů Escherichia,
Enterobacter, atd.), kromě výše uvedených produktů i
nepříjemně zapáchající produkty.
Hlavní fáze mléčného kvašení
Předběžná neboli přípravná fáze mléčného kvašení:
•
stav materiálu: opraná, osolená zelenina, hodně sacharidů, málo
bílkovin, žádné kyseliny, málo kyslíku,
•
kvašení začíná činností bakterií skupiny coli-aerogenes:
o
pokles pH asi do 4,2, mělo by nastat poměrně rychle, aby
nevznikly nepříjemné produkty činnosti těchto bakterií ve
významném a postřehnutelném množství,
o
produkce plynů ⇒ tvorba pěny, vytěsňování vzduchu
z materiálu,
139
TZOZ I - 2004/01
o
při pH 4,2 začíná symbióza mléčných bakterií s kvasinkami
(podpora mléčných bakterií ethanolem a CO2):

ethanolu vznikne cca 0,2-0,4 %, nemělo by přes 1 %,

vznik vonných esterů,

ustane samovolně prodýcháním posledních zbytků kyslíku
a následným rozvojem mléčného kvašení.
•
problémy I. fáze:
o
hnilobné bakterie

hrozí tam, kde více bílkovin (je-li obsah bílkovin skutečně
velký a navíc přítomné aktivní proteolytické enzymy
nezbývá asi než materiál tepelně ošetřit, pak ale nutné
zaočkování startovacími kulturami),

obranou rychlé okyselení, jeho předpokladem dosti cukrů
(možnosti přislazení suroviny, nebo opatrné přikyselování),

jakmile nastane hnilobný rozklad ⇒ problémy, vzniká
NH3, ten plynule neutralizuje vznikající kyselinu mléčnou a
potlačuje pokles pH.
o
máselné kvašení

obligátně
anaerobní
Clostridium
butyricum,
Cl.
pasteurianum, Cl. tyrobutyricum, atd., snáší vyšší teplotu
lépe než bakterie mléčné (spóry), snášejí kyselost až do pH
cca 4,2, produkují kyselinu máselnou z cukrů či
nekoncentrované kyseliny mléčné, kyselina máselná velmi
škodí mléčným bakteriím,

příznakem kromě zápachu i nepěkná žlutavá barva kvasící
zeleniny,

obrana založena na požadavku poklesu pH pod hodnotu 4,2
dříve, než se zcela spotřebují poslední zbytky kyslíku ve
zpracovávané hmotě a udržování teploty nižší než cca 35
o
C.
o
TZOZ I - 2004/01
plísně a křísové kvasinky
140

na počátku pěnotvorné fáze dokud ve hmotě kyslík dočasné
přemnožení kvasinek (Candida, Oospora, Torulopsis) ⇒
povrchový „křís“,

výhodou
urychlení
spotřeby
kyslíku,
nepříjemné
odkyselování,

je-li materiál správně zpracován, tj.slisován, zalit nálevem
a překryt, v této fázi se příliš neuplatňují. Hrozí až ve třetí
fázi při odkyselování během delšího skladování.
Hlavní, podstatná fáze kvašení:
•
po poklesu pH pod 4,0-4,2 a prodýcháním zbytků kyslíku převládne v
materiálu typické homofermentativní kvašení,
•
v materiálu se vytvoří cca 1,5 % kyseliny mléčné, pH poklesne na 3,5,
•
hlavní podmínkou zdárného průběhu jen udržování teploty (viz dále) a
anaerobních podmínek.
Třetí, škodlivá, fáze mléčného kvašení:
•
vlastně již jen skladování vykvašené hmoty, tj. zábrana odkyselujícím
procesům (Oospora lactis, Candida, Torulopsis, atd.),
•
obrana založena na udržování anaerobních podmínek a nízké teploty,
účinnou obranou i prosolování,
•
nejsou-li tyto dodrženy ⇒ odkyselení nebo aerobní podmínky ⇒ start
máselného až hnilobného kvašení, octového kvašení, měknutí plodů
činností plísní nebo Bacillus subtilis, atd.
Vlastní technologický proces
•
v našich podmínkách tradičně zpracovávány zelí a okurky,
•
mléčně kvašené materiály typické pro země Balkánu, tam
zpracováváno i ovoce,
•
stručný technologický postup viz schemata linek.
Zpracování zelí
•
surovina k nakládání:
141
TZOZ I - 2004/01
o
zelí pevné, svěží, čisté celé zdravé, nenamrzlé, nenahořklé,
sbírané v plné zralosti (maximum vitamínu C - 220-500 mg.kg1
),
o
vhodné hlavně podzimní zelí, obsah cukrů 3-6 %, bílé, husté
listy, hlávky 1,5-6 kg,
o
zelí nesmí být přehnojené dusíkem ⇒ měkne a špatně kvasí,
o
dle Kyzlinka se k nakládání většinou nehodí červené zelí,
produkt má údajně nepěknou barvu.
•
transport suroviny k nakládání
o
co možná nejrychleji, zabezpečit proti dešti a mrazu (střecha,
sláma, atd.),
o
teplota co možná nejblíže k 0 oC (omezení biologických ztrát
sacharidů).
•
uskladnění čerstvého zelí před nakládáním
o
optimální nakládat ihned neboť nevznikají ztráty na cukru
prodýcháváním,
o
lépe zpracovávat podzimní surovinu, lze skladovat i několik
týdnů, prostory musí být k uskladnění upraveny (opatřeny
kójemi, eventuálně výtahem, atd.), teplota má být mezi 0-5 oC,
mráz nutno eliminovat,
o
letní surovina by mohla být před naložením ukládána
v chladírnách,
o
ztráty při nakládání vznikají prodýcháváním, hnilobou a škůdci
(myši, atd.),
o
zelí se někdy nechávalo těsně před výrobou mírně zahřát, aby se
zbavilo přebytku vody a aby získalo světlejší barvu (dýchání ve
tmě).
•
zpracování zelí
o
hlávky se nejprve zbaví chorobných částí a vadných vnějších
listů,
TZOZ I - 2004/01
142
o
oprání, košťály se odvrtají a zelí se nakrouhá na plátky co
nejjemnější tloušťky, tj. cca 1,5 - 2,5 mm,
o
krájí se na řezačkách z nerezu,
o
krouhanka se mísí:

se solí - 1,5 - 2,5 %,

sůl je nutné dokonale prosypávat (nikoli vrstvit - sůl by se
měla stejnoměrně rozptýlit),

zelí, které se neprosolí zhnědne (oxidázy), nepustí dosti
rychle šťávu a je nedostatečně chráněno proti některým
aerobům (Oospora lactis),

přídavky soli nad 2,5 % mohou dle Kyzlinka působit
růžovění zelí,

další přísady:

kmín, cibule, ořechové listy, vinné listy, listy višně,
kopr, jablka, mrkev, jalovec, bobkový list (kmín,
jalovec - působí i fytoncidy),

někdy cukr (0,5-1,0 %),

dříve syrovátka nebo sbírané kyselé mléko (vlastně
zaočkování mikroby),

dnes možné i zaočkování kulturami mikroorganismů,
v praxi se neprovádí, drahé.
o
nakládání do nádob

dříve dno vyloženo zelnými listy (někdy i višňové, vinné či
rybízové),

prosolené zelí se vrství a dusá proto, aby se vypudilo co
nejvíce vzduchu (dusání strojní, tradičně lidský výkon šlapání),

dusáním se objem hmoty zmenší cca o 1/3 ⇒ pro využití
prostoru výhodné založit si v malém prostoru „reservní“
hmotu a tou pak doplňovat slehlé nádrže,

sůl uvolní z hmoty šťávu a stejnoměrně ji provlhčí,
143
TZOZ I - 2004/01

klasické uspořádání - do středu nádoby se vkládal kolmo
vzhůru trámek z vyschlého dřeva (cca 10 x 10 cm). Když
hmota pustila šťávu a proběhlo hlavní kysání, trámek se
vytáhl, tekutina proudila do šachty odkud se vyčerpávala a
poléval se s ní povrch hmoty. To umožňovalo stejnoměrné
prosolení,

po uvolnění šťávy nutno zabránit kontaktu se vzduchem:

po udusání se hmota překryje plachetkou nasycenou
solným roztokem, ta zasahuje až mezi stěny a matriál,

po cca dvou dnech, když hmota sesedla se vše pokryje
deskou (poklopem), ten se stlačí buď šroubem nebo
kameny, aby lák vystoupil nad pevnou hmotu zelí
(tlak má být cca 10 - 20 % celkové váhy náplně (zelí),

kdyby se láku nedostávalo, přidá se tolik 1,5 %
roztoku NaCl, aby hmota zaplavena.
Složení hotového zelí
kyselina mléčná
1,2 - 1,6 %
kyseliny octová
0,2 - 0,4 %
ethanol
0,3-0,6 %
sušina
cca 9 %
NaCl
1,0 - 2,0%
pH
3,4-3,5
cukr
0-0,02 %
bílkoviny
1,5 %
vitamin C
60-500 mg.kg-1
Výtěžnost kysaného zelí na váhu suroviny cca 55 %.
Zpracování okurek
•
příklad zpracování celých plodů, kdy se dostatek láku nevytvoří
samovolně, nýbrž plody musí být do láku nakládány,
TZOZ I - 2004/01
144
•
surovina - cukernaté, nehořké okurky s pevnou dužninou
(nepřehnojené N2), nepřezrálé, vytříděné velikostně, na rychlokvašené
okurky se tradičně zpracovávají i větší plody.
Technologický postup
•
okurky (nakládačky) se dokonale operou a pak velikostně vytřídí, ke
zpracování vhodné velikosti 9-12 cm a 12-15 cm (nemají se nakládat
okurky velikostně nevytříděné ;- rozdíly v difůzních poměrech),
•
okurky by měly být jedné sorty (opět snaha o stejné parametry plodů)
a neměly by být přezrálé (nepevné plody),
•
na dno nádob se tradičně vkládaly listy višně nebo další, na povrch
nádob se kladl kopr,
•
pro nakládání se okurky napichovaly, urychlení difůzních procesů,
•
po naskládání do nádob se plody zalily nálevem (roztokem soli) tak,
aby ve výsledné směsi (okurky + nálev) činila koncentrace soli 1,5 1,7 %,
•
v použité soli nesmí být příliš Ca a Mg iontů ⇒ pak okurky příliš
tvrdé a mají bílé skvrny,
•
okurky opět nesmí během kysání přijít do kontaktu se vzduchem ⇒
zatížení pružinou nebo deskou (viz zelí),
•
k nálevu zelenin bohatých bílkovinami se přidává cukr (0,5 - 1,0 %),
pokud byla surovina blanšírována nebo příliš prána je možné přidat
startovací kulturu (dříve se aplikovala kyselá syrovátka, kyselé mléko
atd.),
Ošetřování mléčně kysaných hmot
•
vyplývá z teorie mléčného kvašení,
•
zákys není mrtvá hmota, je živoucí, proto se musí udržovat příznivé
podmínky, jinak zvrhnutí procesu,
145
TZOZ I - 2004/01
•
teplota:
o
při kysání mezi 10-20 oC, pro chladnomilné bakterie mléčného
kvašení jsou optimální teploty mezi 15-27 oC. Platí však, že čím
nižší teploty, tím vyšší výtěžnost kyseliny mléčné z daného
množství cukru. Při vyšších teplotách z uvedeného rozmezí
zkvašována jen plodová zelenina, je-li třeba provést kvašení
rychle (rychlokvašené okurky).
o
optimální teploty dalších druhů bakterií uplatňujících se při
kysání zeleniny: octové bakterie 27-35 oC, máselné bakterie 3541 oC, mléčné bakterie zkvašující při vyšších teplotách 41-50 oC.
o
skladovací teploty 0-10 oC (čím nižší tím pomalejší rozkladné
odkyselovací procesy),
o
hlavní kysání trvá 2-4 týdny, pak změny jen nepatrné,
o
kyseliny musí vzniknout tolik, aby konzervovala, tj. alespoň
pH<4,1 (pH nutno kontrolovat, možné titračně kontrolovat i
kyselost hmoty),
o
je-li kyseliny méně, musí se zákys rychle spotřebovat, nebo
možné přidat cukr (2 %), tím se tvorba kyseliny podpoří a během
týdne se kyselost vrátí do požadovaných hodnot.
•
odstraňování kožky:
o
kožku tvoří „křís“, aerobní kvasinky stravující kyselinu mléčnou,
o
křís nutné z povrchu pravidelně odstraňovat,
o
křísem nesmí být napadena vlastní zelenina, proto třeba dbát na
to, aby byla dokonale ponořena pod hladinou láku, lák možné
doplňovat 1,5 % roztokem NaCl s přísadou 2 % cukru.
o
nutné bránit ztrátám láku netěsnostmi, uniká kyselina se svým
konzervačním účinkem, pozor!!!! netěsnostmi může vnikat křís,
aniž by to bylo vizuálně patrné!!!!
Vady mléčně kvašených produktů
•
vady zelí:
TZOZ I - 2004/01
146
o
máselné kvašení, hnití, sliznatění (Leuconostoc aj.) - viz dříve,
o
růžovění, několik možností:

DAK + aminokyseliny,

důsledek působení některých mikrobů (Torula, Serratia
marcescens, aj.),

o
•
přesolení, nad 2,5 % soli (Američané).
hnědnutí, důsledek obnažení zelí na vzduchu ⇒ oxidace.
vady okurek:
o
měknutí, celé škála možných příčin,
o
napadení houbami s aktivními pektolytickými enzymy,
o
potrhání vznikajícím CO2 - okurky přehnojené N2 či přezrálé,
o
hořknutí - vada suroviny nebo činnost některých kvasinek,
o
černání:

železo ve vodě použité pro přípravu nálevu či odjinud
(Kyzlink),

někdy též sirné bakterie (B. nigrifikans) ⇒ reakce
sirovodíku se železem.
Distribuce hotového zboží
•
•
zelí:
o
problém provzdušnění,
o
skladování v chladu,
o
delší skladování lze řešit pasterací.
okurky:
o
vždy doprava v láku ⇒ problémy s provzdušněním menší.
147
TZOZ I - 2004/01
TZOZ I - 2004/01
148
149
TZOZ I - 2004/01
4.5 Proslazované ovoce, popř. zelenina
Kandování (proslazování) ovoce
Surovinou: zejména pomerančová kůra, třešně, dýně, švestky, cedrát, popř.
další. Výroba většinou z polotovarů (pulpa), tradičně byly zpracovávány i čerstvé
plody.
Přípravné operace:
•
čerstvé ovoce: standardní postup, tj. mytí, inspekce, třídění,
odpeckování, dělení, atd.,
•
polotovar (pulpa): vyvaření SO2.
Kandování patří k tradičním způsobům konzervace rostlinných materiálů a
principiálně spočívá v postupném proslazování povařeného ovoce, popř. zeleniny, stále
koncentrovanějšími roztoky cukru až vznikne hmota, která má po ochlazení přiměřeně
tuhou konzistenci a nejméně 65 %, ale lépe nad 70 % cukerné sušiny. Postupuje se tak,
že se povařené plody ještě horké zalijí 30-40% horkým, čistým, přiměřeně okyseleným
roztokem cukru. Po 1-2 dnech se nálev slije a zahustí přídavkem cukru o dalších 5-10
%. Přídavek cukru i doba proslazování v každé fázi závisí na druhu rostlinného pletiva,
na jeho pevnosti a pružnosti. Pevnější materiály (pomerančová kůra, cedrát, dýně)
nejsou k velkému koncentračnímu spádu citlivé, jemné ovoce se při větším
koncentračním rozdílu scvrkává, stává se nevzhledným a dochází k vysokým
hmotnostním ztrátám. Za další 1-2 dny se nálev dále zakoncentruje a postup se opakuje
až do koncentrací proslazovacího roztoku zajišťujících výše uvedený požadovaný obsah
cukerné sušiny ve zpracovávaném produktu, tj. konečné koncentrace cukru
v proslazovacím roztoku se pohybují v rozmezí cca 70-75 %. Je-li koncentrace cukru
v proslazovacím roztoku zhruba 55 %, přidává se s dalšími přídavky cukru i škrobový
sirup v množství cca 20-30 % na hmotnost přidávaného cukru. Celý proces proslazování
trvá běžně 6–10 dnů podle typů zpracovávaného materiálu.
Firma OTMA Mařatice využívá šest van, v každé vaně zboží jeden den, refrakce
proslazovacích roztoků od 42 % do 75 %, v každém kroku poměr hmotnosti škrobový
sirup : cukru 1:1.
Zastaralé a jednoduché výrobní způsoby byly založeny na proslazování
v nádobách. Dnes se kandování provádí v bateriích sestávajících z několika
TZOZ I - 2004/01
150
nádob, ve kterých je surovina uložena v děrovaných koších. Baterie jsou
navzájem propojeny a uspořádány tak, že cukerný roztok je přečerpáván mezi
nimi a nejkoncentrovanější nálev je přiváděn do baterie s nejdéle proslazovaným
ovocem. Odtud je přečerpáván do další baterie s méně proslazeným materiálem,
postupně je jednotlivými bateriemi přiveden až do části s čerstvě povařeným,
doposud neproslazeným ovocem. Kanduje se tedy protiproudem proslazovacího
roztoku, který se neustále zřeďuje, neboť přichází do styku se stále méně
proslazenou surovinou. Tím se samočinně snižuje koncentrační spád a při určité
organizaci technologie lze dosáhnout téměř kontinuálního postupu. Proces
kandování lze urychlit vzájemným pohybem proslazovaného materiálu a jeho
udržováním při vyšší teplotě, optimální je zhruba 65 oC.
Jsou popsána i výrobní zařízení jiného typu, např. evaporační tunely, vakuové
proslazovací nádrže, proslazovací věže, atd. Jde však vždy o modifikaci klasického,
výše uvedeného principu.
V České republice byla výroba kandovaného ovoce v minulosti prováděna
v několika závodech (Maryla Rokycany, Fruta Miroslav), v současné době je
jediným producentem tohoto zboží OTMA, a.s., Mařatice. Objem produkce cca
10-15 t za měsíc. Kandované ovoce se používá jako polotovar pro čokoládovny
nebo pro výrobu ovocného chlebíčku.
Při výrobě ovocného chlebíčku se kandované ovoce míchá (alespoň 4 druhy), na
kutru se dělí na kusy o průměru cca 1-4 mm, v bubnu se obalí práškovým cukrem a
vloží se na plech, překryje pergamenovým papírem a v lisu stlačí. Vzniklé desky se
krájí na kusy.
Dříve se vyrábělo i glazované ovoce, kandovaly se ořechy, atd.
Charakteristika kandovaného ovoce z hlediska obsahu rozpustných složek:
Kandované ovoce je charakteristické vysokým obsahem refraktometrické sušiny,
která má v konečném produktu dosahovat minimálně 70 % (vyhláška MZe č. 332 ze
dne 12.12.1997) a je-li obsah refraktometrické sušiny nižší je vyžadována konzervace
dalším konzervačním procesem. Proslazené ovoce je tedy konzervováno vysokým
obsahem rozpustné sušiny, který postačuje k dostatečnému snížení vodní aktivity
v produktu tak, že nemůže být využívána běžnými mikroorganismy a při správném
151
TZOZ I - 2004/01
způsobu skladování nepodléhá kažení. Činnost enzymů je potlačena v důsledku
předvaření suroviny.
Podstatná část cukru v kandovaném ovoci pochází z proslazovací lázně, je to tedy
cukr přidaný. Přesně stanovit výsledný typický poměr mezi cukry pocházejícími
z ovoce a cukry přidanými během proslazování je obtížné, neboť v důsledku předvaření
suroviny používané ke kandování jsou stěny buněk v proslazovaném pletivu hned na
počátku propustné a vzájemná výměna rozpustných složek mezi pletivem a
proslazovací lázní se řídí pravidly difůze, pro jejíž průběh je významný zejména
gradient koncentrací jednotlivých rozpustných složek mezi oběma prostředími. Je tedy
zřejmé, že cukr z proslazovací lázně proniká až do nitra buněk pletiv zpracovávaných
plodů, zatímco přirozené rozpustné složky suroviny jsou vymývány. Rozsah těchto ztrát
je nezanedbatelný a obtížně předvídatelný, neboť je značně závislý na poměrech během
kandování, tj. průběhu koncentračních změn, teplotě, změnách složení proslazovací
lázně v důsledku recyklace proslazovacího roztoku, atd. Např. prof. Kyzlink (Kyzlink
V. Teoretické základy konzervace potravin, SNTL Praha 1988, str.353) označuje
kandované ovoce spíše za cukrovinkářské zboží než ovocnou konzervu vzhledem
k tomu, že během technologického procesu je kandované zboží zbaveno významné části
nutričních složek.
TZOZ I - 2004/01
152