Визначення відсотка усмаження овочів

Мета роботи: Вивчити показники, що визначають якість обсмаження овочів.

Теоретична частина

Для обсмаження сировину занурюють на 5-15 хвилин у рослинну  олію, нагріту до 130-140°С. При цьому частина вологи з сировини випаровується, а сировина всмоктує олію. Вміст сухих речовин і харчова цінність продукту підвищується. На поверхні продукту утворюється смачна шкірочка із карамелізованих продуктів.

Поява золотистої шкірочки - органолептична ознака готов­ності обсмаженої сировини. Проте існує і більш надійний та об’єктивний критерій якості - це показник зменшення маси сировини при обсмаженні, так звана „видима ужарка”. При обсмаженні відбувається два протилежно направлених процеси масообміну. Перший - випаровування – направлений зовні, другий – всмоктування олії – всередину. Вологи випаровується більше, ніж всмоктується олії, тому в процесі обсмаження маса сировини зменшується. Якщо позначити масу свіжої сировини до обсмаження - А, а масу обсмаженої сировини - В, то відносне зменшення у відсотках (%) до первинної маси - X, названу видимим відсотком ужарки, визначають за формулою:

X = (А - В) / А•100

Багаторічний досвід роботи консервних заводів свідчить, при яких значеннях видимого відсотка ужарки якість обсмаженої сировини виявляється найкращою. Цей показник нормується і для кожного виду сировини встановлено певний видимий процент ужарки. Так, для мор­кви він складає 45-50, для цибулі 50, для баклажанів 32-35, для ри­би - біля 20. Відомості про цей показник необхідні також для розрахунків норм витрат сировини на одиницю готової продукції. Видимий відсоток усмаження використовується, таким чином, і для контролю роботи обсмажувальних апаратів. Для цього періодично зважують певну кількість сировини, завантажують її у сітку, обсмажують, дають можливість олії зтекти, знову зважують, потім розраховують відносне зменшення маси за формулою. Термін "видимий" показує, що ці зміни якості сировини можна побачити органолептично, відчути при зважуванні на вагах, хоч дана ужарка не є істинною втратою маси.

На відміну від видимої ужарки існує уявлення про "істин­ну" (дійсну, фактичну) ужарку, під якою розуміють  зменшення маси за рахунок видалення вологи сировини при обжарюванні, тобто те, що дійсно "істинно" ужарилось. З кількісної сторони видалення вологи характеризується так званим істинним процентом ужарки, який показує кількість випареної при обжарюванні вологи у процентах до вихідної сировини і позначається W%. Істинний процент ужарки необхідно знати у тих випадках, коли слід провести теплотехнічні розрахунки, пов’язані з визначенням поверхні нагрівальних елементів обжарювальних апаратів.

Істинний процент усмаження визначають за формулою:

W = X + m • (100 - X) / 100 ,

 де m - кількість всмоктаної в сировину олії при обсмажуванні (у % до В).

Кількість випареної вологи визначають за формулою:

W_o = A • W / 100

Хід виконання роботи

1. Баклажани ретельно помити, нарізати кружечками і зважити.

2. Обсмажити підготовлені кружечками баклажани в олії при температурі 130-140°С.

3. Тривалість обсмаження для першої партії 5 хвилин, другої - 10, третьої - 15 хвилин.

4. Обсмажені баклажани витягнути з олії, дать стекти надлишкам олії, зважити і розрахувати видимий відсоток усмаження за формулою.

5. Дані занести до таблиці 3:

Таблиця 3

6. Визначити кількість жиру центрифугуванням. Для цього застосовується скляний прилад - жиромір та лабораторна центрифуга. В жиромір внести 10 мл сірчаної кислоти (ρ = 1,82), потім 11 мг продукту і 1мл амілового спирту. Закрити жиромір пробкою, збовтати і нагріти на водяній бані до 60-65°С.  Потім жиромір встановити в центрифугу.

Під дією відцентрової сили жир накопичується у верхній частині жироміру, який має риски, що показують вміст жиру у досліджуваному продукті.

Після центрифугування жиромір знову розмістити на 5 хвилин на водяну баню, потім визначити  об’єм, що займає жир. Кожна риска відповідає 0,1% жиру.

Процентний  вміст жиру визначити за  формулою:

X = 0,1 • В • 11 / С ,

де       X – вміст  жиру, %;

В - показання жироміру;

 с - наважка, г.

7. Визначити істинний відсоток усмаження і кількість випареної вологи.

8. Дані занести в таблицю 4:

Таблиця 4

Висновки.Надати рекомендації з режиму обжарювання овочів.

Вимоги до оформлення роботи

Контрольні питання

1. Що таке обсмаження сировини?

2. З якою метою обсмажують сировину?

3. Чим відрізняються видимий та істинний відсотки усмаження?

4. Поясніть явище масообміну під час обсмаження.

Лабораторна робота № 4

Оцінка летальності режимів стерилізації

Овочевих консервів

Мета роботи: Засвоїти методику оцінки летальності режимів стерилізації овочевих консервів.

Теоретична частина

Основними параметрами, що характеризують процес стерилізації, є температура, яку треба підняти і підтримувати у стерилізаційному апараті, та час, на протязі якого консерви піддаються нагріванню. Ці два параметри можна назвати мікробіологічними, бо саме ними визначається загибель мікроорганізмів. Недотримання цих параметрів призводить до виникнення різних видів біологічного браку консервів (газоутворення з бомбажем - тобто вздуття кришок, скисання, пліснявіння тощо), що виявляються, як правило, через декілька діб, а іноді і тижнів після стерилізації.

Говорячи про час, необхідний для стерилізації консервів, можна сказати, що якби при завантаженні банок у стерилізаційний апарат потрібна температура стерилізації утворювалась відразу й одночасно у всій масі консервів, то встановлений капілярним методом летальний для мікроорганізмів час при даній температурі і був би потрібним загальним терміном стерілизації для консервної банки.

Проте при стерилізації банок парою або гарячою водою задана температура процесу встановлюється не відразу й не одночасно по всій масі продукту. Передача тепла від теплоносія до продукту йде від периферії банки до її центру. Спочатку прогріваються шари консервів, що знаходяться біля поверхні банки, потім тепло поступово проникає в середину продукту і наостанок досягає найбільш віддаленого від периферії місця, що знаходиться поблизу геометричного центру банки.

Більшість консервів неоднорідні за складом, тобто містять і тверду і рідку фази, наприклад плоди та цукровий сироп (компоти), овочі, зерна і розсол ("Зелений горошок", маринади тощо). Для цих консервів характерні два способи передачі тепла: конвекція і теплопровідність, причому конвективні токи при нагріванні досить сильні. За інтенсивністю прогрівання такі консерви займають проміжне положення між рідкими консервами, наприклад сік без м’якоті, і гyстими, наприклад томат-паста, наближаючись до перших.

Різницю між інтенсивністю прогрівання тих чи інших харчових продуктів легко помітити на так званих графіках прогрівання консервів, які будують в координатах: температура - час стерилізації. Графіки ці будують таким чином. На горизонтальній вісі відкладають тривалість стерилізації у хвилинах, починаючи з моменту пуску пари в автоклав і закінчуючи моментом повного охолодження апарату, на вертикальній вісі - відповідно кожному проміжку часу температуру стерилізації як у апараті, так і в глибині продукту. При цьому вимірювання температури продукту проводять в точці найгіршого прогрівання, яка для густих мас знаходиться поблизу геометричного центру банки, а для рідких - нижче центру.

Крива прогрівання автоклаву має вигляд трапеції. Температура апарату в період підігрівання (А) рівномірно підвищується до заданої температури стерилізації. Потім ця температура деякий час підтримується на постійному рівні (В), що називають періодом власне стерилізації, після чого рівномірно знижується (С) до тієї точки, коли охолодження апарату можна вважати закінченим.

Вказаний на графіку хід температурної кривої апарату прийнято називати режимом або формулою стерилізації, приводячи її у вигляді умовного запису:

А-В-С

          t°

(над рискою приводять тривалість вказаних вище етапів теплового режиму, а під рискою - температуру стерилізації).

Наприклад, при стерилізації томатного соку формула стерилізації має вигляд:                        25 - 75 - 30

       100°С

Це означає, що слід за 25 хвилин температуру апарату рівномірно підняти до 100°С, потім витримати її на цьому рівні протягом 75 хвилин, після чого за 30 хвилин апарат рівномірно охолодити.

Просте спостереження графіка прогрівання продукту не дозволяє отримати відповідь на питання про летальність режиму стерилізації,  бо температурна крива характеризує проникнення тепла вглибину продукту як нестаціонарний тепловий процес, при якому за час стерилізації в центрі банки «було» чимало температур. В необхідності врахувати летальну дію не одної якої-небудь температури, а багатьох її значень і полягає складність оцінювання ефективності даного конкретного режиму стерилізації.

Стерилізуючий ефект режимів стерилізації можна розрахувати за формулою:

F = _a ∫ ^b K_Fdτ = τ_p • (K_F85+ K_F2 +…+ K_F85) ,

де       F - стерилізуючий ефект, (F - ефект)

τ_p  - відрізок часу, хвилин,

K_f - перевідний коефіцієнт.

F - ефектом, або летальністю даного режиму стерилізації, називається тривалість деякого уявного стаціонарного режиму теплової обробки, еквівалентного за дією на мікроорганізми даному реальному нестаціонарному режиму стерилізації, що проводиться в перемінному температурному полі, за умови, що вміст банки миттєво, з самого початку процесу, нагрівається до 121,1°С, витримуючись при цій температурі протягом F хвилин, після чого миттєво охолоджується до сублетальної температури. Таким чином, F-ефект, або летальність, вимірюється в умовних 121°С-них хвилинах.

Перелік перевідних коефіцієнтів K_F для деяких температур подано в таблиці 5.

Таблиця 5

Для розрахунків летальної дії досліджуваної формули стерилізації будують на одному графіку криві прогрівання автоклаву і продукту, а також криву F - ефекту. Для цього по горизонтальній вісі відкладають час стерилізації у хвилинах, а на вертикальних вісях: на одній - температуру, а на другій – перевідні коефіцієнти (рис.2).

Рис.2. Криві прогрівання (автоклаву і продукту – 1 і 2) і летальності (3) режимів стерилізації консерви «Моркв’яний сік»

Користуючись наведеною вище формулою знаходять фактичну летальність режиму стерилізації консервів.

Отримані результати фактичної летальності порівнюють з потрібною летальністю.

Потрібна летальність визначається за формулою:

Fн = D (а + lgB)

Необхідна летальність режимів стерилізації консервів по Cl.botulinum має дорівнювати 12D, тобто

F_H = 12 • D

Якщо F - ефект більше F_h, стерилізуючий ефект досягається.

Таблиця 6

Хід виконання роботи

1. Ввести термометр в глибину продукту, в ту точку, де прогрівання даного продукту найгірше. Для густих консервів – це геометричний центр, для рідких - приблизно ¹/3 відстані між дном та геометричним центром. Розмістити банку в лабораторний автоклав і стерилізувати за досліджуваною формулою, проводячи через певні проміжки часу вимірювання температур в продукті і апараті. Точність результатів, отриманих за допомогою наближеного інтегрування, залежить від ступеню «подрібнення» горизонтальної шкали, тобто від абсолютної величини рівновеликого відрізку часу τ_p.  Краще всього брати інтервал у 5 хвилин.

2. За визначеними температурними точками знайти по таблиці 1 відповідні їм значення перевідного коефіцієнту K_F, (для температур не нижче 85°с).

3. Відповідно до формули підсумувати значення K_Fі отриману суму помножити на рівновеликий відрізок часу, через який робили вимірювання температури. Отримати значення стерилізуючого ефекту або летальності даного режиму стерилізації в умовних F ( 121,1°С-них) хвилинах.

4. Для наступного аналізу і корекції (за необхідності) досліджуваної формули стерилізації побудувати також на одному графіку криві прогрівання автоклаву та продукту, а також криву F-ефекту. Для цього по горизонтальній вісі відмітити час стерилізації у хвилинах, а по вертикальним вісям на одній - температуру, а на другій - перевідні коефіцієнти.

5. Розрахувати за формулою потрібну летальність.

6. Порівняти фактичну летальність режиму стерилізації з потрібною.

Висновки. Зробити висновки про летальність режиму стерилізації. За необхідності внести коррективи у режим стерилізації.