Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 16 )

При криогенном замораживании пищевые продукты находятся в непосредственном контакте с хладагентом, в качестве которого может использоваться твердый или жидкий углекислый газ или жидкий азот. Хладагент испаряется и сублимируется, забирая тепло из продуктов, в результате происходит быстрое замораживание. Хладагенты на основе жидкого азота и углекислого газа без цвета, без запаха и инертны.

Низкотемпературная экстракция представляет собой метод криоконцентрации, который состоит в извлечении воды из виноградных гроздьев с целью увеличения содержания сахара в свежеотжатом сусле. Задачей низкотемпературной экстракции является уменьшения некоторого количества воды, имеющейся в сырье, с помощью селективной заморозки. Виноград помещается в холодильную камеру с температурой промежуточной между температурами замерзания наиболее сочного винограда и наименее сочного винограда. Продолжительность обработки винограда составляет от 12 до 20 ч при температуре между минус 3 °C и минус 6 °C. Эта технология используется только для винограда, собираемого вручную, и выполняется в низкой таре с отверстиями для достижения медленного и равномерного понижения температуры для всех ягод винограда. С помощью отжима можно получать наиболее свежий сок, то есть, тот, который вытекает в первую очередь. Максимальное давление, используемое для отжима, составляет 4 бара.

Наконец, концентрирование под воздействием холода представляет собой технологию, используемую только для вин. Она состоит в сокращении содержания воды в вине для повышения крепости алкоголя. Эта технология регулируется. Вино охлаждается до температуры, ниже которой формируются кристаллы льда, но спирт не замерзает. Смерзание кристаллов между собой не допускается с помощью постоянного перемешивания. Когда таким образом затвердевает достаточное количество воды, жидкость отделяется от кристаллов в центрифугах или в экстракторах, работающих под давлением.

5.5.8.3 Сублимационная сушка (лиофилизация)

5.5.8.3.1 Назначение

Сублимационная сушка или лиофилизация представляет собой процесс извлечения воды из продукта основанный на сублимации и десорбции. Цель этого процесса заключается в сохранности чувствительного материала, который невозможно высушивать испарением жидкость-жидкость. Этот метод применяется в случае существования риска распада отдельных компонентов при высоких температурах, что может привести к потере вкуса или других аспектов качества.

5.5.8.3.2 Область применения

Эта технология используется, например, для сушки экстрактов кофе, специй, овощей для супов, растворимых порошков, рыбы и мяса.

5.5.8.3.3 Описание технологий, методов и оборудования

К оборудованию для сублимационной сушки относится сушильная камера с полками с регулируемой температурой. Это может быть камера периодического действия, когда лотки остаются неподвижными на нагревательных пластинах в течение операции высушивания, или полунепрерывного типа, когда лотки перемещаются через вакуумный шлюз в сушильный канал. Оборудование включает в себя также конденсатор, для задержания воды, извлекаемой из продукта в сушильной камере и для упрощения процесса сушки; систему охлаждения, для доставки хладагента к полкам и конденсатору; и вакуумную систему, для понижения давления в камере.

Если подаваемым продуктом является жидкость, например, экстракт кофе, она замораживается в два этапа, с двумя температурами замерзания и периодами времени, а затем измельчается. После этого твердый материал подается вручную или механически на лотки в сушильной камере. Температура сушильной камеры составляет значительно ниже 0 °C. Точная температура зависит от характера продукта. В камере обеспечивается пониженное давление близкое к вакууму. В таких условиях лед испаряется минуя жидкую фазу. Это испарение вызывает дальнейшее понижение температуры продукта, которое компенсируется подводом тепла в продукт с помощью нагревательных пластин через лотки с регулируемой температурой. Испаряющаяся вода снова замораживается на поверхности конденсатора, температура которого намного ниже температуры сублимации в существующих в камере условиях. Время от времени конденсатор освобождается ото льда с помощью нагрева поверхности конденсатора. При этом вода частично размораживается и дренируется. Вакуум поддерживается с помощью вакуумного насоса. Для предотвращения попадания твердых частиц и повреждения вакуумного насоса, на всасывающем патрубке используется фильтр.

5.5.9 Операции последующей обработки

5.5.9.1 Упаковка и наполнение

5.5.9.1.1 Назначение

Упаковка — комплекс средств по подготовке продуктов к перемещению и хранению, для обеспечения их сохранности, а также материалы, использующиеся для этих целей (тара).

В упаковке применяются смягчающие (амортизирующие) материалы, вспомогательные упаковочные средства. Упаковка необходима для сохранения свойств продуктов после их изготовления, а также придания им компактности для удобства транспортировки. На упаковке обязательно отображается информация о содержимом. Индивидуальная упаковка может быть объединена с устройствами дозирования и нанесения (дозаторы, кисточки, спонжики), средствами ограничения доступа детям. Упаковка может содержать элементы контроля вскрытия. Различают внешнюю и внутреннюю, единичную и групповую, жёсткую и мягкую, одноразовую и не одноразовую упаковки продуктов.

5.5.9.1.2 Область применения

Большая часть продуктов упаковывается на заключительной стадии технологического процесса производства продукции, перед поставкой его в торговую сеть или потребителю. В некоторых случаях упаковка является составной частью процесса производства, это значит, что упакованные продукты проходят дополнительную обработку. Примером этого служит консервация и розлив в бутылки пищевых продуктов и последующая термическая стерилизация.

5.5.9.1.3 Описание технологий, методов и оборудования

Большая часть товаров отраслей ППНМ проходит процессы первичной, вторичной и третичной упаковки на протяжении всего цикла изготовления и распределения.

К упаковочным материалам, используемым в отраслях ППНМ, относится текстиль, дерево, металл, стекло, жесткая или полужесткая пластмасса, эластичная пластиковая пленка, бумага и картон.

Текстиль обладает недостаточными защитными свойствами. Тканевые мешки по-прежнему используются для транспортировки больших количеств таких продуктов, как зерно, мука, сахар и соль. Деревянная транспортная тара обычно использовалась для ряда продуктов, таких как фрукты, овощи, чай, вина, алкогольные напитки и пиво. Деревянные контейнеры в некоторых производствах уже давно заменены, и сейчас повсеместно все больше и больше заменяются пластиковыми коробками и ящиками.

Герметично запаянные металлические консервные банки обладают высокими защитными свойствами и могут выдерживать высокие и низкие температуры. Материалами, используемыми для металлических консервных банок, является сталь (луженая или нелуженая) и алюминий, но они могут иметь жестяное покрытие или лакированное покрытие для предотвращения взаимодействия с пищевыми продуктами в консервной банке. Металлические консервные банки широко используются для безалкогольных напитков и пива. Кроме того, они используются для консервации стерилизованных пищевых продуктов, например, фруктов, овощей, сгущенного молока и мясных продуктов. Металлические консервные банки могут перерабатываться. Алюминиевая фольга также широко используется для упаковывания некоторых видов пищевых продуктов.

Стекло обладает высокими защитными свойствами, инертно и может проходить тепловую и микроволновую обработку. Однако оно имеет два недостатка: вес и риск разбивания. Стеклянные бутылки и банки широко используются для молока, пива, вин и крепких алкогольных напитков, пресервов, паст и пюре, а также для некоторых других пищевых продуктов и растворимых напитков. Стеклянные бутылки и банки могут повторно использоваться и перерабатываться.

К жесткой и полужесткой пластиковой таре относятся бутылки, банки, крышки, лотки и коробки, изготавливаемые из одноэлементных или коэкструзионных полимеров. Они имеют небольшой вес, прочные и не ломкие, легко запечатываются, обладают достаточно высокими защитными свойствами и высокой стойкостью к химическому воздействию. Для производства такой тары существует несколько технологических методов, например, термическое формование, выдувное формование, выдувное формование под давлением, выдувное формование методом экструзии и формование с раздувом и вытяжкой. К используемым материалам относится поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS), полипропилен (PP), пенополипропилен (XPP) для термического формования, полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилентерефталат (PET) и поликарбонат. Часто контейнеры изготавливаются на месте. Некоторые виды такой тары могут использоваться повторно, например бутылки для молока из поликарбоната. Жесткая и полужесткая пластмассовая тара чаще всего используется для молока, безалкогольных напитков, молочных продуктов, маргарина, обезвоженных пищевых продуктов и мороженого.

Эластичная пленка изготавливается из не волокнистых пластиковых полимеров, как правило, с толщиной менее 0,25 мм. Для эластичных пленок обычно используются такие материалы, как полиэтилен (PE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полистирол (PS) и поливинилхлорид (PVC). В целом эластичная пленка относительно недорогая; ее можно изготавливать с различными защитными свойствами; она подходит для термосклеивания, имеет небольшой вес; ее можно наслаивать на бумагу, алюминий и другие пластмассы; кроме того, она проста в обращении. Эластичные пленки используются для упаковки множества влажных и сухих пищевых продуктов.

Наконец, бумага и картон может быть различных сортов и множества видов. Этот материал может перерабатываться, является биоразлагающимся и может легко комбинироваться с другими материалами. Ламинированные картонные упаковки используются в крупных производствах для молока и фруктовых соков. Кроме того, бумага и картон широко используются для упаковки пищевых продуктов и часто – в качестве вторичной упаковки.

Важным этапом в процессе упаковки является герметизация контейнера или пакета. Сохранение качества пищевого продукта в большой степени зависит от правильного запечатывания упаковки. Швы, как правило, являются наиболее слабой частью упаковок и чаще всего являются причиной дефектов во время производства, например, когда продукт попадает в шов, при неверной температуре запайки или неверные настройке закаточной машины для консервных банок. Консервные банки закатываются, стеклянные бутылки и банки запечатываются металлическими крышками, пластиковыми крышками или пробками. Сегодня широко распространена технология формовочно-фасовочно-укупорочного запечатывания. При этом процессе контейнер формируется и частично запечатывается, наполняется, и затем окончательно герметично закрывается.