Использование отходов плодов и овощей при переработке

В перерабатывающей промышленности плодов и овощей одновременно решаются проблемы увеличения объемов производства и рационального использования сырья, материалов, снижения их потерь.

Считается, что работы по комплексному и рациональному использованию сырья должны проводиться по следующим направлениям: первое - создание такой технологии переработки сырья, чтобы максимально сократить, а в некоторых случаях практически исключить образование отходов. Это важно потому, что в калькуляции себестоимости наибольшая статья расходов (до 80%) приходится на сырье; второе - организация переработки неизбежно образующихся отходов с получением из них продуктов питания и технических продуктов.

Отходами, остающимися после переработки, являются отдельные экземпляры некондиционных овощей и плодов, которые можно разделить на две группы: сырье, которое по своему внешнему виду, форме, размерам, зрелости не подходит для переработки, и сырье, полностью непригодное в пищу. Дополнительными ресурсами сырья может быть первая группа отходов. Это кабачки диаметром более 70 мм, огурцы диаметром более 50 мм и неправильной формы (кубарики, крючкообразные), капуста с зелеными несвернувшимися листьями.

Переход сельского хозяйства на механизированные способы уборки вызывает необходимость одноразовой сплошной уборки урожая, что приводит к увеличению нестандартной части убранного урожая. Она может достигать 15%.

Наиболее рациональный путь использования такого сырья -это переработка его после соответствующей подработки на продукты, технология производства которых гарантирует получение микробиологически безопасных консервов. Это сушеные овощи и плоды, квашения и соления.

Отходы от производства важнейших видов консервной продукции целесообразно использовать следующим образом.

Отходы при выработке томат-пасты. Отходы на семя-отделителе и протирочной машине содержат до 3,5% пульпы, 0,5% семян, а также кожицу плодов, сосудистые волокна, части плодоножек.

Пульпу можно извлечь из отходов экстрагированием горячей водой с последующим отжимом на прессе или протирочной машине. Экстракт добавляют к томатной массе, поступающей на уваривание. Семена томатов, содержащие около 75% влаги, высушивают в сушилках до 10%-й влажности и используют для посева или для получения масла, количество которого в семенах доходит до 28%.

Отходы при производстве томатного сока. Отходы при отжиме томатного сока, составляющие в среднем 35%, протирают и добавляют к пульпе, поступающей на производство томат-пасты. При протирании плодов томатов отходы равны 4%, а при протирании с линии сока - 11%.

Отходы стручкового перца. Эти отходы составляют около 24%, в том числе 5% семян, содержащих до 20% масла.

Отходы баклажанов, кабачков, патиссонов. Отходы баклажанов (8%), кабачков (5%), патиссонов богаты углеводами и могут быть применены для получения спирта.

Отходы моркови. Отходы моркови (10% при чистке, 40% при производстве сока) пригодны для получения витаминных концентратов, каротина, пектина, спирта.

Отходы свеклы. Отходы свеклы (до 20%) богаты сахаром и также могут быть использованы для получения спирта. Кроме того, из этих отходов получают пищевые красители для сухих плодово-ягодных киселей, безалкогольных напитков, карамели, тортов, пирожных.

Кожица лука. В кожице лука имеются желтые красители. Она составляет 17% к массе сырья, содержит кверцетин и пригодна для подкрашивания пищевых продуктов и тканей.

Отходы кукурузы. Отходы кукурузы в стадии молочной зрелости составляют 75%. Они богаты целлюлозой, белками, зольными элементами, содержат жир и другие ценные вещества и пригодны в свежем или силосованном виде в качестве корма для скота.

Стержни початков кукурузы используют как топливо. Из них получают также клей, бумагу, пластические материалы, линолеум.

Благодаря наличию пентозанов из стержней кукурузы могут быть получены сахара и продукты их брожения, в частности молочная кислота.

Ценные материалы дает сухая перегонка стержней кукурузы, особенно важны фурфурол и его производные.

Отходы картофеля. Отходы и потери при обработке картофеля составляют до 25% в III и IV кварталах и до 41% - в I и И кварталах. Отходы картофеля, получаемые при механической или ручной очистке, быстро темнеют на воздухе в результате окисления тирозина под действием фермента тирози-назы с образованием темноокрашенного меланина. Во избежание потемнения отходы сульфитируют или хранят в воде. При тепловой очистке картофеля тирозиназа инактивируется, поэтому такие отходы более стойки против потемнения.

Отходы картофеля используют для получена крахмала или на корм скоту.

Плодовые косточки. Плодовые косточки - отходы при производстве компотов, варенья, пюре и других видов фруктовой продукции - составляют (в процентах от массы плодов): у абрикосов и персиков - 5-12; у вишни и черешни - 5-16; у слив - 4-7. Начальная влажность этих отходов 24-30%. Во избежание микробиологической порчи косточки высушивают так, чтобы они содержали не более 13% влаги.

Высушенные косточки направляют на специализированные заводы. Из скорлупы косточек изготовляют активированный уголь, обладающий хорошими адсорбирующими свойствами и пригодный для фильтрования жидкостей и газов. Скорлупа составляет 68-88% к массе косточек.

Ядра косточек используют для получения пищевых масел и миндальной пасты. Из жмыхов, остающихся после отжима масла, получают горькоминдальное масло, топливо и удобрения.

Необработанные ядра косточек и жмыхи непосредственно для скармливания скоту непригодны, так как содержат амигдалин, распадающийся в организме с выделением ядовитой синильной кислоты.

Отходы семечковых плодов. Отходы яблок, груш, айвы составляют (в процентах): при производстве компотов - 30-40, пюре - 10-18, соков - 23-47. Отходы богаты пектином, сахарами, органическими кислотами и другими ценными компонентами сырья. Их можно использовать в качестве корма для скота, удобрений, для получения спирта, уксуса.

Химический состав яблочных выжимок - отходов от получения сока - следующий (в процентах): сахар общий - 6-12; пектин - 1-2; целлюлоза - 1-2; дубильные и красящие вещества - 0,12-0,16; зола - 0,3-0,4; кислотность общая 0,3-0,7; рН выжимок 3,6-3,8.

Из яблочных выжимок на специализированных заводах, обслуживающих ряд предприятий консервной промышленности, вырабатывают пектин. Свежие выжимки содержат 60-65% влаги и легко подвержены порче. Во избежание этого их сушат 30 мин в барабанной сушилке при температуре +300... +350 °С в начале процесса и +85... +95 °С - в конце. Сушеные выжимки содержат до 8% влаги и 10% пектина. Их хранят при +20 °С и относительной влажности воздуха не более 75%.

Для получения пектина в порошке различные партии сушеных выжимок смешивают (купажируют) и дважды обрабатывают 30-60 мин теплой водой для извлечения Сахаров, солей и других растворимых веществ (наличие сахара в пектине делает продукт гигроскопичным, легко впитывающим влагу из воздуха и превращающимся при хранении в липкую массу). Затем пектин экстрагируют из выжимок при периодическом перемешивании сначала горячей (+80... +98 °С) водой, подкисленной диоксидом серы до рН 2,0-2.2, затем чистой горячей (+70... +72 °С) водой и наконец холодной водой. Первая экстракция длится до 3 ч (60 мин при непрерывном перемешивании, 60 мин при периодическом перемешивании и 30 мин а покое), вторая экстракция - 60-90 мин, третья - 30 мин. После каждой операции экстракт отцеживают, а в конце для его полного извлечения отработанные выжимки прессуют на пак-прессе. Влажность отработанных выжимок составляет 70%.

Все три экстракта смешивают. Смесь содержит 1-2% сухих веществ, в том числе 0,3-0,5% пектина. Объединенный экстракт отстаивают 2—4 ч и фильтруют на фильтр-прессе, добавляя кизельгур (0,5-1,0 кг на 1 мЗ экстракта).

Кизельгур образует фильтрующий слой и, обладая осветляющими и адсорбционными свойствами, обеспечивает очистку экстракта. Очищенный экстракт уваривают под вакуумом. При использовании двухкорпусной установки темпе

ратура кипения в первом корпусе +70... +75 °С, во втором -+45 °С. Полученный концентрат содержит 6-9% сухих веществ, в том числе 2,8-3,5% пектина. Концентрат охлаждают в трубчатом теплообменнике до +25 °С.

Пектин осаждают 90-95%-м этиловым спиртом. Во избежание выпадения вместе с пектином минеральных примесей к спирту добавляют 1% концентрированной соляной кислоты, доводя рН до 1,7-1,9.

Пектин, осажденный в виде губкообразной волокнистой массы, дробят, гомогенизируют, добавляя спирт, отделяют от раствора трехкратным прессованием на пакетном прессе и подсушивают 2-4 ч на барабанной вакуум-сушилке при 60 °С до содержания влаги не более 8%. Высушенный пектин измельчают на молотковой дробилке и упаковывают в картонные короба по 8 кг или фанерные штампованные бочки вместимостью 30 кг, в которые пектин помещают в полиэтиленовых пакетах.

Пары спирта улавливают и вместе с отработанным спиртом перегоняют, используя повторно в производстве.

Ориентировочный расход на 100 кг пектина - сушеных яблочных выжимок 1600 кг, спирта-ректификата 95%-го - 82 л.

Вместо спирта для осаждения пектина можно использовать минеральные соли.

Желирующий концентрат из свежих яблочных выжимок может быть получен непосредственно на заводе, вырабатывающем сок. Помимо пектина концентрат содержит сахара, органические кислоты и их соли, ароматические вещества и другие составные компоненты сырья. По химическому составу концентрат соответствует соку, полученному из свежих яблок, но обладает значительно более высокой желирующей способностью.

Для получения концентрата выжимки обрабатываются в течение часа подкисленной горячей (+90 °С) водой при соотношении 1:2. Процесс ведут в реакторах или вакуум-аппаратах. Концентрация сухих веществ в экстракте равна 3,5-4%.

После экстрагирования массу охлаждают до +30... +40 °С, подавая в двустенную камеру реактора холодный рассол или создавая разрежение в вакуум-аппарате.

Экстракт отжимают на пакетном прессе и уваривают в вакуум-аппарате до концентрации 15-18% сухих веществ. Если концентрат предназначен для выработки желе, то экстракт перед увариванием фильтруют или сепарируют.

Концентрат консервируют горячим розливом в 10-литровых бутылях либо хранят в танках, предварительно добавив 0,1% сорбиновой кислоты и охладив до +20 °С. Концентрат 15%-й содержит 2,5-3% пектина. Его используют для добавления к продукту при варке джема, повидла, мармелада и пр. На концентрате может быть изготовлено фруктовое желе.

Отходы при производстве виноградного сока. Выжимки при прессовании винограда составляют от 16 до 28% к массе сырья. Их используют для получения спирта, уксуса, виннокислой извести, масла, кормов, удобрения, энотанина. Отходы окрашенного винограда пригодны для получения энокрасителя.

Отходы при производстве вишневого сока. Выжимки, составляющие до 30% к массе сырья, заливают холодной водой в соотношении 1:1, тщательно перемешивают и прессуют. Полученный экстракт используют взамен воды для приготовления сахарного сиропа, с которым купажируют вишневый сок.