Курсовая работа по пищевой промышленности на тему Исследование качества охлажденных гарниров, упакованных в герметизированных мягких полимерных пакетах.

ВВЕДЕНИЕ

Динамично меняющийся стиль жизни, ее ритм и современные тенденции диктуют свои условия. Дефицит времени заставляет людей экономить его на всем, в том числе и на приготовлении пищи. В связи с этим растет число потребителей полуфабрикатов высокой степени готовности.
Рынок охлажденных и замороженных полуфабрикатов высокой степени готовности активно развивается в крупных городах, в основном он представлен в крупных сетевых магазинах, где работают собственные цеха по их производству.
Участники рынка отмечают, что потребители стали покупать больше охлажденных полуфабрикатов, о чем свидетельствует анализ ассортимента мясных полуфабрикатов в розничной торговле за 2020 год. Стремясь закрепить свои позиции, операторы рынка не только наращивают производственные мощности, но и разрабатывают новые продукты, о чем свидетельствует анализ динамики объемов производства полуфабрикатов высокой степени готовности.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ГОТОВЫХ БЛЮД

1.1 Динамика отечественного и зарубежного рынков охлажденных и замороженных полуфабрикатов и готовых блюд

Стремительные изменения условий существования современного общества и его социальной структуры за последние несколько десятилетий ускорили темп жизни человека. Все больше жителей мегаполисов, склоняются в пользу того, чтобы купить готовую кулинарную продукцию в супермаркете или пообедать «вне дома» и готовы увеличить свои расходы за сэкономленное время. Основными критериями, определяющими выбор готового блюда потребителем, являются высокое качество, вкус, удобство и функциональность приготовления [17].
Появлению в продаже готовых к употреблению блюд способствовала разработанная Кларенсом Бердсайем (США) в 1930 году система упаковывания продукции в картонные коробки с последующей быстрой заморозкой. В сороковые годы в магазинах розничной торговли США появились замороженные слоеные пироги, супы, основные блюда, французский картофель фри, блюда мексиканской кухни, мясные пироги, пицца. В пятидесятые годы началась активная реализация замороженных продуктов, прошедших кулинарную обработку, которая открыла новые перспективы для развития пищевой отрасли.
Компания «Swanson» (США) в 1952 году выпустила «телевизионный обед», включающий индейку, зеленый горошек с маслом, сладкий картофель в апельсиново-масляном соусе, позже появились обеды с жареным цыпленком. «Телевизионный обед» представлял собой индивидуальную обеденную порцию, упакованную в алюминиевый лоток, по очертаниям похожий на телевизионный экран. Этот продукт предполагал возможность его употребления во время просмотра телевизора.
Применение первых и вторых замороженных готовых блюд в питании астронавтов в шестидесятые годы увеличило спрос населения на эту продукцию. В девяностые годы направление отрасли, названное «Заменой домашней еды» (HMR), доминировало в области покупательского спроса [16].
Объем быстрозамороженных обеденных блюд в США составлял более 50% от всего объема производства замороженных продуктов [14]. Замороженные готовые блюда были оптимальным решением для потребителя, а сектор охлажденных блюд появился как своего рода дополнение, в результате необходимости более удобного использования. Рост розничной торговли обусловил создание сети поставщиков готовой охлажденной продукции. Тем не менее, американский рынок охлажденных готовых блюд развивался медленными темпами и полностью сформировался лишь к 2010 году [11].
По данным «Business Insights», рынок готовых охлажденных блюд наиболее развит в Великобритании. Однако в Европе готовые охлажденные блюда пользуются не меньшей популярностью. Постепенный переход от замороженной продукции к охлажденной в Великобритании начался в начале восьмидесятых годов. Доля охлажденных блюд составляла менее 10% от общего пищевого рынка. Прямые поставки в торговые точки преобразовалась в систему централизованного сбыта продукции, изменилась производственная база Великобритании. Для удовлетворения растущего спроса строились комбинаты.
К девяностым годам производство охлажденных готовых продуктов в Великобритании возросло еще на 12-14%, в связи с увеличением численности работающих женщин. Ритейлерами предлагались охлажденные традиционные европейские блюда, блюда индийской и итальянской кухни в количестве 30-40 наименований. Каждый ритейлер старался превзойти конкурентов по вкусовым качествам и разнообразию.
К концу девяностых годов в британских магазинах продавалось до 100 наименований охлажденных готовых продуктов, в том числе охлажденные супы и готовые салаты, которые практически не отличались от ресторанных или домашних блюд.
Благодаря непрерывно растущему спросу к 2000 году охлажденное питание составляло 20-22% общего пищевого рынка Великобритании. В настоящее время в Великобритании работает более 20 комбинатов, выпускающих охлажденные блюда, в том числе для крупнейших мировых сетей – «Walmart» и «Tesco». В сети «Marks & Spencer’s» продается до 490 наименований охлажденных блюд с различными вкусовыми сочетаниями, в «Sainsburys» – более 300, в «Tesco» – более 200, в то время как замороженные готовые блюда в этих сетях представлены 8-12 наименованиями [11].
В странах Европы сегмент охлажденных готовых блюд близок к 30%. Этот вид продукции сводит к минимуму затраты труда на приготовление пищи в домашних условиях и в системе общественного питания, поэтому пользуется большим спросом.
На западноевропейском рынке выделяют три категории охлажденной продукции: «базовая» – хорошее соотношение цены и качества, длительный срок хранения; «стандартная» – средняя цена, продукция с длительным сроком хранения составляет 38% предложения; «люкс» – высококачественные ресторанные блюда с разной комбинацией вкусов, короткий срок годности [11].
Для российского рынка готовые к употреблению охлажденные блюда – новый сегмент несмотря на то, что идея масштабного, максимально автоматизированного производства общественного питания в нашей стране возникла еще в двадцатых - тридцатых годах, когда Советский Союз переживал эпоху индустриализации.

1.2 Охлажденные продукты и выбор метода охлаждения

Преимущественным методом охлаждения, применяемым в области охлаждения готовой продукции, служит вакуумное охлаждение. Вакуумное охлаждение представляет собой метод быстрого испарительного охлаждения для пористых и влагосодержащих продуктов. Данный метод применяется в качестве эффективного способа для предварительного охлаждения растительных продуктов, таких как овощи и фрукты. Недавние исследования выявили целесообразность вакуумного охлаждения для вареного мяса и готовых блюд, для которых быстрое охлаждение уменьшает рост микроорганизмов и сохраняет высокие качества готового продукта.
Различие между вакуумным охлаждением и обычными методами охлаждения заключается в том, что для вакуумного охлаждения эффект понижения температуры достигается за счет испарения некоторой воды непосредственно из продукта, а не путем обдува продукта холодным воздухом или другой средой. Скорость и эффективность - две особенности вакуумного охлаждения, которые не превзойдены при использовании любого обычного способа охлаждения.
Любой продукт, который имеет свободную воду, и структура которого не будет повреждена удалением такой воды, может быть вакуумно охлажден. Скорость и эффективность вакуумного охлаждения в основном связаны с соотношением его площади поверхности испарения и массы продуктов.
Вакуумное охлаждение было успешно использовано для предварительного охлаждения сельскохозяйственных продуктов в Соединенных Штатах с 1950- х годов и доказано, что это эффективный метод для предварительного охлаждения некоторых видов свежих продуктов, таких как листья салата и грибов. Это может значительно снизить процессы порчи овощей, что продлевает срок их хранения.
Однако, если есть небольшое отношение между площадью поверхности и массой или толстая кожица продукта может служить эффективным барьером для потери влаги, поэтому вакуумное охлаждение может быть очень медленным. Такие продукты, как томаты, яблоки и перец, которые имеют относительно толстую восковую кутикулу, не подходят для вакуумного охлаждения.

1.3 Холодильное оборудование и холодильное хранение

Инновацией в технологии сохранения нативных свойств готовой кулинарной продукции является шоковое охлаждение или замораживание продукции и последующее хранение при соответствующих температурах.
Шоковой заморозкой пищевой продукции называется процесс, который понижает температуру в толще с +65 до –18 °C в течение 4 часов. Продукт, обработанный таким образом, будет храниться в морозильной камере при температуре –20 °C до 8–12 месяцев. Эта технология называется технологии Cook&Freeze («готовить и замораживать»).
Независимо от типа шоковой заморозки, она должна обеспечивать процесс охлаждения горячей продукции до температуры 0…–3 °C в течение 90 минут с момента размещения в оборудовании. Данные параметры служат не только для обеспечения безопасности, но и для сохранения внешнего вида, текстуры, вкусовых показателей и пищевой ценности.
Шоковый охладитель или морозильная камера должны быть оборудованы датчиком или погружными зондами, с помощью которых необходимо контролировать температуру в толще продукта. Большие куски мяса и подобные по габаритам продукты не могут охлаждаться так быстро, как требуют правила процесса.
Сейчас в мировой практике используются следующие методы интенсивного охлаждения: технология «blast chilling» (при помощи воздушного охлаждения) и технология «tumble jet chilling» (водяное охлаждение).
Аппараты интенсивного охлаждения делятся на два вида: моноцикличные (или одностадийные), которые охлаждают продукт до температуры 0…–2 °C, и двухцикличные (или двухстадийные), которые охлаждают продукт до температуры 0…–2 °C или замораживают его до –18 °C.
1.4 Физико-химические процессы, происходящие в охлажденной продукции

Как показывают исследования, основные физико-химические показатели качества охлажденных блюд на всех стадиях технологического процесса изменяются незначительно. Биохимические опыты по перевариваемости белков охлажденных блюд также дают положительные результаты. Достаточно стабильно содержание в охлажденных блюдах витамина В. Однако витамин С разрушается на всех стадиях технологического процесса, содержание его в блюдах снижается в 4-5 раз. Это указывает на необходимость включения в рацион питания при использовании охлажденных блюд зелени (салата, петрушки, укропа, кинзы и др.), свежих овощей (дополнительный гарнир) и свежих фруктов.
Физико-химические реакции, влияющие на качество охлажденных продуктов, происходят в результате физических изменений продукта или последующих химических или биохимических реакций. Так, к этой категории относятся миграция компонентов в результате диффузии или осмоса и поглощение света природными или искусственными пигментами. Миграция компонентов.
При охлаждении крахмалосодержащих продуктов, к которым относятся гарнирв, количество растворимой амилозы снижается. Скорость старения зависит от вида изделия, их влажности и температуры хранения. Также происходят процессы выделения жидкости или медленное самопроизвольное движение и отделение жидкости из коллоидной полужидкой массы, называемое синерезисом. Он происходит в результате физико-химических изменений углеводов или белков, влияющих на их способность удерживать влагу. Охлаждение приводит к стягиванию общей структуры, существенно увеличивая скорость протекания синерезиса.
Таким образом, можно сделать вывод, что происходящие в процессе шокового охлаждения физико-химические изменения не оказывают существенного влияния на качество готовой продукции.

1.5 Требования, предъявляемые к упаковке охлажденных пищевых продуктов

Успешное развитие упаковочных полимерных материалов для длительного хранения продуктов питания в пищевой промышленности обусловлено эффективностью полимеров, а их производство - сравнительно недорогим и практичным.
Полимерные упаковочные материалы сохраняют высокое качество пищевых продуктов в течение длительного времени, эффектно представляют товар при продаже, максимально облегчают открывание, приготовление и употребление продукта, имеют минимальный вес и стоимость.
Одним из преимуществ полимерной упаковки, в отличие от металлической тары и стеклянной, является то, что они могут быть избирательно проницаемыми к газам и парам, а также гибко реагировать на различные внешние воздействия, которые приводят к изменениям в составе и свойствах пищи:
−действие солнечного света инициирует нежелательные фотохимические реакции в продуктах;
−поглощение влаги ускоряет развитие микроорганизмов, бактерий, грибков, разрушение продуктов (размокание, раскисание, растворение и т.д.), потерю качества продукта (поджаристости, комкование и т.п.);
−потеря влаги вызывает усыхание, уменьшение массы, изменение консистенции (выпадение в осадок растворенных продуктов), потерю качества и структуры продукта (растрескивание, коробление, выкрошивание и т.п.);
−поглощение кислорода приводит к необратимым изменениям продукта: окислению (прогорклости) жиров, денатурации протеинов, разрушению витаминов, активных веществ и т.п.;
−потеря кислорода ведет к изменению красного цвета мяса, созреванию сыра с отклонениями, развитию бактерий, гниению и др.;
−поглощение ароматических веществ из внешней среды приводит к приобретению продуктом стороннего запаха;
−улетучивание ароматических веществ вызывает ухудшение качества пищевого продукта. [21]
Одна из основных функций современной упаковки - сейчас уже не просто защита продукта от внешних воздействий, а изменение характера взаимодействия продукта с окружающей средой через опосредование упаковки.
В практике упаковывания все чаще используется интерактивная упаковка, которая способна менять свои свойства при внешнем воздействии и управлять средой внутри упаковки, оказывая целенаправленное физическое, химическое или биологическое действие на упакованный продукт.
На биохимические процессы, происходящие внутри пищевого продукта, и его сохранность, несомненно, влияет состав газовой среды внутри упаковки, определяющий взаимодействия между средой (газовой фазой) внутри упаковки, упакованным продуктом и внешней средой через стенки упаковки. В состав газовой атмосферы обычной упаковки входят: кислород (21%), азот (78%), двуокись углерода (около 0,1%), инертные газы и водяные пары, количество которых зависит от влажности и температуры в данный момент времени. Наличие в составе газовой фазы внутри упаковки иного количества водяных паров, кислорода, углекислого газа, азота, других инертных газов предотвращает, замедляет или ускоряет те или иные процессы, происходящие в пищевом продукте. Динамика изменений газовой среды в пленочной упаковке определяется первичным составом атмосферы, проницаемостью упаковки, выделением и поглощением газообразных продуктов внутри упаковки. [22]
Исходя из задач, которые возникают при хранении тех или иных пищевых продуктов, различают несколько разновидностей упаковки с измененной внутренней газовой атмосферой (фазой):
- упаковка с модифицированной газовой атмосферой (modified atmosphere packaging – MAР).
Воздух удаляется из упаковки и заменяется одним газом или смесью газов. Смесь газов выбирают в зависимости от типа продукта. Газообразная атмосфера внутри упаковки постоянно меняется на протяжении всего срока хранения продукта вследствие таких факторов как «дыхание» упакованного продукта (поглощение кислорода и выделение углекислого газа), биохимических изменений в продукте и связанных с ними выделений паров и газов, а также постепенного проникновения в свободное пространство над продуктом атмосферных газов и паров через стенки упаковки и через микроотверстия в сварных швах;
- вакуумированная упаковка (vacuum packaging – VР).
Измененная внутренняя газообразная атмосфера. Продукт помещают в упаковку, изготовленную из пленки с низким уровнем проницаемости кислорода и других газов, и удаляют воздух. Давление внутри вакуумированной упаковки становится ниже атмосферного. Пленка сжимается и обтягивает продукт, после чего упаковка заваривается. При благоприятных условиях вакуумирования уровень кислорода внутри упаковки уменьшается до менее 1%.;
- изобарическая упаковка (isobaric packaging – IP).
внутри которой поддерживается давление близкое к атмосферному, является лучшим решением, чем вакуумированная упаковка;
- газонаполненная упаковка (gas packaging – GР). чаще всего производится путем механической замены воздуха газом или смесью газов;
- упаковка с контролируемой газовой атмосферой (controlled atmosphere packaging – CAР).
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Изучение влияния различных условий охлаждения на продолжительность процесса холодильной обработки, структуру готовых блюд и кулинарных изделий

Использование низких температур является лучшим способом консервирования и сохранения скоропортящегося сырья, кулинарной продукции и готовых блюд. Применение технологий интенсивного охлаждения и замораживания способствуют получению готовой продукции, гарантируя качество и безопасность. Рассматриваемый вопрос актуален и перспективен, но исследования в данном направлении не много.
При внедрении инновационных технологий, а в частности, новых технологий охлаждения готовой продукции, в индустрию питания, преследуется главная цель – обеспечение качества и безопасности, кулинарной продукции и блюд, а также продление сроков годности. Применение низких температур предотвращает процессы порчи, так как оказывает консервирующее воздействие на сырье, кулинарную продукцию и готовые блюда. В ходе данного процесса соблюдаются все современные требования гигиены и безопасности, сохраняется вкусовая, энергетическая и пищевая ценность продуктов.
Охлаждение и дальнейшая шоковая заморозка продуктов осуществляется в короткие сроки, в потоке холодного воздуха. Процесс заморозки осуществляется в несколько этапов, поочередно продукт в разных режимах подвергается температурным воздействиям. Первый этап подразумевает снижение температуры в интервале от +20°С до 0 °С. Второй этап предусматривает снижение температуры до -5 °С, и переход от жидкого состояния в твердое (данный этап можно назвать подмораживанием). Заключительный этап обеспечивает снижение температуры до -18 °С.
Степень восстановления продукции при размораживании (дефростации) зависит от скорости проникновения холода внутрь замораживаемого продукта. Современная технология интенсивной заморозки предоставляет совершенно новые возможности в данной области: сохраняет питательные вещества (протеины, минеральные соли), органолептические свойства (внешний вид, вкус, запах), приводит к снижению рисков размножения бактерий. Основное отличие шокового охлаждения от обычного способа охлаждения в том, что процесс протекает значительно быстрее (всего за 2-4 часа) и при этом структура продукта не разрушается.
Камера быстрого охлаждения позволяет предотвратить размножение бактерий, так как из-за высокой скорости охлаждения некоторые типы бактерий прекращают жизнедеятельность. Внешний вид, консистенция, запах, вкус и питательные свойства готовой продукции практически не меняются. Продукт, подвергшийся охлаждению таким способом, по своим свойствам приравнивается к свежему продукту. После интенсивного охлаждения продукты хранятся в 2-3 раза дольше обычного, без потери органолептических качеств.
Большую популярность среди потребителей имеют охлажденные готовые блюда, хотя замороженные имеют более длительный срок годности. В зарубежной практике предприятия индустрии питания используют следующий ряд инновационных технологий, среди которых наиболее распространены:
- Cook&Chill или КЭЧ - «приготовь и охлади». Данная технология представляет собой интенсивное охлаждение готовой продукции и кулинарных изделий (сочетание традиционной технологии приготовления и шокового охлаждения готового продукта, что обеспечивает сохранение всех питательных и вкусовых качеств в течение долгого срока);
- Cook&Freeze — «приготовь и заморозь». В данной технологии приготовления реализуется интенсивное замораживание готовой продукции (осуществляется без добавления химических добавок, срок хранения блюд до 6 месяцев с сохранением их вкусовых качеств и внешнего вида);
- LLFF – LongLifeFreshFood – «продленные сроки годности свежеприготовленной пищи», интенсивное охлаждение готовой продукции (современная система промышленного производства массового сбалансированного питания, подразумевает процесс упаковывания скоропортящихся продуктов питания в среде инертных пищевых газов высочайшей степени криогенной очистки, обеспечивающих подавление микробиологического роста аэробных и анаэробных патогенных микроорганизмов);
-Freeze&Chill –«замораживаем и охлаждаем». Данная технология применяется в странах Европы и Америки для производства готовых замороженных блюд, реализуемых в торговых розничных сетях.

2.2 Изучение потребительских свойств и выхода готовых блюд и кулинарных изделий после интенсивного охлаждения

Создание соответствующих условий для хранения продуктов и готовых блюд – одна из важнейших задач предприятия индустрии питания любого формата. Современная технология интенсивного охлаждения и шоковой заморозки предоставляет совершенно новые возможности в данной области: сохраняет питательные вещества (протеины, минеральные соли), органолептические свойства (вкус, запах, внешний вид), приводит к снижению рисков размножения бактерий.
Потребитель хотел бы получать продукт натуральным и сытным, чтобы он хранился долго без химических воздействий и к тому же имел соответствующую упаковку. Указанные требования покупателей к натуральным продуктам стали сильной мотивацией для разработки метода хранения продуктов без применения ненатуральных добавок и консервантов.
Известно, что холодильные технологии хранения пищевых продуктов различного происхождения являются преобладающими и в скором времени получат дальнейшее развитие. Ведь они позволяют наилучшим способом сохранить первоначальные свойства продукции, обеспечить длительное хранение и доставку на значительные расстояния при наличии развитой холодильной инфраструктуры.
В России сформирована и функционирует постоянная холодильная линия, которая позволяет сохранить количество и качество продовольствия на всех этапах товародвижения – от сбора или производства до потребления. Применение неестественного холода, совершенствование технических средств и методов холодильной обработки и хранения сырья и продуктов помогают снижению потерь, сохранению их биологической и пищевой ценности [18].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Производство охлажденных блюд представляет собой перспективное направление развития предприятий пищевой промышленности, а в частности, предприятий общественного питания, основной задачей которых является обеспечение качества и безопасности выпускаемой продукции.
В ходе выполнения работы была достигнута цель: проведено исследование качества охлажденных гарниров, упакованных в герметизированные мягкие полимерные пакеты. Цель была достигнута путем решения основных поставленных задач и анализа информационных источников, посвященных данной теме.