Джем, як і варення, виготовляють уварюванням з цукром цілих або нарізаних плодів чи ягід. Уварювання продовжують до одержання такої концентрації цукру в готовому продукті, як і при виготовленні варення. При концентрації сухих розчинних речовин 69% готовий джем треба пастеризувати, а при концентрації 73 % його можна виготовляти непастеризованим.
Джем—це желеподібний продукт, для виготовлення якого необхідно брати плоди з високим вмістом пектинових речовин та кислот: кислі тверді яблука, аґрус, смородину, аличу, деякі сорти слив і абрикос. Якщо варять джем з плодів з невеликим вмістом пектину (суниці, малина, вишні), то додають 15% аґрусового або смородинового соку, який містить багато пектинових речовин. Дозволяється додавати харчовий пектин. На відміну від варення, у готовому джемі не обов'язково повинні бути цілі плоди або частинки певної форми. Крім того, у джемі не тільки не обов'язково, щоб сироп вільно відокремлювався від плодів, а навпаки, потрібно, щоб він був желеподібний, в'язкий, як і вся маса плодів, джем не повинен розтікатись, якщо його викласти з банки. Враховуючи ці особливості, під час варіння джему необхідно дотримуватись дещо іншої технології, ніж при виготовленні варення. Плоди перед варінням не обов'язково повинні бути цілими, а навпаки, їх по-дрібнюють на різальних машинах або на дробарках, а в деяких випадках до них додають небагато протертої м'якоті (пюре), особливо якщо вона виготовлена з плодів, багатих на пектин.
Для виготовлення джему можна використовувати сульфітовані плоди та ягоди.
Варити можна у великих котлах місткістю до 100 л за один раз, але краще його виготовляти у вакуумапараті (також за один раз) без вистоювання. Процес варіння не повинен тривати довше 30—40 хв. Варять джем так. Спочатку завантажують підготовлену масу плодів і ягід, додають небагато води або слабкого розчину цукрового сиропу і бланшують. Потім додають всю необхідну кількість цукру і варять до готовності. Для виготовлення джему можна використовувати також сульфітовані, заморожені плоди та ягоди, що сприяє подовженню тривалості періоду переробки сировини.
Джем, як і варення, згідно з ГОСТ 7009—71 ділять на вищий і перший сорти. За органолептичними показниками джем вищого сорту має відповідати таким вимогам: зовнішній вигляд і консистенція ~ желеподібна маса непротертих плодів або ягід приємного кольору й аромату, властивого відповідним сортам свіжих плодів. Зацукровування недопускається. Смак солодкий або кислосолодкий, запах приємний. До першого сорту допускається відносити продукт, що частково розпливається, має ознаки трохи карамелізованого цукру. Кількість сухих розчинних речовин (за рефрактомером) у пастеризованому джемі маєстановити не менше 68 %, а в непастеризованому — 70, цукристість — відповідно 62 і 65 %. Вміст сірчистої кислоти не більше 0,01 %.
Не дозволяється додавати до джему штучні барвники та есенції.
Розфасовують джем у скляні або металеві банки місткістю не більше 3 л і дерев'яні бочки — не більше 50 л.
При атестації проводять органолептичну оцінку джемів у балах. Найвища оцінка джемів за смаковими якостями та ароматом має бути 12 балів, по зовнішньому вигляду, консистенції ікольору - 9 балів.
Зберігають джем так, як і варення: пастеризований при температурі 0—20°С, непастеризований
— 10—20"С, відносна вологість повітря 75%.
Придатність плодів для джему визначають за пробою на желюючу здатність сировини. Перед варінням із плодів і ягід видавлюють 5—10 мл соку, наливають у пробірку, додають 15—ЗО мл ети-лового спирту чи ацетону й сильно збовтують. Доданий спирт чи ацетон викликає коагуляцію пектину, утворюються драглі.
Після збовтування соку із спиртом чи ацетоном (через деякий час) обережно зливають рідку фракцію. Якщо після цього залишаються суцільні компактні драглі, то у соці міститься понад 1% пектину й сировина придатна для варіння джему без додавання пектину чи желюючого соку. Якщо драглі мають вигляд невеликих розрізнених пластівців, у сировині пектину мало і його необхідно додати ще. Пектин додають у вигляді сухого концентрованого порошку чи желюючих соків із аґрусу, айви та яблук. Кількість желюючого соку, що додається, не повинна перевищувати 15 %. Сухий пектин додають у вигляді 5%-го розчину. Готують його за добу до використання.
Джем виробляють з достиглих свіжих, заморожених чи сульфітованих плодів і ягід. Інспектування, сортування, миття сировини і приготування сиропу проводять, як і при варінні варення.
Рисунок 1. Технологічна схема
Попередня підготовка сировини. Сировину, що надійшла у цех на переробку, інспектують, сортують за якістю, калібрують за розміром, подрібнюють (ріжуть).
Інспектування. Сировину інспектують для видалення дефектних плодів і ягід — гнилих, битих, м'ятих, запліснявілих, а сортують — для розділення за ступенем стиглості, кольором, плямистістю, опіками. Для сортування плодів з успіхом використовують конвейєри інспекційні продуктивністю 1000—3000 кг/год з роликовим полотном. Тепер широко застосовують конвейєри А9-КТФ і Т1-КТ2В. Принцип роботи конвейєрів з роликовим полотном (рис. 2) такий. Сировину подають у завантажувальний бункер, з якого вона надходить на роликовий транспортер. Під час руху транспортера ролики обертаються і перевертають плоди. Робітники знаходяться з обох боків транспортера і видаляють непридатні для переробки плоди.
Дефектні плоди опускають у спеціальні лотки, зроблені з боку транспортера. На виході з транспортера сировину обполіскують водою із душового пристрою.
Для сировини менш міцної, ніж яблука, використовують конвейєр інспекційний стрічковий Т1-КИ2Т продуктивністю 7500— 10 000 кг/год.
Для сортування та інспектування ягід і винограду використовують сортувально-інспекційний конвейєр М2-ТСИ продуктивністю 1,5 т/год. Сировина надходить на стрічку, яка рухається із швидкістю 0,1 м/с. Дефектні ягоди видаляють руками, як і на роликовому конвейєрі. Конвейєр М2-ТСИ використовують і для переміщення сировини на відстань 4 м, тому що він обладнаний колесами.
Калібрування проводять для розподілу сировини за розміром. Вишні, черешні, сливи і абрикоси калібрують на машині КТП, яблука й персики — на машинах КУ, шнековій калібрувальній чи валиково-стрічковій калібрувальній.
Калібрувальник універсальний А9-ККБ (рис. 3) призначений для калібрування абрикос, слив, яблук та інших плодів. Сировина надходить у бункер елеватора, потім на калібрувальне полотно із роликів. Спочатку крізь невеликі щілини між роликами провалюються дрібні відходи. Далі, по мірі руху транспортера, відстань між роликами збільшується і плоди провалюються у ці щілини на фракційний транспортер. Продуктивність машини до 3 т/год, калібрує плоди до шести фракцій.
Шнекова калібрувальна машина складається з чотирьох пар алюмінієвих однозаходних шнеків, які мають різний діаметр спіралі і утворюють проміжки круглої форми різних діаметрів. При обертанні шнеків плоди переміщуються по них і провалюються за розмірами на поперечні стрічкові транспортери. Продуктивність машини 0,6—1 т/год.
Сортування і калібрування сировини дає можливість одержати плоди і ягоди якісніші і однорідніші за кольором, ступенем стиглості й розміром. В результаті консерви мають більш високу якість і привабливий вигляд.
Миття проводять для видалення з поверхні сировини забруднень, механічних домішок, пестицидів і мікрофлори. Найчастіше сировину миють за два прийоми: на початку технологічного процесу (після цього плоди краще розглядати) і після інспектування і сортування. Сировину миють чистою водою чи водою з хімічними препаратами, дозволеними для цієї мети органами охорони здоров'я СРСР. Після такого миття сировину обов'язково споліскують чистою водою. Застосована для миття сировини вода повинна відповідати усім вимогам ГОСТ 2874—82 на воду для миття. Загальна твердість не повинна перевищува 7 мекв/л; кількість солей свинцю, міді, фтору, цинку — не більше допустимих норм; повинні бути повністю відсутніми аміак і сірководень. Небажаний вміст і солей заліза, які можуть викликати потемніння продукції. Вода повинна бути чистою, прозорою і свіжою.
Яблука та інші стійкі до механічних пошкоджень і ударів плоди миють на барабанній мийній машині А9-КМ-2 продуктивністю 4000 т/год. Сировину завантажують у завантажувальний лотік, з якого вона надходить на похилу решітку, розміщену у ванні машини. Тут сировина відмокає й інтенсивно відмивається. Далі похилий конвейєр виносить її в зону споліскування душовим пристроєм. Плоди з роликового конвейєра вивантажують через лоток. За таким принципом працюють мийки А9-КМБ-4 (продуктивність 4,0 т/год), А9-КМБ-8 (8,0 т/год), А9-КМБ-12 (12 т/год) і А9-КМБ-16 (16,0 т/год).
Плоди, що легко пошкоджуються, миють на уніфікованих вентиляторних мийних машинах ТІ-КУМ-1 продуктивністю 3 т/год (рис. 4).
Сировину безперервно завантажують у ванну, де повітрям, що продувається вентилятором, утворюється бурління води. Роликовим транспортером сировину із ванни подають до розвантажувального лотка, де вона споліскується водою із душового пристрою.
Для миття плодів застосовують струшувальну мийну машину А9-КМ2-Ц. Сировина рухається по похило прикріпленому до станини ситу, яке здійснює зворотно-поступальний рух. У цей час її обмивають водяні струмені із розпилювачів. Продуктивність машини 4,0 т/год. Машину широко використовують для споліскування сировини після обчищення й різання, а також для її охолодження після бланшування.
Дуже ніжні плоди малини, суниці, ожини миють під душем з невеликим напором води.
Очищення проводять для видалення неїстівних чи малопридатних у харчовому відношенні частин плодів і ягід: шкірки, шкірочки, чашолистиків, плодоніжок та ін.
Плодоніжки і чашолистки у малини, смородини чорної, аґрусу, журавлини, вишень, черешень, слив видаляють за допомогою машини М8-КЗП. Робочі органи машини — валики у гумовій оболонці. Здвоєні, обертаючись назустріч один одному, валики захоплюють плодоніжки і відривають їх (рис. 5). Продуктивність машини 1,5—2 т/год.
Для очищення від шкірочки персиків, груш, айви, яблук іноді застосовують хімічний спосіб. Плоди обробляють 1—3%-м розчином каустичної соди (для айви 15—20%-й) протягом 2—3 хв. Температура розчину соди 90—100 °С. Після обробки у соді плоди відмивають чистою холодною водою, при цьому видаляють залишки шкірочки.
Рисунок 5. Машина для відокремлення плодоніжок (а) і принцип її дії (б).
Подрібнення. Сировину ріжуть на шматочки і подрібнюють для порушення структури плодів і ягід, що значно збільшує вихід соку, а різання надає сировині певної форми і розміру. Плоди і ягоди подрібнюють на дробарці КДМ-4М продуктивністю 8 т/год і А9-КИС — 6,3 т/год.
Для подрібнення яблук, айви, груш та інших великих плодів широко застосовують дискові дробарки ДДС-5, РЗ-ВДР-5 продуктивністю 5 т/год, Д 1-7,5 продуктивністю 7,5 т/год.
Для знімання шкірочки, видалення насінневого гнізда і розрізування яблук на часточки чи кружальця застосовують яблукорізку КЯ-1. Останнім часом для розрізування яблук і груш на скибочки і видалення насінних гнізд використовують яблукорізку угорської фірми «Комплекс».
Крім розглянутих операцій попередньої підготовки, застосовують й інші, але тільки для окремих видів сировини. Наприклад, наколювання слив, вальцювання ягід чорної смородини і журавлини, вибивання кісточок у вишень тощо.
Термічна обробка сировини. Окремі види плодово-ягідної сировини спочатку піддають тепловій обробці, а потім фасують у тару. Попередня теплова обробка включає бланшування, уварювання і обсмажування. При виробництві консервів із плодів і ягід застосовують бланшування і уварювання, а обжарювання в основному використовують для окремих видів овочів.
Бланшування— короткочасна теплова обробка сировини при повному температурному режимі парою, у воді чи водних розчинах солей, цукру, органічних кислот чи лугів. При бланшуванні плодово-ягідної сировини: в результаті руйнування ферментів у сировині припиняються біохімічні процеси, що запобігає потемнінню продукції і погіршенню її якості;
Для бланшування цілих чи нарізаних фруктів у воді або насиченою парою застосовують ковшову бланшувальну машину БК (рис. 6). Сировину завантажують у ковші транспортера, які у міру руху по тунелю потрапляють у гарячу воду чи насичену пару. При виході з тунелю бланшована сировина у ковшах охолоджується холодною водою. Продуктивність бланшувальної машини БК 0,5—8 т/год.
Машини БКП-200 і БКП-400 призначені для бланшування сировини парою з наступним охолодженням водою. Установлюють їх переважно у технологічних лініях до парових конвейєрних сушарок.
Уварювання проводять для видалення значної частини води із продукту і підвищення концентрації сухих речовин (наприклад, у виробництві екстрактів). Сировину уварюють як при атмосферному тиску, так і під вакуумом. Перший спосіб застосовують широко, але він має недоліки. Перероблювані продукти залежно від концентрації у них сухих речовин закіпають при температурі 100—104 °С, з підвищенням концентрації речовин підвищується і температура кипіння. При такій високій температурі і тривалому нагріванні виникають небажані зміни цукрів, вітамінів, барвних та інших речовин.
Під вакуумом у результаті розрідження продукт закипає при температурі 40—55 °С і за умови відсутності повітря. У цьому випадку вітаміни й інші речовини не руйнуються і продукція виходить більш високої якості.
Для варіння варення, джему, повидла, уварювання плодового соку чи інших видів сировини широко застосовують двотілі вакуумні апарати з нержавіючої сталі. Сировину подають через завантажувальні штуцери у верхній частині апарата, у нижній частині є двостінна парова камера (рис. 7) для нагрівання продукту і патрубок для випуску увареної маси.
Продукт перемішується мішалкою, закріпленою на вертикальному валу, який обертає електродвигун через редуктор. У апараті є вловлювач для вловлювання найбільших частинок продукту, які виносить пара, що виділяється з продукту. Роботу апарата контролюють мановакуумметром і термометром варильної камери, манометром і запобіжним клапаном парової камери.
Уварювання при атмосферному тиску проводять у двотілих варильних котлах. Для варіння варення використовують варильний двотілий перекидний котел на 12 л марки 6-А чи неперекидний на 60 л 5-А. Є варильні двотілі котли з нержавіючої сталі без мішалки і з мішалкою на 150 л. Для приготування маринадної заливки застосовують варильні емальовані котли на 100 і 250 л (КО-63, КО-250).
Двотілі варильні котли (рис. 8) обігріваються парою, яку подають у порожнину між чашою і паровою оболонкою. Таке підігрівання запобігає підгорянню продукту. Конденсат і повітря з парового простору видаляють через кран у паровій оболонці. Котли мають манометри і запобіжні клапани.
Фасування продукції здійснюють у старанно вимиту тару, заповнюючи кожну банку точно визначеною кількістю продукції (відхилення від установленої норми допускається у межах 1—2 %). Якщо до складу консервів входить декілька компонентів (наприклад, у компотах плоди і сироп), необхідно дотримати за стандартом чи ТУ їх співвідношення. При виготовленні окремих видів компотів виникає необхідність у фігурному укладанні плодів.
Фасування багатьох видів продуктів механізовано. Фруктові пюре, пасту та інші густі і в'язкі продукти фасують на автоматах-наповнювачах ротаційного типу з поршневими дозаторами і перепускними клапанами.
Для фасування пюреподібних продуктів у тару на 0,2— 1 см3 застосовують наповнювач автоматичний шестициліндровий ДНЗ-1-125 продуктивністю 80—100 банок за 1 хв. Банки місткістю 2000 і 3000 см3 наповнюють в'язким продуктом на автоматичному наповнювачі ДНЗ-3-63 продуктивністю 40 і 60 банок за 1 хв (рис. 10). Наповнювач має чотири дозувальних циліндри.
Для фасування сиропів, соків та інших рідких продуктів у жерстяні чи скляні банки до постійного рівня застосовують автоматичний наповнювач И9-ИН2А. Він являє собою карусель, що обертається, з підйомними столиками й продуктовим баком, у дні якого закріплено розливальні пристрої. Продуктивність цього наповнювача 60—160 банок за 1 хв. За таким же принципом працює наповнювач АНС для фасування соків у банки на 3000 см3 продуктивністю 30 банок за 1 хв. Наповнювач АНС має спеціальний пристрій для знімання піни, яка утворюється під час наповнення банок соком. Модернізований наповнювач АНСМ для соків використовують для наповнення банок місткістю 2000 і 3000 см3 при температурі до 95 °С. Продуктивність — 34 і 42 банки за 1 хв.
1 — транспортер; 2 — бак; 3 — стіл.
Рисунок 10. Автоматичний наповнювач ДНЗ-3-63.
Ексгаустування. При фасуванні консервів у банки проникає повітря. Підсмоктування його у рідкі і пюреподібні продукти відбувається і при перекачуванні їх насосом на розливання. Крім того, повітря міститься у міжклітинниках плодів і ягід. Чим нижча температура продукту під час фасування, тим більше міститься у ньому повітря.
Повітря у банці небажане, тому що кисень сприяє окисленню різних речовин продукту, збільшує корозію жерсті у відкритих від лаку чи олова місцях, дає можливість знову з'явитися аеробним мікроорганізмам, знешкоджених під час стерилізації.
При стерилізації консервів до тиску водяної пари, яка утворюється у банці під час нагрівання, додається тиск внаслідок розширення продукту і залишків повітря у банці. У банці утворюється надлишковий тиск 196—392 кПа, який може призвести до деформації металевої тари чи зривання кришок із скляних банок. Підвищення тиску всередині банок залежить від виду консервів, розмірів і матеріалу банок, тому видалення повітря із банок з продуктами перед закупорюванням має велике практичне значення. Цей процес називається ексгаустуванням (від англійського екс-гауст — витягувати). Застосовують теплове, механічне, а іноді й спільне ексгаустування.
При тепловому ексгаустуванні незакупорені банки з продуктом пропускають через апарат ексгаустер, де їх протягом 8—10 хв прогрівають парою. Теплове ексгаустування відбувається і в процесі наповнення банок попередньо підігрітим до певної температури продуктом чи під час заливання плодів і ягід гарячим сиропом.
Скляні обкатні банки закупорюють на автоматах чи напівавтоматах різних систем. Принцип їх роботи полягає у тому, що обертальний ролик притискує край кришки до горла банки. Паровакуумну закатну машину АЗМ-ЗП (рис. 11) продуктивністю 70 банок за 1 хв застосовують для закупорювання банок місткістю від 200 до 1000 см3. Машина закатна ЗК.1-1-125 (Б4-КЗК.-Ю9) призначена для закупорювання, маркірування і рахування наповнених скляних банок місткістю 100—1000 см3. Продуктивність— 160 банок за 1 хв. Напівавтоматичну закатну машину ЗК4-10-12 (БЗК-К4-77-01) продуктивністю 12 банок за 1 хв застосовують для закупорювання скляних банок місткістю 800—10 000 см3. Є закатні машини й інших систем, у тому числі і для закупорювання пляшок.
Рисунок 11. Автоматична паровакуумна машина АЗМ-ЗП.
Стерилізація і пастеризація консервів. Якість консервів і тривалість їх зберігання без псування залежать від того, наскільки ретельно і правильно проведена їх стерилізація чи пастеризація, при яких гинуть мікроорганізми і створюються умови, за яких припиняється розвиток спор мікроорганізмів.
Режим стерилізації залежить від виду продукції, розміру і виду тари (жерстяна, скляна). У кислому середовищі мікроорганізми гинуть швидше, ніж у нейтральному; консерви з твердою продукцією прогріваються довше, ніж з рідкою; жерстяна тара прогрівається швидше від скляної. У зв'язку з цим для кожного виду консервів розроблено свій режим стерилізації.
При стерилізації у банках створюється певний тиск навіть і в тому випадку, якщо перед їх закупорюванням було проведено ексгаустування. Тому при встановленні режиму стерилізації дають певний тиск для зрівноваження тиску, що утворився всередині банок. У протилежному випадку можливе зривання кришок чи деформація жерстяної тари.
Вертикальний автоклав (рис.12) складається із зварного циліндричного корпуса, до нижньої торцевої частини якого приварено сферичне днище, а до верхньої приєднана (на завісах) кришка. Між кришкою й корпусом є кільцева гумова прокладка. До корпуса кришка притискується відкидними баранчиковими болтами. У відкритому автоклаві кришка знаходиться у вертикальному положенні, піднімання її полегшується противагами.
Закупорені банки укладають у кошики рівними рядами за допомогою пристрою ЦС-157 (для скляних банок місткістю 500 і 1000 см3). Продуктивність установки 60 банок за 1 хв. Для розвантаження автоклавних кошиків застосовують пристрій ЦС-200 для банок місткістю 500, 1000, 2000 і 3000 см3. Наповнені копійки за допомогою електротельфера (лебідки з електродвигуном) установлюють один на один у автоклав, заповнений водою з температурою на 10—20 °С вище температури продукції у банках.
Автоклав закривають кришкою, загвинчують баранчиками і поступово (при різкому збільшенні температури банки можуть тріснути) протягом часу А розігрівають до температури стерилізації t. Температуру збільшують, пропускаючи пару через нижній барботер (трубку з отворами для виходу пари чи повітря).
Одночасно поступово піднімають тиск водою чи повітрям. При малому тиску можливе зривання кришок, а при різкому збільшенні його кришки можуть вдавитися у банки, для цього спочатку протягом 10 хв продувають автоклав парою, випускаючи повітря через продувний вентиль. Потім проводять розігрів, власне стерилізацію і охолодження банок. При охолодженні підкачують повітря для поступового зниження тиску, тому що з поданням води для охолодження пара конденсується і тиск різко падає, що призводить до розривання швів банок.
Для стерилізації консервів у скляних, металевих банках і полімерних упаковках застосовують напівавтоматичний стерилізатор «Ратомат»(Німеччина).Температура нагрівання —до 140°С, тиск — до 600 кПа. У цьому автоклаві передбачено обертання сіток з банками у процесі стерилізації, що забезпечує рівномірніше прогрівання продукту всередині банки.
На консервних заводах застосовують високопродуктивний угорський безперервно-діючий стерилізатор «Хуністер». У ньому можна стерилізувати консерви у металевих і скляних банках діам. 76— 110 мм. Стерилізатор має 14 башт, розділених на зони підігрівання, стерилізації і охолодження. Тиск і температура піднімаються поступово до 240 кПа і 130 °С, а потім плавно знижуються. Автоклави і стерилізатори обладнані контрольно-вимірювальними приладами— манометром, термометром, термодатчиками, самописами, запобіжниками і т. д. За роботою автоклава стежить апаратник-стерилізаторник (робітник, який проводить стерилізацію). Він зобов'язаний записувати у спеціальний журнал усі дані про стерилізацію. Після стерилізації банки поміщають у мийно-сушильний агрегат, де їх споліскують теплою (35—45 °С) водою і висушують підігрітим повітрям. На висушені банки етикетирувальними машинами чи вручну наклеюють етикетки. Якщо жерстяні банки призначені для тривалого зберігання, їх не обклеюють етикетками, а покривають лаком, що швидко сохне, змащують вазеліном чи іншим жировим мастилом, яке захищає банки від вологи та іржі.
Готову продукцію у металевій чи скляній тарі запаковують у ящики із гофрованого картону чи дощаті ящики і відправляють на склад.
Для стерилізації, миття й оформлення банок є потокові лінії (рис. 13).
1- транспортер подавання банок; 2- вакуумзакатна машина; 3- стіл нагромаджувач; 4- пристрій для завантаження кошиків; 5- кошики; 6- пристрій для розвантаження; 7- установка для миття банок; 8- підсушування банок; 9- стискувальна машина; 10- машина для укладання банок в коробки; 11- обклеювання коробок; 12- транспортер; 13- стерилізатор.
Рисунок 13 Технологічна лінія закупорювання,стерилізації й обробки консервів.