پروژه کارآفرینی فرآيند توليد كنسرو و رب گوجه فرنگي

دسته بندي : کارآفرینی » صنایع غذایی
پروژه کارآفريني فرآيند توليد كنسرو و رب گوجه فرنگي در 215 صفحه ورد قابل ويرايش


پيشگفتار:

از ابتداي قرن اخير تاكنون كنسروسازي صنعتي همواره به عنوان يكي از مهمترين روشهاي نگهداري، تبديل و عرضه مواد غذايي در تمام دنيا مطرح بوده و به احتمال بسيار زياد در آينده اين موقعيت خود را حفظ خواهد نمود عليرغم اين واقعيت و با توجه به اينكه در حال حاضر حدود يكصد و پنجاه كارخانه كنسروسازي در كشور مشغول توليد فرآورده هاي مختلف كنسرو مي باشند و با عنايت به گسترش رشته هاي علوم و صنايع غذائي در دانشگاههاي بزرگ كشور تاكنون هيچ مجموعه كاملي در اين زمينه به رشته تحرير در نيامده و كتاب موجود هم بيشتر برگردان كتابهاي خارجي هستند كه يا در دسته عموم نيستند يا فهم و درك آنها مشكل است و يا پراكندگي مطالب در آنها موجب شده كه هيچ يك نتوانند به عنوان كتاب درس اين رشته معرفي گردند.

مطالب موجود در اين پايان نامه به طور عمده بر اساس سر فصلهاي كتابهاي مختلف صنايع غذائي در دوره هاي كارشناسي علوم و صنايع غذائي و به منظور معرفي ابعاد مورد نظر به دانشجويان عزيز و پژوهشگران جوان تدوين شده و در تهيه آن از مطالب آموزشي دوره اي كارشناسي ارشد رشته علوم و صنايع غذائي و كتب و مقالات علمي فراواني كه پاره اي از آنها در فهرست منابع درج گرديده است.

مقدمه:

منشاء اكثر فنون نگهداري مواد غذائي كه امروزه در صنعت كاربرد دارد به قبل از تاريخ و زماني كه بشر به فكر حفظ غذا براي مواقع قحطي يا بهبود قابليت خوراكي غذا برآمد برمي گردد. از زمانهاي بسيار قديم بشر پس از برداشت محصول گياهان مفيد بفكر نگهداري محصولات برداشت شده براي روزهاي خارج از فصل برداشت بوده تا بتواند به مواد غذائي دسترسي داشته باشد. براي اين منظور اولين روشي كه انجام مي داده خشك كردن مواد غذائي در آفتاب بوده است. البته اين روش را بشر از طبيعت آموخته كه مي توان بوسيلة خشك كردن موادغذائي را نگهداري نمود.

بعد از اين روش استفاده از دود دادن نيز مورد استفاده قرار گرفته است و در مناطقي هم كه نور خورشيد كافي نبوه از آتش استفاده مي شده است. بعدها روش نمك زدن را در مورد گوشت بكار برده اند و بيشتر گوشت ماهي را به وسيله نمك زدن نگهداري مي كرده اند.

نقل شده است كه سپاهان چنگيز در مواقع جنگ با خود صفحات بسيار نازك گوشت خشك كرده را حمل و از آن در تجديد قوا استفاده مي كرده اند.

احتمالاً از زماني كه بشر پخت غذا را آموخته با فساد مواد غذائي هم روبرو شده سات و همين امر شايد باعث شده كه به فكر جلوگيري از فساد موادغذائي و روشهاي صحيح نگهداري آن باشد روشهاي نگهداي بوسيلة روغن شايد بعد از مرحلة‌ نمك زدن باشد از روغن و نمك جهت جلوگيري از فساد و نگهداري گوشت استفاده مي شده است اين روش در بعضي از نقاط هنوز هم انجام مي شود و اصطلاحاً روش قورمه نام دارد.

عادات و سننن و طريقه زندگي عشاير كه درحال ييلاق و قشلاق هستند ايجاب مي كند كه اين روش مورد استفاده قرار گيرد.

اين روشها ادامه داشتند تا قرن هفدهم ميلادي كه نيكلا آپرت Nicola Appert كه او را پدر كنسرو مي شناسند طريقه نگهداري مواد غذائي در طرف سربسته را كشف كرد.

و نتايج تحقيقات خود را بصورت زير خلاصه نمود.

1) مواد غذائي را بايد در داخل ظروف شيشه اي و يا فلزي مسدود نمايند.

2) مسدود كردن در شيشه بايد با دقت بسيار انجام گيرد.

3) مواد غذائي مسدود شده در داخل ظروف كاملاً سربسته را بايد مدتهاي كوتاه و يا زياد در آب جوش عقيم نمود.

4) مواد غذائي عقيم شده را بايد بعد از مدت مشخص از آب جوش خارج و سرد نمود.

روش آپرت به تدريج توسعه يافت و تكميل شدو آهن سفيد جانشين شيشه شد.

در سال 1814 آلبرت به لندن مسافرت نمود و در آنجا آشپزخانه بزرگي را مشاهده نمود كه كمتر استفاده مي شود و از بخار آب براي تهيه غذا استفاده مي نمايند. در اين موقع به فكر استفاده از اتوكلاو در عقيم كردن موادغذائي افتاد نتجه كار آپرت كاملاً رضايت بخش بود و انواع مختلف كنسرو و ميوه و گوشت را تهيه و به بازار عرضه نمود.

در سال 1847 بحران بزرگي مواد غذائي را در فرانسه فراگرفت و اكثر قوطي هاي كنسرو فاسد گرديدند نتيجه اين رشد كه در سال 1850 شيمي دان فرانسوي بنام Favre پيشنهاد كرد كه به جاي عقيم نمودن بوسيلة آب جوش آن را در حمام آب نمك عقيم نمايند و در نتيجه نقطه جوش بيش از 100 درجه سانتي گراد خواهد بود.

در سال 1851 جانشين Appert به نام Chevallie Appert پيشنهاد كرد كه به جاي آب نمك بهتر است عمل حرارت دادن و عقيم نمودن را در داخل اتوكلاو انجام دهند و در سال 1852 با استفاده از فشارسنج ايده خود را به مرحله اجرا درآورد.

در سال 1851 Appert فوت نمود بدون اينكه ديناري براي كفن و دفن خود به جاي گذاشته باشد ولي از نتايج شگفت انگيز اختراعش بي نهايت خوشحال بوده بعلت فداكاريهاي Appert او را پدر كنسرو مي نامند و نگهداري موادغذائي را به وسيلة‌ حرارت Appertisation و آمريكا و انگلستان Appertising مي نامند.

در سال 1876 شريور (Shriver) اتوكلاو با بخار تحت فشار را كشف كرد و آن را رتورت ناميد. در اوايل قرن بيست قوطي اي حلبي سه تكه به شكل امروزي متداول گشت و در سال 1921 لعاب قوطي كشف شد كه از بسياري از فسادهاي شيميائي جلوگيري مي كرد. بين سالهاي 1920 و 1930 مطالعات اساسي بسياري براي تعيين رابطه دما و زمان براي از بين بردن باكتريها اسپردار انجام شد و دانشمندي آمريكائي توانست با استفاده از اطلاعات جمع آوري شده روي انتقال حرارت در قوطي يك سيستم رياضي براي تعيين حداقل گرماي لازم براي استريل كدن كامل، تدوين كند.

در جنگ جهاني دوم اطلاعات ما دربارة‌ ويتامينها و اثر گرما در ارزش غذائي توسعه پيدا كرد. براساس اين قبيل اطلاعات بود كه توانستند غذاهاي قوطي شده اي با ارزش غذائي بسيار خوب تهيه كنند. امروز، كه فقط 150 سال از توليد تجارتي غذاهاي قوطي شده مي گذرد اين صنعت به جائي رسيده كه توانسته است هزاران نوع غذاي ساده و پخته آماده در اختيار دنيا در اختيار همه افراد بشر قرار دهد و از اين راه بزرگترين خدتمت بهداشتي را به بشر ارائه دهد و به لذت زندگي آنها بيفزايد.







تعريف موضوع:

كلمه كنسرو از لغت يوناني Conservar به معني حفظ كردن مشتق شده است. به طور كلي كنسرو كردن در صنايع غذائي عبارت است از ايجاد شرايطي كه بتوان تحت آن شرايط محصول مورد نظر را براي مدتهاي طولاني حفظ نمود. بنابراين تعريف از كلمه كنسرو بايد بتوان براي كليه روشهايي كه به هر نحو موجب افزايش زمان قابليت نگهداري محصول مي شوند استفاده نمود. اما در ايران از ابتداي كار صنايع قوطي كردن مواد غذائي از كلمه كنسرو براي آن استفاده گرديده و هنوز هم اين غلط مصطلح متداول مي باشد.

و از آن به جاي معادل Canning يا Tinning استفاده مي شود.

كنسروسازي روشي است كه با استفاده از حرارت و خروج اكسيژن، موجب مرگ يا عدم رشد ميكرو ارگانيزم ها مي شود. در اين روش ماده غذائي به صورت تجارتي سترون مي گردد.

اين بدان معناست كه ماده غذائي فاقد ميكرو ارگانيزم هائي است كه در شرايط معمولي نگهداري فرآورده قادر به رشد و ايجاد فساد باشند.

علاوه بر اين ميكرو ارگانيزم هاي بيماريزاي قادر به رشد نيز در اين فرآورده ها وجود نخواهد داشت.

اهدافي را كه ما در صنايع كنسرو دنبال مي كنيم عبارتند از:

1) از بين بردن ميكرو ارگانيزم ها و عوامل بيولوژيك ياحداقل جلوگيري ازفعاليت آنها

2) مهار كردن عوامل موثر در فساد شيميائي و از بين بردن آنزيم ها

3) بسته بندي مواد غذائي به منظور جلوگيري از فساد فيزيكي و آلودكي مجدد مواد غذائي



6-1- اسيدهاي آلي

اسيدهاي طبيعي مانند اسيد تارتاريك، ماليك سيتريك، آب ليموي تازه و اسيدهاي حاصل از تخمير مانند اسيد لاكتيك، اسيد استيك و اسيدهاي معدني مانند اسيد فسفريك و ارتو فسفريك، به اشكال مختلف در كنسروسازي كاربرد دارند و بيشتر براي اعمال يك يا چند كيفيت زير مصرف مي شوند:

- تعديل PH براي انتخاب فرآيند حرارتي.

- كاهش شيريني محصول، دادن طعم ترش متعادل به محصول و تشديد‌طعم‌و‌بوي‌آنها

- شفافيت و پايداري آبميوه ها، آب سبزيها و فرآورده هاي تخميري.

- از بين بردن يا محدود كردن رشد و نمو و تكثير ميكروارگانيسم ها از طريق كاهش‌PH

- تثبيت سيستم هاي كلوئيدي محتوي پكتين، صمغ ها و پروتئين هاي مختلف.

- تركيب شدن با فلزات سنگين كه ممكن است طي فرآيند حرارتي موجب تغييرات نامطلوب در رنگ و بو و تيرگي محصول شوند، با استفاده از نقش Chrealate كننده اسيدهاي آلي.

- افزايش اثر بنزوات ها كه گاهي به عنوان ماده نگهدارنده به كار مي روند.

الف- اسيد سيتريك

بيش از صد سال است كه از اين اسيد در صنايع غذايي براي مصارف مختلف استفاده مي شود. به طور طبيعي در بعضي از ميوه ها و سبزي ها وجود دارد، حلاليت خوبي دارد به بهبود طعم محصول كمك مي كند و با فلزات ناخواسته در مواد غذايي كمپلكس تشكيل داده از فعاليتهاي ناخواسته آنها جلوگيري به عمل مي آورد و در واقع عامل Chealate كننده آنها است.

از اسيد سيتريك در فرمول انواع سوس سالاد، سوس مايونز و ژله ميوه ها استفاده مي شود همچنين از نمك هاي اين اسيد در آبميوه ها و از سيترات سديم در ژله ميوه ها استفاده مي شود، در كنسرو سبزيها به عنوان پايين آورنده PH محيط، در فرآورده هاي گوجه فرنگي، آب آلو، انجير و در نوشابه هاي گازدار به عنوان طعم دهنده از آن استفاده مي شود اين ماده به طور كلي از تغييرات نامطلوب رنگ و طعم مربوط به يونهاي فلزي جلوگيري مي كند و اسيديته محصول را تعديل مي كند.



ب- اسيد ماليك

اسيد ماليك در بسياري از صنايع غذايي به عنوان تعديل كننده PH محيط به كار مي رود. داراي طعم ملايم بوده و تثبيت كننده طعم و ممانعت كننده از قهوه اي شدن مي باشد، اسيد ماليك به طور طبيعي در بسياري از مواد غذائي مانند سيب، آلو، انگور، زردآلو، موز، انواع لوبيا، سيب زميني، گوجه فرنگي وجود دارد.



پ- اسيد فسفريك

اسيد فسفريك نوعي اسيد معدني است كه به عنوان قوي ترين عامل اسيدي كننده محيط در صنايع غذايي كاربرد دارد، پايين ترين PH را ايجاد مي كند، داراي حلاليت زيادي در آب است، در توليد نوشابه هاي گازدار براي تعديل PH و در روش پوست گيري ميوه ها به وسيله سود به عنوان خنثي كننده سود در سطح ميوه ها از آن استفاده مي شود به عنوان مثال از نمك سديم اسيدهاي ستيريك، استيك و فسفريك استفاده مي گردد كه ضمناً داراي اثر بافري هم هستند.



7-1- ساير مواد اوليه

در پاره اي از كنسروها از انواع چاشني- طعم دهنده و مواد افزودني براي اعمال كيفيتهاي مختلف استفاده مي شود به عنوان مثال از موادي مانند رنگها، مواد ضد كپك، موادحجم دهنده، بافت دهنده، نرم كننده بافت، تقويت كننده ارزش غذايي استفاده مي شود. از تركيبات اسيدگلوتاميك L-Glutamine Glutamic Acid Hydro Chloride براي تقويت پروتئينها و بالابردن ارزش بيولوژيكي پروتئينها خصوصاً در موادي كه كنسرو منبع مهمي از پروتئين مصرفي باشد استفاده مي شود، به علاوه اين ماده موجب تحريك پرزهاي چشايي شده و طعم و مزه محصول بهتر حس مي شود اما اخيراً بي ضرر بودن كاربرد اين ماده مورد ترديد قرار گرفته است.



1- درجه بندي مواد اوليه

يكنواخت بودن اندازه و شكل قطعات و دانه ها در كنسروسازي حائز اهميت بسيار زيادي است زيرا در طي عمليات مختلف پركردن در بسته و فرآيند حرارتي نقش مهمي دارد، چون در مرحله پركردن بسته قطعات و دانه هاي بزرگتر داراي وزن بيشتري هستند و استاندارد وزن بسته رعايت نخواهد شد و در مرحله فرآيند حرارتي، قطعات و دانه هاي كوچك تر زودتر به درجه حرارت لازم براي فرآيند خواهند رسيد و چنانچه پس از اين زمان باز هم حرارت ببينند، در اثر حرارت زياد، بافت آنها متلاشي شده و از ارزش غذايي آنها كاسته مي شود در حالي كه در همين زمان و درجه حرارت ممكن است قسمتهاي مركزي و عمقي قطعات و دانه هاي بزرگتر حتي به درجه حرارت لازم براي فرآيند نرسيده و پس از اتمام عمليات، اولاً بافت آنها سفت تر از حد لازم بوده و ثانياً ميكروارگانيسم هاي موجود در قسمتهاي عمقي زنده مانده و پس از سرد كردن بسته ها در مراحل بعدي نگهداري، موجوب فساد محتوي بسته شوند. بديهي است براي درجه بندي مواد اوليه مختلف، از روشهاي مختلفي استفاده مي شود. مانند انواع غربال، الك، سرند، استوانه هاي گردان به اندازه هاي مختلف. (شكل 2)

2- پر كردن در بسته Filling

پر كردن ماده اوليه در ظرف يا بسته مورد نظر، يكي از مراحل مهم كنسرو سازي است كه از جنبه هاي كمي و كيفي مورد توجه و اهميت مي باشد، لازم است ماده اوليه پرشده در بسته هاي مختلف يك مرحله توليد Batch كاملاً يكنواخت باشند و بارم حرارتي آنها كاملاً حساب شده باشد زيرا در غير اينصورت هنگام پخت و استريليزاسيون مقداري از محصول پر شده در قوطي ممكن است در اثر حرارت متلاشي شده و قسمت ديگر سفت و نپخته باقي بماند، بعلاوه حجم محصول پرشده در قوطي بايد در حد معيني باشد، اگر قوطيها بيشتر از حد پر شوند در مرحله فرآيند حرارتي موجب افزايش فشار داخل قوطي شده و افزايش فشار ممكن است بحدي برسد كه موجب باز شدن اتصالات قوطي گردد، از طرفي اگر قوطيها كمتر از حد لازم پر شوند هنگام سرد كردن بخار آب موجود در فضاي خالي بالاي آنها ناگهان كندانسه شده و بعلت خلاء حاصل، قوطيها بداخل كج مي شوند كه چنانچه در محل درزها

باشد به آنها آسيب رسانده موجب نشتي شدن قوطي مي گردد.

در بيشتر موارد پر كردن در بسته شامل دو مرحله است يكي پركردن مواد جامد يا نيمه جامد و ديگري پر كردن مواد مايع، قسمت مايع براي جلوگيري از چسبيدن قطعات به جدار داخلي قوطي در هنگام فرآيند حرارتي اضافه مي شود و معمولاً از سه نوع مختلف با توجه به فرآورده مورد نظر است:

- براي فرآورده هاي گوشتي و ماهي، قسمت مايع نوعي روغن است يا بر اين مخصوص.

- براي فرآورده سبزيها قسمت مايع، نوعي آب نمك يا Brin است.

- و بالاخره براي فرآورده ميوه ها، قسمت مايع نوعي شربت است كه نوع و فرمول هر يك با توجه به نوع ماده غذايي كم و بيش متفاوت است.

مجموع قطعات جامد و قسمت مايع، به طور متوسط بايد حدود 94% حجم بسته را پر كند و 6% حجم باقيمانده بايد براي جمع شدن بخار آب و تأمين خلاء لازم، خالي بماند.



3- تخليه هوا و گازها Exhausting

يكي از مراحل مهم كنسروسازي، خارج كردن هوا و گازهاي موجود در بسته كنسرو

قبل از انجام عمل درب بندي است، انجام اين عمل به دلايل زير ضروري است:

1- كم كردن فشار داخل قوطي كه در اثر حضور هوا و گازها در محتوي بسته ممكن است مقدار آن زياد شده و موجب آسيب مكانيكي به قوطي شود.

2- خارج كردن اكسيژن از محتوي قوطي Deaeration كه در صورت باقيماندن در محيط، موجب تسريع اكسيداسيون محصول و زنگ زدگي بدنه داخلي قوطي مي گردد.

3- ايجاد خلاء نسبي پس از سرد شدن قوطي كه موجب مي شود انتهاي قوطي حالت كمي مقعر پيدا كرده، متورم بنظر نرسيده و مشكوك به فساد قلمداد نشود، بعلاوه در مورد شيشه وجود همين خلاء موجب مي شود كه از شل شدن درب جلوگيري شود و راه نفوذ ميكروارگانيسم ها طي مراحل نگهداري بعدي مسدود بماند.

4- وجود خلاء در موارديكه قوطي در مناطق حاره يا مرتفع نگهداري مي شود از متورم به نظر رسيدن آنها جلوگيري مي كند.

5- خارج كردن هوا و گازها به حفظ ارزش غذايي محصول خصوصاً ويتامينC كمك مي كند.

براي خارج كردن هوا و گازها از روش هاي مختلفي استفاده مي شود كه مهمترين آنها عبارتند از:

1-7- خارج كردن هوا با استفاده از حرارت

الف- حرارت دادن محتوي قوطي كمي قبل از بسته بندي كه موجب انبساط هوا و گازها و خروج آنها از داخل محصول مي شود و هواي آزاد شده، در سطح قوطي هنگام درب بندي با بخار جايگزين مي شود، در اين روش حرارت عمل، موجب تسريع در عمل فرآيند حرارتي نيز مي شود.

ب- حرارت دادن محصول قبل از پركردن در قوطي Hot Filling



2-7- خارج كردن هوا با استفاده از روش هاي مكانيكي

در اين روش مواد غذايي به صورت سرد در بسته وارد شده و توسط ماشين درب بندي تحت اثر خلاء قرار گرفته، هوا و گازهاي آن خارج شده و در همين حالت درب بندي مي شود. اينر روش بخصوص در مواردي كه انبساط گازها و هوا و خارج شدن آنها از بافت محصول توسط حرارت، موجب تخريب بافت آنها مي شوند. مانند توت فرنگي (كه در بافت خود داراي مقادير زيادي هوا است) مناسب است.



3-7- خارج كردن هوا با استفاده از تزريق بخار

در اين روش همزمان با قرار گرفتن درب قوطي روي بدنه، مقداري بخار آب به داخل

محصول محتوي آن تزريق مي شود كه موجب خارج شدن هوا و گازها مي گردد و درون قوطي خلاء ايجاد مي شود اين روش در مواردي كه محصول در داخل شربت يا آب نمك بسته بندي مي شود مناسب است.



4- درب بندي قوطيهاي كنسرو Seaming

در ابتداي پيدايش صنعت كنسروسازي، عمل درب بندي بوسيله لحيم كاري درزها انجام مي گرفت، اين روش ابتدايي بعدها با روش درب بندي ساده و سرانجام روش درب بندي مضاعف Double Seaming بشكل امروزي جايگزين گرديد، درب بندي يكي از مهمترين مراحل كنسروسازي است و چنانچه به نحو صحيح انجام نگيرد اثرات بسيار نامطلوبي بر روي كيفيت محصول خواهد داشت.

عمل درب بندي قوطيهاي كنسرو در دستگاه مخصوص كه به اسامي فارس، والس، و Seamer ناميده مي شود و به صورت دستي، نيمه اتوماتيك و تمام اتوماتيك كار مي كند انجام مي گيرد. (شكل 3)







فاكتورهاي زيادي در كيفيت يك درب بندي صيحيح دخالت دارند و اين عمل در دو مرحله انجام مي گيرد، در مرحله اول در اثر فشار قرقره هاي مرحله اول ماشين درب بندي، قلابهاي بدنه و سر، شكل گرفته و قلاب سرقلاب بدنه را مي پوشاند، در مرحله دوم، قرقره هاي مرحله اول كنار رفته و قرقره هاي مرحله ددوم وارد عمل شده و قلابهاي در هم فرو رفته را تحت فشار قرار مي دهد و قلابها روي همديگر قرار مي گيرند. (شكل4) و د رنهايت درب بندي قوطي شكل مي گيرد كه نامگذاري اجزاء آن بشرح شكل 5 مي باشد.