Консервирование и переработка томатов

23

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Дипломная работа

На тему: «Консервирование и переработка томатов»

Владикавказ 1999

Введение

Продукция садоводства и овощеводства представляет собой незаменимый источник важнейших физиологически активных веществ - витаминов, полифенолов, а также минеральных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека. Однако в условиях обычных для периода массового созревания и уборки, овощи и фрукты могут сохраняться недолго. Длительно же их можно сохранить в специальных хранилищах при определенной для каждого вида продукции пониженной температуре или переработанными различными способами.

Существует множество способов сохранения (консервирования) пищевых продуктов - сушка, посол, квашение, маринование и другие. Однако наиболее надежным методом консервирования пищевых продуктов является сохранение их в герметической таре с помощью тепловой обработки или пастеризации. Именно так расфасованные и обработанные пищевые продукты принято называть консервами.

В процессе хранения и переработки в сырье протекают биохимические процессы, которые при неправильной технологии могут вызвать ухудшение пищевой ценности продуктов питания и даже их порчу.

Вот почему так важно знать технологические особенности сырья, которое реагирует на внешние воздействия в процессе переработки не только изменением комплекса компонентов своего химического состава, но и как живая биологическая система. Правильное построение и организация консервирования возможны только с учетом технологических особенностей сырья, которые в свою очередь во многом зависят от сорта и сортовой агротехники возделывания конкретной культуры.

В предлагаемой дипломной работе поставлена цель - подобрать сорта томата отличающиеся высокими вкусовыми и технологическими качествами - консистенция, размер, цвет, устойчивость кожицы плода к растрескиванию в период стерилизации.

1. Обзор литературы

Под термином «консервное производство» подразумевается совершенно непохожие друг на друга производства, например, производства фруктовых, рыбных, овощных, мясных консервов, различия между которыми обусловлены в первую очередь неодинаковыми свойствами сырья растительного и животного происхождения. (Е.П. Широков, 1988).

Но этим укрупненённость термина «консервное производство» ещё не исчерпывается, ибо каждая из четырех указанных групп содержит очень непохожие производства. Например, во фруктово-консервном производстве изготовление фруктовых соков не имеет ничего общего с выработкой варенья, повидла, компотов. Выработка компотов характеризуется применением довольно простых операций, связанных с отделением плодоножек, резкой плодов и укладкой их в тару. В производстве соков встречаются порой сложные процессы предварительной обработки сырья с помощью пектолитических ферментов или электрического тока. Не слишком простыми являются также процессы прессования, осветления и фильтрации соков. (Б.Л. Флауменбаум, 1982).

Тоже можно сказать об овощных консервах. Нет ничего общего между производством натуральных консервов «Зелёный горошек» и овощных закусочных консервов, тем более, что в последнем имеется не один, а с десяток разных видов сырья, различающихся по технологическим особенностям. (А.Н. Самсонова, 1976).

В отдельных консервных производствах имеются, конечно, сходные черты, иначе они не назывались бы «консервными». В ряде случаев общее для многих консервных производств процессы и операции являются существенными и даже основными. К ним относятся, например, процессы предварительной тепловой обработки сырья, которые имеются практически во всех производствах консервов - из фруктов, овощей, рыбы и мяса. Общее для консервирования в целом - процессы изготовления и применения тары. И, наконец, хотя и последним по ходу технологического процесса узлом, но, вероятно, первым по значению и общим для всех консервных производств является тепловая стерилизация консервов в герметически укупоренной таре. (В.И. Рогачёв, 1978).

В процессе хранения, переработки и консервирования в сырье протекают сложные биохимические процессы, которые при неправильной технологии могут вызывать ухудшение пищевой ценности продуктов и их порчу. Вот почему важно знать технологические особенности сырья, которое реагирует на внешние воздействия в процессе переработки не только изменениями комплекса компонентов своего химического состава, но и как живая биологическая система. (А.В. Алпатьев, 1981).

Построение технологического процесса, тот или иной способ обработки сырья и превращения его в готовую продукцию зависят от свойств сырья, способности его изменяться в нужном направлении под влиянием различных воздействий. Иногда способ обработки определяется особенностями химического состава сырья. (А.И. Назарова, 1981).

Характерный пример влияния химического состава сырья на построение технологического процесса - способ получения томатного у других плодовых и овощных соков. В то время как яблочный и виноградный сок получают отделением на прессах клеточного сока от измельчённой мякоти, а готовая продукция представляет собой прозрачный напиток, томатный и ему подобные соки приготавливают, протирая целые, предварительно размягчённые нагреванием плоды через механическое сито. В этом случае готовая продукция имеет вид непрозрачной, мутной жидкости, она содержит около 50% плодовой мякоти. Это связано с тем, что пищевая ценность томатов и некоторых других видов растительного сырья определяется не только содержанием и гармоническими сочетанием сахаров, органических кислот, микроэлементов, полифенов, ароматических и других пищевых веществ, но и наличия каротина, являющегося провитамином А (А.Н. Самсонова, 1983).

Часто способ обработки зависит от физических свойств сырья. Пользуясь, например, тем, что качество зелёного горошка, его сладость тесно связано с плотностью, можно произвести разделение партии сырья на сорта с помощью флотационных аппаратов, заполненных экспериментально подобранными солевыми растворами, в которых тяжелые, менее сладкие зерна тонут, а лёгкие, содержащие больше сахара и меньше крахмала, всплывают (С.М. Ястребов, 1981).

Способ обработки диктуется и биологическими свойствами сырья. Так, например, невозможно рационально организовать хранение на консервных заводах плодов и овощей до пуска их в переработку, если не считаться с тем, что они дышат, и что нужно создать такие условия, при которых бы это дыхание протекало нормально (П.Х. Цаболов, 1993).

Порча пищевых продуктов, в частности, в частности плодов и овощей, вызывается главным образом действием микроорганизмов и ферментов. Поэтому необходимо создать также условия хранения либо так видоизменить их свойства, чтобы микробы были уничтожены или не могли развиваться и чтобы ферменты, регулирующие биохимические процессы, были инактивированы. (Э.С. Гореньков, 1987).

Профессором Я.Я. Никитинским была предложена классификация методов консервирования, в основу которой положены биологические свойства сырья. По этой классификации методы консервирования можно разделить на три основных группы:

основанные на принципе биоза, т.е. поддержания жизненных процессов в сырье и использование его естественного иммунитета;

основанные на принципе анабиоза, т.е. на замедлении, подавление жизнедеятельности микроорганизмов и растительного сырья при помощи различных, химических и биологических факторов. При этом микроорганизмы всегда приводятся анабиотическое состояние. Жизненные же процессы в сырье, как правило, прекращаются совсем;

основанные на принципе абиоза, отсутствие жизни, т.е. на полном прекращении всех жизненных процессов как в сырье, так и в микроорганизмах.

Ни один из этих принципов, положенных в основу классификации, не может быть осуществлён на практике в чистом виде. Чаще всего те или иные методы консервирования основываются на смешанных принципах (Б.Л. Флауменбаум, 1982).

Пищевые продукты можно сохранить в течение более или менее длительного срока, воздействуя на них всевозможными факторами:

- физическими (применение высоких и низких температур, микро волновой энергии, ионизирующих излучений, ультрафиолетовой радиации, обеспечивающего фильтрования, обезвоживания);

- химическими (использование антисептиков и антибиотиков, добавление уксусной кислоты и спирта);

- физико-химическими (применение осматически деятельных веществ - сахара и соли в больших концентрациях);

- биохимическими (квашение, засол, мочение, спиртовое брожение). (Н.Я. Рабинер, 1970).

К процессам предварительной обработки сырья принято относить большинство технологических операций, которые предшествуют укладке сырья в консервную тару или же предваряют такой основной технологический процесс, при котором сырьё утрачивает свои характерные признаки и превращается в полуфабрикат. В соответствии с этим к предварительной обработке сырья причисляют мойку, сортировку и инспекцию, чистку, измельчение, бланширование, обжаривание. (В.Н. Стабников, 1976).

Мойка сырья часто открывает технологический процесс, иногда же она следует после сортировки и инспекции. В процессе мойки следует удалить прилипшие к сырью механические примеси (земля, песок и т.д.), а также смыть микроорганизмы. В зависимости от вида сырья и степени загрязнения для мойки применяют различные механизированные устройства. Нежные овощи и фрукты (томаты, перец, вишни, абрикосы) моют в элеваторных, вентиляторных и встряхивающих моечных машинах. Широко используются также унифицированные моечные машины марок КУМ, КУМ-1, КУВ-1 (М.С. Аминов, 1986).

Следующим технологическим процессом является инспекция. Это осмотр сырья, отбраковка непригодных по той или иной причине экземпляров (с механическими повреждениями, заплесневелые, неправильной формы, зелёные и т.п.). Нередко инспекция выделяется в самостоятельный процесс, иногда сопровождается сортировкой плодов по качеству, зрелости, окраске, размеру. Инспекцию проводят на ленточных транспортёрах, регулируя скорость движения конвейера в пределах 0,05-0,1 м/с. (А.Ф. Фан-Юнг, 1980).

Для облегчения проведения последующих операций чистки, резки, тепловой обработки, укладки - плоды и овощи следует разделить на однородные по размерам партии. Этот процесс называется калибровкой. Она позволяет снизить потери и отходы в производстве и улучшить качества продукции. На консервных заводах используют калибровочные машины различных типов: барабанные, роликовые, тросовые, шнековые, валико-ленточные, дисковые. (Э.С. Гореньков, 1987).

Наиболее трудоёмкой операцией в технологическом процессе консервирования пищевых продуктов является очистка сырья. При очистке удаляют несъедобные части сырья - плодоножки плодов, чашелистики ягод, семенные камеры, кожицу. Процесс очистки сырья нередко совмещают с измельчением. Сырьё измельчают для придания ему определённой формы, лучшего использования объёма тары, облегчения последующих процессов (выпаривания, прессования).

Предварительной тепловой обработкой сырья принято называть кратковременное (5-15) мин. воздействие на сырьё горячей (80-1000С) воды, пара и горячего растительного масла. Обработку сырья горячей водой или паром называют бланкирование, обработку в горячем масле обжариванием (Л.А. Тресвятский).

В различных технологических процессах предварительная тепловая обработка сырья преследует следующие цели: изменить объём и массу сырья, размягчить сырьё, увеличить клеточную проницаемость, инактивировать ферменты, гидролизовать протопектин, удалить воздух, повысить калорийность и придать сырью специфические вкусовые свойства. (В.И.Рогачёв).

Однако процесс такой тепловой обработки сырья имеет и свои отрицательные стороны. Так при бланкировании плодов сладкого перца, сливы, айвы теряется значительная часть витамина С. (П.Х. Цаболов, 1988).

В консервной промышленности используется большое разнообразие тары. Основными видами являются жестяные и стеклянные банки. Они имеют свои специфические особенности, преимущества друг перед другом, достоинства и недостатки.

Жестяная тара - лёгкая, масса её при равном объёме примерно в 3 раза меньше массы стеклянной тары.

Жестяная тара - небьющаяся, стеклянная - разрушается при толчках, ударах, падении.

Жестяная тара нечувствительна к перепадам температуры, стеклянная тара нетермостойкая, что осложняет процессы её мойки и последующей тепловой стерилизации консервов. (Я.Ю.Локшин, 1975).

Таким образом, фасовка консервов в жестяную тару создаёт большие удобства, как для производства, так и для потребителей консервов:

- увеличивается производительность труда в консервной промышленности;

- уменьшаются транспортные расходы;

- устраняется опасность попадания осколков стекла и стеклянной пыли в продукт;

- сокращаются затраты на рабочую силу в процессах транспортировки тары, её мойки, фасовки в неё продукта, закатки, стерилизации, упаковки консервов и их транспортировки.

С другой стороны, в отличие от стеклянной тары жестяные банки подвержены внутренней и внешней коррозии, для предупреждения которой необходимо расходовать дефицитное олово и дорогостоящие лаки, эмали и краски. Стеклянная тара к тому же многооборотна, повторное же использование жестяной тары невозможно. (А.Т. Марх, 1973).

Помимо жестяной и стеклянной тары в консервном производстве используется также деревянная тара (бочки и ящики), полимерная, картонная. Эти виды тары применяются для фасовки не стерилизуемой продукции.

Например, в деревянные бочки фасуют плодовые и овощные соления, маринады, в деревянные ящики - сушёные плоды и овощи, цукаты, повидло, в картонные коробки - замороженную продукцию. (Е.П. Широков, 1988).

Перед поступлением на фасовку консервная тара должна быть тщательно осмотрена и подвергнута санитарной обработке для удаления загрязнении и обеззараживания микроорганизмов. При осмотре необходимо удалить дефектные банки. Далее жестяную тару выборочно проверяют на герметичность, а затем шприцуют горячей водой и острым паром и подают на наполнение. (А.Н. Мальский, 1978).

Стеклянные банки после осмотра моют на автоматических или полуавтоматических моечных машинах. Мойка банок ручным способом в ваннах разрешается в виде исключения.

Поступающие на фасовку банки должны удовлетворять требованиям, устанавливающим не только физическую чистоту, но и бактериальную. В частности процесс мойки должен обеспечивать удаление микроорганизмов с внутренней поверхности тары не менее чем на 99% вымытых банок. (А.Н. Самсонова и др., 1983).

Фасуют консервы машинным способом или вручную. При фасовке следят за соблюдением установленной массы нетто и соотношением компонентов консервов, ориентируясь на действующие республиканские прейскуранты. (Г.Д. Кавецкий, 1970).

Наполненные банки передают на герметизацию или сначала на эксгаустирование.

Эксгаустированием называется процесс удаления воздуха из банки с продуктом перед её герметизацией.

Наличие воздуха в герметизированной банке может привести только к отрицательным последствиям. Во-первых, в присутствии воздуха при последующей высокотемпературной обработке во время стерилизации разрушаются некоторые биологически активные вещества продукта, такие, например, как аскорбиновая кислота.

Во-вторых, наличие кислорода воздуха в банке может вызвать коррозию металлической тары в процессе стерилизации и хранения консервов. (М.Я. Дикис, 1973).

Для эффективного удаления воздуха из банок перед закаткой пользуются вакуум-закаточными машинами при герметизации предварительно подогретых банок. После укупорки банки немедленно подают на стерилизацию (Н.Н. Липатов, 1973).

Тепловая обработка осуществляется в общих чертах следующим образом. Консервные банки загружают в стерилизационный аппарат, в котором постепенно повышают температуру, доводя её до определённого уровня. Нужную температуру поддерживают в течение некоторого времени, затем её постепенно понижают, после чего пастеризованные банки выгружают из аппарата (Л.А. Тресвятский, 1991).

Основными параметрами, характеризующими процесс стерилизации, являются температура, которую нужно поднять и поддержать в стерилизационном аппарате, и время, в течение которого консервы подвергаются нагреванию. Эти два параметра можно назвать микробиологическими, поскольку именно ими определяется гибель микроорганизмов. Несоблюдение этих параметров приводит к возникновению различных видов биологического брака консервов (газообразование с бомбажом - т.е. вздутие крышек, скисание, плесневение), обнаруживаемых, как правило, через несколько дней, а иногда и недель после стерилизации (В.И. Рогачёв, 1972).

В зависимости от того, при какой температуре проводится стерилизация, какое создается в банке давление и какая именно консервная тара применяется, консервы стерилизуют либо в открытых аппаратах под атмосферным давлением, либо в закрытых - с применением избыточного давления (С.М. Ястребов,1981).

Наиболее универсальным стерилизационным аппаратом, позволяющим осуществлять тепловой процесс в любых условиях, под атмосферным и избыточным давлением, с использованием в качестве греющей среды пара или воды, пригодным для стерилизации консервов в жестяной, стеклянной, полимерной таре любых размеров, является периодически действующий вертикальный автоклав марки АВ-2 (двусетчатый) или АВ-4 (четырехсетчатый). После завершения процесса стерилизации и охлаждения банок проводят маркировку.

Металлические и стеклянные банки маркируют: выштамповыванием знаков на дне крышки - металлические, стеклянные - наложением штемпеля на этикетку или её компостированием. Маркировка в шифрованном виде несет информацию о заводе изготовителе, виде консервов, годе, месяце и дате изготовления и о смене, на которой консервы были изготовлены.

Готовую продукцию после маркировки направляют на склад, где выдерживают 10-12 дней. В процессе хранения на складе можно обнаружить при осмотре колонн дефектные банки.

Нормальными по внешнему виду считаются, прежде всего, такие банки, которые не изменяли своей формы. Концы их плоские или выгнутые. Если на один из концов металлической тары нажать пальцем, то другой при этом должен остаться плоским.

Нормальный внешний вид продуктов в стеклянной таре включает характеристику жидкой части таких консервов, как, например, натуральные овощные или компоты, которая должна быть без осадка, не должно быть также осадка на границе «зеркала» продукта с тарой.

В том случае, если консервы были недостаточно пастеризованы или банки были негерметично укупорены, в консервных продуктах начинается активное развитие микроорганизмов, с образованием газообразных продуктов жизнедеятельности: водорода, диоксида углерода, аммиака, сероводорода. В результате давление в таких банках повышается, и крышки их вспучиваются (бомбаж). Бомбажная банка вздута постоянно, причем вспучивание не устраняется при нажатии пальцем. Бомбажные банки отбраковывают и уничтожают.

К браку консервов, фасованных в стеклянную тару, относятся банки с видимыми через стекло признаками микробиологической порчи - пленкой плесени на поверхности продукта, пузырьками брожения, осадком, не свойственным нормальным консервам и т.п.

Такие консервы необходимо отбраковывать, а также консервы с видимыми невооружённым глазом признаками негерметичности. (Э.С. Гореньков, 1987).

Консервные заводы перерабатывают 45-60% выращенного урожая плодов и овощей, т.к. это витаминная продукция относится к скоропортящейся, а потребность в ней - в течение всего года.

Овощи имеют исключительно большое значение в питании человека. Они являются источником углеводов, белков, органических кислот, витаминов, минеральных солей, ферментов, необходимых организму человека для обмена веществ. Питательная ценность овощей невелика, однако в суточном рационе здорового человека по данным института питания АМН на долю овощей должно приходиться 15-20% заключающейся в пище энергии. Поэтому снабжение ими населения в течение всего года считается важной народнохозяйственной задачей, и решается она, в основном, путём хранения и переработки.

Томат - одна из основных овощных культур. В структуре посевных площадей, занятых овощными культурами он занимает 24,6%, а консервная промышленность производит до 10 наименований томатопродуктов. Кроме того, томат является компонентом многих рыбных и овощных консервов. Такое широкое распространение объясняется тем, что зрелые плоды томата обладают высокими вкусовыми и питательными качествами. Они богаты витаминами В, С, РР и каротином (провитамин А), содержат в легкоусвояемой форме ценные минеральные соли и органические кислоты, необходимые организму человека для обмена веществ. Институтом питания установлена норма потребления томатов в среднем на душу населения в год 16,8 кг. (В.С.Дьяченко, 1979).

Плод томатов - сочная ягода, имеющая два или более семенных гнезда, называемых камерами. По форме поверхности плода бывают гладкие, слаборебристые, среднеребристые и сильноребристые. У плодов с гладкой и слаборебристой поверхностью число камер 3-8, средне и сильноребристых 5-20. Число камер - сортовой признак, изменяющийся под влиянием условий выращивания. Один и тот же сорт, выращенный в различных условиях, может иметь мало- или многокамерные плоды.

По размеру плоды могут быть от 5-10 до 500-800г. Плоды массой до 60 г считаются мелкими, от 60 до 100 г - средними, свыше 100г - крупными. Установлено, что чем крупнее плоды одного и того же сорта, тем меньше они пригодны для длительного хранения, дозаривания и транспортировки на большие расстояния. Длительное хранение лучше всех выдерживают плоды весом 60-70. Мелкоплодные сорта со сливовидными, грушевидными и перцевидными плодами (35-50г), а также малокамерные сорта с округлыми плодами лучше хранятся, чем сорта с многокамерными круглыми плодами. (В.А. Брызгалов, 1983).

В настоящее время селекционерами выведены до 100 различных сортов томата, но в перерабатывающей промышленности при разработке технологических инструкций и стандартов на разные виды продукции учитывают прежде всего рекомендованные хозяйственно-ботанические сорта. При этом часто приходится вносить поправки, продиктованные изменениями в технологии производства той или другой продукции, пользующейся наибольшим спросом у потребителей (П.ХЦаболов, 1993). Например, для производства наиболее распространённой продукции - томатной пасты или пюре, одним из важных показателей является содержание в плодах растворимых сухих веществ, сформировавшихся ещё до уборки (А.Ф. Наместников, 1983). Форма плодов, их размер, содержание семян и семенных камер при производстве концентрированных томатопродуктов менее важно. Однако при выработке консервов из целых плодов эти качества, а так же толщина кожицы приобретают первостепенное значение. (Е.Я. Глущенко, А.И. Стрекалова, 1986).

Другая, немаловажная для консервной промышленности особенность сортов томата - устойчивость к различным механическим воздействиям при уборке и транспортировке, которыми обладают не все сорта. (С.Ф. Гавриш, С.М. Галкина, 1990).

За последние годы возникла проблема избыточного накопления в томатах нитратов, оказывающих вредное влияние на здоровье человека при потреблении не только свежей, но и переработанной продукции. Поэтому Всемирной организацией здоровья установлена ПДК (предельно допустимая концентрация) для томатов 150 мг/кг сырой массы. В нашей стране также действуют «Допустимые уровни содержания нитратов в растительных продуктах». Однако известно, что хорошая обеспеченность почв доступным азотом, достаточно высокий уровень содержания нитратного азота в почве и растениях - основа для получения весомых урожаев. Без азотных удобрений урожайность овощных культур снижается на 25-35%. Возникает противоречие между продуктивностью и качеством овощей, которое можно преодолеть.

Накопление нитратов в овощах в значительной степени зависит от биологических, агротехнических и экологических факторов, многими из которых можно управлять. Важнейшее значение имеют сбалансированность по питательным элементам, более широкое использование органических удобрений, регулирование густоты стояния растений, орошение, известкование. (Н.М. Глунцов, 1990, С.Ф. Ващенко, 1982, П.Х. Цаболов, 1990).

Из сказанного выше следует, что для производства качественной продукции, консервная промышленность, должна получать плоды и овощи, отвечающие требованиям стандартов и технологических инструкций, для производства которых они предназначены.

Ассортимент консервной продукции вырабатываемой из плодов томата очень широк. Их консервируют как целыми плодами, так и в виде концентрированных продуктов (пюре, паста).

Томаты натуральные целые изготавливаются из зрелых томатов, очищенных или неочищенных от кожицы, с добавлением зелени пряных растений или без неё, залитых протёртой томатной массой или томатным соком с добавлением поваренной соли, уксусной или лимонной кислоты.

К концентрированным томатным продуктам относятся томатное пюре и томатная паста. Они получаются путём уваривания протёртой томатной массы. Концентрация сухих веществ в томатном пюре составляет 12,15 и 20, в томатной пасте - 25, 30, 35 и 40%. Основным видов является 30%-ая томатная паста. Выпускается также томатная паста, солённая с содержанием сухих веществ 27, 32, 37%.

Кроме этого обычные сорта томата можно хранить в свежем виде до 6-8 дней.

По данным Цаболова П.Х., (1993) за последние годы отечественными селекционерами созданы сорта томата, отличающиеся хорошей лёжкостью плодов - Василиса, Чёрный айсберг, Тортила. Изучение автором лёжкости зрелых и молочной спелости томатов показало, что при обычных условиях (температура 18-200 С, относительная влажность воздуха 70-75%) зрелые плоды указанных сортов способны сохранять свои товарные качества 23-25 дней, а молочной спелости - 30-32 дня. Выращивание таких сортов позволяет продлить потребление свежей продукции до глубокой осени в центральных областях и до зимы в южных регионах.

2. Условия и место проведения работы

2.1 Общая характеристика хозяйства

ОПХ «Михайловское» расположено в селе Михайловское Пригородного района РСО - Алания. Административно - хозяйственный центр расположен в 16 км от республиканского центра г. Владикавказа - пункта сдачи молока и мяса.

Землепользование хозяйства состоит из двух участков общей площадью 3163 га, в том числе приемный 826,4 га и в горах Пригородного района в Даргавском ущелье 2350,2 га. Производственные объекты имеют хорошо развитую внутрихозяйственную дорожную сеть с асфальтовым покрытием.

Производственное направление ОПХ «Михайловское» - селекционно-семеноводческое, что обусловлено хорошими климатическими условиями для производства семян различных сельскохозяйственных культур региона РФ и Северного Кавказа. Наряду с основным производственным направлением хозяйство специализируется на племенном животноводстве.

Общая земельная площадь ОПХ «Михайловское» составляет 3163 га, из них пашни 720 га или 83,9%. Многолетние насаждения и прочие земли составляют соответственно 290 и 249 га. Значительное место в структуре землепользования ОПХ «Михайловское» отводится пастбищам - 1061 га и сенокосам - 790 га, расположенных в горных районах республики, и являющихся значительным резервом развития животноводства (табл. 1).

Основным средством производства и труда в сельском хозяйстве является земля. Земельные ресурсы занимают особое место среди вещественных элементов сельскохозяйственного производства и являются первой предпосылкой и естественной основой создания материальных благ.

Планомерное и рациональное использование земли имеет большое значение не только в экономике сельского хозяйства, но и страны.

Таблица 1 Экспликация земель ОПХ «Михайловское»

Виды угодий	Площадь	%
Общая земельная площадь	3163	100
Пашни	720	22,8
Многолетние насаждения	290	9,2
Сенокосы	790	24,9
Пастбища	1061	33,4
Приусадебные земли	53	1,8
Прочие земли	249	7,9

Плодородную землю нельзя отдавать под постройки, везде, где это возможно необходимо возрождать плодородные земли, правильно проводить мелиоративные работы и с учётом местных особенностей выбирать способы обработки почвы, недопуская их разрушения.

Эффективность использования сельскохозяйственных угодий отражается на конечных результатах производства и способности хозяйства наиболее полно использовать имеющиеся природные условия.

Структура посевных площадей является одним из показателей уровня развития сельскохозяйственного производства и его специализации.

Структура посевных площадей характеризует специализацию севооборотов, которые в первую очередь обуславливают (из-за неравномерности полей) динамику площадей под сельскохозяйственными культурами.

В целом изменения в структуре посевных площадей хозяйства, как видно из приведенной таблицы 2 незначительны. Однако наблюдается уменьшение посевных площадей под кормовыми культурами, что объясняется снижением численности поголовья скота. При этом посевные площади остаются неизменными под озимыми, картофелем и несколько возрастают под яровыми культурами (таблица 2).

Таблица 2 Динамика и структура посевных площадей

Культуры	1996	1997	1998
	га	%	га	%	га	%
Зерновые и зернобобовые - всего	178	27,3	220	33,8	205	33,6
В т.ч.: озимые	130	20,0	137	21,0	130	21,3
Из них: пшеница	80	12,3	87	13,3	80	13,1
ячмень	50	7,7	50	7,7	50	7,7
Яровые культуры - всего	48	7,4	83	12,9	75	11,6
В т.ч.: кукуруза	43	6,7	78	12,1	70	10,9
соя	5	0,8	5	0,8	5	0,8
Картофель - всего	87	13,5	80	12,4	84	13
Овощи - всего:	16	2,5	16	2,5	7	1,1
В т.ч.: огурцы	2	0,3	2	0,3	2	0,3
помидоры	2	0,3	2	0,3	2	0,3
семенники	4	0,6	6	0,9	3	0,5
Кормовые культуры-всего	363	56,4	329	51,1	313	48,6
В т.ч.: корнеплоды	10	1,5	10	1,5	12	1,9
Кукуруза на силос	100	15,5	100	15,5	120	18,6
Многолетние травы	103	16	103	16	76	11,8
из них: на зелёный корм	76	11,8	70	10,9	76	11,8
на сено	27	4,2	33	5,1	-	-
Однолетние травы - всего	159	24,7	116	18	105	16,3
на зелёный корм	100	15,5	85	13,2	71	11
на сено	59	9,2	31	4,8	34	5,3
Всего пашни	644	100	645	100	609	100

Такой подбор сельскохозяйственных культур удовлетворяет сложившуюся специализацию, одним из показателей которой является структура товарной продукции.

Из таблицы 3, приведённой ниже, видно, что продукция растениеводства составляет более 2/3 от всей продукции, производимой в ОПХ «Михайловское», к узкоспециализированному хозяйству с одной главной отраслью - растениеводства и одной дополнительной - животноводство. При этом основной продукцией отрасли растениеводства является производство картофеля и зерна, где их удельный вес в структуре товарной продукции составляет 54,6 - 64,2% и 10,2 - 16,8% соответственно.

Таблица 3 Структура товарной продукции ОПХ «Михайловское»

Продукция	1996	1997	1998
	Тыс.руб.	%	Тыс.руб.	%	Тыс.руб.	%
Продукция растениеводства всего	15175	80,2	49437	78,2	420278	80,7
в т.ч.:
зерно	1930	10,22	11400	16,8	83012	15,9
картофель	12160	64,2	36838	54,6	316364	60,6
овощи	88	0,5	1190	1,8	7303	1,4
Продукция животноводства всего в т.ч.: молоко мясо свинины мясо КРС	3758 2980 171 605	19,8 15,7 0,9 3,2	18081 14644 241 3339	26,8 21,6 0,4 4,8	101182 80334 1275 10019	19,3 19,4 0,3 1,9
Всего по хозяйству	18993	100	67518	100	521460	100

Таблица 4 Динамика урожайности и валовых сборов основных сельскохозяйственных культур

Культура	1996	1997	1998
	Урож-сть,ц/га	Вал. сбор, ц	Урож-сть, ц/га	Вал. сбор, ц	Урож-сть,ц/га	Вал. сбор, ц
Озимая пшеница	34,6	2768	30	2610	31	2480
Озимый ячмень	36,2	1810	30	1500	35,9	1795
Кукуруза на зерно	28,9	9847	26,7	20826	-	-
Соя	14,5	72,5	10	50	24,4	122
Картофель	109,1	3491,7	200	16000	216	18144
Огурцы	45	90	50	100	54	108
Помидоры	45	80	50	100	79	98
Корм. Корнеплоды	324	3240	500	5000	474,3	5211,6
Кукуруза на силос	216	23400	250	25000	235	282000
Многолет.травы клевер на зел. корм на сено	216 33,4	16416 901,8	280 40	19600 1320	234,3 -	17806,8 -
Однолетние травы На зел. корм на сено	178,6 28,5	17860 1681,5	180 30	15300 930	163,4 25,3	11601,4 860,2

2.2 Почвенно-климатические условия ОПХ «Михайловское».

Своеобразие ландшафту придают природные условия, природные условия, из которых на сельскохозяйственное производство, его сущность, специфику и конечный результат огромное влияние оказывают климатические и почвенные условия.

ОПХ «Михайловское» расположено в лесостепной зоне, которая в условиях РСО-Алания по вертикальной зональности считается третьей и характеризуется умеренным увлажнением. Средний коэффициент увлажнения составляет 0,56, а годовая испаряемость 969 мм.

Климат лесостепной зоны мягкий, зима бывает умеренно-холодной, наблюдаются оттепели. Среднесуточная температура в этот период года колеблется от -2,80 до -5,30 С.

Самым холодным месяцем является январь (таблица 5). Продолжительность устойчивого снежного покрова составляет 60-80 дней, мощность которого составляет более 15 см. Он появляется в конце ноября - начале декабря, а окончательный его сход наблюдается в третьей декаде марта.

Весна короткая, прохладная и влажная. Устойчивый переход температуры через 00С наблюдается в первой декаде марта. Во второй декаде почва приобретает физическую спелость и можно приступать к севу яровых культур. Однако устойчивая погода, позволяющая проводить весенние полевые работы, совпадает со второй половиной апреля.

Лето умеренно-жаркое и продолжительное. Самый жаркий месяц июль (таблица 5). Температура воздуха в отдельные дни достигает 380С, а среднесуточная температура воздуха в этот период года составляет 20-250С. (табл. 5).

Осень тёплая, сухая. В середине октября отмечается переход температуры воздуха через 150С, в сторону понижения и уже через месяц (середине октября) составляет 100С. Первые заморозки наблюдается в конце ноября, начале декабря.

Безморозный период составляет 240-260 дней, что благоприятно сказывается на продолжительности вегетации яровых и озимых.

Так вегетационный период для озимых со среднесуточной температурой более +50С составляет 190-210 дней, для яровых со среднесуточной температурой более +100С 160-170 дней. Сумма активных температур за вегетационный период в этой зоне составляет 3000-32000С. Описанный выше температурный режим при наличии достаточного количества влаги позволяет успешно возделывать промежуточные культуры.

Сумма атмосферных осадков в этой зоне по многолетним данным составляет 670 мм. (табл.6).

Как видно из данных таблицы 6 распределение осадков крайне неравномерно по годам, месяцам, и сезонам в течение года. Несмотря на довольно большое количество выпадающих осадков, здесь могут наблюдаться засушливые годы и дни, продолжительность которых может достигать 50-60 дней за вегетационный период. Наибольшее количество осадков приходится на теплый период - апрель-октябрь и составляет 75-85% от годовой нормы. Это благоприятно сказывается на росте и развитие сельскохозяйственных культур. В летние месяцы осадки чаще всего выпадают в виде ливневых дождей, сопровождающихся грозами, а иногда и градом, что отрицательно сказывается на урожаях сельскохозяйственных культур.

Благоприятное воздействие на рост и развитие растений оказывает относительная влажность воздуха, изменение которой объясняется разным соотношением между температурой воздуха и осадками (табл.7).

Относительная влажность воздуха в течение вегетации подвержена колебаниям, как в течение суток, так и в течение месяца и доходит иногда до 30%, что отрицательно сказывается на растениях, вызывая отрицательные физиологические изменения.

В целом совокупность погодных условий благоприятна для возделывания большого разнообразия сельскохозяйственных культур. Эти условия в данной зоне позволяют получать два урожая в год, тем самым более продуктивно использовать факторы жизни растений.

Почвы ОПХ «Михайловское» представлены выщелоченными чернозёмами, которые в РСО-Алании занимают Терско-Комбилеевскую и Силманукскую возвышенности.

Почвообразующими породами этих почв являются карбонатные лесовидные суглинки и глины.

На территории ОПХ «Михайловское» выделено три почвенных разновидности:

1. Чернозём выщелоченный мощный, с мощностью гумусового горизонта 70-90см, средне- и тяжелосуглинистые подстилаемые галечники с глубины 100 см и глубже.

2. Чернозём выщелоченный среднемощный среднегумусный, с мощностью гумусового горизонта 50-60 см, средне- и тяжелосуглинистые с примесью хряща и гальки, подстилаемые галечником 70 см и глубже.

3. Чернозём выщелоченный неполноразвитый, маломощный среднесуглинистый, слабо каменистый с мощностью гумусового горизонта 30-40 см.

Таким образом, почвенные условия благоприятно для возделывания сельскохозяйственных культур и в сочетании с атмосферным увлажнением и удобрением способны обеспечить их необходимыми элементами питания.

Таблица 5 Средняя многолетняя и среднемесячная температура воздуха (метеостанция «Михайловское»)

Год	Месяц	За год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Средняя многолетняя	-4,1	-3,0	2,1	8,2	14,2	18,6	20,1	19,6	14,7	9,4	3,1	-1,6	8,4
1996	-4,1	-3,0	2,1	8,2	14,2	18,6	20,1	19,6	14,7	9,4	3,1	-1,6	8,4
1997	-6,1	-4,3	2,1	5,1	12,4	14,6	19,5	20,1	14,3	8,9	3,2	-3,6	8,4
1998	-4,3	-3,2	-2,2	9,8	16,8	21,4	24,8	23,6	17,6	10,9	3,4	-1,4	10,1

Таблица 6 Количество осадков в мм по данным метеостанции «Михайловское»

Год	Месяц	За год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Средняя многолетняя	20	20	34	54	107	127	94	67	60	40	27	20	670
1996	22	23	34	86	129	166	123	79	86	50	33	20	851
1997	21	23	30	75	115	140	101	63	76	41	30	21	735
1998	22	20	28	35	56	70	52	40	35	32	34	28	452

Таблица 7 Относительная влажность воздуха в % (метеостанция «Михайловское»)

Год	Месяц
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Средняя многомесячная	84	84	82	74	75	73	72	72	78	80	83	84
В 13 часов	78	76	69	58	59	58	57	56	60	63	73	73

3. Технология производства маринованных томатов

Поступившие на консервирование томаты подвергают анализу (ионоселективным способом) для определения остаточного содержания нитратов в плодах. В том случае если оно в пределах предельно допустимых концентраций (150 мг/кг), то приступают к сортировке. Ее проводят на сортировочном транспортере вручную. Сырье подаваемое в боковые отсеки сортируется работницами. Плоды не соответствующие стандартам, укладываются на среднюю часть ленты. Отвод сырья осуществляется в три лотка.

В производство допускаются томаты свежие, целые, зрелые, с равномерной желтой или красной окраской. Размер томатов для консервов из целых сливовидных плодов должны быть в пределах: по длине 3-7 см, диаметром 2,5-4 см; для круглых - диаметром 3-6 см. Для калибровки томатов применяют универсальную калибровочную машину со сменными рабочими органами. Подача продукта в калибровочную головку осуществляется вращающимися сбрасывателями, установленными под пятью наклонными ленточными транспортерами. Производительность машины 0,28-0,42 кг/с (1000-1400 кг/ч).

Рассортированные и откалиброванные томаты подают на мойку, которая осуществляется в машинах марок А9-КМБ-4, А9-КМБ-8, А9-КМБ-16, отличающихся по производительности.

Сырье подается в ванну на наклонную решетку, под которой расположен барботер. Восходящие потоки воздуха приводят в движение сырье в ванне, интенсифицируя отмочку и отделение загрязнений. С наклонной решетки сырье попадает на роликовый конвейер, где продолжается процесс отделения загрязнений от сырья за счет трения плодов при их повороте вращающимися роликами конвейера. Сырье при выходе из ванны перед поступлением на лоток ополаскивается струями воды, подаваемых из насадков шприцевых коллекторов.

Вымытые плоды поступают на инспекционный транспортер и осматриваются рабочими. При инспекции удаляют оставшиеся плодоножки и дефектные плоды. При производстве маринованных томатов используют зелень пряных растений - петрушки, укропа, сельдерея, хрена, лавровый лист, а также перец.

Для снижения бактериальной обсемененности сухие пряности заливают 5-6-кратным количеством воды и выдерживают 30-40 мин. Воду сливают, повторно в таком же количестве воды замачивают 5-10 мин. И снова ее сливают.

Подготовленные томаты и специи фасуют в стеклянную тару и заливают заливочной жидкостью, которая содержит соль, сахар, уксусную кислоту.

Температура заливки при наполнении должна быть не ниже 800С.

Далее банки поступают на укупорку. Для герметизации наполненных продуктом стеклянных банок используют автоматическую закаточную машину марки Б4-К3К-75.

Стерилизацию наполненных и укупоренных банок проводят в вертикальном двухсетчатом автоклаве марки Б6-КАВ-2. Маринады стерилизуют при температуре 100-1050С в течение 15-30 мин в зависимости от вида и вместимости тары. Затем банки быстро охлаждают водой, чтобы плоды не разварились.

3.1 Требования к качеству готовой продукции

По органолептическим показателям к консервам предъявляются следующие требования: внешний вид - плоды целые, без плодоножек, одинаковые по форме и по степени зрелости, равномерно окрашенные.

Вкус кисловатый, свойственный маринованным овощам данного вида, запах - пряностей и уксусной кислоты без постороннего запаха.

Консистенция плодов плотная, не разваренные. Заливка практически прозрачная. Для I сорта допускается незначительное количество взвешенных частиц мякоти, вызывающих легкое помутнение заливки.

Масса плодов от массы нетто готового продукта для сливовидных томатов должна быть не менее 60%, для округлых - 50%. Содержание не менее 1%, поваренной соли 1,5 %, общая кислотность в пересчете на 80%-ную уксусную кислоту - 0,4-0,6%.

Определение уксусной кислоты и сахара проводят через 15 дней после изготовления консервов.

3.2 Технологический расчет процесса стерилизации

Исходные данные:

Производительность банок шт/час П = 3000

Режим стерилизации

А = 25; В = 8; С = 25 мин.;

tc = 1000C; Р = 0,18 мПа.

Вид тары и способ укупорки.

Стеклянные банки типа I-82-1000.

Определить количества банок вмещаемых в одну сетку автоклава:



где dc2- диаметр сетки автоклава,

dб2 - диаметр банки,

а - отношение высоты сетки автоклава к высоте банки.

Количество банок загружаемых в автоклав:

Пб=КZ=2х255=510 шт.

Продолжительность полного цикла работы автоклава

tц=tзагр.+(А+В+С)+tразг.= 15+25+8+25+6=79 мин.

Производительность автоклава определим по формуле:

Необходимое количество автоклавов, шт.:

Берём 8.

3.3 Тепловой расчёт стерилизации

Суммарный расход тепла на стерилизацию состоит из двух периодов:

I-период - выход на режим стерилизации.

II-период - стерилизация.

Q=QI + QII

Расход тепла в первом периоде QI (кДж) определяется из выражения:

QI=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

Q1- расход тепла на нагрев корпуса автоклава, кДж

Q1=G1C1(tc - t1)=2370Ч0,43(100-35)=66241,5

где G1 - масса автоклава

С1 - удельная теплоёмкость материала автоклава, кДж/(кгЧград)

tc - температура стерилизации, °С

t1 - температура окружающей среды, °С

Q2=G2C1(tc - t2)=50Ч0,43(100-35)=1397,5

Q3- расход тепла на нагрев банок

G3=ПБЧ т=510Ч0,04=20,4

Q3=G3C3(tc - t3)=20,4Ч0,83(100-70)=508

Q4 - расход тепла на нагрев продукта.

G4=ПБЧ(VHЧrп)=510Ч(1Ч0,95)=485

Q4=G4C4(tc - t4)=485Ч1,84(100-70)=26772

VБ=1,03Ч510=525

Q5 - расход тепла на нагрев воды.

G5=(VAЧVБЧК) Чrв=(1570-525Ч1,03) Ч0,958=986

Q5=G5C5(tc - t5)=986Ч4,23(100-15)=354516

Q5 - потери тепла в окружающую среду.

Q6=FAЧAЧao(tст1 - tо.с.)

ao= 9,7+0,07((tc+t3)/2)-to.c.)=9,7+0,07((100+70)/2-20=14,2

tст1=tc/2,5=100/2,5=40

Q6=0,001Ч10,2Ч25Ч60Ч14,2(40-20)=4345

QI=66242+1398+508+26772+354516+4345=453781

Расход пара (кг) во время первого этапа работы автоклава составит:

Интенсивность расхода пара в первый период работы автоклава, м/ч:

tI=A/(A+B+C)=25/(25+8+25)=25/58=0,43

Расход тепла во втором периоде работы автоклава:

QII=0,001ЧFAЧBЧa1(tст2-tо.с.)

tст2=tc/2=100/2=50

a1=9,7+0,07(tc/2-to.c.)=9,7+0,07(100/2-20)=11,8

QII=0,001Ч10,2Ч8Ч11,8(50-20)=28,9

Расход пара (кг) во втором периоде работы автоклава составит:

Интенсивность расхода пара во второй период работы автоклава, кг/ч:

Суммарный расход пара (кг) на процесс стерилизации составит

D=DI+DII=205+1=206

4. Методика проведения исследований

В исследованиях мы исходили из общеизвестного факта, сорт имеет решающее значение в получении высоких и устойчивых урожаев. Предположили, что различные сорта по разному формируют урожай по вкусовым и товарным качествам в предгорной зоне РСО-Алания и не все они пригодны для производства высококачественной консервированной продукции.

Исследования проводили в соответствии с методикой постановки опытов с овощными культурами, разработанной НИИ овощного хозяйства в 1981 году. Для изучения в производственных условиях нами были определены семь сортов томата, рекомендованные для выращивания в южных районах страны. За стандарт приняли районированный повсеместно на Северном Кавказе сорт Факел. Размещение вариантов опыта последовательное, было обращено внимание на то, чтобы каждый вариант (сорт) находился в различной зоне поля. Соблюдёна однообразность ухода за растениями.

Схема опыта

1	Новинка Приднестровья	1		2		3
2	Лебяжинский	4		5		6
3	Факел (стандарт)	7		1		2
4	Утро	3		4		5
5	Ракета	6		7		1
6	Волгоградский 5/95	2		3		4
7	Колокольчик	5		6		7

Размер учётной делянки - 14 м2. Схема посадки рассады 70х40 см, обеспечивающая 35,7 тысяч растений на 1 га. Посадка рассады 28.04. Повторность трёхкратная.

При фенологических наблюдениях отмечали даты посева, появление всходов, посадки рассады, начало цветения и поступления урожая.

Учёт урожая, определение диаметра и средней массы плода проводили два раза в месяц. Питательную ценность и диетические качества томатов определял...