1 مقدمه و تاریخچه کنسروسازی
کلمه کنسروسازی از لغت یونانی conservar به معنی حفظ کردن مشتق شده است. به طور کلی، کنسروکردن در صنایع غذایی عبارت است از ایجاد شرایطی که بتوان تحت آن شرایط محصول موردنظر را برای مدتهای طولانی حفظ نمود. کنسرواسیون غذا با استفاده از گرما، تاریخچه نسبتاً کوتاهی دارد. در اواخر قرن 18، هنگام لشگرکشی ناپلئون به روسیه، تعداد زیادی از سربازان فرانسه به علت مسمومیتهای غذایی تلف شدند و دولت فرانسه برای رساندن غذای سالم به لشگریانش، یک جایزهی 12000 فرانکی برای کشف روش کنسرواسیون غذا تعیین کرد. قنادی فرانسوی[1] پس از سالها زحمت، موفق شد غذا را با جوشاندن در ظرف و لحیم کردن درب آن در همان دمای معین برای مدتی حفظ کند و جایزه مزبور را ببرد. این عمل به نام «appertization» نامیده شد که اساس کنسرواسیون غذا را تشکیل میدهد.
نیکلاس آپرت نتوانست علت فاسد شدن غذا را با این روش توضیح دهد، ولی در ادامه با کشف میکروب توسط پاستور در سال 1864 لویی پاستور بیان داشت که عامل فساد در مواد غذایی کنسری، میکروب است. شیشه و قوطی حلبی در اوایل قرن نوزدهم (1810) توسط صنعتگری انگلیسی[2] به ثبت رسید. در سال 1823، قوطی حلبی با سوراخی در بالای آن به نام canister نامیده شد و به بازار آمد. نام انگلیسی can و روش کنسرواسیون غذا با استفاده از گرما در قوطی حلبی و یا شیشه به نام canning از آن مشتق شده است.
و در ادامه صنعت کنسروسازی با تلاشهای افراد زیادی همچون شریور تکامل و توسعه یافت. امروزه که فقط 150 سال از تولید غذاهای قوطی شده میگذرد، این صنعت به جایی رسیده که توانسته است هزاران نوع غذایی ساده و پخته آماده در اختیار مصرف کنندگان بگذارد. در کشور عزیزمان ایران، اولین کارخانه کنسروسازی در سال 1316 برای تولید کنسرو ماهی در بندرعباس تاسیس شد و در حال حاضر تعداد کارخانههای کنسروسازی کشور متجاوز از 150 واحد است که در نقاط مختلف کشور و بویژه قطبهای تولید مواد اولیه مربوطه، مستقر میباشند.
1-2 معرفی کشت و صنعت گرگان
شرکت کشت و صنعت گرگان در تاریخ 21/12/1352 تاسیس و تحت شمارهی 34 در ادارهی ثبت استان گلستان به ثبت رسیده است و در تاریخ 7/12/1355 پروانهی بهرهبرداری آن به شمارهی 395/45 با تایید وزارت صنایع وقت تحت عنوان کشت و صنعت صادر گردیده است. مرکز اصلی آن در گرگان و فعالیت اصلی آن بر اساس مادهی 3 اساسنامه، عبارت است از انجام کلیهی عملیات مربوط به کشت و صنعت و انجام هرگونه فعالیتهای مربوط به تولید، تبدیل، عرضه و فروش محصولات اصلی و فرعی و همچنین بهرهبرداری از سردخانه به ظرفیت سه هزار تن است.
لازم به ذکر است در گذشتهای نه چندان دور، محصولات این شرکت با نام یک و یک تولید میشد، ولی در حال حاضر تمام محصولات این شرکت با نام شهره تولید و به بازار عرضه میگردد.
1-3 محصولات تولیدی شرکت
این شرکت بالغ بر 30 نوع محصول تولید میکند که عبارتند از:
رب گوجهفرنگی حلب 17 کیلویی؛
رب گوجهفرنگی حلب 5 کیلویی؛
رب گوجهفرنگی حلب 1 کیلویی؛
رب گوجهفرنگی حلب 5/0 کیلویی؛
رب گوجهفرنگی 70 گرمی؛
رب گوجهفرنگی شیشهای 750 گرمی؛
خیارشور حلب 17 کیلویی؛
خیارشور حلب 5 کیلویی
خیارشور قوطی 1 کیلویی درجهی یک؛
خیارشور شیشهای 750 گرمی ریز درجهی یک، G1؛
خیارشور شیشهای 750 گرمی متوسط درجهی دو، G1؛
زیتون شور شیشهای 750 گرمی درشت؛
زیتون شور شیشهای 750 گرمی متوسط؛
زیتون شور شیشهای 350 گرمی متوسط؛
ترشی سیر شیشهای 750 گرمی؛
ترشی سیر شیشهای 350 گرمی؛
ترشی لیتهی بادنجان شیشهای 750 گرمی؛
ترشی لیتهی مخلوط شیشهای 750 گرمی؛
ترشی حبهی مخلوط شیشهی 750 گرمی؛
کنسرو خوراک بادنجان 500 گرمی؛
کنسرو خوراک بادنجام 300 گرمی؛
خوراک لوبیا سبز؛
کنسرو لوبیا سبز؛
کنسرو نخودفرنگی؛
کنسرو لوبیاچیتی؛
کنسرو باقلا سبز؛
کنسرو ذرت شیرین؛
کنسرو مخلوط سبزیجات؛
کنسرو خوراک کدو؛
کمپوت گلابی؛
کمپوت گیلاس؛
مربای توتفرنگی؛
مارمالاد توتفرنگی؛
مربای هویج؛
کنسرو لوبیاچیتی با قارچ؛
ترشی کدو شیشهای 750 گرمی؛
کنسرو اسفناج 500 گرمی.
1-4 اصول و مراحل مختلف خط تولید محصولات کنسروی
1-4-1 انتخاب مواد اولیه
1-4-1-1 میوه و سبزی
برای انتخاب مواد اولیهی کنسروها استانداردهای مشخصی وجود دارد که شامل ویژگیهای مختلفی مانند وضعیت ظاهری، شکل، اندازه، ابعاد، رنگ، حالت فیزیکی، بافت[3]، یکنواختی محصول، شمارش و نوع میکروارگانیسمهای موجود در آنها، نحوه و ظروف بستهبندی میباشند که مجموعهی آنها را specifications مینامند.
specifications یا به اصطلاح ویژگیهای تعیین شده توسط هر کارخانهی کنسروسازی، خاص همان واحد بوده و تهیه و اجرای آنها کار سادهای نیست. در صورت انتخاب مادهی اولیه، مهمترین اصل، توجه به انتخاب گونهی محصول است، زیرا گونههای مختلف طی مراحل مختلف کنسروسازی دارای رفتارهای گوناگون هستند و در نتیجه فرآوردههای با کیفیتهای مختلف از آنها بدست میآید.
1-4-1-2 مواد اولیهی نیمه آماده
الف) نشاسته:
انواع نشاسته از منابع اولیهی مختلف و با ویژگیهای متفاوت در کنسروسازی مورد استفاده قرار میگیرند. نشاسته برای حفظ قوام مواد غذایی و ثبات آنها در طی فرآیند دمایی در دمای بالا موثر است. همچنین در بهبود کیفیت بافت میوهها و سبزیها نقش مهمی دارند. از نشاسته گاهی برای حفظ طعم و مزهی محصول نیز استفاده میگردد.
ب) شکر:
از شکر برای فرمولاسیون قسمت مایع قوطیهای کمپوت و برای تغییر طعم و مزهی آنها استفاده میگردد. به علاوه شکر موجب تشدید اثر مواد موثر در طعم و بو در محصول میگردد. گاهی وجود شکر در فرمول موجب بهبود رنگ و تردی محصول میشود. در مورد کنسروسازیها نیز شکر موجب طعم و مزهی محصول میگردد، اما در مورد فرآوردههای گوجهفرنگی استفاده از شکر مناسب نیست، زیرا در مزهی ترش و مطبوع محصول اثر منفی دارد و رشد میکروارگانیسمها را در طی مراحل بعدی نگهداری تشدید میکند.
ج) کلرور سدیم (نمک طعام)
از نمک به عنوان چاشنی در اغلب سبزیها به منظور افزایش پذیرش آنها توسط مصرف کننده استفاده میشود. باید توجه داشت که سه طعم اصلی شوری، ترشی و شیرینی، اثرات مختلفی روی یکدیگر دارند. نمک موجب کاهش ترشی اسیدها و افزایش شیرینی قندها میگردد و بنابراین، میتوان از آن در فرمولاسیون محصول موردنظر برای تغییرات و بهبود طعم بهرهگیری نمود.
از نمک در فرمولاسیون انواع آب نمک (brine) مورد مصرف در کنسرو هم استفاده میگردد که کاربرد آنها به عنوان قسمت مایع قوطیهای کنسروسازیها و پارهای از فرآوردههای گوشتی ضروری است.
د) اسیدهای آلی
اسیدهای آلی طبیعی مانند تارتاریک، مالیک، سیتریک، آبلیموی تازه و اسیدهای حاصل از تخمیر، مانند اسید لاکتیک، اسید استیک و اسیدهای معدنی مانند اسید فسفریک و ارتوفسفریک، به اشکال مختلف در کنسروسازی کاربرد دارند. نقش اسیدهای آلی در صنایع کنسروسازی به شرح زیر میباشد:
تعدیل pH برای انتخاب فرآیند دمایی؛
دادن طعم ترش متعادل به محصول؛
شفافیت و پایداری آب میوهها و آب سبزیها و فرآوردههای تخمیری؛
ترکیب شدن با فلزات سنگین؛
افزایش اثرات بنزواتها و ... .
در اینجا به توضیح چند اسید آلی که در صنایع غذایی کاربرد فراوان دارند، میپردازیم:
اسید سیتریک
بیش از 100 سال است که از این اسید در صنایع غذایی برای کاربردهای گوناگون استفاده میشود. به طور طبیعی در بعضی از میوهها و سبزیها وجود دارد؛ حلالیت خوبی دارد؛ به بهبود طعم محصول کمک میکند و با فلزات ناخواسته در مواد غذایی کمپلکس تشکیل داده و از فعالیت ناخواستهی آنها جلوگیری به عمل میآورد و در واقع عامل کمپلکس دهنده یا مهار کنندهی[4] آنهاست. در کنسرو سبزیها به عنوان پایین آورندهی pH محیط، در فرآوردههای گوجهفرنگی، به عنوان طعمدهنده از آن استفاده میشود. این ماده به طور کلی از تغییر نامطلوب رنگ و طعم مربوط به یونهای فلزی جلوگیری میکند و اسیدیتهی محصول را تعدیل میکند.
اسید مالیک
اسید مالیک در بسیاری از صنایع غذایی به عنوان تعدیل کنندهی pH محیط بکار میرود؛ دارای طعم ملایم بوده و تثبیت کنندهی طعم و ممانعت کننده از قهوهای شدن میباشد. اسید مالیک به طور طبیعی در بسیاری از مواد غذایی مانند سیب، آلو، انگور، زردآلو، موز، انواع لوبیا، سیبزمینی و گوجهفرنگی وجود دارد.
اسید فسفریک
اسید فسفریک، نوعی اسید معدنی است که به عنوان قویترین عامل اسیدی کننده محیط در صنایع غذایی کاربرد دارد؛ پایینترین pH را ایجاد میکند؛ دارای حلالیت زیادی در آب است؛ در روش پوستگیری میوهها به وسیلهی سود به عنوان خنثیکننده سود در سطح میوهها از آن استفاده میشود.
ه( سایر مواد افزودنی
در پارهای از کنسروها از انواع ادویه و چاشنی طعمدهنده و مواد افزودنی برای اعمال کیفیتهای مختلف استفاده میشود.
1-4-2 درجهبندی مواد اولیه
یکنواخت بودن اندازه و شکل قطعات و دانهها در کنسروسازی دارای اهمیت بسیار زیادی است، زیرا در طی عملیات مختلف پر کردن در بسته و فرآیند دمایی نقش مهمی دارد، چون در مرحله پر کردن بسته قطعات و دانههای بزرگتر، دارای وزن بیشتری هستند و استاندارد وزن بسته رعایت نخواهد شد و در مرحلهی فرآیند دمایی، قطعات و دانههای کوچکتر زودتر به دمای لازم برای فرآیند خواهند رسید و چنانچه پس از این زمان باز هم حرارت ببیند، در اثر دمای زیاد، بافت آنها متلاشی شده و از ارزش غذایی آنها کاسته میشود، در حالی که در همین زمان و دما، ممکن است قسمتهای مرکزی و عمیق قطعات و دانههای بزرگتر حتی به دمای لازم برای فرآیند نرسیده و پس از اتمام عملیات، بافت آنها سفتتر از حد لازم بوده و میکروارگانیسمهای موجود در قسمتهای عمیقی زنده مانده و پس از سرد کردن بستهها در مراحل بعدی نگهداری، موجب فساد محتوی بسته میشوند. برای درجهبندی مواد اولیهی مختلف، از روشهای مختلفی استفاده میشود، مانند انواع غربال، الک، سرند، استوانههای سوراخدار کردن به اندازههای مختلف.
1-4-3 تمیز کردن مواد اولیه
سبزیها، میوهها، غلات و حبوبات به طور کلی بیشتر مواد اولیهی خامی که برای تولید کنسرو مورد استفاده قرار میگیرند، در مرحلهی ورود به کارخانه دارای مقادیر زیادی از انواع ناخالصیها هستند که پیش از شروع عملیات، لازم است آنها را از محصول جدا نمود.
بسته به نوع مادهی اولیه و نوع ناخالصیهای موجود، روشهای مورد استفاده متفاوت است، اما به طور کلی ناخالصیهای مواد اولیهی کنسروسازی عبارتند از بذر علفهای هرز، دانههای سایر مواد، باقیماندههای گیاهی مانند گل، برگ، ساقه، باقیماندههای حیوانی، آفات انباری، مواد معدنی مانند گل و لای و گرد و خاک، سنگریزهها، قطعات فلزی، پارچه، کاغذ، اشیاء پلاستیکی، نخ و ... .
ناخالصیهای بالا، همراه با دانههای یکنواخت، آسیب دیدهی فیزیکی و بیولوژیکی. در این مرحله بایستی از مادهی اولیه جدا شوند که برای جدا کردن هر یک از آنها روش خاصی لازم است. ناخالصیهای سبک وزن با جریان هوا، ذرات فلزی با آهنربا، قطعات با اندازههای مختلف بوسیلهی الک، سرند و استوانههای غلطان و باقیماندههای چسبیده به مواد اولیه با شست و شوی جدا میشوند.
ناخالصيهاي بالا، همراه با دانههاي يكنواخت، آسيب ديدهي فيزيكي و بيولوژيكي. در اين مرحله بايستي از مادهي اوليه جدا شوند كه براي جدا كردن هر يك از آنها روش خاصي لازم است. ناخالصيهاي سبك وزن با جريان هوا، ذرات فلزي با آهنربا، قطعات با اندازههاي مختلف بوسيلهي الك، سرند و استوانههاي غلطان و باقيماندههاي چسبيده به مواد اوليه با شست و شوي جدا ميشوند.
1-4-4 آماده كردن مادهي اوليه
دانهها و قطعات تميز شده و يكدست و يكنواخت در پارهي از مواد نياز به آمادهسازي بعدي، شامل جدا كردن پوسته، هسته، دم و قسمتهاي مغز و غيره دارند.
1-4-4-1 جدا كردن پوست ميوه
روش دستي
در اين روش، جدا كردن پوست ميوه بوسيلهي كارگر انجام ميشود.
جدا كردن پوست بوسيلهي آب داغ يا بخار
بوسيلهي آب جوش و بخار ميتوان پوست ميوه را ظرف مدت كوتاهي جدا نمود. براي اين منظور ميوه را در آب جوش شناور كرده و سپس آن را روي نوار نقاله ريخته، بوسيلهي دست، پوست را جدا ميكنند.
جدا كردن پوست بوسيله سود داغ
اين روش زماني بسيار متداول بود، اما امروزه به دليل مسايل زيست محيطي، كاربرد آن محدود شده است. در اين روش پوست ميوه بوسيلهي سود يا پتاس داغ، حل ميشود و جدا ميگردد.
پوستگيري بوسيلهي سود خشك
در اين روش از انرژي مادون قرمز در دماي زياد استفاده شده، محصول موردنظر مانند سيبزميني در معرض آن قرار گرفته و به اصطلاح، مشروط ميشود، سپس محلول غليظ سود حدود 20% روي آن اسپري ميشود. در اين روش دما oc77-76 است و زمان آن حدود 100-50 ثانيه است. سرانجام سيبزميني از مخزن خارج شده و از روي دستگاه rubber scrabber عبور ميكند و پوستهي آن جدا ميشود. بعد از طي مراحل بالا، مقداري آب روي سيبزميني پاشيده ميشود.
پوستگيري بوسيله انجماد
فرآيند انجماد، پوست ميوهي رسيده را سست كرده، موجب سهولت جداسازي آن ميشود.
پوستگيري بوسيله اسيد
در اين روش عمل پوستگيري بوسيلهي محلول 1/0% اسيدكلريدريك، 05/0% اسيداگزاليك و 1/0% اسيدسيتريك يا 1/0% اسيدتارتاريك انجام ميگيرد. اسيد موجب متلاشي شدن پوست ميوه ميشود و پس از انجام اين عمل محصول بوسيلهي rubber scrubber بدون پوست ميشود. در پوستگيري به اين روش ضايعات به حداقل ميرسد و از گوشت ميوه چيزه با آن مخلوط نميشود.
1-4-4-2 دمگيري و جدا كردن هسته
براي اين منظور، هم از روشهاي دستي و هم از روشهاي مكانيكي استفاده ميشود. coring بيشتر در موارد سيب و گلابي انجام ميگيرد.
1-4-4-3 قطعه قطعه كردن
اين عمل نيز يا دستي با بوسيلهي دستگاههاي منظم با دستگاههاي مكانيكي پوستگيري انجام ميشود و هدف آن تبديل مادهي اوليه به قطعات يكدست، يك شكل و يك اندازه است.
1-4-4-4 استفاده از خلاء براي خارج كردن اكسيژن، هوا و گازها (آبدهي در خلاء)
ميوههايي كه داراي مقادير زيادي هوا و اكسيژن در بافتهاي خود هستند، مانند گلابي مورد اين عمل واقع ميشوند تا مقدار بيشتري از اكسيژن محبوس شده در لابلاي بافتهاي آنها خارج شود، زيرا عمل بلانچينگ و اگزاستينگ براي اين منظور كفايت نميكند، اما خلاء به بافت ميوه آسيب ميرساند و بنابراين، لازم است اين عمل در حالتي انجام گيرد كه ميوه در داخل 3-2% نمك قرار دارد. در اين صورت دراثر خلاء، محلول جايگزين هوا و اكسيژن شده و از ورود مجدد اكسيژن و هوا به بافت جلوگيري ميشود. اين عمل آبدهي در خلاء هم ناميده ميشود كه ميتوان آن را پيش از عمل بلانچينگ انجام داد.
1-4-5 بلانچينگ
پس از طي مراحل آمادهسازي فوق، از عمل بلانچينگ براي جلوگيري از واكنشهاي ناخواسته استفاده ميشود كه نوعي فرآيند دمايي است كه براي جلوگيري از واكنشهاي بيولوژيكي و شيميايي انجام ميگيرد، زيرا بسياري از مواد غذايي نظير سبزيها و ميوهها داراي تعدادي آنزيمهاي طبيعي هستند و يا آلوده به ميكروارگانيسمهاي مخرب كه چنانچه در اين مرحله از بين نروند، به علت وارد شدن آسيب بافتي و مساعد بودن دما موجب فساد ميشوند.
پس عمليات بلانچينگ علاوه بر حذف نمودن آنزيمها، هواي محبوس در ميوهجات را خارج كرده، در عين حال يك نوع فرآيند ميكروبكشي اوليه هم ميباشد. از مزاياي ديگر عمليات فوق، بهبود رنگ ميوه و سبزيجات در حين عملآوري است.
نحوهي عمل به اين ترتيب است كه مواد غذايي موردنظر را تا حدود دماي پاستوريزاسيون دما ميدهند. اين عمل با استفاده از آب داغ و يا بخار انجام ميگيرد. براي سرعت بخشيدن به انجام عمل از نوعي بستر سيال براي اين منظور استفاده ميشود. دستگاه مربوط به اين روش داراي نقالهاي با سطح منفذدار، متحرك و گاه شيب ملايم به سمت جلو است. مواد موردنظر براي بلانچينگ مانند نخود سبز، روي سطح منفذدار قرار گرفته و طي زمان حركت به جلو از زير و از راه منافذ سطح در معرض بخار آب قرار گرفته و ضمن قرار گرفتن در وضعيت شناوري، دماي آن بالا رفته و به حد موردنظر ميرسد. با تنظيم طول تونل و سرعت حركت ميتوان زمان انجام عمل را تعيين نمود. اثرات عمل بلانچينگ عبارتند از:
آنزيمهاي مزاحم كه در صورت باقي ماندن در محصول موجب فساد ميشوند، عقيم ميگردند.
بيشتر ميكروارگانيسمهاي آلوده كنندهي محصول از بين ميروند.
اكسيژن و گازهاي حبس شده در لابهلاي بافتها خارج گشته و واكنشهاي اكساينده متوقف ميشود.
بافتهاي سلولزي نرم شده، كار كردن با آنها آسانتر ميشود.
آن قسمت از آلودگيها كه با آب سرد حذف نشدهاند، جدا ميشوند.
آزمون كفايت عمل بلانچينگ:
براي پي بردن به صحت عمل بلانچينگ، ميتوان به جستجوي آنزيمها در ميوه يا سبزي بلانچ شده پرداخت و چنانچه آنزيمها در مادهي بلانچ شده موجود باشند، به عدم كفايت عمل پي برد.
در سبزيها و ميوههايي كه داراي رشد سريع هستند، دو آنزيم كاتالاز و پراكسيداز به مقدار كم و بيش، زيادي وجود دارد. ميتوان از روشهاي پيچيدهي تشخيص آنزيم استفاده نمود، اما روش سادهاي هم براي اين منظور وجود دارد كه نحوهي انجام آن به شرح زير است:
ميوه و سبزي موردنظر را بايد بريده و روي سطح مقطع آن يك قطره محلول 3/0-0/5% آب اكسيژنه اضافه كرد. ظاهرشدن رنگ صورتي مايل به نارنجي يا ايجاد حبابهاي زياد، دليل بر باقي ماندن آنزيم پراكسيداز و كاتالاز است.
1-4-6 فرمولاسيون
در مورد بسياري از كمپوتها و كنسروها، پس از آماده كردن مواد اوليه، نوعي فرمولاسيون ضروري است كه سادهترين آنها فرمول تهيهي شربت كمپوست است، اما براي برخي از فرآوردهها مانند سس و كنسرو لوبياچيتي، از مواد مختلفي استفاده ميشود كه فهرست آنها گاهي شامل 20 يا بيشتر مواد گوناگوني است كه هر يك براي منظور خاصي اضافه ميشوند.
به طور كلي اجزاء فرمول را مواد اوليهي اصلي، بهبود دهندهها، پايداركنندهها، نگهدارندهها و قوام دهندهها تشكيل ميدهند.
طرز تهيه محلولهاي نمك
براي تهيه آب نمك بيشتر از كلرور سديم استفاده ميشود، اما كاربرد ساير نمكهاي مجاز هم امكانپذير است. براي تعيين غلظت محلول از سالومتر و سالينومتر استفاده ميشود.
براي تهيهي محلول نمك جهت كنسروها بايد از نمك خالص و بدون يونهاي كلسيم، آهن، مس و منيزيم استفاده شود، زيرا يون كلسيم موجب سختي بافت سبزيها و آهن و مس و منيزيم موجب تغيير رنگ ميشوند. همچنين يونهاي فلزي ممكن است موجب تغيير طعم هم شوند.
به علاوه نمك بايد بدون ميكروارگانيسمهاي نمكدوست و مقاوم به گرما باشد و به طوري كه گفته شد، نمك معدن مناسبتر است.
روغن
روغن مورد استفاده در فرمول انواع كنسرو، بايستي علاوه بر ويژگيهاي عمومي برابر استانداردهاي مربوطه مقاوم به دما و پايدار بوده، در دماي محيط به صورت مايع باشد و در طول زمان انبارداري فرآورده تغيير نامطلوبي در آن ايجاد نشود.
1-4-7 پر كردن در قوطي
پر كردن قوطي، يكي از مراحل مهم كنسروسازي است كه از جنبههاي كمي و كيفي مورد توجه و اهميت ميباشد. لازم است مواد پر شده در قوطيهاي مختلف يك مرحله، توليد batch به طور كامل، يكنواخت باشد، زيرا در غيراينصورت هنگام پخت و استريليزاسيون مقداري از محصول پر شده در قوطي ممكن است در اثر دما متلاشي شده و قسمت ديگر سفت و نپخته باقي بماند. به علاوه حجم محصول پر شده در قوطي بايد در حد معيني باشد، اگر قوطيها بيشتر از حد پر شوند، در مرحلهي فرآيند دمايي، فشار داخلي قوطي در اثر انبساط، محتوي آن بالا رفته و افزايش فشار ممكن است به حدي برسد كه موجب باز شدن درزهاي قوطي گردد. از طرفي اگر قوطيها كمتر از حد لازم پر شوند، هنگام سرد كردن بخار آب موجود در فضاي خالي بالاي آنها، ناگهان كندانس شده و به علت خلاء حاصل قوطيها به داخل كج ميشوند كه چنانچه در محل درزها باشد، به آنها آسيب رسانده، موجب نشتي دادن قوطي ميگردد.
در بيشتر موارد، پر كردن در قوطي شامل دو مرحله است: يكي پر كردن مواد جامد يا نيمه جامد و ديگري پر كردن مواد مايع، قسمت مايع براي جلوگيري از چسبيدن قطعات به جداره داخلي قوطي در هنگام فرآيند دمايي اضافه ميشود كه براي فرآوردهي سبزيها قسمت مايع، نوعي آب نمك است.
مجموع قطعات جامد و قسمت مايع بايد به طور متوسط حدود 94% حجم قوطي را پر كند و 6% حجم باقيمانده براي جمع شدن بخار آب و تامين خلاء لازم خالي بماند. چنانچه قوطيها داع پر شوند، كمتر از 6% و اگر سرد شوند، بيشتر از 6% فضاي خالي لازم است. وجود خلاء براي جلوگيري از متورم شدن قوطيها طي فرآيند دمايي و مراحل بعدي نگهداري در اثر اختلافات دما و ارتفاع محل و كم شدن فشار هواي محل نگهداري هم لازم است.
براي پر كردن قوطيهاي كنسرو با توجه به ماهيت محصول از روشهاي دستي و دستگاههاي گوناگوني استفاده ميشود.
1-4-8 خارج كردن اكسيژن و گازها
يكي از مراحل مهم كنسروسازي، خارج كردن هوا و گازهاي موجود در قوطي كنسرو، پيش از انجام عمل درببندي است. انجام اين عمل به دلايل زير ضروري است:
كم كردن فشار داخل قوطي، در اثر حضور هوا و گازها در محتوي قوطي كه ممكن است مقدار فشار داخلي آن زياد شده و موجب آسيب مكانيكي به درزهاي قوطي شود.
خارج كردن اكسيژن از محتوي قوطي، چون باقيماندن اكسيژن در محتوي قوطي موجب تسريع اكسيداسيون محصول و زنگزدگي بدنهي داخلي قوطي و نشتي دادن قوطي ميگردد.
ايجاد خلاء نسبي پس از سرد شدن قوطي، كه موجب ميشود انتهاي قوطي حالت كمي تورفته پيدا كرده ـ باد كرده به نظر نرسيده و مشكوك به فساد نباشد، به علاوه در مورد شيشه، وجود همين خلاء، موجب ميشود كه از شل شدن درب جلوگيري شود و راه نفوذ ميكروارگانيسمها و هوا طي مراحل نگهداري بعدي قوطي مسدود بماند.
وجود خلاء در مواردي كه قوطي، در مناطق گرمسير يا مرتفع نگهداري ميشوند، از متورم به نظر رسيدن آنها جلوگيري ميكند.
خارج كردن هوا و گازها به حفظ ارزش غذايي محصول بويژه ويتامين C كمك ميكند.
براي خارج كردن هوا و گاز، از روشهاي مختلفي استفاده ميشود كه مهمترين آنها عبارتند از:
1-4-8-1 خارج كردن هوا با استفاده از دما
الف) دما دادن محتوي قوطي كمي پيش از درببندي با آب گرم يا بخار كه موجب انبساط هوا و گازها و خروج آنها از داخل محصول ميشود و هواي آزاد شده، در سطح مايع هنگام درببندي با بخار جايگزين ميشود. در اين روش، دماي عمل موجب تسريع در عمل فرآيند دمايي نيز ميشود. براي اين منظور از حوضچههاي آب گرم يا تونلهاي بخار استفاده ميشود.
ب) دما دادن محصول پيش از پر كردن درب قوطي
1-4-8-2 خارج كردن هوا با استفاده از روشهاي مكانيكي
در اين روش، مواد غذايي به صورت سرد در قوطي وارد شده و توسط ماشين درببندي تحت اثر خلاء قرار گرفته، هوا و گازهاي آن خارج شده و در همين حالت، درببندي ميشود.
1-4-8-3 خارج كردن هوا با استفاده از تزريق
در اين روش همزمان با قرار گرفتن درب قوطي روي بدنه، مقداري بخار آب به داخل محصول آن تزريق ميشود كه موجب خارج شدن هوا و گازها ميگردد و درون قوطي، خلاء ايجاد ميشود. اين روش در مواردي كه محصول در داخل شربت يا آب نمك بستهبندي ميشود، مناسب است.
1-4-9 درببندي قوطيهاي كنسرو
در ابتداي پيدايش صنعت كنسروسازي، عمل درببندي بوسيلهي لحيمكاري درزها انجام ميگرفت. اين روش ابتدايي بعدها با روش درببندي ساده و سرانجام درببندي مضاعف به شكل امروزي جايگزين گرديد. درببندي يكي از مهمترين مراحل كنسروسازي است و چنانچه به نحو صحيح انجام نگيرد، اثرات بسيار نامطلوبي بر روي كيفيت محصول خواهد داشت. عمل درببندي قوطيهاي كنسرو در دستگاه ويژه كه به اسامي فارس، والس و seamer ناميده ميشود و به صورت دستي، نيمه اتوماتيك و تمام اتوماتيك كار ميكند، انجام ميگيرد.
شست و شوي قوطيها پيش از فرآيند
براي شست و شوي قوطيها پيش از فرآيند دمايي ميتوان از آب گرم داراي نوعي دترژان مانند محلول 5/1-1% Na3Po4 و يك مادهي ضدكف در دماي 80 درجه سانتيگراد براي جلوگيري از آلوده شدن آب ري ترت و چرب شدن قوطي و برچسب استفاده نمود.
1-4-10 فرآيند دمايي كنسروها
فرآيند دمايي كنسروها به دو منظور صورت ميگيرد:
1-4-10-1 پخت محصول
براي پخت فرآوردههاي مختلف با توجه به مقاومت آنها در برابر دما از دو روش زير استفاده ميشود:
دما دادن و پختن محصول پيش از بستهبندي
در اين مورد محصول خارج از قوطي تا حدي دما داده ميشود كه پس از پر كردن درب قوطي و دماي استريليزاسيون، پخت آن كامل گردد.
دما دادن و پختن محصول در داخل قوطي
كه در اين صورت محصول بستهبندي شده و زمان فرآيند دمايي آن بر اساس دما و زمان استريليزاسيون محاسبه ميگردد.
1-4-10-2 دما دادن به منظور استريليزاسيون محصول
قوطيهاي كنسرو پس از توليد، لازم است براي مدتهاي طولاني قابل نگهداري باشند، براي اين منظور دما و زمان سالمسازي بايستي تا حدي باشد كه مقاومترين ميكروارگانيسمهاي احتمالي موجود در محتوي قوطيها نابود شوند. در كنسروسازي، زمان و دماي استريليزاسيون بر اساس مقاومت دمايي اسپوركلستريديوم بوتولينوم محاسبه ميگردد.
1-4-10-3 دستگاهها و روشهاي دما دادن كنسروها
پاستوريزاتورها
از اين دستگاهها براي سالمسازي غذاهاي اسيدي مانند سس و ترشي و كنسرو بادمجان كه نياز به استريليزاسيون در دماي 121 درجهي سانتيگراد ندارند و فرآوردههاي گوشتي كه به طور كامل استريل نميشوند و زمان نگهداري محدود دارند، استفاده ميشود. پاستوريزاتورها به اشكال مختلف ساخته شدهاند كه تانكهاي فولادي و اتوكلاوهاي عمودي از آن جمله ميباشد.
در نوع ديگر، پاستوريزاتورها آب گرم روي قوطيها يا شيشهها پاشيده ميشود و يا قوطيها در معرض بخار آب گرم قرار ميگيرند. در اين روش كه بيشتر به صورت پيوسته ميباشد، يك سيستم نقاله، قوطيها يا بطريها را حمل ميكند و در قسمتي از سيستم در معرض آب داغ يا بخار داغ قرار ميدهد.
از سال 1876 كه توسط Shriver به صنايع كنسروسازي معرفي شده و مورد استفاده قرار گرفتند، داراي انواع زيادي هستند كه دو دسته از آنها بيشتر در صنايع كنسرو متداول است، در گذشته متداولترين روش براي پخت و استريليزاسيون بوده و هنوز هم در كشورهاي در حال توسعه متداول هستند.
1-4-11 سرد كردن قوطيهاي كنسرو
پس از انجام فرآيند دمايي، لازم است سطح خارجي قوطيها به خوبي تميز شده و بلافاصله سرد شوند، زيرا قرار داشتن محصول محتوي آنها در معرض دماي بالا به مدت طولانيتر (بدون اينكه لزومي براي اين كار وجود داشته باشد)، موجب كاهش ارزش غذايي، كاهش كيفيت محصول و احتمال جوانهزدن و فعال شدن اسپورهاي باقيماندهي احتمالي ميگردد.
1-4-12 كدگذاري و برچسبزني قوطيهاي كنسرو
پس از انجام فرآيند دمايي، لازم است يكي از انتهاي قوطي، سر و يا كف، كدگذاري شوند. براي اين منظور بايستي از مركب ويژه و مهر پلاستيكي يا سيستمهاي الكترونيكي جوهرپاشي استفاده شود تا به بدنه و لاك قوطي آسيب نرسد، زيرا در غيراينصورت از همين محل زنگزدگي آغاز خواهد گرديد. پس از انجام اين مراحل يا هنگام عرضهي محصول به بازار بايد عمل برچسبزني انجام گيرد و در برچسب قوطي بايستي اطلاعات زير گنجانده شود:
نام و مشخصات كارخانهي توليد كننده؛
نام محصول و فرمول كلي آن و مشخصات مجوزهاي مربوطه از سازمانهاي مسوول شامل پروانههاي توليد و بهرهبرداري و ساخت.
در مواردي كه محتوي قوطيهاي كنسرو براي نوعي هدف غذايي يا رژيم غذايي توليد شده باشند، لازم است اطلاعات مربوط بر روي برچسب قيد شود.
در صورت استفاده از نشان استاندارد، لازم است شمارهي مجوز آن هم روي بسته گنجانده شود.
1-4-13 كارتنگذاري و نگهداري قوطيها
نظر به اينكه تعدادي از قوطيهاي كنسرو به دلايل مختلف، ممكن است معيوب باشند و متورم شده يا نشت كنند، بهتر است ابتدا قوطيها را روي پالتهاي ويژه قرار داده و پس از آن آماده پاسخ آزمونهاي كنترل كيفي و اطمينان از سلامت، آنها را در كارتن قرار دهند.
براي نگهداري بعدي قوطيهاي كنسرو، دماي ثابت و پايين محل نگهداري، ارجحيت دارد، زيرا واكنشهاي احتمالي كه بين اجزاء، محتوي قوطيها ممكن است صورت گيرد، در دماي پايينتر، كندتر خواهد بود و اگر دما ثابت باشد، از تعرق هوا روي سطح قوطيها جلوگيري خواهد شد. همچنين محل نگهداري بايد داراي رطوبت نسبي پايين باشد تا از زنگزدن قوطيها جلوگيري شود.
در طول زمان نگهداري قوطيها در انبار لازم است از جريان طبيعي يا مصنوعي ملايم هوا استفاده شود تا رطوبت تعريق شده احتمالي روي سطح قوطيها تبخير شود و از تمركز آنها در جاي معيني از انبار جلوگيري شود.
در مناطق ساحلي كه رطوبت هوا داراي مقاديري كلرور سديم بوده و خورنده است، بايد از تعرق به نحو جديتري جلوگيري شود و در صورت امكان از نگهداري قوطيها در اين نقاط خودداري شود و سرانجام در نقاط سردسير بايد از انجماد محتوي قوطيها جلوگيري شود، چون در غيراينصورت ممكن است در اثر افزايش حجم ناشي از انجماد به درزهاي قوطي آسيب وارد شود.
تعيين زمان ماندگاري كنسروها
بديهي است زمان قابليت نگهداري فرآوردههاي مختلف كنسروشده، با توجه به تركيب آنها و شرايط نگهداري متفاوت است. به همين جهت مدت زماني كه طي آن تغييرات نامطلوب در محصول ايجاد نميشود، از ديدگاه مصرف كننده و توليد كننده، داراي اهميت زيادي است. براي اين منظور لازم است بلافاصله پس از توليد هر محصول كه براي بار اول توليد ميشود، نمونههايي از آن را انتخاب كرده و در شرايط مختلف دما و رطوبت قرار داده و در زمانهاي معيني از نمونههاي انتخاب شده، نمونههاي كوچكتري برداشته و مورد آزمونهاي لازم قرار گيرد. مهمترين آزمونهايي كه در اين مورد بايد انجام گيرد، عبارتند از:
آزمون رنگ، بافت، طعم، بو، تغييرات فيزيكي، مقدار يونهاي فلزي، تغييرات جدار داخلي قوطي و ساير آزمونهايي كه بسته به مورد انجام آنها ضروري باشد، اين آزمونها بايد حداقل براي مدت3 سال در فواصل زماني معين انجام گيرند تا بتوان از نتايج حاصله از آنها دربارهي زمان قابليت نگهداري محصول قضاوت كرد. نكته اينكه حضور اكسيژن در محتوي بسته، موجب زنگزدگي و نشتي شدن قوطيهاي كنسرو ميشود.
1-4-14 ميكروبيولوژي كنسروها
آلودگي و فساد در قوطي كنسرو در اثر دو عامل مهم ممك است اتفاق بيافتد: يكي در اثر عدم كفايت فرآيند دمايي كه در اين حالت فرم فعال يا اسپورميكروارگانيسمهاي زندهي مانده در قوطي فعاليت كرده و موجب فساد ميشوند و ديگري آلودگياي كه بيشتر در اثر آلودگي آب ويژهي سرد كردن قوطي يا نشتي شدن قوطيها در اثر زنگزدگي يا عوامل مكانيكي و غيره ممكن است اتفاق بيافتد.
1-5 خط توليد ذرت شيرين كارخانهي شهره
از ذرت دو نوع محصول به دست ميآيد:
1. ذرت فريز شده 2. كنسرو ذرت شيرين
براي هر دو محصول، نصف مسير مشابه ميباشد، بدين ترتيب كه ابتدا درصد افت ذرتهايي كه توسط كشاورز وارد كارخانه ميشوند، بايد توسط كارشناس مربوطه مشخص شود. درصد افت ذرت عبارت است از: خشكي، نارس بودن، ريزي و آفتزدگي. براي محاسبهي درصد افت ذرت، وزن يا تعداد مشخصي از ذرت را جدا كرده، نسبت وزن ذرتهاي آسيبديده به كل وزن يا نسبت تعداد ذرتهاي آسيب ديده به تعداد كل را محاسبه نموده، درصد افت محصول را بدست ميآورند.
پس از پذيرش محصول توسط كارشناس، در بسياري مواقع، ذرت تا زمان فرآوري در سردخانه در دماي 15-10 درجه سانتيگراد نگهداري ميشود. سپس وارد خط توليد شده كه به ترتيب مراحل زير بر روي ذرت جهت توليد محصول انجام ميگيرد:
بلالها بر روي نوار نقاله ريخته شده كه در حين بالا رفتن و عبور از تونل، بخار به آنها دميده ميشود تا كرم و حشرات موجود در ذرت از بين بروند. سپس سر و دم ذرت در يك دستگاه به فاصلهي 5-1 سانتيمتر زده ميشود. پس از آن ذرت بدون دم به دستگاهي به نام پوستگيري وارد ميشود كه در آن توسط چرخش غلتكهاي دوگانهاي كه برخلاف جهت يكديگر حركت ميكنند، به روش سايشي پوستهاي ذرت جدا ميشوند.
سپس توسط كارگران، قسمتهاي خراب و سياه ذرت به همراه ساقه، توسط چاقو بريده ميشود كه در اين قسمت ضمن عبور بلالها از روي نوار نقاله، جداسازي بلالهاي خراب و نارس و بلالهاي ريز هم صورت ميگيرد. در اين مرحله، گاهي اوقات در صورت لزوم ذرت بدون دم و ساقه را كه ممكن است آفت داشته باشد، در داخل ظرف بزرگي پر از آب نمك مياندازند تا آفتها و كرمها از آن جدا گردند. سپس ذرت بدون دم و ساقه و پوست وارد قسمت دانكن ميشود كه ذرت را از قسمت جلويي آن وارد ريلي كرده كه داراي غلطك ميباشد و توسط چرخش تيغههاي دستگاه، ذرت از غلاف جدا شده، به صورت دانه دانه درميآيد كه اگر اندازهي ذرت خيلي كوچك باشد، دانهها خوب جدا نميشوند.
پس از آن مخزن سيار حاوي ذرت دان شده توسط ليفتراك دستي به قسمت بوجاري منتقل ميشود كه در آنجا دانهها توسط نوار بالابر وارد دستگاه air cleaner ميشود. طرز كار اين دستگاه به اين صورت است كه ابتدا ذرتها بر روي تكان دهنده اوليه ريخته شده و ذرات چسبيده از هم جدا ميشوند. سپس دانههاي ذرت از يك فن جدا كنند عبور كرده كه ضمن عبور از فن، اجسام سبك و ساقه و پوست ذرت توسط جريان هوا جدا ميشوند و در ادامه دانههاي ذرت بر روي تكاندهندهاي ثانويه (الك)، ريخته شده كه در اين قسمت چوب و ذراتي كه از منافذ الك درشتتر هستند، جدا شده و اينها جزو ضايعات بوده و به مصرف خوراك دام ميرسد.