Общие принципы переработки сельскохозяйственной продукции

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное 

учреждение высшего образования

«Волгоградский государственный аграрный университет»

Кафедра «Технология хранения и переработки сельскохозяйственного 

сырья и общественное питание»

Е.А. Кузнецова

Е.А. Зенина

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПЕРЕРАБОТКИ 

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

Учебное пособие

Волгоград

Волгоградский ГАУ

2018

УДК 663/664 (07)
ББК 41/42 +45/46 + 34.3
К-89

Рецензенты:

кандидат биологических наук, доцент кафедры «Технологии пищевых 
производств» Волгоградского государственного технического университета О.П. Серова; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующий кафедрой «Растениеводство, селекция и семеноводство»
ФГБОУ ВО «Волгоградский ГАУ» Д.Е. Михальков

Кузнецова, Елена Андреевна

К-89
Общие принципы переработки сельскохозяйственной продук
ции: учебное пособие / Е.А. Кузнецова, Е.А. Зенина. – Волгоград: 
ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2018. – 88 с.

Учебное пособие предназначено для формирования знаний фи
зико-химических основ и принципов переработки сельскохозяйственной продукции с целью ее дальнейшей практической реализации в соответствии с современными достижениями науки и техники. Материал книги конкретизирует последовательные стадии переработки растительного сырья, что позволяет рассмотреть и понять принципы этих 
процессов в целом. 

Учебное пособие предназначено для подготовки бакалавров по 

направлению 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».

УДК 663/664 (07)

ББК 41/42 +45/46 + 34.3

© ФГБОУ ВО Волгоградский 
ГАУ, 2018
© Кузнецова Е.А., Зенина Е.А., 
2018

ВВЕДЕНИЕ

Основная задача сельскохозяйственного производства состоит в 

том, чтобы наиболее полно удовлетворять потребности населения в 
продуктах питания высокого качества и нужды пищевой и легкой 
промышленности, выпускающей товары народного потребления. От 
успешного решения этой задачи во многом зависят уровень жизни человека, его здоровье, а также в некоторой степени обороноспособность страны, что в настоящее время имеет большое значение.

Необходимость увеличения производства продукции растение
водства обусловлена следующими факторами: ежегодным ростом 
населения (питание человека); ее важным местом в рационе сельскохозяйственных животных; тем, что большинство сельскохозяйственных культур являются сырьём для ряда отраслей перерабатывающей 
промышленности; а зерно – важнейшей статьей экспорта России; 
необходимостью иметь государственные резервы зерна (на случай 
неурожая, стихийных бедствий и др.), семенные и страховые фонды.

Наряду с увеличением производства сельскохозяйственных 

продуктов стоит вопрос о повышении их качества. Чтобы успешно 
выполнить эти задачи, нужно совершенствовать не только производство, но и хранение и переработку основных видов сельскохозяйственного сырья.

Необходимость хранения и переработки сельскохозяйственных 

продуктов обусловлена рядом причин:

1) урожай убирается сезонно, а потребляется круглый год;
2) невозможно повсеместно выращивать все виды сель
скохозяйственных культур;

3) выращенный семенной материал высевают через опре
делённое время после его уборки. Часто свежеубранное зерно имеет 
пониженные значения всхожести и энергии прорастания. Только по 
окончании периода послеуборочного дозревания оно приобретает высокие характеристики, соответствующие требованиям посевных стандартов;

4) потребительские свойства некоторых видов сельскохо
зяйственной продукции улучшаются после хранения или переработки.

Переработка зерновых культур, овощей, плодов и картофеля –

важнейший путь сохранения пищевых ресурсов. В России созданы 
значительные производственные мощности по глубокой переработке 
плодоовощного сырья, основного источника развития пищевой промышленности. В зависимости от исходного сырья и требований, 
предъявляемых к качеству ожидаемого продукта, выбирают технологическую схему обработки, или консервирование. Переработанная 

продукция должна по качеству отвечать требованиям государственного нормирования и санитарным нормам. При переработке любых видов сырья обязательно выполняют все правила ведения технологического процесса и обеспечивают должный технохимический и микробиологический контроль. Процесс переработки должен поддерживать 
соответствующие органолептические показатели качества продукции, 
что позволит не терять витамины, минералы, сохранить биологические и диетические характеристики фруктов и овощей.

Глава 1. Процессы, происходящие 

при переработке растительного сырья

1.1 Основные свойства растительного сырья 

как объекта хранения и переработки

Плоды, используемые для хранения и переработки, подразделя
ют на следующие группы: семечковые (яблоки, груша, айва), косточковые (черешня, вишня, слива, абрикосы, персики, кизил), ягоды (виноград, земляника, крыжовник, смородина и др.), орехи, тропические 
и субтропические плоды (апельсины, лимоны, мандарины и др.). 
Овощи подразделяют на плодовые (томатные, бобовые, зерновые и 
тыквенные) и вегетативные (клубнеплоды, капустные, корнеплоды, 
шпинатные, салатные, луковичные, пряные, листовые, десертные).

На переработку поступает около 60 видов овощей и около 

20 видов плодов и ягод. Перед переработкой многие из них подвергаются короткому или длительному хранению. Чтобы сохранить качество сочного растительного сырья при хранении и переработке, необходимо знать особенности их химического состава, физических 
свойств и физиологических особенностей.

Особенности плодов, ягод и овощей связаны с тем, что они яв
ляются живыми биологическими объектами, имеющими активную 
ферментативную систему и сложный химический состав. Наличие 
большого количества воды (75...95 %) создает условия дяя хорошего 
обмена веществ в их клетках и тканях.

Все плоды, ягоды и овощи имеют прижизненную, свойственную 

им эпифитную микрофлору, которая специфична для данного вида 
продукта. При уборке микрофлора пополняется микроорганизмами из 
окружающей среды, главным образом из почвы. При хранении же заражение может произойти за счет микрофлоры складских помещений. 
Большую роль при хранении играют такие факторы, как температура, 
влажность, газовый состав среды, ибо они определяют жизнедеятельность и самого продукта, и поражающих его вредителей. Поэтому все 
способы хранения базируются на изучении взаимосвязей между хранимым объектом и окружающей средой.

При этом необходимо учитывать физические, химические и 

биологические особенности сырья и особенности развития вредителей. Факторов, влияющих на сроки хранения растительного сырья, 
много, но три из них определяют скорость его порчи – степень зараженности микроорганизмами (инфекционная нагрузка), способность 
растительных тканей сопротивляться развитию микроорганизмов и 
условия хранения.

Химический состав. Важнейшим показателем качества сырья 

является содержание сухих веществ. Под содержанием сухих веществ 
понимают количество всех веществ, входящих в состав сырья, кроме 
воды. Количество сухих веществ в плодах и ягодах колеблется от 10 
до 20 %, однако в отдельных объектах, например в винограде, оно 
может достигать 25 % и выше. Из овощей наибольшее количество сухих веществ содержится в картофеле и сахарной свекле (до 25 %), зеленом горошке (до 20 %), моркови (в среднем до 14 %). В основном 
же овощи содержат от 4 до 10 % сухих веществ.

Содержание сухих веществ зависит от вида и сорта сырья, кли
матических условий выращивания, транспортирования, а также режимов хранения. При переработке сырья от исходного содержания в нем 
сухих веществ зависят удельный расход сырья, пара, электроэнергии, 
холода, затраты рабочей силы, производительность оборудования, 
длительность производственного цикла, а также качество готового 
продукта.

Большая часть сухих веществ плодов и овощей (до 90 %) пред
ставлена углеводами. К углеводам относятся сахара, крахмал, целлюлоза, геммицеллюлоза и пектиновые вещества. На долю сахаров приходится (%): в винограде 16… 18, в яблоках 10... 15, в вишне 8...15, в 
землянике 5...8. Овощи содержат в среднем около 4 % сахаров, в корнеплодах их гораздо больше. Так, в сахарной свекле их 80...90 %. 
Крахмала больше всего в картофеле (16…18 %). Свойства сахаров и 
их изменения в процессе переработки оказывают значительное влияние на выбор технологических режимов и качество готовой продукции. 
Сахара хорошо растворимы в воде, особенно горячей. Потери их возможны при мойке и бланшировании сырья. Гигроскопичность сахара, 
особенно фруктозы, следует учитывать при негерметичной упаковке 
продукта (джем, повидло, сухофрукты). Сбраживание сахаров под действием ферментов дрожжей или бактерий лежит в основе процессов 
квашения и соления овощей, производства вина, пива, спирта и др.

При нагревании растительного сырья могут происходить ка
рамелизация сахаров, реакция их с аминокислотами и образование 
темноокрашенных веществ (меланоидинов), изменяющих цвет и вкус 
продукта. При нагревании сахарозы в присутствии кислоты может 
происходить ее инверсия. Образующиеся при этом глюкоза и фруктоза задерживают засахаривание варенья, так как в этом случае проявляются антикристаялизационные свойства инвертного сахара. Крахмал откладывается главным образом в клубнях. Им богаты картофель 
и зеленый горошек. У большинства плодов и овощей содержание 
крахмала невелико (около 1 %). Свойства крахмала различных видов 

плодов и овощей отличаются и зависят главным образом от соотношений содержания амилопектина и амилозы. В картофельном крахмале это соотношение 80:20, в яблочном – 0:100. Поэтому крахмал 
растительного сырья имеет разную температуру клейстеризации 
(62...73 °С), по-разному ведет себя в горячей воде (амилопектин набухает, амилоза растворяется), по-разному влияет на процесс конвекции 
теплоты при нагревании продукта. Целлюлоза (клетчатка) содержится 
в плодах и овощах в количестве 0,2...2,0 %. Меньше всего ее в арбузах, дынях, кабачках и огурцах. Повышенное содержание целлюлозы 
делает пищу грубой, менее доступной действию ферментов. Для получения диетических и детских консервов предпочитают сырье, бедное целлюлозой. Целлюлоза повышает стойкость сырья к механическим повреждениям, но затрудняет некоторые операции (протирание, 
уваривание) технологических процессов. Пектиновые вещества содержатся в сочном растительном сырье в количестве 1,0...2,5 %. Они 
играют большую роль в процессах размягчения тканей при дозревании сырья во время хранения, оказывают влияние на развариваемость 
при консервировании, осветлении плодовых соков, на величину отходов при дроблении сырья, протирании пульпы и т. д. Большую часть 
азотистых веществ плодов и овощей составляют белки, которым сопутствуют аминокислоты и амиды. Содержание белков в сочном растительном сырье невелико, но они играют определенную роль в рационе питания, так как плоды и овощи употребляют в большом количестве. Содержание азотистых веществ (%): в бобовых культурах 
4,5...5,5; капусте 2,5...4,5; шпинате 3,5; картофеле, моркови и луке 2; 
томатах и тыкве 1. Большинство плодов содержат менее 1 % азотистых веществ. Содержание жиров в тканях плодов и овощей невелико, 
но они входят в состав протоплазмы растительных клеток и регулируют обмен веществ. Свежие плоды и овощи имеют всегда кислую 
среду (рН<7). В зависимости от величины pH их делят на кислотные 
(pH 2,5...4,2) и некислотные (pH 4,3...6,5). Общая кислотность большинства плодов и овощей не превышает 1 %, но у некоторых сортов 
абрикоса, вишни, кизила, алычи она доходит до 2,5 %, а у черной 
смородины - до 3,5 %.

Органические кислоты влияют на режимы тепловой обработки 

сырья. Консервы из кислотных плодов и овощей стерилизуют или пастеризуют при 80…100 °С, а из некислотных - при 112... 130 °С, кислоты способствуют инверсии сахарозы, процессам желирования, придают определенный вкус продукту. Дубильные вещества придают 
плодам и овощам терпкий, вяжущий вкус. Большинство плодов и ягод 
содержат 0,1...0,2 % дубильных веществ, в овощах их еще меньше. 

Окисляясь под действием кислорода воздуха, они придают продукту 
коричневый или красно-коричневый цвет. Потемнение плодов может 
быть следствием химического взаимодействия дубильных веществ с 
солями окиси железа. С солями олова они образуют розовую окраску. 
Необходимо учитывать и свойство дубильных веществ образовывать 
нерастворимые соединения с белковыми веществами. Красящие вещества плодов и овощей представлены хлорофиллами (зеленые пигменты), антоцианами (от розового до фиолетового цвета), каротиноидами (от желтого до красного цвета). Превращения пигментов влияют 
на цвет продукта, придавая иногда несвойственную ему окраску. Так, 
при нагревании в кислой среде ярко-зеленые хлорофиллы становятся 
бурыми, антоцианы вишни и черешни в присутствии олова приобретают фиолетовый оттенок, а черной смородины – синий. Алюминий 
вызывает окрашивание вишни и черешни в фиолетовый цвет. Антонианы винограда изменяют окраску в присутствии железа, олова, меди. 
На цвет антоцианов влияет и кислотность среды. Эфирные масла концентрируются в кожице плодов и овощей. Очень богаты ароматическими веществами пряные овощи (от 0,05 до 1 % эфирных масел). В 
кожице мандаринов содержится от 1,8 до 2,5 % эфирных масел, в луке 
– 0,05, в чесноке – 0,01 %. У большинства плодов и овощей содержание эфирных масел не превышает 0,001 %. Эфирные масла летучие и 
легко испаряются при различных способах обработки сырья. Плоды и 
овощи богаты витаминами. При переработке сырья необходимо учитывать их свойства, для того чтобы сохранить их в наибольшем количестве.

Физические свойства. Физические свойства плодов и овощей 

необходимо 
учитывать 
при 
транспортировании, 
разгрузочно
погрузочных работах и хранении. Физические свойства плодов и овощей включают такие понятия, как форма, размер, плотность, сыпучесть, 
скважность, механическая прочность, теплопроводность, склонность к 
испарению и отпотеванию. Форма характеризуется индексом, под которым понимают отношение высоты плола к его среднему диаметру.
Плотность – это отношение массы продукта к его объему.

Масса овощей и плодов обладает меньшей сыпучестью, чем

масса зерна, вследствие разнообразных формы и размеров. Более сыпучими являются плоды и овощи круглой формы с гладкой поверхностью. При закладке в хранилища масса овощей скатывается по 
наклонной плоскости, если угол наклона более 40...50°, т. е. превышает угол трения. При использовании механизированных средств загрузки хранилищ плодами и овощами происходит самосортирование. 
В основном это относится к овощам, так как крупные кочаны, корне

плоды, клубни распределяются вблизи мест падения, а мелкие перемещаются по насыпи дальше. Там, где собираются меньшие по размеру овощи, обычно больше примесей, меньше скважность и, следовательно, в этом месте масса менее обеспечена воздухом. Предотвратить 
самосортирование можно предварительной сортировкой или калиброванием овощей по размерам. Большое значение для жизнедеятельности 
плодов и овощей при хранении имеет запас воздуха в скважинах. Воздух способствует передаче теплоты и влаги, выделяемых при дыхании 
растительного сырья. Благодаря скважности можно осуществлять вентилирование сырья, вводить в массу инертные газы, дезинфицирующие 
средства. Скважность массы свеклы 50-55 %, моркови 51...53, картофеля 37...55 %, т. е. около 50 % занимаемой площади.

Механическая прочность сырья характеризуется удельным со
противлением их тканей усилию путем вдавливания на 1 см2 и выражается в кг/см2. Она характеризуется и усилием на раздавливание. 
Механическая прочность определяет в значительной мере выбираемую высоту насыпи продукта. Так. для картофеля механическая 
прочность составляет 17...25 кг/см2, а масса насыпи с учетом физиологических свойств – 3…3,5 м. Влага испаряется из продукта неодинаково. Это связано с видом, сортом, анатомическим строением и химическим составом продукта. Интенсивность испарения тем выше, чем 
больше удельная поверхность объекта, выше температура окружающей среды, суше воздух и сильнее его движение. Для предотвращения 
испарения воды в хранилищах желательно поддерживать повышенную влажность воздуха. Но при этом может возникнуть нежелательное явление - отпотевание вследствие насыщения воздуха в скважинах водяными парами и циркуляции его в массе продукта. Плоды и 
овощи обладают плохой тепло- и температуропроводностью, они 
медленно охлаждаются и нагреваются. Интенсивность этих процессов 
замедляется также ввиду их большой скважности, так как воздух –
плохой проводник теплоты. Результатом является самосогревание 
плодов и овощей, что необходимо учитывать при хранении. Активное 
вентилирование, охлаждение продукции при закладке на хранение 
позволяют избежать нежелательного самосогревания.

Физиологические особенности сочного растительного сырья.
Способность плодов и овощей храниться различное время объ
ясняется их различной физиологией, теснейшим образом, связанной с 
характером и интенсивностью биохимических процессов. Состояние 
покоя. Лежкость плодов и овощей зависит в основном от степени состояния покоя, которая, в свою очередь, зависит от вида и сорта плодов и овощей. При длительном хранении стараются задержать состоя

ние покоя растения, не дать ему перейти в следующее состояние онтогенеза – образование почек, ростков, а затем цветение и образование 
семян. Вели растение обладает состоянием глубокого покоя, почки 
клубней и луковиц не прорастают длительное время даже при неблагоприятных условиях. Чем продолжительнее состояние покоя, тем 
выше лежкость растения. Созревание и старение. У большинства плодов и овощей различают две стадии зрелости: съемную, или техническую, и потребительскую. Первая стадия зрелости говорит о готовности плодов и овощей к съему, упаковке, отправке на дальние расстояния, к закладке на хранение и технической переработке, вторая - о готовности к использованию в свежем виде. Все плоды и овощи обладают разной способностью созревать на материнском растении и дозревать при хранении. У многих плодов и овощей от съемной до потребительской зрелости проходит несколько дней, а иногда и месяцев, 
у других (вишня, виноград, арбуз, цитрусовые и др.) эти стадии совпадают. Для длительного хранения и переработки, когда плоды и 
овощи собирают в съемной стадии зрелости, желательно подбирать 
сорта, созревание которых протекает медленно.

Дыхание. Сохранить свежие плоды и овощи длительное время –

значит поддерживать их жизнедеятельность на должном уровне. В основе жизнедеятельности растительных объектов и всех протекающих 
в их тканях процессов лежит процесс дыхания. Интенсивность и характер этого процесса зависят от вида продукта, его сортовых особенностей, степени зрелости и условий хранения. Дыхание является комплексом окислительно-восстановительных процессов, протекающих 
под действием ферментов. В результате дыхания выделяется энергия, 
которая используется для жизненных процессов в растительной ткани. 

Различают дыхание аэробное, проходящее с участием кислорода 

воздуха, и анаэробное, без кислорода. При анаэробном дыхании выделяются этиловый спирт, высшие спирты, соединения ароматического 
ряда и водород. При этом энергии выделяется значительно меньше, 
чем при аэробном дыхании. При дыхании происходит распад сложных органических веществ, в первую очередь сахаров и кислот, но в 
большей или меньшей степени в дыхательный газообмен вступают 
почти все химические вещества растительного сырья. В процессе дыхания выделяются теплота и влага. Интенсивность дыхания связана с 
расходом сухих веществ, выделением диоксида углерода. Все это 
необходимо учитывать при закладке на хранение различных видов и 
сортов плодов и овощей. Различные сорта плодов и овощей поразному реагируют на недостаток кислорода и избыток диоксида углерода, т. е. на характер дыхания и устойчивость к анаэробному ды