автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка интенсивной технологии высушивания макаронных изделий

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НСЖГЕГ РСФСР ПО ДЕЛАМ НАУКИ И ШС1ЕЯ ШКОЛЫ

МОСКОБСНИЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ институт пищевой проицщшашссти

УДК 664.691.016.3 На правах рукописи

АЛЬ САПЕД Абдул-Карим Мохаммед

РАЗРАБОТКА ШТЕНСИШОП ТЕХНОЛОГИИ ВЫСУШИВАНИЯ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.18.01 - Технология хлебопекарных, макарошкх и кондитерских продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1990 !

Работа выполнена в Московском отдана Трудового Красного Знамени технологическом институте пищевой промышленности

Научный руководитель: Кандидат технических наук,

доцент Медведев г.!.!.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

профессор Мельников В.М.,

кандидат технических наук, научный сотрудник ВНЖХП Аржанова И.В.

Ведущая организация: Главное управление развития хлебопекарной и макаронной промышленности министерства хлебопродуктов РСЁСР

Защита состоится "(5" 990 г. на заседании спе-

циализированного Совета К 063.51. 02 Московского ордена Трудового Красного -РнЕмени технологического института пищевой промышленности по адресу: Х^ОсС, Москва, Волоколамское шоссе, II.

С диссертацией 1.;о;-;;но ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат г дослан " (/ " л/(//)[/1 ?9С г-

учены-} секретарь специализированного совета к.т.н., доц.

и.с.Щгб

оэдая характеристика работы

Ыакароннке изделия являются одним из основных продуктов питания в странах Европы и' Сзв.Америки, где енегодное душевое потребление их составляет в среднем- 6. -.? кг и ожидается дальнейший рост их производства и потребления. В последние годы наблвдазт-ся неуклонный рост потребления макаронных изделий в в большинстве стран Азии, Африки, Юа.Ашрики. Так, в Сирии душевое потребление макаронных изделий в 1969 г. составило 7,1 кг в год, увеличившись по сравнению с 1950 г. почти в 2 раза. Однако, несмотря на то, что Сирия выращивает высокосортную гпзеницу в количестве, достаточном не только для обеспеченности потребности внутри страны, но и для продажи ее за рубежм, более 50$ потребляемой в Сирии макаронной продукции импортируется в страну. Это связа-' но с высокой стоимостью оборудования макаронных ссабрик, закуп&-еюго за рубежом, с необходимостью строительства больших зданий для установки автоматизированных линий. В связи с этим актуальным является вопрос увеличения производительности действующего оборудования и сокращения площадей на его эксплуатацию. " Наиболее длительной и энергоегясой стадизГ; производства макаронных изделий является их сушка: при использовании традиционных низкотемпературных конвективных рекидав суши длинных кака-ронккх изделий длительность сушки составляет 16...24 ч, т.е. около 95% от общей продолнительноетя производственного щкла. Поэтому около 70^ производственных площадей основного производства занято сушильным оборудованием. В связи с этпы веемое зкг-чение приобретает вопрос интенсификации процесса суики шкарок-

на: пздзлиЗ. "

Пзль и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось

разработка научно обоснованных интенсивных способов высушившая макаронных издергай, главным образом с использованием энергии СВЧ-поля.

В соответствия с поставленной целью основные задачи .исследования сводились н след/щеглу:

- изучить процессы, происходящие с основными кощонентами высушиваемых макаронных изделий под воздействием СВЧ-поля;

- выявить влияние воздействия СВЧ-поля разной мощности на качество высушиваемых макаронных изделий из муки разных видов;

- разработать рациональные режимы сушки макаронных изделий с ис-пользоЕанизи СВЧ-обработки.

Научная новизна габоты. Основой для разработки новых научно обоснованных интенсивных способов высушивания макаронных изделий с использованием СВД-нагрева явились впервые изученные в работе:

1) Влияние СВЧ-поля различной интенсивности и продолжительности воздействия на цвет, механическую прочность и варочные свойства макаронные изделий из разных по качеству видов муки, в результате чего:

- установлена возможность улучшения цвета и варочных свойств макаронных изделий без сниезкня нх прочности путем воздействия на Енсуиквазмне кздзлия СВЧ-поля;

- выявлены оптимальные мощности и продолжительности воздействия СВЧ-поля ка высупиваеглые ьэкарокные вэделия с точки зрения повышения качества изделий при калгвньших продолаительностях сушки и затратах знзргаи на сушку.

2) Процессы, происходящие с крахшлом и белком в макаронных изделиях под воздзнстеизи СВЧ-поля:

- установлено снзааавэ степени кристалличности крахмала и уве-

личекие степени его набухания и декстринизгции,-

- заявлено сникение массовой доли водорастворимого белка, денатурация белкового каркаса изделий, что является причиной улучшения варочных свойств изделий.

3) Влияние СВЧ-нагрева сырых ыакаронннх изделий в замкнутом ограниченном обьеш (в сушильных кассетах) на изменения свойств изделий в процессе их высушивания. Установлено, что сокращение объема ведет к ускорению нарастания в нем температуры воздуха до 100°0 и влажности воздуха до 100%, и это приводит к гигро-терыообработке изделий испарящейся из них влагой (авто-гТО). Вдавлены оптимальные параметры авто-ГТО' какаронннх изделий с использованием СШ-нагрева.

Практическая ценность заботы состоит в следующем:

- представленные в работе результаты явились научным обоснованием для разработанных на их основе интенсивных режимов сушки с пульсирующим сВД-нагревом и с автогагрогершобработкой;'

- использование разработанных пульсирующего "ранима СВЧ-сушки

и сунжи с автогигротермооОработкой позволят (по сравнению с разнили вида-га традиционных режимов сушки) повысить качество макаронных изделий, сократить продолжительность сушки в II...63 раза а снизить.расход энергия на супку в 1,;!...3,9 раза.

Стстктуса и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 103 с. кааиЕОпаского текста, содернит 12 рисунков, II таблиц и состоит-из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, эксперишнтЕЛЬНой части, выводов, библиографии из 121 источника и I приложения.

Зсспериизнтальные исследования проводились в лаборатории макаронного произзодсма кфхры "Технология хлебопекарных, кондитерских и ;/якарокнас производств" Московского технологического иЕскяута пкгево:; прог.нгзиностк.

i. объекты v методы тсшшшш

1-1- Объекты исследования. Объектами исследования в работе яв лялось исходное сырье (крупка и полукрупка твердой пшеницы), полуфабрикаты в готовые макаронные изделия - сырая и сухая вермишель длинная и короткорезаная с диаштром I...1,2 т, изготовленная в лабораторных условиях.

1-2. Методы исследования, влажность, кислотность, зольность, массовую долю клейковины в 1луке определяли стандартными методами "(ГОСТ 9404-60 и ГОСТ 20239-74).

Sar.sc и оориование теста осуществляли на лабораторном шоковом макаронном прессе Да,1!-! (расчетная вдааность теста 22%, температура теста после за1.вса около 40°С, перед ьатрвцен с $торо-пластовыми вставками - не более 50°С), сушку отфэрмованноё вермишели - при разных релимах конвективной в СШ-сушв, обусловленных условиями экспериментов.

Блашюсть л прочность взретлели определяли методами гост 14849-69, Цвет и варочные свойства - общепринятыми объективными методами (Чернов Ы-З-, Медведев Г-И«. Негруб Б.П., 1584).

Степень кристалличности крахкала муки и изделий определяли на поляризационном микроскопе Еволар (Польша), набухаешзть г.гу— ки, крахмала и разкси.отои веришела - по штоду Нигера, :.*лссо-вую долю декстринов - методом полова Н.п. в Щанекко Е.Ф., мас-сову» долэ водорастворимого белка - ьетодом Лоури.

2. результаты ИССЯЗДОВАШй и к шш

2.1« Разработка пу^ьсисузеих сезамов СВЧ-сушки макагонннх изделий

На пергой этапе мы изучали влияние продолжительности и вк-тенсивносга однократной СВЧ-обработки на процесс сушки шкарон-

ннх изделий. При этом масса проби сырой вермишели, помещаемой в камеру СВ?-печи "Электроника", была постоянной (100 г) и укладывалась в одно и то ке шсто слоем толщиной 1...2 см (длинная вермишель). Мощность СВЧ-поля в кашре печи составляет 500 Вт (по паспартнш данным). Удельную интенсивность свЧ-натсева изменяли в пределах 1...2.5 Вт/г помещанием в камзру печи стакана с во- ' дой температурой 18...20°С. Масса воды в стакане была соответственно 400...100 мл. Большую, чем 2,5 Вт/г интенсивность нагрева не использовали во избекание перегрева СВЧ-генератора.

Полученные результаты (среднее из 3-х) влияния продолжительности и интенсивности однократного нагрева сырой вермишели из

г.

крупки на снижение влазкностн вермишели поса© остнванйя до температуры около 30°С (в п01,®тенли лаборатории в течение пример' но 5' кии) приведены на рис. Га, на увеличение тегаературы вер- ■ мишели (сразу после СШ-нагрева) - на рис. 16. Начальные влажность и температура сырой вермишели перед помещением в камеру СВЧ-печи составляла соответственно ЗСгЮ,53 и 20±2°0.

Кривые изменения влаяностл показывают быстрое снижение влажности при увеличении длительности СБЧ-нагрэва. Это связано с быстрый ростом тешературы веры-шели. Одн'ако использование одно-краткого СБЧ-кагрева для полного вксушжанзя Езп.гпшелп <"до стандартной влажности не более 13%) неприемлемо, поскольку если сырая вергдзщель подвергается СВЧ-награву з теченпэ времени, при котором ее влаяность снижается пике 22...23$ (болзе 2...3 мин в зависимости от интенсивности нагрева)', гкутри Езржпели образуются паровоздушные пузырьки. Зто связано с тем, что образующиеся в результата резкого нагрзва внутренних с«оев вермишели пар на успевает подводиться: к поверхности варгяЕзлп. А поскольку до 2С.. -222-ноГг влажности скрая взригзль сохраняет свой-

с^ № $

4

и/

1 /<?

5

" I

? 60

3 о

| 40

29

Продйижипелшоиъь. СЕ>Ч-иа1РвВа, ни*

Рис.1. Влияние'продслготельности и кнтенегвности однократного СВЧ-нагрева на дзшнекие влагдостл (а) и тешературц (б) вершаели: I - 2,5 Вт/г, 2-1,67 Вт/г, 3 - 1,25 Вт/г, 4-1 Вт/г

•чое.

ства пластичного материна, образующийся внутренний пар "раздвигает" податливую пластичную структуру. Продолжающееся интенсивное удаление влаги ведет к твердении структуры и спиксирозанию образовавшихся вздутии и пузырьков. Это образование пузыре]'* в макаронных изделиях является одной из главных причин использования комбинированной конвективно-свч сушки: конвекцией удаляется влага из изделий на предварительной стадии, до снижения влакности изделий примерно до 20%.

Однако было бы предпочтительно использование СВЧ-энергии и на предварительной стадии сушкн макаронных изделий по следующим _ причинам. Во-первых, отпадает необходимость в конструкции дополнительных конвективных сушилок или зон конвективной сушки, следовательно, и в наличии котельной на предприятии для выработки . пара или горячей воды. Во-вторых, длительность предварительной сушки снизится с I.. .3 ч (на линиях традиционной сушки длинной вер?лишели) до'2...3 мин (см.рисЛа). В-третьих, снизится в 2... 3 раза удельный расход энергии на предварительную сушку. Причем, как нами было установлено, если основное преимущество использования СВЧ-редиш окончательной сушки макаронных изделий заключается в значительном сокращении продолжительности сушки при пршерно одинаково:.' расходе энергии на сушку по сравнению с конвективными режимами, то преимущество сЗЧ-рекима предварительной сушки не только в сокращении ее продолжительности, но и в значительномсникенви расхода энергии на сушку.

Как показывают графики рис. 1а, использование однократного СВЧ-нагрева сырой вермишели на стадии предварительной сушки возможно в течение 2...5 мин при интенсивности нагрева соответ-стзенно 2,5.. .1 Вт/г, т.в. до снигвняя зджиоств высушиваемой вериишели (после остывания до 30°С) до 22...23?.

Помимо образования пузырей (при длительности однократного нагрева более 2...5 ийн) дальнейшее увеличение длительности непрерывного однократного СВЧ-нагрева (свыше 3...7 ш при интенсивности нагрева соответственно 2.5...1 Вт/г) приводит к не$ермен-тативному потемнеквю и даже горению высушиваемой вермишели в результате значительного повышения ез температуры при сникекии влажности ниже 17... 18$ (см.рис.16).

Подсушенную до 22.. .23$ вермишель подвергали затем второму циклу СВЧ-нагрева такке в течение разного Бремени. Соответству-щие кривые изменения вланности вермишели приведены на рис.2а. • Они млеют характер, подобный первому этапу однократного СВЧ-нагрева. Однако теперь высушиваемый 1/атериал приобрел свойства твердого (хрупкою) тела, и паровоздушше пузырьки не могут образоваться вследствие упрочения структуры вермишели. Теперь,, если продолжительность СВЧ-нагрева превышает время,- при котором . бледность вермишели (после остывания до 30°С) снижается примерно до менее 18%, происходит образование ыжкрогрзщий в вермишели. Это связано с керавнокэркой усадкой слоев высушиваемой взрыишели: хотя при свч-нагреве градиент температуры направлен, как и градиент вла&кости, внутрь высушиваемого изделия, влага не успевает подводиться к быстро подсыхающей поверхности высушиваемой вершшели (вследствие значительной прочности и плотности структуры гакарокннх изделий). Следовательно, второй этап сутки вершшели должен состоять из СЗЧ-нагрева в течение 1...3 нян (при интенсивности нагрева соответственно 2,5.-.1 Вт/г) с дальнейшим остыванием вергзшели. Влажность ее при зтотл составит приьврно 18 й-

Подобна.: образом бнли определены третей л четвертый (окончат, тельный) этапы СЗЧ-нагрева (рис. 26 и 2в). ^ длительности сос-

V

3

<и

ч.

у

-а

с

г»

^

0-

3:

*

а /5"

<3 ■/5

/7

гпраш,ии

V 2 3 *

Продолжительность С&Ч-нагреВа, мин

20 г

Образование. ^ ьчре-щин

/23 Продолжительность £&Ч-нагРгёз,

О^аъоВа&ие

/и

4 Л 3 Продолжительность С&Ч~на1ре&о/ мин

Рис.2. Влияние продолжительности второго (а), третьего (б) и четвертого (в) однократных СВЧ-нагревов на изменение в л аул ости взршшели при интексивностях нагрева: 1-2,5 Вт/г, 2 - 1,57 Вт/г, 3 - 1,25Вт/г, 4-Х Вт/г

тавилв 0,75...2,25 мин и 0,5-..1,75 мин (для лнтенсивностей нагрева 2,5...I Вт/г).""

Таким образом, применение пульсирующего четырехразового СВЧ-нагрева взрстшели Сс чередованием периодов остывания) при всех проанализированных интенсйвностях нагрева позволяет значительно сократить длительность ее суши и получить изделия нормального качества - со стекловидном изломом и без шкрохрещш.

Сравнение четырех использованных реяимов сушки вермишели (при разных ингенсивносгях СВЧ-нагрева) показало, что наиболее рационален реям с интенсивность» СВЧ-нагрева 2,5 Вт/г, поскольку пр:; зтш реанме надаеньаие длительность сушки и удельный расход энергии. Диаграмма зтого решила сушки приведена ка рис.3.

Отметим, что примененный нами ход анализа может быть использован для разработки оптимальных режимов сушки других видов макаронных изделий и (или) при других интенсивностях СВЧ-нагрева.

2.2. Влияние воздействия СВЧ-поля на

измзнекия свойств шкагонннх изделий

При разработке пульсару :х;его СЗЧ-ренит сушки иакаронных изделий иг исходили главны:/, образом из достижения наименьшей про-, до^'лтзльноота сунш пр:) гднипалыщх затратах энергии на сушку, обеспечивающую получение продукта с нормальным внешним видом -без пузырей и трещин.

Не менее эакнш вопросом является выявление влияния СВЧ-сув-ки на другие показатели качества макаронных изделий - в первую очередь на цвет, срочность, варочные свойства (в сравнения с применявшми в настоячзе время в промышленности конвективны!.® регЛ-^.щ суши) и аналлз изу.аянзш этого'влияния. Исследования проводили с пробах® крупки л полукрупки. Отформованную зерш-

s

'^^zrn-nwtfdrj -ос/къит?&д1ГИЭ]_

S

< ..... 1 í " ------!- —Î--PQ : / / p / j^û / c / ^

чч чч \ \ v\ ччтч-

yS j у/ / f

v\\W

i

m \NV\\ V\\ ■1 4 ■ -^f,

41

*sj

Q 3: •3

ы S

iw- Ii

V £ *

0 Q

а

pv

to

cî

к s

о til ti. ьЧ

¡ 03 »

! tr< ~ J

PQ и

o о

!=C 1=С

O О

Я s

Ui

Ф 03

к 1 ß i

-H

PQ к

о о

у 'ncrarnntx/dd^ чжэанжОУ^

шель высушивали при четырех реяимах.

Реким I - традиционная низкотемпературная конвективная сушка при температуре воздуха 40...45°С и относительной влажности 60.. .40% (в сушильном Екащг, слой вершшели толщиной 1...2 см) в течение, около 5 ч.

Режим 2 - высокогешературная конвективная сушка в три этапа (в сушильном шкафу): первый - при тешературе 45...50°С в течение I ч до влашости вершшели 20. • .21л; второй - с повышением температуры с 45-..50°С до 80°С (в течение сколо 15 мин), затем со снижением температуры-с 80°С до 40...45°С (в течение гайю 30 мин); третий - при тешературе 40.. .45°С в течение около 2 ч.

Реким 3 - нульсирукщая СВЧ-сушка при удельной интенсивности СВЧ^нагрева 2,5 Вт/г (си. диаграмму рис.3).

Рехам 4 - комбинированная конвективно-СЗЧ сушка. Отличается от реггдта 3 заменой первого периода СВЧ-нагрева конвективной сушкой при тешературе 40...45°С (в сушильном шкаоу) в течение I ч (до влажности гершпели 21...22«).

Высушенные пробн вермишели охладцали до температуры помещения лаборатории в упаковывали в пол г: этиленовые пакеты. Анализ качества проб Езрше-аи проводили после отле;::ки в пакетах из полиэтилена в течение I.. .2 суток.

Результаты анализов качества вершшели, высушенной при разных рекмлах, приведен» в табл.х. Они позволяют сделать вывод о том, что сушка вершшели с использованием СВЧ-нахрева (реким 3) улучшает все показателя качества сухих и сваренных изделий: по сравнению с внссжотешзратурккм и комбиннрованннл регж'агдя су~ (ре;злы 2 н 4) и тзи более с традиционным ш;зкотешератур-нн:л ре;:;и1.:о:д (регли!) увеличивается прочность сухих изделий в

Таблица I

Качество весмтдели. высушенной пси разных секш.ах

Репим сушки

Показатели качества вермишели

н вид сырья Цвет №годом 2- ■х светофильтров Варочные свойства Прочное на излом, ГС

Ъ,% К,% ОЩ? Время варки, мин Потеря сухих веществ %

Режим I

Крупка-1 17 36 47 0,65 5 4,4 85

Круша-2 21 33 41 0,74 5 4,8 88

Крупка-З 25 28 37 0,77 6 4,4 88

Полукрупка 16 16 © 0,21 6 4,2 92

реним 2

Круша-1 21 38 41 0,74 5 4,3 82

• Крупка-2 25 39 36 0,80 4 4,5 86

Крупка-З 29 . 39 32 0,84 4 4,3 £8

Полукрупка 19 19 62 0,27 5 4,2 ' 94

Реквм 3

Крупка-1 28 38 34 0,79 4 3,8 90

Крупка-2 • 31 38 31 0,82 3,5 4,1 86

Крупка-З ОО 40 22 0,38 л З.Э 90

Полукрупка 28 21 51 0,32 5 5,8 95

Резким 4

Крупка-1 27 3? 36 0,75 4 4,0 84

Крупка-2 29 за «-Ч-* ОО С,80 4 4,2 92

Крупка-З 36 - 3 26 0,86 4 4,0 92

Полукрупка 26 21 53 . 0,32 5 3,8 96

среднем на 7,5%, сокращаются потери сухих веществ при варке изделий в среднем на 20$, улучшается цвет изделий. При этом улучшение цвета происходит главным образом за счет снваения кассовой доли коричневого компонента цвета - в ре;:ж.«е 3 в среднем на 18$ по сравнению с регаамом 2 и на 26,? по сравнению с рекишм I. Это связано с глубокой инактивацией фермента полкйенолоксвдаза во время быст2-рсго прогрева высушиваемой вермишели по всей толще в СВЧ-поле. При высокотемпературной сушке инактивация зтого фермента происходит главным образом в поверхностных слоях изделий, поскольку внутренние слои ке прогреваются до высоких температур.

Это различие в степени прогрева вегшшели во вреш сушки прв четырех проанализированных режимах обусловливает соответствующие различия в структуре высушенной вермишели: по сравнению с традицион-яш режимом при высокотемпературном реглме происходит денатурация бежа в поверхностных слоях- вермишели, а при СБЧ-нагреве - по всей толщине. Это подтверждают результаты анализов, приведенные з табл.2, л это является объяснением различий в варочных свойствах и прочности вермишели, поскольку чем глубже степень денатурат цпв белка в высушенной вермишели, теы более прочно фиксируется бзлкоЕый каркас ее структуры.

Реплш суски макаронных изделий с применением СВЧ-нагрева приводят к некоторому увеличению доли декстринов б изделиях - до 1,26.•.1,76$ (по сравнению с 0,51...1,48$ в изделиях конвективных способов сушки), и к увеличению степени набухания крахмальных зерен. Однако протекающие параллельно в изделиях во вреш СВЧ-сушки процессы глубокой денатурации белкового каркаса, следовательно, запечатывания в нем зерен крахмала ограничивают степень кабухаккя крахмальных зерен при варке ьакасокных изделий, сокращая таким образом переход крахмала и декстринов в варочную воду.

Таблица 2

Влияние Ееаимов сушка на изменение кассовой доли водосаствосииого белка в высушенном вермишели

Режим сушкл и вид сырья Массовая доля водорастворимого бежа, %

в массе изделия в поверхностном слое изделия

Рента I

Крупка-1 5,2 ■ 5,2

Крупка-2 5,0 4,9

. Крупка-З 4,8 4,8

Полукрупка 5,0 4,7

Реним 2

Крупка-1 4,8 3,6

Крупка-2 4,1 3,2

Крупка-З 4,3 3,5

По'лукрупк а 4,7 3,6

Режим 3

Крупка-1 3,1 3,0

Крупка-2 2,4 2.8

Круша-3 2,5 2,9

Полукрупка 2,9 2,9

Резгол 4

Крупка-1 3,6 3,5

Крупка-2 2,8 3,0

Крупка-З 3,6 С? Л

Полукрупка 3,0 3,2

Таким образом, применение СВЧ-нагрева позволяет не -только интенсифицировать процесс сушки макаронных изделий, но и улучшить их качество практически по всем показателям. В связи с этш внедрение в промышленность ренимов су и; и макаронных изделий с применением СВЧ-ганераторов представляется весьма целесообразны!,! и перспективным. И по мере совершенствования конструкций мощных СВЧ-' генераторов и повышения их надежности и к.п.д., мокно ожидать такого ве резкого увеличения их использования в промышленности, которое имеет сейчас бытовая СВЧ-технжа в домашнем хозяйстве и на предприятиях общественного питания в передовых странах мира.

, 2.3. Разработка режимов сушки макаронных : изделий с автогвгсотекшческой обработкой

При СБЧ-нагрзве сырых изделий в камере печи "Электроника" влажность воздуха быстро повышается от 60...70$ до 10С$. Как показали измерения влажности воздуха в каш ре психрометром (сразу после отклонения СЗЧ-поля) при удельно:-; нагрузке СВЧ-поля 2,5 Зт/г, воздух насылается (вследствие интенсивного испарения влаги из высушиваемых изделий) до 10052 посла приг.врко 0,5 мин сВЧ-обра-ботки. Изменения и других параштров сушки вермишели в зависимости от длительности озч-нагрева, полненные нага опытными заглераш приведены на рис.4. Анагазируя представленное кривые кс::>:о сделать вывод, что резшл СВЧ-нагрева на первой стации сушки сырых макаронных изделий ишэг сходство с резиной сушки с использоваг-ннем гагротермообработкя (ПО) в то».: плане, что сырне шкароннне изделия находятся" в атносйзре насыщенного Благой воздуха. Причем в данном случае тлеется большое преимущество в тем, что атмосфера насыщается влагой не подачей ее извне, как это всегда делается при реЕпгах ГТ0,' а за счет кспаряп-еЗся влага из самого' высу-

-¡СО ■ ^ №

20х—

У . 2 з 4

ЛРоЗйлжительность. СЫ-МгреЕа, ним

Рис.4. Изменение параметров сушки вермишели внутри камзры СВЧ-пзчи "Электроника" в зависимости от продолжительности СВЧ-нагрева

шиваемого изделия. Шеет ж с то процесс названный наш автогигро-термическая обработка (авто-ГТО). Однако для достлкения.преимуществ, получаемых при использовании рзшшов ГТО макаронных изделий, куана обработка не просто насыщенным влагой воздухом, а нагретым до определенной температуры, обычно около 1С0°С. т'з рис.4 видно, что при использованном нами региме температура воздуха в СВЧ-каюре нарастает довольно медленно: в течение первой минуты СВЧ-нагрева она ке. превышает 50°С при теыпературе самих изделий не более 80°С. Когда ке тешература воздуха и тешература изделий приближаются к 50- - Л00°С, влакность изделий снижается до 14.. .15$ - суша практически закончена и ГТО изделий теряет смысл.

Относительно ;здленноз нарастание тешература воздуха в камере происходят из-за того, что он нагревается" главным образом теплом испарялцегося из высушиваемых изделий пара, что в своз очз-

редь снижает интенсивность нагрева сашх изделий. Естественно предположить, что если сократить объем кашры, то можно достих1-нуть не только еще более быстрого насещепня воздуха в ней паром, но и быстро довести температуру паровоздушной смеси до 100°С.

Для исследования влияния степени загрузки сушильного объема. на изменение температуры изделий и паровоздушной среды в кем npj СВЧ-нагреве, разные массы сырой корогкорезакой вермишели, от 20 до 50 г, помещали в сушильные кассеты - закрываемые стеклянные чашки Петри, прозрачные для СВЧ-поля. Во всех опытах удельная СЗЧ-нагрузка составляла 2,5 Вт/г помещением в катару нескольких кассет с вермишелью или сосуда с водой в количестве, составляющем общую глас су навесок вермишели и воды 200 г.

Было установлено, что оптимальной загрузкой сушильной кассет: является 125...250 г/дал3, и в дальнейших анализах мы вспользоза ли ее среднюю величину - 187,5 г/до3 (30 г в чашке Петри).

Эффективность ксследуешго способа авто-ГТО макаронных изделий ин оценивали по сниЕению доли водорастворимого белка в изде лиях и по наличию шкротрещин в сухих изделиях. После разных ре химоз авто-ГТО сырой вермишели из крупки открывали крышки кассе охлаждали взр.гашель до температуры около 30°С (влажность вермишели после охлаждения составила IS...23/S в зависимости от ренина авто-ГГО), а затем высушивали в два этапа при открытых крь тках кассет. Исследованные варианты сушки вергаиели с применега ем ренима авто-ГГО и качество высушенной Еермишелв по исследовг нил показателям приведены в табл.3. Представленные в таблице де ные позволяют сделать слэдунцяз выводы: ' -

- авто-ПО вершиели в течение 20-тисекундного сЗЧ-нагрева с п( следуицей оглзгкоЗ (при закрытых крнзсах кассет) в течение 0, о. I ;.35>: на обеспечивает достаточной степени пропарившая сырой в<

лише ли, поэтому после хесткого ре кит окончательно!'; сушки верми-;ль имеет макротрещины; то не иозсно сказать о 4-ом варианте суш-з (30 с авто-ГТО + 0,5 мин отленна);

Таблица 3

Уасактесистика васпантов сушки о использованием сеяшов авто-ГТО л качества высуженной

вермишели

э,- Режим авто-ГТО Режим сушки Общая длительность сушк! ,!асс. доля водо-саст-вори-юто азота, % Наличие микро-трещин в сухой вермишели

шт [дсп СВЧ наз> рев, с от- лек- ка, Ь5ИН ох-лан-де-нае, мин влажность вермишели, с1 первый СВЧ ,наз> рев, 1ЛИН второй наг-пев, мин мин в том числе СВЧ обса-ботки, ■ мин

[ 20 0,5 5 23,0 1,5 0,5 17,83 2,33 2,3 да

2 20 I 5 22,8 1,5 0,5 18,33 2,33 2,1 . да

3 20 2 5 22,4 1,5 0,5 19,33 2,33 1,8 нет

30 0,5 5 21,3 I 0,5 17,50 2,00 2,0 да

) 30 I 5 21,6 Г 0,5 18,00 2,00 1^6 кет

5 30 2 5 21,8 I 0,5 19, ОС 2, СО 1.5 нет

? 40 0 5 20,6 0,75 0,5 16,92 1,92 2,1 да

э 40 0,5 5 20,4 0,75 0,5 17,42 1,92 2,1 да

э 40 2 5 . 20,2 0,75 0,5 19,42 1,92 2,0 да •

авто-ГТО вермишели в течение 4СЬкасекундного СБЧ-нагрева с отле-ой и без нее не обеспечивает достаточной степени пропаривания ве-ишели вследствие значительного ее подсушивания; приемлемыми реятяаш сушки вершшели с использованием рзяима ав--ГГО является варианты 3, 5 и 6; при этих режимах имеется доста-чная степень пропаривания сырой вершсзли при достаточной велика ее. влажности, о чем свидетельствует нажекьшач массовая доля этой Еер1лиЕали водорастворимого белка - 1,5. • по сравнении 2,95? в взргзглели, внсуезнпой пульсирукмш рзг;ж:оп СЗЧ-СГП« без

применения авто-ГТО - см.табл.2);

- оптимальным вариантом сушки вермишели является вариант 5: авто ГГО СВЧ-нагревон в течение 30 с, I шн отлежи и последующая дву стадийная СВЧ-суша. при этом варианте наряду с нормальным качес вом высушенных изделий имеет место-наименьшая общая лродолжитель ность сушки и наименьшая продолжительность СЗЧ-нагрева по сравне нию с другим возможными вариантами (варианты 3 и 4) <

ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ШСШЩЩШ

1. Исследования, проведенные в лабораторных условиях, показа ли возиояность и целесообразность, использования с целью интенсификации процесса высушивания макаронных изделий и повышения их качества энергии СВЧ-поля.

2. Усследовано влияние продолглтельностя л интенсивности СВЧ-нагрева сырой вершшзли на процесс ее сушки л изменение ее свой: Установлено, что однократный непрерывен СШ-нагрев сырой вермишели до окончательного ее высушивания непригоден из-за неудовлетворительного качества высушенного продукта: появление пузырей, растрескивание, некерментативное потемнение.

3. Разработан в рекомендован к практическому использованию пульсирумдий решил сушки макаронных изделий с черздованизм периодов СЗЧ-нагрева и охлазденвя высушввааглых изделий.

4. Установлено, что каяболзз рационален пульсяруаций резим суижн с првизненлен свЧ-кагрева интенсивностью 2,5 Вт/г. При этом рекиш длительность сушки налкеныаая - около 25 ш»к для вершзели, и меньший расход энергии на сушку - 636 дц/г по сравне ев» с 743.. .1257 Дг/г при конвектязнкх способах сушки.

5. 'Ъслздовшже влияния пульсируале го рз-адза супжи с пряш-кенгам СВЧ-кагреза на внешний вид Еерьжел:; позволило устано- ■

вить улучшение ее цвета за счет снижения степени ее потемнения во время сушки: оценка цвета вермишели из кпупки твердой пшеницы составила 0,79...0,98 по сравнению с 0,65...0,86 для вермишели конвективной сушки. При этом для получения однотонного цвета изделий кзобходило использование крупки с размерами частиц не более 300 икм, поскольку крутпса с большими размерами частиц дает изделия с белили частицами непромаса.

6. Исследование влияния пульс ирукще го реяима сушки с применением СВЧ-нагрева на прочность сухих изделий показало, что ее величина не уступает прочности изделий, высушенных при мяпсих конвективных режимах.

7. Исследование влияния пульсирующего режима суши с применением СШ-нагрева на варочные свойства вермишели позволило установить сокращение времени варки - до 3,5...5 мин по сравнению с.4...6 мин для вермишели, высушенной при конвективных режимах, и снижение потери сухих веществ во время варки - до 3,6...4,15» по сравнения с 4,2...4,8% для вермишели, высушенной при конвективных реглмах.

8. исследование влияния пульсирующего репина СБЧ-сушки на качество 1ланаронных изделий из куки с цош;.т.енныии макарснныш свойства.® (повышенная способность к потзинзншэ, низкая доля клейковины) показало возможность применения СВЧ-сушки для повышения качества этих изделий до уровня, характерного для изделий из муки нормального качества, внесенных при традиционных режимах.

9. йучзняе влияния пульсирующего ре-.игл СВЧ-сушки ка из1.в-кения свойств белка макаронных изделий позволило установить снижение ¡.вссовой доли водорастворимого бзлка в Езрглаелз до

2,4.. .3,1% по сравнению с 4,8.. ,5,2% для вермишели конвективных режимов сушки. Показано, что более глубокая степень денатурации' ' белкового каркаса при использовании СЗЧ-сушкн макаронных изделий является причиной сокращения времени варки и потери сухих веществ при варке изделий. •

10. Изучено влияние пульсирующего СВЧ-рекиш. сушки на изменения свойств кр&смала макаронных изделии, установлено снижение степени кристалличности крахмала до 49% (по сравнению с 72.. .31% при конвективных способах сущи), увеличение степени набухания

и доли декстринов в изделиях до 1,26...1,76$ (по сравнению с 0,51...1,48/1 а изделиях конвективной сушки). Вняснено однако,' что параллельно протекающие в изделиях во время СВЧ-сушки процессы глубокой денатурации белкового каркаса и запечатывания в'нем зерен крахмала ограничивает степень набухания крахмальных зерен при варке макаронных изделий, сокращая переход крахмала и декстринов в варочную воду.

11. Исследовано влияние объема сушильной кассеты на степень нарастания температуры и влатлости воздуха в нем во время СВЧ-.нагрева сырых-макаронных изделий, установлено, что сокращение объема ведет к ускорении нарастания в нем температуры воздуха до 1С0°С н влапнссти воздуха до 1СС$. Это дает возмсглость осуществлять лзгротермЕческую обработку сырых изделий испаряицимся вз них паром - автогигротермообработка (авто-ГГО).

12. Проведен анализ влияния параде тров авто-ГГО вершшели на процесс ее высушивания, на основании которого рекомендован

' следукщин реким с применением СВЧ-награва удельной мощностью 2,5 Вт/г. Степень загрузки сучильного объема закрывающейся кассеты из диэлектрика - 107,5 г/дм3. Авто-ГГО сыроЗ верюизли с

¡лажностко около 30$ - СВЧ-нагревом в закрытой кассете в течение ¡0 с. Затем осуществляются следующие операции: отлеяка вермишели ) закрытой кассете в течение I пик, охлаждение вермишели в открн-:ой кассете до тешература около 30°С в течение примерно 5 шн со снинением вланяосг и вермишели до 21%), окончательное вксуши-¡ание вершшели в открытой кассете в два этапа - I мин СВЧ-наг-:ева + 5 глин охлазденля, затем 0,5 СВЧ-нагрева + 5 млн охлаждения.

13. разработанный реким СВЧ-сушки Еврмишели с авто-ГГО позво-1яет снизить продолжительность сушки до 18 шн и уменьшить удельный расход энергии на с ушу до 325 г.

СТАТЬИ, ОПУБЛЖСВ.ШЬЕ ПО Т&З ДТОЗРТАЩ!

1. Медведев Г.М., Семко В.Т., Аль сайед А. Оушка-вермишели с ^пользованием СВЧ-нагрева//ЦЩ!1'ТЭ17 хлебопродуктов. ИнсЕормацион-[Ый сборник. - 1990. - Выпуск 4. - С. 33-35. - Рус.

2. Медведев V.U., Сежо В.Т., Аль Сайед А. Влияние режимов ,удки ка качество верлишели//1ЩИ!'1ТЭЙ хлебопродуктов. №йормацион-¡кй сборник. - 19SO. - Выпуск 5. - С. 1-4. - Рус.

3.• Медведев Г.М., Аль Сайед А., Сз.'.ко З.Т. Использование СВЧ-;агрева для сушки макаронных изделий. Часть I. Разработка ре;:л-iob СЕЧ-супки// /ль аль и*ь ны^л ftupi^J-Sпечати.

4. Медведев Г-М., Аль саПед А., Се?жо В.Т. Использование СВЧ-£агрзва для суши макаронных изделий. Часть 2. Влияние режимов :ушкн ка качество кзделий//А/ь мгжа.*ла usu мийя fСирия) - в печати.