автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка высокотемпературных режимов замеса и прессования теста на шнековых макаронных прессах

2 4Л 3 О

Государственный комитет РСФСР по делам науки и высшей школы МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи

Медведев Георгий Михайлович

УДК 664.691.016.3

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ ЗАМЕСА И ПРЕССОВАНИЯ ТЕСТА НА ШНЕКОВЫХ МАКАРОННЫХ ПРЕССАХ

пециальность 05.18. 01 - Технология хлебопекарных, макаронных и кондитерских продуктов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1990

Работа'выползнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте пищевой промышленности.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

член-корреспондент ВАСХНИЛ Л. Н.Казанская

Доктор технических наук, просТессо Р.Д.Поландова

Доктор технических наук А.Й.Жушман

Ведущая оргэнизация: Министерство хлебопродуктов РСФСР

Автореферат разослан 27 ноября 1990 г.

Защита состоится 27 декабря 1990 г. на заседании специализированного Совета Д 063.51.01 Московского ордена Трудового Красного знамена технологического института пищевой прошшлеЕ ностзз.

Просим вас принять участие в заседании специализированной Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по адресу: 125С80, Москва, Волоколамское шоссе, дом II.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

ученый секретарь специализированного Совета к.т.н., доцент

Шуб И.О.

ГД«ГСШЯ?Ш

.Ж! 1 ОШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

р уАктуальноетъ проблемы. В последние десятилетия имеет место йе^йлбнвдй рост производства и потребления макаронных изделий пршГтйчески во всех странах мира, в том числе и в нашей стране, где еле годное производство этого популярного продукта питания достигло 2 млн. т (первое место в мира) и намечено дальнейшее увеличение объема производства, связанное как с увеличением спроса, так и с увеличением численности населения, в связи с этим актуальной является проблема разработки научно обоснованных технологических приемов, дозеоляыцйх интенсифицировать процесс производства макаронных изделий - увеличить выпуск продукции без дополнительных затрат, а также расширить ассортимент продукции, в тем числе специальных, диетических видов изделий, дефицит которых остро ощутцаюг определенные группы мщей. Разработка в макаронном производстве новых технологических способов, позволяющих использовать нетрадиционные виды сырья, способствует также решению проблемы рационального использования и экономии хлебных ресурсов страны.

Переход в 50-60-х годах на непрерывный процесс производства макаронных изделий, связанный с внедрением шнековых прессов, позволил сделать значительный шаг в направлении интенсификации производства, и в настоящее время для промышленного изготовления макаронных изделий используют только эти типы прессов. В отличие от старой технологии макаронного производства, когда имел место длительный процесс приготовления теста, а при прессования тесто не испытывало относительного смещения слоев в цилиндрах поршневых прессов, непрерывная технология предусматривает ускоренное смешивание муки о меньшей долей воды, а уплотненна и нагнетание теста к матрице происходит при непре-

рквноы относительном смещении слоев текста и трении их о прессующие органы шнекового пресоа. Однако до сих пор отсутствовали целенаправленные всесторонние исследования температурно-влажностных режимов замеса и прессования макаронного теста на шнековых прессах на изменения структурообразующих компонентов теста, на реологические свойства теста, ход процесса прессования и качество макаронных изделий. Тейретическйе основы процесса образования макаронного теста заимствованы главным образом из хлебопечения, а на процесс прессования - из старой технологии с применением поршневых прессов. Эти теоретические положения не отражают в полной мере, а зачастую и противоречат результатам приложения их на практике к условиям йовой технологии. Поэтому на базе этих положений нельзя обеспечить дальнейшее совершенствование технологии замеса и прессования макаронного теста на шнековых прессах, нельзя обеспечить достижения максимальной производительности прессов, повышения качества полуфабрикатов и готовой продукции. В частности, на основе старой технологии недопустимым считается замес и формование макаронного теста с температурой выше примерно 55°С, и для области более высоких температур исследования практически не проводились, в связи с изложенным, возникает необходимость глубокого изучения влияния темгоратурно-влажностных режимов обработки теста на шнековых прессах на характер изменения 'свойств теста и его компонентов, что позволит создать теоретические предпосылки для разработки новой научно обоснованной ;технологии замеса и прессования макаронного теста.

I

I теоретическая база исследований. Замес и прессование макаронного теста представляют собой сложные продассы, в которых механические явления сопровождаются физико-химическими и биохимическими изменениями основных структурообразувцих компонен-

гов - бедка я крахмала^

В реологическом отношении уплотненное макаронное тесто от-юсится к упруго-пластанно-вязким системам, для которых характерно сочетание вязкого течения и упруго-пластических деформа-Ий. Наличие. этих свойств определяется взаимодействием клей-:овинных белков и крахмальных зерен в тесте, характерным для ируктурировашшх коллоидных систем - высококонщнтрированннх успензий, 1де роль дисперсной фазы выполняют крахмальные sepia, а дисперсионной средой является увлажненная клейковина.

Для подобных систем справедливы положения физико-химической еханики, разработанные школой П.А.Ребицдера, которые явились еоретическими основами наших исследований.

Теоретическими предпосылками для обоснования и практическо-о приложения результатов данной работы явились также фунда-ентальные труды Л.Я.Ауэрмана, А.Б.Бакара, А.С.Гинзбурга, А.И.Жу-мана, Е.Д.Казакова, М.И.Княпшичева, Н.П.Козьмвной, В.Л.Крето-ича, А.Б. Лукьянова и ряда друтах советских и зарубежных учэ-ejx в области исследования зависимости свойств белков и крахма-а злаковых культур от условий тешературно-влажностных и меха-ических воздействий, а также труды В.В.Лукьянова, К.П.Калуги-а, К.П.1Уськова, Н.И.Назарова, Ю.А.Мачихина, М.Н.Караваева в бласти изучения процзссбв прессования макаронного теста.

ТГэлъ и направления исследований. Целью настоящих исследоваг-гй явилась интенсификация производства макаронных изделий из леничной муки и нетрадиционного крахмалсодержедего сырья пу-зм разработки и внедрения научно обоснованных высокотемпературных режимов замеса и формования теста на шнековых макаронах прессах.

В соответствии с поставленной- цзлью были определены следую-ае направления исследований:

исследование влияния температуры замзса макаронного теста на изменения свойств его белков и крахмала в процессе прессования теста на шнековом прессе, а также влияния этих изменений на свойства теста в качество макаронных изделий и разработка на основании этого исследования оптимальных температурных режимов замеса макаронного теста на шнековых прессах;

исследование влияния кратковременного высокотемпературного нагрева макаронного теста на изменения свойств его белков и крахмала в процессе формования теста через матрицу, а такяе влияния этих изменений на свойства теста и качество макаронных изделий и разработка на основании этого исследования-оптимальных температур нагрева макаронной матрицы при формовании теста ра шнековых прессах;

исследование влияния температуры замеса макаронного теста из бесклежовинного крахмалсодеркащаго сырья (ШС) на изменения свойств крахмала и физических свойств теста в процессе его прессования на шнековом прессе и разработка на основании этого исследования способа изготовления диетических макаронный изделий из БСС без применения предварительной его клейсте-ризадии;

исследование влияния температуры и повышенных сдвиговых, истирающих усилий шнека на изменения свойств крахмала и физических свойств крахмалсодержащего теста в процессе его прессования на шнековом макаронном прессе и на свойства выпрессовы-ваэмого полуфабриката и разработка на основании этого исследования технологии сухого полуфабриката крекера без применения картофелепродуктов и без предварительной клейстеризацив крахмалсодерзкащего сырья;

шарокея промышленная апробагдая результатов исследований и внедрение их на предприятиях страны.

Научная новизна, в работе дано научное обоснование возможное ги в целесообразности использования высокотемпературных режимов замеса и прессования теста (из пшеничной муки и нетрадиционного крахмалсодержащего сырья) на шнековых макаронных прессах. Кзу* ¡нные в работе закономерности позволили установить следующее:

высокотемпературный замес макаронного геста (пси температуре 65...70°( нз приводит к глубоким изменениям свойств бежа и крахмала в процесса прессования теста на шнековом прессе: снижение евнзуидих свойств клейковины обусловлено в этом пределе температур ее механической денатурацией вследствие перетирания теста в шнековой камере, а в крахмальных зернах в результате частичной гидротермической деструкции частично нарушается кристаллическая структура без изменения формы зерен; вследствие этого, качество макаронных изделий, изготовленных при выеско-температурном замесе теста, не ниже качества изделий, изготовленных при традиционном реяше замзеа;

нагрев макаронного теста во время замеса приводит к увеличению пластичности (после уплотнения в шнековой камере) и при температурах, превышающих температуру клейстеризации его крахмала; в связи с этим, с увеличением температуры замеса снижается расход энергии на прессование теста и увеличивается скорость внпрессовывания его через матрицу;

изменения свойств клейковины и крахмала в связанные с этим изменения физических свойств уплотненного теста и макаронных изделий определяются не только его температурой, но и продолжительностью нагрева: с увеличением продолжительности нагрева снижается массовая доля отшваешй клейковины, однако нагрев макаронного теста до температуры 70...80°С в течение 1...5 с

приводит к тепловой денатурации клвйкбшшы, степень которой не превышает величину ае шханической денатурации в результате перетирания теста в шнековой каа/Ере пресса;

кратковременный нагрев макаронного теста (в течение менее 1...2 с) может быть осуществлен при его формовании через нагретую матрицу (высокотемпературное формование); при этом увеличение температуры матрицы в пределах 50:..120°С увеличивает скорость выпрессовывания, что позволяет повысить производительность пресса пропорционально увеличению температуры матрицы и дает другие преимущества, подобные высокотемпературному режиму замеса;

нагрев тестовой массы (с долей влаги около 36%) из бесклей-ковинного крахмалсодержащего сырья до температуры 70...Ъ°0 с последующим ее прессованием на шнековом прессе приводит к частичной термомаханичесной деструкции крахмальных зерен и формированию частично гелезированной структуры прессуемой массы, обладающей вязкотекучими свойствами; это дает возможность вы-прессовывать макаронные изделия из бесклейковинного крахмал-содержащего сырья без добавления каких-либо пластификаторов и связувдих веществ;

на^ев тестовой массы из крошки черствого хлеба с долей влаги 27.. .28$ до температуры 65... 70°С с последующей экструзией теста на шнековом прессе при давлении 9...II МПа и температуре 90...100°С приводит к полной термомеханической деструкции крахмальных зерен, к формированию связанодисперсной полностью гелезированной структуры прессуемого теста и к созданию условий для выпрессовывания из крошки черствого хлеба полуфабриката в ввде макаронных изделий, который после сушки и обжарки в растительном масле приобретают пенообразную структуру и нежную хрупкую текстуру.

Практическая цзнность заботы заклинается в решении важных народнохозяйственных задач по увеличению объема производства макаронных изделий, в том числе для диетического питания, без введения дополнительного оборудования и по решению проблемы рациональной переработки черствого и деформированного хлеба.

Работа проводилась по заказам Минхлебопродукта РСФСР, НТО лицевой промышленности, НТО хлебопродуктов и отдельных пищевых зредприятий РСФСР. Основные практические результаты работы состоят в следующем.

Разработал высокотемпературный режим замеса макаронного тес-га из пшеничной муки, предусматривающий нагрев теста при замесе

60.. .€5°С. При таком режиме замеса сохраняется нормальное качество сухих и вареных изделий, а по сравнению с традиционно режимом замеса увеличивается производительность пресса на СО.. .205?, уменьшается расход энергии на прессование в среднем 1а 1052, устраняется расход воды на охлаждение прессующего устройства, сокращается продолжительность сушки и ликвидируется образование слипшихся во время сушки изделий, предотвращается зыпрессовывание брака в виде белесых изделий.

разработан высокотемпературный режим формования макаронных азделий из пшеничной муки, предусматривающий нагрев матрипы с фторопластовыми вставками до температуры 75...85°С и матриц 5ез вставок до температуры П0...120°С. Такой режим формования улучшает варочные свойства макаронных изделий и устраняет ше-зоховатость изделий при формовании их через матрицы без вста-зок, а по сравнению с традиционным режимом сТюрмования увелпчи-зает производительность пресса в среднем на 20/5 а позволяет достичь другие преимущества, подобные высокотемпературному режиму замеса.

Разработан способ изготовления макаронных изделий из бес-клейковинного крахмалсодернащего сырья с применением высокотемпературного замеса, который предусматривает замзс теста с долей влаги 35...36^ при температуре 70. ..75°С и формование из него макаронных изделий при давлении прессования 6...7 МПа. По сравнению с использованной ранее технологией изготовления этих видов макаронных изделий разработанный способ не требует применения дефицитного набухаккцего крахмала, увеличивает производительность пресса в среднем на 15% и позволяет достичь другие преимущества, свойственные высокотемпературному замесу теста.

Разработана технология изготовления хлебных крекеров из черствого и деформированного хлеба, предусматривающая размол хлеба в крошку, смешивание крошки с водой до влалшости смеси 27. ..¡38$ с одновременным нагревом ее до температуры £5...70°С, формование из смеси при температуре 90...Ю0°С в давлении 9...II МПа на шнековом прессе полуфабриката в ввде макаронных изделий, сушку полуфабриката до влажности 10...12$, отлежку сухого полуфабриката в течение не жнее I суток и вспучивание его погружением на 10. ..20 с в растительное масло с температурой 185..Л95°С.

Теоретические основы и практические рекомендации по использованию разработанных высокотемпературных технологий замеса и прессования макаронных изделий вклкнены в написанные автором учебник "Технология и оборудование макаронного производства" и раздел по технологии "Справочника по макаронному производств

Представленная работа является обобщением исследований, прс веденных автором лично в период с 1982 по 1990 гг., а также при его непосредственном участии в качестве руководителя трех хоздоговорных НИР и ответственного исполнителя госбюджетных НИР, проводимых в МТГОП по данной проблеме.

Апсобадия работы. Разработанный высокотемпературный реяим замеса испытан в производственных условиях на Макаронной фаб-рнке Ш ПО "Мосмакаронпром", ростовской-на-Дону макаронной фабрике и Макаронной фабрике г. Ленинск-Кузнецка. Экономический эффект от внедрения этою режима составляет для одного пресса ЛШКМ сколо 15 тыс .руб. в год (для макаронной фабрики средней мощности, с 8 прессами ЛПЛ-2М - примерно 120 тыс.руб.).

Составлена и утверждена технологическая инстхукция на перевод макаронных прессов на режим высокотемпературного формования.

разработанный режим формования макаронных изделий через нагретые матрицы (с фторопластовыми вставками) испытан и внедрен на Макаронных фабриках Ш и №2 ПО "Мосмакаронпром", на ростов-ской-на-Дону и на Новочебонсарской макаронных фабриках. Экономический эффект от внедрения составил для этих фабриках (на 14 прессах ЛПЛ-ЗД около 300 тыс .руб. в год.

На разработанный способ изготовления макаронных изделий из бесклейковинного крахмале одержаще го сырья получено два положительных решения на выдачу авторских свидетельств, составлена и утверждена техническая документация, утверждена цена.

Технология изготовления диетических макаронных изделий из кукурузного крахмала с применением высокотемпературного замеса внедрена на Новочебоксарской макаронной фабрике с экономическим эффектом 124 руб. на I т продукции.

Вермишель, изготовленная из кукурузного крахгала и рисовой »луки по разработанной технологии, прошла клиническую апробацию в институте питания JMH СССР с получением положительных заключений по их использованию в качестве продуктов детского диетического питания.

На разработанную технологию изготовления хлебных крекеров получено положительное решение на выдачу авторского свидетельг-

ства, составлена и утверждена техническая документация.

Технология изготовления хлебных крекеров из черствого и деформированного хлеба внедрена на Московском хлебозаводе £ 9 и . находится в стадии внедрения на Московском хлебозаводе № 15, на Омском хлебозаводе & 9, на Барнаульской и Коломенской макаронных фабриках. Прибыль от производства I т крекеров составляет около 535 руб.

Публикации. по материалам диссертации опубликовано 29 статей и брошюр (в том числа 5 статей - в зарубежных журналах), получены положительные решения йа выдачу 3 авторских свидетелю

Объем и стгтетуЕа диссестации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, биб-лиогра4ии и приложений, результаты исследований и их анализ изложены в 4 разделах. Работа изложена на 191 с. основного текста, содержащего 23 таблицы и 35 рисунков. Количество приложений - 16. Библиография включает 237 источников, в том числе 106 иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ' I. Обзор литературы

Проведенный'* по тег,в исследования обзор советской и зарубежной литературы позволил сделать следуыцие основные выводы:

в настоящее время шнековые прессы (акструдеры) широко используются в пищевой промышленности .для производства макаронных изделий (холодная экструзия) и сухих завтраков о пенообразной структурой (горячая экструзия);

теоретические основы процесса образования макаронного теста заимствованы из хлебопечения и старой длительной схемы его

григотовления, а на процесс прессования теста на шнековых прес-¡ах - из старой технологии с использованием поршневых прессов;

отсутствовали целенаправленные изучения изменения свойств ¡елка и крахмала в процессе прессования пищевых масс с влаж-:остью 24.. .36% на шнековых прессах при температурах от 55 до ' :Ю°С (теплая экструзия) вследствие того, что при изготовлении икаровных изделий тешература выше 55°С считается неприемле-:ой, а при изготовлении сухих завтраков с пенообразной струк-урой температура ниже 1Ю°С не обеспечивает вспучивания впрессовываемого экструдата;

для изготовления на шнековых прессах макаронных изделий з бесклейковинного крахмалсодеряащего сырья используют пред-арительную частичную или полную клейстеризацию сырья; это ус-окняет технологический процесс и препятствует расширению объ-ма производства этих изделий;

производство сухих завтраков с пенообразной структурой ме-одом горячей экструзии имеет ряд недостатков, устраняема из-отовлением сухих полуфабрикатов завтраков, однако использова-ие для изготовления полуфабрикатов только картофелепродуктов применение предварительной их клейстеризапри значительно ог-аничивают производство в нашей стране полуфабрикатов сухих автраков.

2. 5&сперимэнтальная часть

Работа выполнялась на кафедре "Технология хлебопекарного i эндитерского и макаронного производств" МИШ в творческом эдружестве с Макаронными фабриками *1 и Щ ПО "Мосмакарон-;ом", гг. Новочебоксарска и Ростова-на-Дону, с Московскими юбозаводами № 9 и К 15.

2.1. Объекты и методы исследований

В качестве исходных объектов исследования в работе были использованы следующие ввды сырья макаронного производства: пробы промышленных партий макаронной муки из твердой пшеницы (крупка и полукрупка по ГОСТ 12307-66) урожаев 1982.. .1968 гг., полученные с Московских макаронных фабрик и й2; пробы промышленных партий хлебопекарной муки из мягкой пшенйцы (высшего л первого сортов по ГОСТ 26674-85) урожаев 1982...1988 гг., полученные с Московских мельзаводов.

Б качестве исходного сырья для изготовления нетрадиционных видов макаронных изделий были использованы: рисовая [«тука, по-лученнад размолом дробленой крупы до прохода через ручное сито £27, кукурузный и картофельный крахмал, кукурузная, ячменная, гороховая мука, полученные размолом соответственно кукурузной и церловой круп и лущеного гороха до прохода через мучное сито хлебная крошка, приготовленная измельчением на измельчителе АГ-ЗМ черствых батонов нарезных из муки пшеничной I сорта (по ГОСТ 7127-18) и хДеба пшеничного формового из муки I сорта (по ГОСТ 8055-56), полученных с Московского хлебозавода Ж2.

Объектами исследований явились также полуфабрикаты макаронного производства - тесто после замеса и тесто после уплотнения, отформованные сырые изделия, а также сухие и сваренные макаронные изделия, сухие и вспученные крекеры.

В работе использовались как общепринятые, так и специальные методы оценки технологических процессов , свойств сырья, по^фабрикатов и готовых изделий.

При проведении экспериментов и анализе их результатов применяли различные методы математического планирования и обра-' ботки данных.

2.2. Основные результаты исследований и их анализ

2.2.1. Разработка технологии высокотемпературного замеса макаронного теста

Поскольку основным структурообразующим компонентом макарон-юго теста во время его уплотнения и (формования является клей-совина, в начальной стадии исследований был проведен анализ из-генения ее свойств в зависимости от температуры замеса макарон-юго теста. Анализ свойств клейковины проводили после ее отмы-эания из теста, замзшеиного из крупки в течение 10 мин в коры-ре лабораторного пресса AMJÎ-I при температурах 40...90°С (без гплотненил теста в шнековой камере).

На основании результатов, приведенных в табл.1, можно от-ютить, что резкое снижение массовой доли отмываемой клейкови-ш наблюдается только при температуре замзса больше 70°С, что шзвано глубокой степенью ее тепловой денатурации, с повыше-1ием температуры замеса клейковина становится более крепкой, юнее растяжимой. Однако критическое снижение качества клейко-зины наблздается так же при температурах, больших 70°С. Следо-эательно, можно предположить, что в условиях относительного дефицита влаги в макаронном тесте (в среднем около 30%) клейко-шнные белки не претерпевают глубоких изменений до температуры ¡амзса теста примерно 70°С.

Структура уплотненного макаронного теста и отформованных шрых макаронных изделий представляет собой зерна крахмала, ¡вязанные между собой в единую массу клейковинными нитями и гленками. Поэтому важное представление о характере изменения слейковинных белков могут дать исследования связущих, коге-¡ионных свойств, которые мы определяли по специально разработанной методике и фиксировали как после замеса теста, так и

Таблица I

Изменения свойств отмываемой сырой клейковины при термообработке макаронного теста во время замеса (без уплотнения теста в шнековой камере)

Показатель Температура замеса теста, °С

40 50 60 70 80 90

Массовая доля, % Индекс ВДК Растяжимость, см Органолептическая оценка 26,8 45 12 Норма ва, 27,0 50 12 льного эласти 26,3 47 12 ^ачест-чная 24,5 40 10 Крепкая, коротко-рвущаяся 19,4 32 6 Несвяз губчат крошат 6,5 энная, ая, аяся

после его уплотнения в шнековой камере (перед матрицей), поскольку под влиянием истирашцих усилий в шнековой камере пресса также происходит модификация клейковины, о чем в своих работах указывали В.В.Лукьянов и Н.И.Назаров. Результаты опытов приведены в виде кривых на рис.1. Кривая I отражает изменение коге-зионной прочности клейковины теста после замеса (термическая деструкция), кривая 2 - клейковины того не теста, но после шне новой камеры (термомеханическая деструкция) и кривая 3 - клейковины теста, замешенного при температуре З0...40°0 (традиционный режим замеса), но достигшего соответствующей температуры после шнековой камеры в результате воздействия истирающих усилий шнека разной интенсивности (механотермическая деструкция). Как видно из рисунка, при замесе теста при температуре до 70°С о последующим его прессованием снижение когезионных свойств клейковины обусловлено в большей мэре механической деструкцией. При температурах же замеса выше примерно 70°С белки клей-

г,о

-о

о %

Ао

»ч

о

си си

<О

1

г N N 1 \ \

'« 1-

40 £0 60 Ю ГО 90

Температура, "С

Рис.1. Изменение когезионной прочности сырой клейковины в зависимости от температуры теста:

1 - термическая деструкция,

2 - термомеханическая деструкция,

3 - мзханотермическая деструкция

белки клейковины теряют связунцие свойства вследствие глубокой степени тепловой денатурации. Таким образом, замес макаронного теста при температуре до 70°С не приводит к существенному изменению структуры макаронных изделий, изготовленных на шнековом прессе, по сравнению с использованием традиционных режимов .замеса, ковда температура теста у матрицы составляет около 50°С. В то же время, достижение температур теста у матрицы выше примерно 55°С за счет перетирания теста в шнековой камере (кривая 3) ведет к резкому снижению когезионных свойств клейковины.

Анализ изменения растворимости белков теста и сырых изделий в 0,05 н. растворе уксусной кислоты и изменения фракционного состава белков (гельфильтрация на сефадексе) позволил сделать окончательный вывод, что при замесе макаронного теста до температуры примерно 70° С клеиковинные белки не претерпевают глубоких денатурационннх изменений. Обусловлено это в первую очередь низкой долей влаги в макаронном тесте: подобный вывод сделан рядом ученых (А.С.Гинзбург, Е.Д.Казаков, Е.М.Мельников и др при изучении влияния температурно-влажностных условий сушки зерна пшеницы на изменения свойств его белков.

Исследование степени изменения свойств другого структурообразующее компонента теста и макаронных изделий - крахмальных зерен, выявило и их устойчивость к нагреву макаронного теста. Результаты опытов с применением поляризационного микроскопа, приведенные в табл.2, показывают, что в макаронном тесте, обработанном при температурах до 70°С, большая часть крахмальных зерен сохраняет нативную кристаллическую структуру. Очевидно, и это подтверждается результатами для теста хлебопекарного, с долей влаги 40$ (и согласуется с выводами ведущих ученых в области изучения свойств крахмалов - Е.Д.Казаков, М.И.Княганичев Н.П.Козьмина, в.Л.Кретович, а.Б.Лукьянов, ряд зарубекных ученых), низкая влажность макаронного теста ограничивает степень 16

набухания крахмальных ззрен, что в свою очередь сдерживает разрыв полисахаридных цепочек, во время прессования теста, замешенного при температурах 50...70°С, степень деструкции его крахмальных зерен изменяется не значимо, хотя при температурах 30 и 90°С этот процесс углубляется: в первом случае из-за повышения вязкости теста, следовательно, интенсификации его перетирания в шнековой камере (механическая деструкция), во втором - в результате воздействия на тесто сочетания высокой температуры и достаточных по величине истпракщих усилий (термомеханическая деструкция).

Таблица 2

Изменение степени кристалличности крахмала при термообработке теста

Доля Степень кристалличности крахмала, %

влаги в тесте, % после замзса при пературе, °С тем- после прессования теста, замешенного при температуре, °с

30 50 70 90 30 50 70 . ' 90

31 95 93 72 41 84 90 70 33

32 94 93 70 36 88 92 70 31

40 90 74 31 II - - - -

Изучение микроструктуры крахмала в тесте с применением электронного сканирующего микроскопа показало отсутствие изменений внешнего вида крахмальных зерен вплоть до 90°С. Это еще раз говорит о том, что низкая влажность макаронного теста сдерживает влаготермическун деструкцию крахмальных зерен, и ещз одно подтверждение этому - полученная для сравнения микрофотография клейстеризованного крахмала в тесте, нагретом до 90°С при избытке влаги: зерна крахмала в этом случае полностью теряют

форт/, превращаясь в однородную студнеобразную массу.

Высокотемпературные воздействия на макаронное тесто во время замеса и прессования, приводя к более или менее глубоким изменениям свойств его структурообразующих компонентов, безусловно окаяут влияние и на структурно-механические свойства теста после уплотнения в шнековой камере пресса. 1арактеристику этим свойствал дают построенные нами с помощью консистометра ТЗзппле-ра кривые кинетики деформации теста, замешенного при температурах от 40 до 80°С и запрессованного в сосуд консистометра на шнековой прессе АЧЛ-1 через специально сконструированную матрицу. Анализ кривых показал, что по мере увеличений температуры замеса макаронного теста его пластические свойства увеличиваются вплоть до исследованного максимального значения температуры теста. На первый взгляд это находится в противоречии с известным из реологии положением (которое приводится, в частности в трудах В.В.Лукьянова, Ю.А.Мачихина, Н.И.Назарова) о том, что при нагреве макаронного теста выше 60°С происходит резкое снижение пластических свойств теста в результате его заваривания. Однако это положение было справедливо для нагрева уплотненной массы теста в цилиндре винтового или гидравлического пресса, когда тесто до подхода к матрице не испытывает относительного смещения слоев - ламинарный характер движения. Б этом случае тепловая денатурация белков фиксирует структуру теста, а набухающие внутри клейковинного каркаса зерна крахмала уплотняют и упрочняют структуру.

При нагреве, теста в процессе его уплотнения в шнековой камере, где слои теста испытывают постоянные деформации сдвига, смещения слоев турбулентный характер движения), подобного фиксирования структуры спрессовываемого теста не может происходить.

Подтверадение приведенным рассуждениям дает анализ полученных наш такие на консистометре Гепплера кривых изменения вяз-18

1 5

>

5с А

V

Ч) 3

•4

5

5! <3 * VI 0 V «1 2

4 о; У

----. • Т\

г

/

------- -------- V •

1 ; 1 | | 2 ; ^

Чо 50 бо ЧО £о 9о Температура, °С

Рис.. 2. Влияние температуры теста на величину его динамической вязкости (при постоянной нагрузке в 140 Н):

1 - нагрев теста в состоянии покоя,

2 - нагрев теста при смешении слоев

кости теста (рис.2). Вязкость теста, уплотненного при температуре около 35°С в цилиндре рабочего сосуда консистометра, а затем нагретого в сосуде в состоянии покоя, снижается до температуры примерно 70°С, а затем резко возрастает (кривая I). Пунктирная кривая. 2 на этом рисунке отражает характер изменения вязкости макаронного теста, нагретого до таких же температур, но во время замеса и последуицего запрессовывания в сосуд консистометра на шнековом прессе. Характер этой кривой находится в полном соответствии с характером изменения кривых динамической вязкости, о которых мы говорили выше.

Таким образом, нагрев макаронного теста при турбулентном виде его движения увеличивает пластичность и текучесть теста (величина, обратная вязкости) по крайней мере вплоть до исследованного значения температуры, 90°С. В результате этого, как показали многочисленные анализы, увеличение температуры теста при изготовлении макаронных изделий на шнековых прессах приводит к постоянному росту скорости выпрессовывания изделий, т.е. к росту производительности пресса и при температурах, превышающих 55 .. .60°С, которые, исходя из старой технологии, до сих пор считались оптимальными для достижения наибольшей производительности пресса. Обработка результатов анализов методом наименьших квадратов позволила получить математическую модель зависимости скорости выпрессовывания макаронных изделий (у, мм/с) на шнековом прессе АШЫ от температуры (Т, °С) и влажности (В, %) теста: У « -13,32 + 0,041-Т + 0,525'В.

Однако, как показал анализ качества макаронных изделий (табл.3), при температурах замеса выше 70°С имеет место заметное снижение .варочных свойств макаронных изделий в результате ослабления клейковинного каркаса структуры изделий (см.рис.I). Поэтому оптимальной рекомендованной наш температурой макарон-

Таблица 3

Влияние температуры за-леса теста ¡'а варсчнпе свойства макарон солопса

Исходная Темпера- Время Потзря СЛИП88- Проч-

проба тура варки сухих шсть, ность

мука теста, до го- ве- н на

°С товно- ществ , срез,

сти, % кПа

!.пк

Крупка 40 5 4,3 ' 2,7 НО

50 5 4,4 2,8 НО

СО 4 4,3 3,0 100

70 3 4,4 3,0 100

80 3 5,ь 4,2 80

Полукрупка 40 5 4,5 2,9 НО

50 6 4,7 3,0 120

60 5 4,6 3,0 120

70 3 4,7 3,1 НО

80 3 6,0 4,1 90

Хлебопекарная 40 6 4,9 3,0 105

муха 50 5 4,9 3,1 ТОО

высшего 60 5 5,0 3,2 ТОО

сорта 70 4 5,0 3,1 ТОО

80 3 6,9 4,3 •80

:ого теста после замеса на шнековых прессах является 60.. .65°С, тем чтобы перед матрицей температура теста составляла не бобе 70°С (с учетом прироста температуры в инековой камере на рииерно 5...7°С). Такой резким за!.сса назван высокотемпзратур-ым.

Как показали результаты промышленных испытаний с применением богрева корыта пресса ЛП1-2Л (ркс.З), высокотемпературный ре-

21

Рис. 3. Корите макаронного пресса ЛИЛ-21.1 с обогревателе:. I - тестомесильное корыто; 2 - датчик те иге-ратуры теста после замеса; 3 - соединительные трубки; 4 - полуцилиндры; 5 - датчик температуры отработанного пара; 6 - вентиль; 7 - ма-номзтр

нвк з;>лзса мякарониог© теста наряду с саздошсшод нормального качества изделий увеличивает производительность пресса в сред-нсы на 15,5, снижает расход энзрхки на прессованно, устраняет выпрессовывание белесых пзделпл, не требует расхода воды на охлагдение шнековой камеры, сокращает'продол;желъность сушки изделий п предотвращает кх слипание.

2.2.2. Разработка технологии высокотемпературного формования макаронного теста

На степень дена-гурапип к-гзйкобшч и потзрк во связуючих, ко-гезионных свойств помимо исследованных иалк тстературно-влаи-ностных рслзмов значительное влияние сказывает еце один фактор

- продолжительность воздействия повышенных температур. Это иллюстрируют данные, представленные в виде графиков на рис.4. Они показывают снижение массовой доли отмываемой клепгавины с увеличением как температуры, так и продолжительности нагрева теста. При этом для получения изделий нормального качества степень тепловой денатурации клейковины не долина превышать степени механической деструкции ее в шнековой камере - для наших анализов 18%. следовательно, для данного случая возможна термообработка теста при температуре 60°С в течение Ю мин, т.е. на всем протяжении замеса в корыте промышленного пресса ШЛг2Л, при 70°С

- в течение примерно 40 с, а при 80°С - в течение примерно 10 с. Эти анализы подтверждают, что термообработка макаронного теста на стадии замеса ограничена использованием температур 60...£5°С, но о целью большего увеличения производительности пресса возможен кратковременный нагрев теста до больших температур. Это можно осуществить на стадии формования путем нагрева матрицы, поскольку в этом случае даже сверхвысокие температуры воздействия на уплотненное тесто во время быстрого прохождения его через каналы матрицы по-видимому не успеют привести к глубоким

23

M

N

!

Q *

qj

I

I

0

I

24

20

/ê

JZ

1 А --

V ь\ о--——, /

AS -x---- -x---—_ _ 1

\з-- -- Z -?---

1 Л -о--

д—1 ■а_________ /

..... ..............-, л-———

2

5 t о -fo

Продолжительность nQiPeña мии

Рис. 4-. Изменение массовой дат отшваэшй сырой клзкковшш в заввсимэсга от продолжительности нагсека макаронного теста при замзсз при тем-

- __П „ - _ --О — . Г^Г^Оп

денагурацлсииш изменениям ого болгс а.

Анализ изменения состояния белка и крахмала в изделиях, от-йормовшшцх через матрицу, нагретую до температур от 50 до 120°С, показал, что степень этих изменений более выражена в поверхностных слоях изделий, чем л оо'ш.ей кассе: в поверхьостшк слоях насыщается большая степень декстршазации крахмала (рис.5) и бс^лылая степень снижения водорастворимого белка (те.о'л.4).

Таблица 4.

Влияние температуры матрицы на гассодуэ доли зодорасиворшого Сеяна з иакаретшкх изделиях

Гсходкая Температура г/атрпци, °0 ¡.'йсссвая доля г белка одорастворикого

мука в гас се изделия и повзг.пюстнстл слое

% снизпзиия от ДОЛЯ при 50°0 с"* Я сниг.ения от доли при 50 С

Крупка тгер- 50 5,0 0 4,8 0

дой пшеницы ео 4,7 6,0 4,1 14,6

120 4,1 18,0 3,7 25,0

Полукругпса 50 4,7 0 4,7 С

твердой 80 4,1 12,8 3,9 17,0

пшеницы 120 3,6 23,4 3,3 29,8

Хлебопекарная 50 4,7 0 4,4 0

мука высшего 80 4,0 14,9 3,5 20,4

сорта 120 3,4- 27,7 2,8 36,4

Изделия из крупки твердой пшеницы

Ю

W-

г

I

О;

QI

■О Q

<о

2,0

<о

20

10

Изделия из полукрулки твердой пшеницы

Г

?77

Изделия из муки хлебопекарной высшего сорта

V7ZL

Г

п

50 &О 42Q Температура, "С

Рпс. 5. Изменение массовой дола декстринов в макаронных изделиях в зависимости от температуры матрицы:

заштриховано - в поверхностном слое пзде;а£, 26 незаштриховано - в общей кассе издегз!

Послодющ факт следует считать пологдтельним, поскольку де-цатураьдн бежа, сопровождавшаяся фгксярованяеи тшзйковинного каркаса, происходит в формующих каналах матрицы, т.е. в пер::од закрепления формы сырых яздолий и отсутствия относительного сме-даюя слоев теста. Это фасоированяекак показали исследования итальянских ученых П.Ризшши и Д.Далбона. будет способствовать укреплен::::) структуры макаронных изделий, следовательно, а-СыЗ-нк» потер:-; сухих веществ при варке изделий. Ото подтгорядагт аши глалЕзп варсчша свойств "здодил, ггседса'а2"еиз?.с виде „^а'^пшз на рис.6.

Температура, °С

рис.6, влияние температуры бронзовой (1-3) и фторопластовой (4) матриц на потерю сухих веществ при варке вермишели из крупки (3,4), полукрупки (2) и хлебопекарной муки высшего сорта (I)

С точки прения сохранения питательных свойств дакарошок изделий п.г-;;ни.: является не только уменьшение потери сухих веществ при гарев изделий, но и снижение в этих веществах доли наиболее: цепного лицевою компонента - бежа, результаты шшлизоз варочной яздвооти, оставшейся после варки вермишели, изготовленной из крупки твердой шешвд и хлебшэкарной муки высшего сорта, показывают (табл.5), что при внсскоттерагургаг резаке пормо-ванзт (тешзратура матрица около Ц0оС) (ВТРФ) по сравнении с трдациопшг: $«йивюц (ТР) и там более с высокотешературным ге-зсж'ои замеса (ВТРЗ^ набдждаеися не[толысо желательное перерас,-крзделваио в сухих веществах долей крахмала и белка в стороцг

Таблица 5

Результаты анализа варочной гздкости

Вид исходной Цуки, Массовая Массовая доля Ыассовач доля

резж замеса доля сухого белка крахмала

и формования остатка,^ % на ОВ сухого остатка г/100 г сухих изделии % на СВ сухого остатка г/100 г сухих ьзделпй

Круша твердой пшеницы

ТР 0,7 35,9 зд 51,3 4,5

ВТРЗ 9,0 37,2 3,3 52,0 4,7

ВТРФ 7,0 21,7 1,5 59,5 4,2

хлебопекарная мука высшего сорт а

ТР 9,8 41,7 3,3 40,1 3,9

ВТРЗ 10,0 42,0 4,2 44,2 4,4

ВТРФ 9,1 20,3 1,8 62,1 5,5

снижения последнего. Это еще раз говорит о факсировании клей-ковинного каркаса в поверхностных слоях изделий при высокотемпературном рекике формования и снижении при этом доап водорастворимо го бзлка. 28

Температура, "С

50

60 70 80

Темперагт&а, "С

Рве. 7. Влияние температуры матриц» на скорость внпрессовнванвя макарон на лабораторном прессе АМЛ-1 (а) и на производительность промышленного пресса ЛПЛ-2М (б)

Влияние температуры нагрева матриц на скорость вкпрессовыва-ния изделий и производительность промышленного пресса ЛПЛ-2М приведено на рис.7. Кривые показывают, что с увеличением температуры матрицы вплоть до исследованного предела (140°С) имеет место монотонное возрастание скорости выпрессовывания. При этом следует отметить, что при температурах Ю0...110°С из бронзовой матрицы впрессовываются абсолютно гладкие изделия, подобные изделиям, внпрессовываемш из матрицы с фторопластовыми всташами. Этот эффект, отмеченный В.В.Лукьяновым, связан с возникновением паровой прослойки медпу поверхностью сырых вштрессовываемых изделий и горячей поверхностью формующей щели, вследствие этого, как показали наши опыты, с резким падением величины адгезии теста. Однако поддерживать температуру 100... П0°С у промышленных матриц сложно и энергоемко. Поэтому для использования в промышленности рекомендованы матрицы с фторопластовыми вставками, нагреваемые с помощью теплоэлектронаг-ревателей до температуры около 80°С. Разработана конструкция промышленной матрицы с электрообогревом, и рекомендованный высокотемпературный реяим формования внедрен на 4-х макаронных фабриках РСФСР. Общий экономический эффект от внедрения составляет около 300 тыс.руб. в год

2.2.3. Разработка технологии производства макаронных изделий из бесклейковин-ного крахмалсодержащего сырья с применением высокотемпературного замеса

В настоящее время макаронные предприятия выпускают не только традиционные, виды изделий из пшеничной муки, но и так называемые нетрадиционные виды, в частности, из различного бес-клейковинного крахмалеодержащего сырья (ШС) - главным образом, кукурузного крахмала и рисовой муки. Такие изделия у нас в

зтране относят-к разряду диетических (предназначены для детей ; острой почечной недостаточностью), а в ряде регионов Азии -с национальным видам пищевых продуктов.

Формование макаронных изделий из ШС по традиционной техно-югии не представляется возможным вследствие отсутствия теку-[ести у нативного крахмала при используемых температурно-влаж-гостных режимов замеса и формования, поэтому применяют добавле-[ие предварительно клзйстеризованного крахмала. Это повып!ает тоимость изделий и усложняет технологический процесс, значи-ельно сокращая вследствие этого объем производства этого ви-,а изделий.

При разработке высокотемпературных режимов замзса и формо-1ания макаронного теста анализ влияния нагрева на свойства пше-ичного крахмала показал изменение его вязкотекучих свойств следствие разрушения нативной кристаллической структуры крах-альных зерен (см.табл.2). Такое изменение свойств крахмала по-воляет предположить возможность формования макаронных изделий з тестовой массы EKG, используя только ее нагрев (б§з добав-ения связующих веществ и пластификаторов).

Для определения оптимальных режимов замеса и прессования ма-аронного теста из ШС с использованием термообработки теста ри замесе исследовалось влияние технологических параметров температура и влажность теста) и вида исходного ШС на стру-турно-механические свойства теста. Эти свойства оценивались тепенью текучести и когезионной прочностью теста.

Степень текучести теста из ШС мы оценивали величиной ее об-атного показателя - динамической вязкостью, измеренной на кон-астометре Гепплера. На рис.8 приведены кривые изменения вяз-ости теста от влажности и температуры теста: при изучении вли-ния влажности теста температура его поддерживалась на уров-з 40...45°С, а при изучении влияния температуры влажность

ы

К)

V®

Ч.

и ■§ »

{ ЧЛ

0

Г

1

ч л

V' \ УА Г ■ъ

2 А

5\ —V \ \

------ -

32 34 36 3& Ьлажность, %

Температура, °С

Рис.8, влияние влажности (а) и температуры (б) на изменение вязкости теста:

I - из картофельного крахмала, 2 - из рисовой муки, 3 - из кукурузного крахмала, 4 - из ячменной муки, 5 - из кукурузной муки

:го значение, тем более нежной и хрупкой консистенцией обладает ютовый крекер). Шло установлено, что с увеличением температу-ы теста болзе 60°С увеличивается степень вспучивания полуфабри-,ата при погружении в подсолнечное масло с тешературой 185... :95°С. Максимальная степень вспучивания при всех температурах ;абладается при влажности сухого полуфабриката 10...12$. Объясняется это тем, что при большей доле влаги избыток ее ведет к ютенсивному кипению у поверхности полуфабриката, погруженного I масло, что препятствует быстрому проникновению тепла во вну-'ренние слои полуфабриката: в этом случае происходит обжарка, но [в вспучивание. При меньшей, чем 105 доле влаги количества ее не-;остаточно для вспучивания структуры полуфабриката.

Исследования Л.В.Бабиченко с сотр. показали влияние исходного :рахмалистого сырья на степень вспучивания полуфабриката крекера. )днако отсутствует четкое объяснение связи ввда сырья и технологии приготовления полуфабриката оо способностью полуфабриката к зспучпванию. в связи с этим, представляет практическое значение 1зучение этого вопроса с целью возможности в дальнейшем выбора >боснованных режимов изготовления сухих полуфабрикатов крекеров : использованием разнообразного крахмалсодержащего сырья.

Были приготовлены сухие полуфабрикаты из хлебной крошки при температуре замеса теста 60 и 80°С (степень вспучивания соответственно 1,0 и 1,33), из картофельного крахмала и рисовой муки при температуре 80°С (степень вспучивания соответственно 3,0 и 1,1). Полученные далее микрофотографии структуры исходного сырья и сколов сухих полуфабрикатов позволили сделать следующие выводы.

Как. и следовало ожидать, зерна крахмала исследованного сырья этличаются между собой размерами. Однако сам по себе размер зерен не оказывает решающего влияния на степень, вспучивания полу? фабриката, поскольку одно и то же сырье (хлебная крошка) в за-

висимости от температуры замеса дает полуфабрикат с разными свойствами. главное, что было отмечено - степень вспучивания полуфаб риката находится в прямой зависимости от степени деструкции крахмальных зерен и степени геле образования структуры полуфабриката чем более прочна и однородна гелеобразная структура полуфабриката, т.е. чем глубже степень перехода крахмальных зерен от свободно- в связанодисперсное состояние, теи выше степень вспучивания их структуры в горячей среде.

Это можно объяснить тем, что з ас теклованная (конденсационная) гелеобразная структура сухого полуфабриката при помещении его в горячую среду приобретает упруго-эластические свойства, а влага, превращающаяся внутри геля в пар, не нахсщя выхода, образует множество мельчайших пузырысов и пор в объеме полуфабриката - происходит его вспучивание с одновременным переходом в обезвожен-

свою индивидуальность в структуре полуфабриката, предопределяет наличие между ними свободных микропор, через которые образующийся пар легко проникает наружу - вспучивание происходит в меньшей степени, и тем более в меньшей, чем выше доли негелезированных зерен крахмала.

Подтверждение связи прочности структуры сухого полуфабриката степенью его вспучивания (с коэффициентом корреляции 0,98) дают данные, приведенные в табл.6.

Таким образом, при производстве полуфабрикатов крекеров надо стремиться создавать условия к возможно более полной деструкции крахмальных зерен. И нагрев тестовой массы до температур 80... 90°с с последующим формованием ее на шнековоы прессе позволиет достичь практически полную деструкцию крахмала в хлебной кроше. Однако поддерживать такие тешературы в корыте промышленного пресса ЛПЛ-2М затруднительно в экономически не выгодно, с дру-

зерен крахмала, сохранивших

Таблица 6

Влияние вида сырья и температуры теста на на прочность сухого полуфабриката крекера и степень его вспучивания

Вид ^ исходного сырья

Температура з аме са-фюрмова-ния теста,

Прочность сухого полуфабриката на излом, Н

Степень вспучивания полуфабриката,

ед.

Картофельный крахмал 80

Хлебная крошка 80

то же 60

Рисовая мука 80

4,80 2,50 1,65 1,70

3,00 1,33 1,00 1,10

£

Iго

400

I

\ £

¡О

60

с

■о

«3

о о

2ч 25 2& гв гэ зо з*

34

9 , У

5

Рис.10. Влияние влажности теста из хлебной крошки (с температурой после замеса 65...70°С) на температуру вып-рессовываемого полуфабриката (I), давление прессования (2), производительность пресса ЛПЛ-2Л (3) и степень вспучивания сухого полуфабриката (4)

гой стороны, при снижении влажности массы увеличивается ее вязкость, повышаются силы внутреннего трения массы в дшековой каме ре, следовательно, увеличивается температура теста. Этот пронес который всячески стремиться избежать при прессовании макаронных изделий,.в данном случае желателен.

Для исследования характера изменений параметров теплой дащ зии тестовой массы из хлебной крошки при снижении ее влажности была проведена серия экспериментов на прессе ШД-2Ы1. Результат; приведенные б виде графиков на рис.10, наглядно показывают возрастание степени истираыцих усилий при снижении влажности акст| дируешй массы с 32 до 24%. Об этом свидетельствуют увеличение температуры выпрессовываемого полуфабриката и рост давления пре сования. Максимальную степень вспучивания имеет полуфабрикат, с формованный из теста с долей влаги 26...2следовательно, этс режим вЛансности (при температуре массы после замеса 6б...70°С) можно считать оптимальным для производства полуфабриката хлебного крекера на промышленном прессе ЛПЛ-2М: при этих условиях имеет место оптимальное соотношение температуры (90...95°С в прессукщей камере) и механического воздействия шнека (давление 9...II Ша) для достижения глубокой степени деструкции крахмал ных зерен пшеничного хлеба и выпрессовывания полуфабриката с пс ностью гелезированной структурой.

разработанная технология производства хлебных крекеров из Ч( ствого и деформированного хлеба внедрена на Московском хлебозаводе № и находится в стадии внедрения еще на четырех предприятиях РСФСР с экономическим эффектом около 535 Руб/т. На рис.II приведена технологическая схема поточной линии для производств! хлебных крекеров, реализуемая на этих предприятиях.

I - стеллаж с черствым хлебом, 2 - измельчитель хлеба, 3 - пресс шнековый макаронный, 4 - устройство резательное, 5 - элеватор наклонный, 6 - раскладчик, 7 - сушилка паровая конвейерная, 8 -бункер-накопитель-стабилизатор, 9 - транспортер, Ю - фритюрни-да для вспучивания крекеров, II - колпак вытяжной, 12 - весы, 13 - поддон с продукцией

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Исследованы режимы теплой экструзии на шнековых макаронных прессах теста' из пшеничной муки и другого крахмалсодержащего сырья при температурах от 50...55°С до 100...110°С, достигаемых нагревом теста при замесе (до температуры 90°С), нагревом матрицы (до температуры 120°С), нагревом теста за счет внутреннего' трения его в шнековой камере (до температуры ЮО°С) •

Анализ влияния режимов теплой экструзии на характер изменения свойств основных структурных компонентов геста - бета и крахмала, на изменения структурно-механических свойств теста , выпрессовывазмого полуфабриката и качество готовых изделий позволил сделать следующие основные выводы.

I. Нагрев макаронного теста при замесе до температур 60... 65°С (высокотемпературный режим замеса), не приводя к более глубокому изменении свойств белка и крахмала в процессе прессования теста на инековом прессе, чем при традиционных режимах замеса, повышает пластичность экструдируемого теста. Вследствие этого, высокотемпературный режим замеса наряду с сохранением нормального качества макаронных изделий увеличивает производительность пресса в среднем на 15%, уменьшает расход энергии на прессование не менее, чем на 10%, предотвращает выпрессовывание белесых изделий; кроме этого, ликвидируется расход воды на охлаждение преосуидего устройства, сокращается продолжительность сушки и предотвращается образование во время сушки слипшихся изделий. Экономический эффект от внедрения высокотемпературной технологии замеса макаронного теста составляет для одного пресса ЛШГ-2М около 15 тыс. руб. в год.

2. Нагрев макаронных-"Матриц с фторопластовыми вставками до емператур 75...85°С и матриц без вставск до температур НО... 20°С (высокотемпературный режим формования) приводит к коа-уляции белка и фиксированию структуры наружного слоя выпрес-овываемых изделий, к увеличению пластичности их внутренних лоев л к устранению адгезии теста к металлической повархнос-и формующего канала. Вследствие этого, высокотемпературный ежим формования улучшает варочные свойства макаронных изде-ий и устраняет шероховатость изделий при формовании через атрицы без вставск, а по сравнению с традиционным режимом ормования увеличивает производительность пресса в среднем на 0$ и позволяет достичь другие преимущества, подобные высоко-емпературному режиму замеса. Экономический эффект от внедре-ия высокотемпературной технологии формования макаронных изде-ий составляет для одного пресса ЛПЛ-2М более 20 тыс.руб. в год.

3. Нагрев тестовой массы (с долей влаги 36$) из мучнистого есклейковйнного крахмалсодержащего сырья до температуры 70... 5°С (высокотемпературный режим замеса) с последующим ее прес-ованием на шнековом прессе приводит к частичной термомехани-еской деструкции крахмальных зерен и формированию частично елезированной структуры прессуемой массы, обладающей вязко-екучими свойствами; это дает возможность выпрессовывать мака-онные изделия из бесклейковинного крахмалсодержащего сырья

ез добавления каких-либо пластификаторов и связующих веществ, о сравнению ,' испольуемой ранее технологией изготовления ¡есклейковпнных макаронных издалий разработанный способ не ребует применения дефицитного набухающего крахмала, увеличи-1ает производительность пресса в среднем на 15$ и позволяет .остичь другие преимущества, подобные высокотемпературному

режиму замеса теста из пшеничной ьуки. Экономическая эффективность использования высокотемпературной технологии заглеса для производства бесклейковинных макаронных изделий составляет 191,72 руб. на I т изделий.

4. Ре71ами теплой экструзии, обеспечивающие полную термоме-х эпическую деструкцию крахмальных зерен в кражмалсодержащей массе и экструдврсвание из нее полуфабриката с гелеобразной структурой, позволяют после высушивания полуфабриката до массовой доли влага 10...12$ готовить из него крекеры с пенообразной структурой, образующейся при вспучивании сухого полуфабриката в растительном масле с температурок 185...195°С. Б качестве исходного сырья для производства полуфабрикатов крекеров целесообразно использовать черствый или деформированный хлеб при следующих режимах его переработки на шнековом макаронном прессе: массовая доля влаги исходной смеси 27. ,.<&%, тешература заглеса 65...70°С, давление прессования 9...II Ша, температура экструзии 90...100°0. Хлебные крекеры итт высокие вкусовые и питательные свойства, поэтому производство их из черствого и деформированного хлеба способствует решению важной народнохозяйственной задачи сокращения потерь хлеба. Прибыль предприятия от производства I т хлебных крекеров составляет 535,74 руб.

5. Выявленные в работе закономерности изменения свойств осш них структурных компонентов тесга из пшеничной муки и другого крахмалсодерхсащего сырья при высокотемпературных режимах запаса и прессования геста на шнековых прессах (в режиме теплой экструзии) могут явиться основой для дальнейшего совершенствования и разработки новых технологий приготовления разнообразных видов пищевых продуктов, в том числа из нетрадиционных видов сырья.

Основное содержание диссертационной работы излекено в сле-,унцих опубликованных работах.

1. Способ производства изделий из черствого хлебаД1едве-¡ев Г.М., Пучкова Л.И., Мухамедов Х.Р. и др. - Положительное ¡ешение БНШШЭ о вьщаче а.с. по заявке 4394930/13-30-0415 73 )т 21.03.1938.

2. Способ производства макаронных изделий из бесклзйко-зинной крахмалсодержащей муки/ыедведзв Г.Ы., Кумабекова З.Ж. -Юложительное решение ВНИ1ШЭ о выдаче а.с. по заявке

№ 4634162/13(58890) от 25.04.89.

3. Способ изготовления рисовых макаронных изделий/'Дадве-цев Г.Ы., Васиева М.А., Мухамедов Х.Р. - Положительное решение ВНЙИ1ПЭ о выдаче а.с. по заявке $ 4761722/13(140400) от 22.11.89.

4. Медведев Г.Ы. Технология и оборудование макаронного производства. - М.: Лешая и пищ. пром-сть, 1984. - 280 с.

5. Чернов Ы.З., Медведев Г.М., Негруб В.П. Справочник по макаронному производству. - Ы.: Жвткая и пщ. пром-сть, 1984. -304 с.

6. Медведев Т.Н., Маландеева Н.!т. Причины белесости макаронных изделий/Длебопекарная и коцд. пром-сть. - 1983. - !'£.

7. Медведев Г.М., Маландеева Н.И., Аржанова т'т.в. и др.// Хлебопекарная з конд. пром-сть. - 1984. - И. (Зависимость физических свойств полуфабриката и качества готовых изделий от температуры макаронного теста).

8. Медведев Г.М., Маландеева Н.И., Ковальская Л.П. Влияние высокотемпературной обработки макаронного теста на его структурно-механические свойства//всесоюзная научная конференция "Пути совершенствования технологических процессов и оборудования для производства, хранения и транспортировки продукте^

питания". Тез. докл. - м.: ШШП, 1984.

9. Медведев Г.ГЛ., Семко в.Т. Анализ факторов, влиящих на качество макаронных изделлй//щЖГЭИ пищепром, серия 14. -1984. - Вып.З.

10. Медведев Г.М., Маландеева Н.И., Киселева Р.Ф. и др. Сушка макаронных изделий из терыообработанного теста/Але бопе-карная и конд. прой-сть. - 1984. - $10.

11. Ковальская Л.П., Малавдеева Н.И., Медведев Г.М. Изменения свойств крахмала при термообработке макаронного тес-та//Изв. вузов. Пищ. технология. - 1986. -

12. Медведев Г.М., Ш^ыабекова s.S., Аадашева Г.А. Исследование аминокислотного состава макаронных изделий с добавлением муки сорго//всесошная научная конференция "Разработка и совершенствование технологических процессов, машин и оборудования для производства, хранения и транспортировки продуктов питания". Тез. докл. - М.: (ЛТЖШ, 1987.

13. Медведев Г.М., Малавдеева H.-W. Влияние термообработки макаронного теста на свойства белковых веществ муки//Всесоюзная научная конференция "Разработка и совершенствование технологических процессов, машин и оборудования для производства, хранения и транспортировки продуктов питания". Тез. дскл. - м.: МТИШ, 1987.

14. Медведев Г.М., Малавдеева H.lf., Ковальская Л.П. Изменения свойств белков при термообработке макаронного теста// Изв. вузов СССР. Пищ. технология. - 1987. - №4.

15. Медведев Г.М., Малавдеева Н.И., Царев В.Г. и др. Изготовление макаронных изделий с применением термообработки теста при замесе//ЦЁШГЭИ Мишелебопродукта СССР, Обзорная информация. - 1967.

161 Медведев ГЛ., Малавдеева Н.И. Влияние термообработ-и макаронного теста на свойства белковых веществ муки/Длебо-екарная и конд. пром-сть. - 1987. - №.

17. Медведев Г.М., Аржанова И.В., йопадич И.А. Формований акаронных изделий через нагретую матрицу/Д'лебопекарная и онд. пром-сть. - 1967. - НО.

18. Медведев г.М., Ле ван Хоанг. использование муки манила в макаронном производстве. Часть I. Влияние состава мучных «есей и технологии изготовления на качество пзделий//ЦНШТЭИ пебопродуктов, Деп. рукопись Л 847-хб87, 21.10.1987.

19. Медведев Г.М., Ле ван хоанг. использование муки манила в макаронном производстве. Часть 2. влияние способов варки I качество сваренных изделий//цЩ1ИГЭИ хлебопродуктов, Деп. -копись 15 848-Х6В7, 21.10.1987.

20. Медведев Г.М., фомичева Л.Л., Антонова Е.И. Использо-шие сухого картофельного пюре для производства макаронных ¡делий//1ШИИТЭИ хлебопродуктов Деп. рукопись 1?. 840-ХСВ7, .10.1987.

21. Райхштадт Л.И., Медведев Г.М., Ыухамедов Х.Р. Новые щевые продукты, полученные методом акструзип//ш Всесоюзная учная конференция "разработка процессов получения комбинирован: продуктов питания''. Тез. докл. - М.: МТШЫП, 1988.

22. Медведев Г.М., Мухамедов Х.Р. Использование черство-и деформированного хлеба в макаронном производстве//ш Все-

юзная научная конференция "разработка процессов получения мбинированннх продуктов питания" Тез. дскл. - М.: МТШШ, 38.

23. Медведев Г.М., шеллунц С.А., Мухамедов Х.Р. и др. вые виды макаронных изделий с использованием нетрадиционных» дов сырья//ШИИТЗИ Минхлебопродукта СССР, Обзорная информа-я. - 1988.

24. Медведев Г.M., Аржанова И.В., Семко в.Т. и др. формование макаронных изделий через нагретую матрицу на прессе ЛИ //Хлебопродукты. - 1989. - .КЗ.

25. Медведев Г.М., Семко В.Т., Щзллунц С.А. и др. Вермишель из кукурузного крахмала/Длебопродукты. - 1989. - ЯВ.

26. Медведев Г.М., Аржанова Й.В., Семко В.Т. и др. Высоко температурное формование макаронных изделий через нагретые мат рицц//ЦНЖГЭИ хлебопродуктов, Обзорная информация. - 1990.

27. Медведев Т.Н. Интенсификация производства макаронных изделий из пшеничной ьтуки и бесклейковинного крахмалосодерга-цего сырья (СССР)/Л'!екпународный агропромышленный журнал. -1990- - 15.

@ Medveclpv G.M., MatanJeeva ML, Ar&anova Г. V. efat.

Inf/uenz<i délia temperatura, ¿/'Imposto Suf/а prcpriefà /¡si-<zhe ¿/e/ semlkvonifo e sjj//e çud/ifà de//â ppsk3 d/'™enfer с ^ Тб=сп;с<з Mo//for ¡a ]- ~ Ит.

^9) //¿¿sedes G,M, Mà/2n^eevy M. Г. fc/set/ora R.F. efa>

icc¿iz/'one de//s pasfe. ai/'^en/âr,' cttenufg con (m-

bssto fe¡~./Yiof¿borato//Técnica Mo/;for ¡й./.- Ит. ' nui /z ау л/ч/,___>_____ 1/ т 1у _ у_ . 1 г.

I/ ^«^f^" <3 М, м Г., Koyd/skd/z / /?

VánaZiOh.! ¿fe/te propriété Je/ compone.-,// ^//Y^p^sfo per- fcCisla ¿¡/'mentare &/<-,г-сЭп/е /a Sua íer-tn a/a Y o r^fon с, fyrie. X- -JmiJ^//Tecuca Mo/ifor/a- №¿1, --V-/Q - Ht.

(31). Medsedev G.K, Ma/andeçva N.l, Keva/ska/a l, P V<3n<32io>T' dette- propr/eià d£; componen^' d<*¡{-'/repasto per pas/а ât/mentars duran fe ta sua terjnohvonaito>7<■ Farte Л, -Pho-feina //Те.аъса Mcfdor/arJSS?. -уЛ - Ит.

McJseJev G. M., ¿ê /а,ь tieinti. Pf¡¿c»c¿ pÁ/p Sot khortq ch¿<>a. //Catio- nah;êprhu'c

pha'r».- - Вьет и, °

CL

Заказ 378 _ " '' ТиРая 120

Формат 60x84/16 - 3,0 п.л. - 3,12 уч,-иэд,л.. . .

Механизированное множительное производство ВНШИМПа