1.10. Набухание в технологии пищевых производств

Для многих технологических процессов в пищевой промышлен­ности набухание имеет очень большое значение.

Для хлебопекарного производства и производства мучных кон­дитерских изделий основным сырьем является мука. Главные со­ставные части муки — белок и крахмал — по своему строению являются типичными высокомолекулярными веществами. При смешивании муки с водой частицы ее набухают и слипаются друг с другом в относительно однородную массу, образуя тесто. Однако набухание основных компонентов муки—белка и крахмала—по своему характеру различно. Процесс набухания нерастворимого в воде белка муки, образующего клейковину, протекает в две ста­дии. На первой стадии идет гидратация макромолекул белка, на второй стадии происходит осмотическое связывание воды. Белки муки при набухании поглощают количество воды, превышающее больше, чем в два раза их массу. Причем основная часть воды, около 75%, связывается осмотически. В отличие от белков зерна крахмала связывают воду только гидратационно, и их объем уве­личивается незначительно.

Способность белков муки к набуханию определяет физические свойства теста. Если белок набухает ограниченно, связывая до­статочно большое количество воды, то образующееся тесто будет эластичным и плотным по консистенции. Неограниченное набуха­ние белков, т. е. переход части их в растворенное состояние дела­ет тесто жидким по консистенции, липким и мажущимся, т. е. фи­зические свойства теста ухудшаются.

В производстве спирта одной из важнейших технологических операций является разваривание сырья — картофеля или зерен злаков. От правильного проведения этого процесса зависит выход спирта. Основная цель разваривания заключается в полном нару­шении клеточной структуры сырья и растворении крахмала. Для лучшего разваривания сырье предварительно прогревают паром (запаривают), при этом оно интенсивно набухает. До температу­ры 50°С крахмал набухает незначительно, гораздо меньше, чем белки, но при температуре выше 60°С набухание крахмала резко увеличивается. При 90°С давление набухания возрастает, оболочки зерна разрываются и освобождается частично клейстеризованный крахмал.

Набухание является обязательным процессом при замачивании зерна в производстве солода, являющегося основным сырьем пи­воваренных и квасоваренных заводов.

В мукомольной промышленности зерно, главным образом пше­ничное, подвергают гидротермической обработке, т. е. при не­сколько повышенных температурах (до 50 °С) зерно увлажняют. В основе этого процесса лежит набухание. Для зерна характерно· ограниченное набухание, при котором оно увеличивается в объе­ме. Вследствие того, что зерно набухает неравномерно, в нем по­являются зоны повышенного давления набухания, т. е. зоны внут­реннего напряжения. Это ослабляет силы взаимодействия между отдельными частями зерна и облегчает его разрушение при размоле.

В производстве кукурузного крахмала одной из технологиче­ских операций является замачивание кукурузного зерна перед помолом. Замачивание проводится специально для размягчения зерна и создания оптимальных условий для его измельчения и последующего выделения крахмала. К концу замачивания зерно поглощает до 45% воды и увеличивается в объеме.

В производстве желейных кондитерских изделий (мармелада) используются природные студнеобразователи—агар и агароид, сложные высокомолекулярные вещества типа полисахаридов с линейными макромолекулами. Эти вещества в холодной воде не:

растворяются, но ограниченно в ней набухают. Поэтому первой технологической операцией производства желейного мармелада с применением агара или агароида является замачивание их в хо­лодной воде, где они набухают в течение 1—2ч. Только после это­го набухший агар или агароид растворяют в горячей воде.