8.6 Способ формования кондитерских масс методом вакуумного шприцевания

Процесс формования пищевых масс заключается в придании продукту определенной формы и размеров. Известны традиционные способы формова­ния кондитерских изделий, например, пралиновых - методом выпрессовывания жгутов с последующей резкой; сбивных - размазкой в пласт с последующей резкой или отсадкой; мармеладных и шоколадных - методом отливки и т.п. Недостатками данных способов формования кондитерских изделий является длительность технологического процесса сложность оборудования, занимаю­щего большие производственные площади, высокая себестоимость изделий, небольшие сроки годности готовых кондитерских изделий.

Для формования жироемких, пастило-мармеладных кондитерских изде­лий предложен способ формования кондитерских изделий с помощью вакуум­ного шприца ФШ2-ЛМ непрерывного действия, применяемого в мясной про­мышленности для наполнения фаршем колбасных оболочек.

Формование для каждого вида кондитерских изделий осуществляют при определенных температурах: пралиновые массы - 23,0...34,5 °С, шоколадные - 30...45 °С, мармеладные - 50...85 °С, сбивные массы - 50...55 °С.

Готовая кондитерская масса с оптимальной температурой подается в при­емную воронку шприца и далее при величине вакуума 40...80 кПа определен­ными дозами (25... 1000 г), задаваемыми оператором, в металлизированную оболочку типа флоу-пак с запаянным концом (см. раздел 16.3), образуя батон­чики. Пневмосистемой устройства ВЗ-ФУА оболочки между батончиками об­жимаются, торцы батончиков запаиваются. Готовые отформованные и заверну­тые батончики обрезаются и поступают на выстойку и упаковку в гофрокороба.

Предлагаемый способ формования кондитерских изделий позволяет:

• упростить и интенсифицировать процесс формования;

• сократить длительность технологического процесса;

• исключить процессы охлаждения, структурообразования, отделки и даже сушки кондитерских изделий перед завертки и упаковкой;

• сохранить качество кондитерских изделий в процессе хранения за счет барьерной вакуумной упаковки;

• увеличить срок годности кондитерских изделий за счет предотвращения I потерь влаги, снижения скорости окислительных процессов;

• расширить ассортимент конкурентоспособных кондитерских изделий высокого стабильного качества и длительного срока годности.

8.7 Ультразвуковые технологии

Установлено, что УЗ колебания, в зависимости от его параметров и условий воздействия в жидких средах, способны создавать ряд специфических эффектов (кавитацию, интенсивные микро- и макропотоки и др.), приводящие к:

• изменению агрегатного состояния вещества;

• быстрому и качественному перемешиванию компонентов среды;

• образованию стойких эмульсий;

• экстрагированию растворимых компонентов из находящихся в жидкости частиц;

• активизированию реакций и т.д.

• Эти эффекты УЗ используются в пищевой промышленности для интен-сификации многих технологических процессов.

УЗ-эмульгирование позволяет получать высокодисперсные, стойкие, практически однородные эмульсии без добавления эмульгаторов, стабилизаторов и других химических веществ. Водно-масляные эмульсии, полученные с применением УЗ, используются в кондитерских массах, а в хлебопекарном производстве - для смазывания форм и листов.

УЗ-дислергирование подразумевает размельчение твердых тел в жидкой среде и имеет место при получении пищевых суспензий. Применение УЗ позволяет на несколько порядков увеличить дисперсность продукта по сравнению с диспергированием без УЗ. Ультразвуковые диспергаторы-гомогенизаторы используются для получения суспензий сухих пряностей (которые значительно легче, чем порошок, и равномернее вносятся в пищевые продукты), для приготовления фруктово-ягодных пюре, гомогенизации кремов, молочных смесей, шоколадных и пралиновых масс, жидких мучных полуфабрикатов (ЖДФ).

Диспергирующее свойство ультразвука используют для интенсификации процессов кристаллизации сахара, ванилина, аскорбиновой кислоты. Под воздействием УЗ кристаллы дробятся, в свою очередь становятся новыми центрами кристаллизации, вновь дробятся и т.д. Таким образом, резко возрастает количество новых центров кристаллизации, процесс зарождения кристаллов становится лавинообразным и ускоряется.

УЗ-технологии используют для резки «сложных» пищевых продуктов, при которой обычное традиционное оборудование не дает результатов. Вибрация, производимая УЗ- волнами, усиливает или полностью устраняет налипание продукта на лезвия, тем самым экономит время на очистку оборудования и улучшает внешний вид разреза. Отсутствует сминание или повреждение про­дукта при резке твердых включений (орехи, изюм, шоколадная крошка).

Под влиянием УЗ на поверхности раздела деталей или пленок из термо­пластичных материалов происходит активация полимерных молекул за счет разрыва химических связей и поверхностный разогрев, что приводит к соеди­нению деталей или пленок. Этот эффект широко применяется в технологии УЗ- сварки, например, для герметичной упаковки пищевых продуктов.

Известны способы выпечки и термической обработки с наложением ульт­развука (см. раздел 12.6).

Растворы, эмульсии, суспензии и другие жидкие среды в течение некото­рого времени после УЗ-обработки становятся стерильными. Например, полной стерилизации питьевой воды без применения химикатов удается достичь в те­чение 5-минутной УЗ-обработки УЗ. Кроме того, вода, подвергнутая УЗ-обработке, улучшает структуру теста (см. раздел 7.2) и оказывает бактери­цидное действие на МО, вызывающие порчу ХБИ.

Под воздействием УЗ-колебаний при экстракции из одного и того же ко­личества сырья в раствор переходит в 2,5 раз больше экстрактивных веществ за время в 6 раз меньшее. Использование УЗ высокой частоты и низкой интенсив­ности позволяет активизировать ферментативные процессы, например, активи­зировать жизнедеятельность дрожжей, ускорить процессы сбраживания полу­фабрикатов и процессы биологической трансформации отходов производства.

По воздействием УЗ-ми кропотоков в жидких средах вблизи твердых по­верхностей происходит отрыв от этих поверхностей налипших на них посто­ронних частиц. Это позволяет использовать УЗ-ванны для высококачественной очистки оборотной тары (лотков, листов), для очистки оборудования и деталей сложной формы от жировых и других загрязнений. Способность УЗ разрушать клетки МО и повышать их чувствительность к обеззараживающим веществам позволяет быстро и эффективно проводить санитарную обработку технологи­ческих узлов и емкостного оборудования. УЗ-методы также эффективны для предотвращения образования накипи в емкостном оборудовании и трубопрово­дах, для обеззараживания сточных вод, выделение из них ценных веществ.

Способность УЗ удалять с поверхностей различные отложения позволяет создавать самоочищающиеся УЗ-фильтры с относительно низким сопротивле­нием течению фильтрующих сред (см. раздел 7.3).

Воздействие УЗ-колебаний на технологические процессы в пищевой про­мышленности дает возможность повысить производительность труда, сокра­тить энергозатраты, улучшить качество готовой продукции, продлить сроки хранения, создать продукты с новыми потребительскими свойствами.

8.8 Экструзнонные технологии. Понятие о коэкструзин

Экструзионная обработка получает все большее распространение в отрас­ли, в основном, для получения МИ, МКИ, пищеконцентратов и набухающей (экструдированной) муки.

Экструзия (от латинского extrudo - выталкивание) представляет собой непрерывное выдавливание размягченного продукта через отверстия определенного сечения. При этом интенсивная влаготермическая обработка материала дополняется эффективным механическим воздействием. На свойства экструдатов существенное влияние оказывают вид сырья и технологические параметры обработки (влажность исходного материала, температура экструдировання « давление, при котором происходит выпрессовывание экструдата).

В качестве сырья для экструзии чаще всего применяют продукты, содер­жащие белок и крахмал. Экструдирование белоксодержащего сырья (например сои) используется для придания тонковолокнистой структуры, похожей на мя­со. При экструдировании крахмалосодержащего сырья (муки или крупы из злаковых культур) образуются изделия с нежной пористой структурой.

Процесс экструдировании включает три основных этапа: сжатие продукта в экструдере, гомогенизацию и собственно экструзию. В зоне сжатия продукт уплотняется, нагревается за счет трения о поверхность вращающегося шнека и дополнительного нагрева от внешнего источника теплоты, приобретает высоко­эластичное состояние с разрушением его клеточной структуры. В зоне гомоге­низации в результате структурных преобразований крахмала, белков и другвд компонентов продукт приобретает вязкотекучее состояние. И, наконец, в зоне экструзии в результате резкого перепада температуры и давления после выхода экструдата из отверстий матрицы происходит мгновенное испарение влаги и вспучивание продукта с глубокими структурными изменениями (гидролиз, де­струкция, разрыв клеточных стенок).

В зависимости от параметров процесса экструзионную технологию можно разделить на три группы: холодную, теплую и горячую (таблица 4).

Таблица 4 - Параметры процесса экструзионной технологии
Параметры экструзии	Способы экструзии
	холодная	теплая	горячая
Температура, °С	20-70	70-130	130-250
Давление, МПа	6-10	8-14	12-25
Влажность, %	30-60	20-30	10-20
Число оборотов шнека, мин'1	10-80	40-120	80-250

При холодной экструзии происходит только механическое измельчение сырья. Теплая экструзия вызывает частичную клейстеризацию крахмала и час­тичную или полную денатурацию белка. Холодная и теплая экструзия используются для формования макаронных изделий, выпрессовывания корпусов конфет и др.

Горячая экструзия приводит к полной клейстеризации крахмала, т.е. полному изменению его коллоидно-химических, физических и структурно механических свойств. Этим способом экструзии получают воздушные палоч­ки, колечки, шарики, экструдированные сухарики, «взорванные» крупы, пище­вые отруби, корма для кошек, собак, рыб и т.п.

Широкое распространение получает метод коэкструзии — процесс одно­временной экструзии двух продуктов с последующей их формовкой. Коэкструзионный процесс включает экструзию хрупкой оболочки, которая внутри со­держит мягкий наполнитель (крем, начинку), вносимый со стороны штампо­ванных краев. Коэкструзию применяют при производстве хрустящих много­слойных хпебцев, слоеных продуктов типа сэндвичей, хрустящих трубочек, ба­тончиков или подушечек с мягким или полумягким наполнителем.

Особенностью экструзионных производств является почти безграничная универсальность, позволяющая на одном и том же оборудовании при мини­мальных затратах времени на переналадку производить принципиально разные виды продуктов. Экструзионные технологии имеют ряд преимуществ:

• значительная интенсификация производственных процессов;

• доступность сырья;

• повышение степени использования сырья;

• расширение ассортимента пищевых продуктов;

• повышение усвояемости пищевых продуктов;

• получение готовых к применению пищевых продуктов повышенной биологической ценности (с кулевой кислотностью, без жиров, с минимальным разрушением микронутриентов и т.п.);

• создание пищевых компонентов, обладающих высокой загущающей, водо- и жироудерживающей способностью;

• снижение микробиологической обсемененности продуктов;

• значительные сроки хранения готовых продуктов без применения кон­сервантов;

• отсутствие отходов при отлаженном технологическом процессе;

• снижение расхода тепла, электроэнергии, трудозатрат;

• уменьшение загрязнения окружающей среды.