Технология отрасли технология макаронного производства. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdfТаблица 2
Показатели качества добавки
Наименование показателей |
Характеристика |
Органолептические: |
|
вкус |
|
цвет |
|
запах |
|
консистенция |
|
Физико-химические: |
|
массовая доля влаги, % |
|
титруемая кислотность, град |
|
При расчете рецептуры с добавкой при массовой доле влаги в муке больше или меньше 14,5 % пересчитывают массу до-
бавки на 100 кг муки, D, кг (шт.): |
|
D = DН(100-WМ)/(100-14,5), |
(4) |
где DН – дозировка добавки на 100 кг муки с массовой долей вла- |
|
ги 14,5 %, кг, шт. [1]; WМ – массовая доля влаги в муке, %. |
|
Массу воды на замес теста с добавкамиGВ, кг, определяют |
|
по формуле |
|
GВ = [GМ (WТ – WМ) + D(WТ – WD)] / (100 – WТ), |
(5) |
где GМ – масса муки, кг; WТ, WМ, WD – соответственно массовая доля влаги в тесте, муке и добавке, %; D – дозировка добавки, кг.
Каждая подгруппа составляет рецептуру исходя из заданной массовой доли влаги в тесте и дозировки добавки. Яичный порошок и сухое молоко смешивают с примерно равным количеством воды температурой40–45 °С до сметанообразной консистенции, затем добавляют оставшееся количество воды по рецептуре. Куриные яйца моют, меланж размораживают, творог тщательно протирают через сито с размером ячеек не более 2 мм, а затем готовят так же, как яичный порошок и сухое молоко.
Муку засыпают в тестомеситель, закрывают крышку, включают пресс и через отверстие в крышке тестомесителя вносят разведенную в воде добавку. Замес производят в течение 10– 12 мин, после пресс выключают. Измеряют температуру и массовую долю влаги в тесте. Открывают заслонку, перекрывающую загрузочное окно шнековой камеры, и включают пресс. В процессе формования 3–5 раз фиксируют скорость прессования и
21
относительное удлинение, а также температуру отформованных заготовок.
Относительное удлинение определяют сразу после формования изделий по изменению длины нити при растяжении до разрыва, отнесенному к первоначальной длине. Относительное удлинение d, %, определяют по формуле
d = |
l2 - l1 |
×100 , |
(6) |
|
|||
|
l1 |
|
|
где l2- длина нити в момент разрыва, мм; l1 - первоначальная длина нити, мм.
Полученные результаты заносят в табл. 3. Cтроят график выпрессовывания и делают выводы о зависимости скорости прессования и относительного удлинения сырых изделий от массовой доли влаги в тесте и дозировки добавки.
|
Таблица 3 |
|
Характеристика процесса приготовления теста с добавкой |
||
Наименование показателей |
Значения |
|
Мука, г |
|
|
Температура муки, °С |
|
|
Массовая доля влаги в муке, % |
|
|
Масса добавки, г |
|
|
Объем воды, см3 |
|
|
Температура воды, °С |
|
|
Заданная массовая доля влаги в тесте, % |
|
|
Фактическая массовая доля влаги в тесте, % |
|
|
Заданная конечная температура теста, °С |
|
|
Фактическая конечная температура теста, °С |
|
|
Температура отформованных тестовых заготовок, °С |
|
|
Скорость прессования, мм/с |
|
|
Относительное удлинение, % |
|
|
Контрольные вопросы и задания
1.Какие добавки и для чего используют в макаронном производстве?
2.Основные показатели качества добавок, используемых
вмакаронном производстве, условия и сроки их хранения.
3.Порядок расчета рецептуры макаронного теста с добавкой.
4.В чем заключается подготовка добавок к производству?
22
Лабораторная работа № 3.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ПРЕССОВАНИЕ МАКАРОННОГО ТЕСТА С РАСТИТЕЛЬНЫМИ
БЕЛКОВЫМИ ОБОГАТИТЕЛЯМИ
Цель работы: изучить процесс замеса макаронного теста с белковыми добавками из растительного сырья и влияние его рецептуры на свойства полуфабрикатов.
Аппаратура и материалы: весы лабораторные квадрантные 2-го класса точности ВЛР-200 с наибольшим пределом взвешивания до 200 г; прибор для измерения влажности«ПИВИ-1»; термометр стеклянный жидкостный с диапазоном измерения0– 100 °С; цилиндр мерный вместимостью 50 см3.
Краткие теоретические сведения
Макаронные изделия содержат 11–12 % белковых веществ, 70–72 % углеводов (в основном крахмала), 13 % влаги и 0,5–0,7 % жира, содержание минеральных веществ и клетчатки незначительно. Основным недостатком макаронных изделий из мягких сортов пшеницы является низкая пищевая ценность и высокая калорийность. Макаронные изделия имеют несбалансированный химический состав, то есть перегружены углеводами и содержат недостаточное количество белков, витаминов и минеральных веществ. За счет употребления 100 г макаронных изделий суточная потребность в белке удовлетворяется только на 10,4 – 13,0 %. Для белка макаронных изделий аминокислотные скоры практически всех незаменимых аминокислот ниже100 % (за исключением изолейцина и лейцина). Лимитирующими аминокислотами является лизин (скор составляет 44,23 %), метионин (42,58 %), а также треонин (75,48 %).
В связи с этим при выработке макаронных изделий целесообразно применять различные белковые обогатители для улучшения их биологической и пищевой ценности. В решении проблемы дефицита белка в макаронном производстве большое значение имеет применение бобовых культур (горох, фасоль, люпин,
23
соя, чечевица). Содержание белка в таких культурах, как соя, го-
рох, чечевица составляет 39,2–47,0 %, 21– 34 %, 32–21 % соот-
ветственно. Внесение белоксодержащих добавок улучшает качество и пищевую ценность, повышает прочность сухих изделий, снижает содержания сухих веществ в варочной жидкости на3,5– 6,0 %. Тесто для производства макаронных изделий с белоксодержащими обогатителями отличается высокими реологическими показателями; выработанные макаронные изделия характеризуются повышенным содержанием белка и основных незаменимых
аминокислот; хорошими прочностными и варочными свойствами.
Сухую пшеничную клейковину применяют как связующий компонент и источник белка, улучшающий содержание питательных веществ. Она позволяет значительно улучшить варочные свойства продукции: увеличивает упругость сваренных изделий, снижает их липкость, улучшаются характеристики цветности. Применение натуральной пшеничной клейковины в количестве 2- 4 % от массы муки значительно повышает физико-химические и органолептические показатели качества макаронных изделий: улучшается цветовой показатель желтизны, повышается упругость и ликвидируется липкость сваренных макаронных изделий.
Прочная эластичная структура клейковины повышает способность теста выдерживать напряжение при продавливании через матрицу и улучшает структуру сырых макаронных изделий, состояние поверхности, снижает количество крошки и лома при сушке. Дозировка клейковины обычно составляет 1-2 % к массе муки, для отдельных видов изделий дозировка может составлять 5-10 % и более. Пшеничная клейковина всегда смешивается с мукой, т.к. при замешивании во влажную массу произойдет ее комкование.
Обогащение муки и макаронных изделий в настоящее время осуществляется специальными композитными мучными смесями с отрубями, зародышевой мукой, витаминами, минеральными веществами и др. Для улучшения цвета макаронных изделий применяют комплексы натуральных красителей.
24
Для улучшения структурно-механических свойств теста можно применять кальциевые обогатители– глюконата, лактата, карбоната кальция, порошка яичной скорлупы.
Порядок выполнения работы
В лабораторных работах изучают влияние следующих видов добавок: фасолевой, чечевичной, гороховой и соевой муки.
Каждая подгруппа получает у преподавателя задание и рассчитывает массу воды на замес теста, исходя из заданной массовой доли влаги в тесте и влажности исследуемого сырья. Влажность теста принимают равной 32 %, температуру теста – 40 ºС.
За м ес т ест а. Муку из нетрадиционного сырья в соответствии с заданием вносят в количестве 5, 10, 15 и 20 % от массы муки пшеничной. В качестве контрольного образца готовят макаронное тесто из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта без добавки.
Подогретую до расчетной температуры воду отмеривают цилиндром. Взвешивают муку пшеничную и добавку, смешивают их, засыпают в тестомеситель, вливают воду. Закрывают крышку, включают пресс и производят замес в течение 10–12 мин, после чего пресс выключают.
Из м ер ен и е т ем п ера т у ры т ес т а . Массовую долю влаги
втесте определяют на приборе«ПИВИ-1» высушиванием навески массой 5 г в течение 10 мин при температуре 160 °С. Расчет ведут по формуле (1). Количество и качество сырой клейковины в образцах теста, ее растяжимость и эластичность определяют по методике, приведенной в лабораторной работе №1. Для анализа берут 40 г теста.
После определения свойств теста изучают показатели макаронных полуфабрикатов. Для этого в процессе формования фиксируют скорость прессования (3–5 раз), и температуру отформованных заготовок. Сразу после формования изделий определяют относительное удлинение по изменению длины нити при растяжении до разрыва, отнесенному к первоначальной длине. Отно-
сительное удлинение d, %, рассчитывают по формуле (6).
25
Проводят оценку внешнего вида полуфабрикатов: состояние поверхности, сохранение формы, наличие посторонних вкраплений, цвет. Полученные результаты заносят в табл. 4 и 5.
Таблица 4
Характеристика процесса приготовления теста
Наименование |
|
|
Значение показателей |
|
||||||||
показателей |
|
Контроль |
Дозировка добавки, % |
|||||||||
|
5 |
10 |
|
15 |
|
|
20 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Замес теста |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса муки пшеничной, г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура муки, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Массовая доля влаги в муке, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса добавки, г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем воды, см3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура воды, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжительность замеса, мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заданная массовая доля влаги в тесте, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фактическая массовая доля влаги в тесте, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фактическая температура теста, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формование макаронных изделий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура отформованных тестовых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заготовок, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительное удлинение, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость прессования, мм/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|||
Влияние различных дозировок муки из нетрадиционного |
|
|||||||||||
сырья на свойства теста и полуфабрикатов |
|
|
|
|
|
|||||||
Наименование |
|
Значение показателей |
|
|||||||||
Контроль |
|
Дозировка добавки, % |
|
|||||||||
показателей |
|
|
5 |
|
10 |
|
|
15 |
|
|
20 |
|
Тесто |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание сырой клейковины, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растяжимость, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эластичность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ндеф, ед. пр. ИДК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сырые изделия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Состояние поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сохранность формы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цвет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наличие посторонних вкраплений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Биологическая ценность, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26
По полученным значениям на миллиметровой бумаге строят графические зависимости количества клейковины от дозировки добавки, а также график выпрессовывания. Делают вывод о влиянии массовой доли добавки в тесте на скорость прессования макаронных изделий. По результатам исследований выбирают
образец с лучшими показателями и сохраняют его для оценки качества. Делают заключение о влиянии белковой добавки растительного происхождения на свойства макаронного теста и полуфабрикатов из него.
Контрольные вопросы и задания
1.Охарактеризуйте аминокислотный состав белков чечевичной, гороховой, фасолевой, соевой муки.
2.Проанализируйте влияние белоксодержащих добавок на процесс приготовления и формования макаронного теста.
3.Как изменится пищевая ценность макаронных изделий при внесении в их рецептуру растительных белковых добавок?
4.На какие группы делятся белковые растительные продукты и чем они отличаются?
Лабораторная работа № 4.
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
Цель работы: изучить процесс конвективной сушки макаронных полуфабрикатов и определить ее рациональные режимы.
Аппаратура и материалы: весы лабораторные квадрантные 2-го класса точности ВЛР-200 с наибольшим пределом взвешивания до 200 г; шкаф сушильный лабораторный; сетчатый подик; прибор для измерения влажности«ПИВИ-1»; термометр стеклянный жидкостный с диапазоном измерения0–100 °С; цилиндр мерный вместимостью 50 см3; нож.
27
Краткие теоретические сведения
Сушка – это процесс удаления влаги из полуфабриката макаронных изделий с целью предотвращения развития биохимических и микробиологических процессов при длительном хранении.
Сушка макаронных изделий – наиболее длительная стадия процесса их производства. От правильности ее проведения во многом зависят такие показатели качества продукции, как прочность, стекловидность излома, кислотность. Очень интенсивное удаление влаги может привести к растрескиванию изделий, чрезмерно длительная сушка на первой стадии удаления влаги – к закисанию изделий, а при сушке в слое – к образованию слитков, к деформированию продукта.
Макаронные изделия сушат нагретым воздухом в различных типах сушилок. Температура и время сушки определяются видом изделий. При нарушении режима сушки снижается качество изделий. Высушивание изделий при пониженной температуре увеличивает время сушки, при этом возможны вспучивание и прокисание изделий в результате развития микроорганизмов,
также перезревание и потемнение теста из-за ферментативных процессов. Чрезмерно интенсивное высушивание изделий, особенно макарон, вызывает образование на поверхности мелких трещин, потерю прочности и образование при их хранении значительного количества крошки и лома. Продолжительность сушки определяется плотностью и толщиной изделий.
В макаронном тесте и полуфабрикатах присутствуют две формы связи влаги: химическая и физико-химическая. Химически связанная вода входит в состав молекул вещества и может быть удалена прокаливанием (сжиганием в муфельной печи). При сушке химически связанная вода не удаляется. Физикохимическая влага включает два вида: адсорбционную и осмотическую. Адсорбционно связанная влага удерживается на внешней и внутренней поверхности частиц белка и крахмальных зерен. Крахмальные зерна в большей степени адсорбционно связывают воду, чем белок. Осмотически связанная влага находится во внутренней поверхности белковых молекул.
В макаронном тесте и полуфабрикатах большая часть влаги
28
связана осмотически. При сушке макаронных изделий происходит удаление адсорбционно и осмотически связанной влаги, причем сначала удаляется как наименее прочносвязанная осмотическая влага, затем – более прочносвязанная адсорбционная. В первую очередь отдает влагу крахмал, затем белки.
Во время высушивания продукта вода, содержащаяся в нем, превращается в пар и удаляется. Для превращения воды в пар необходимо затратить определенной количество тепловой энергии. В зависимости от способа передачи теплоты материалу различают несколько способов сушки.
Конвективный способ сушки – это сушка макаронных изделий воздухом с искусственным подогревом и принудительной вентиляцией. Конвективный способ сушки основан на тепло и влагообмене (массообмене) между сырыми макаронными изделиями и нагретым воздухом, который обдувает изделия. Процесс сушки заключается в подводе влаги, находящейся внутри изделия, к его поверхности, превращении влаги в пар и удалении пара с поверхности изделия. По такой схеме удаляется осмотически связанная влага. Адсорбционно связанная влага превращается в пар внутри материала и в виде пара перемещается к поверхности.
При сушке макаронных изделий конвективным способом нагретый сушильный воздух выполняет следующие функции:
-отдает материалу энергию (теплоту), необходимую для превращения энергии в пар;
-поглощает испаряющийся с поверхности пар;
-отводит от поверхности изделий испарившийся пар.
Чем выше температура воздуха, тем интенсивнее происходит удаление влаги из материала. Чем ниже относительная влажность воздуха (т.е. чем он суше), тем интенсивнее он поглощает испаряющуюся влагу. Чем выше скорость воздуха, тем быстрее отводится от материала испарившаяся влага.
Интенсивность высушивания зависит от скорости движения воздуха: чем она больше, тем быстрее отводится влага от материала. Продолжительность сушки зависит также от плотности и толщины заготовок макаронных изделий.
Для сушки макаронных изделий в настоящее время используют различные температурные режимы. Оптимальным для дан-
29
ного производства является тот режим, при котором получаются изделия лучшего качества(по цвету, прочности, кислотности) при наименьших затратах времени и энергии.
В макаронной отрасли применяются следующие режимы сушки:
-традиционные низкотемпературные (НТ) режимы, когда температура сушильного воздуха не превышает 60 °С;
-высокотемпературные (ВТ) режимы, когда температура сушильного воздуха на определенном этапе сушки достигает70– 90 °С;
-сверхвысокотемпературные (СВТ) режимы, когда температура сушильного воздуха превышает 90 °С.
Макаронные изделия, выработанные из муки из твердой пшеницы, иногда приобретают коричневый оттенок, а выработанные из муки, полученной из мягкой пшеницы– серый. Оттенок макаронных изделий связан с присутствием в муке фермента полифенолоксидазы, катализирующего в присутствии кислорода воздуха и воды окислительное разложение аминокислоты тирозина с образованием темноокрашенных соединений – меланинов. Для предупреждения появления этого дефекта необходимо проводить сушку макаронных изделий при высокотемпературных режимах, использовать пищевые добавки, изменяющие рН среды
ицвет изделий (плодовые и овощные порошки, овощные пасты, пюре, натуральные красители), добавлять в тесто аскорбиновую кислоту (до 20 г на 1 кг муки).
Но в то же время при использовании жестких режимов сушки может возникнуть опасность неферментативного потемнения макаронных изделий в результате протекания реакции Майара. Для предотвращения этой реакции относительная влажность воздуха при температуре выше 90 °С должна быть не ниже 80 %.
Для сушки макаронных изделий конвективным способом необходимо сочетание температуры и влажности воздуха, продолжительности периода интенсивной сушки и отволаживания.
Повышение температуры сушки сырых макаронных изделий обязательно должно сопровождаться повышением относительной влажности воздуха. При жестком режиме сушки в макаронных изделиях могут появиться микротрещины. Для повыше-
30
