Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

На правах рукописи

Андреева Алеся Адольфовна

Разработка энергосберегающей технологии производства продуктов быстрого приготовления из крупяного крахмалосодержащего сырья

Специальность: 05.18.01 «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства»

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Научный руководитель:

профессор, к.т.н.

Доронин А.Ф.

МОСКВА – 2010

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. Обзор литературы 6

1. Характеристика крупяного крахмалосодержащего сырья, используемого при производстве пищевых концентратов 6

2. Роль крупяных продуктов в питании человека 11

3. Технологии производства круп быстрого приготовления для пищевых концентратов 11

   1. Традиционная технология производства и современные тенденции развития 11

   2. Влияние гидротермической обработки на физико-биохимические показатели получаемых крупяных продуктов 23

4. Инфракрасное облучение – как перспективный метод термической обработки зернового и крупяного сырья 28

   1. Физические основы инфракрасной обработки 28

   2. Достоинства и недостатки обработки инфракрасным излучением 31

   3. Технические средства инфракрасной обработки крупяного сырья 35

5. Цели и задачи исследования 43

Глава 2. Объекты и методы исследования 44

1. Характеристика объектов исследования 44

2. Методика и схема проведения исследования 44

3. Методы исследования 46

4. Экспериментальные установки для исследования процесса тепловой обработки круп 52

   1. Экспериментальная установка для исследования процесса обезвоживания единичных зерен при инфракрасном облучении 52

   2. Экспериментальный стенд для интенсивной инфракрасной обработки слоя крупяного сырья 53

   3. Экспериментальное устройство для определения средневзвешенной температуры массы крупы 55

   4. Информационно – измерительная система параметров распределения температурного поля в тепловом блоке 56

5. Описание плющильного агрегата на базе У1-РСА-4 57

6. Математическая обработка экспериментальных данных 60

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Глава 3. Разработка оптимальных параметров подготовки крупяного сырья к интенсивной инфракрасной обработке 61

1. Влияние предварительного увлажнения крупы на температуру поверхности и центра крупы 61

2. Влияние толщины слоя крупы на неравномерность распределения температур по его высоте 66

Глава 4. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИНФРАКРАСНОГО ОБЛУЧЕНИЯ КРАХМАЛОСОДЕРЖАЩЕГО КРУПЯНОГО СЫРЬЯ 70

1. Влияние мощности лучистого потока и влажности при обработке круп инфракрасным излучением на изменение их структуры 70

2. Влияние температуры на процесс термической обработки крупы различной исходной влажности 75

3. Влияние мощности лучистого потока и влажности на изменение насыпной массы крупы 78

Глава 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ВОДНО-ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛУЧЕННОГО ПОЛУФАБРИКАТА 83

1. Влияние длительности темперирования на сохранение биологической ценности крахмалосодержащего сырья 83

2. Влияние длительности пропаривания на влажность готового продукта 84

Глава 6. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, КАЧЕСТВО И ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ДОСТОИНСТВА ПОЛУЧЕННЫХ КРУПЯНЫХ ПРОДУКТОВ 87

1. Санитарно-гигиеническая безопасность получаемого крупяного продукта 87

2. Влияние интенсивной инфракрасной обработки крупяного сырья на его функциональные свойства 89

3. Изменение углеводного комплекса крахмалосодержащих круп при интенсивной инфракрасной и дополнительной водно-тепловой обработке 97

   1. Декстринизация и клейстеризация крахмала 97

   2. Доступность крахмала действию ферментов 99

4. Качественные показатели полученных продуктов 100

Глава 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИНФРАКРАСНОЙ ОБРАБОТКИ КРУПЯНОГО СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛОПЬЕВ 104

Глава 8. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ИНТЕНСИВНОЙ ИНФРАКРАСНОЙ ОБРАБОТКИ КРАХМАЛОСОДЕРЖАЩЕГО КРУПЯНОГО СЫРЬЯ 111

Глава 9. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 118

1. Резюме 118

2. Характеристика пищеконцентратной отрасли 119

3. Маркетинговые исследования продукции 121

4. Расчет капитальных затрат 124

5. Расчет текущих затрат 131

Глава 10. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА КРУП, БЫСТРОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ХЛОПЬЕВ, НЕ ТРЕБУЮЩИХ ВАРКИ ИЗ КРУПЯНОГО КРАХМАЛОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 139

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 144

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 147

ПРИЛОЖЕНИЯ 163

ВВЕДЕНИЕ

Питание играет значительную роль в обеспечении оптимального роста и развития организма человека, его трудоспособности, помогает адаптироваться к воздействию различных агентов внешней среды, влияет на здоровье и продолжительность жизни.

Поэтому одной из перспективных задач пищеконцентратной отрасли пищевой промышленности в России является стабильное обеспечение потребностей населения отечественными высококачественными и биологически полноценными продуктами питания.

При современном темпе жизни важную роль играют требования, предъявляемые потребителем, который хочет видеть продукцию не только вкусной и полезной, но и затрачивать как можно меньше времени на приготовление продукта. Это имеет значение и для населения крупных городов и для людей находящихся в экстремальных условиях (походы, армия и т.д.).

Анализ общих тенденций структуры питания выявил стабильное увеличение в рационе населения России круп и крупяных продуктов, требующих минимальной дополнительной кулинарной обработки, либо не требующих её вовсе.

В пищеконцентратной промышленности для увеличения объема выпуска, улучшения качественных показателей продуктов, повышения эффективности производства требуется проведение работ по совершенствованию и разработке новых технологий, модернизации технологического оборудования, обеспечивающего производство этой продукции, и, следовательно, изучение изменений свойств и структуры крупяного сырья в результате современной технологической обработки.