1.4.2. Достоинства и недостатки обработки инфракрасным излучением

Применение в технологии крупяного производства инфракрасного излучения интенсифицирует процессы, улучшает качественные показатели продуктов, облегчает их контроль и управление.

Преимущество такой обработки состоит в том, что инфракрасные лучи нагревают обрабатываемый объект по всему объему величины проникновения, а энергия фотона, поглощаемая биологическим полимером материала и сравнимая с энергией связи атомов С-С, С-ОН, Н-ОН, приводит к значительными и регулируемым модификациям его физико-химических и биохимических свойств [49].

В работах Л.Я. Ауэрмана, А.С. Гинзбурга и других отмечено, что хлеб, выпеченный при ИК-облучении, имел более мелкую и тонкостенную пористость, чем при обычной выпечке. Приготовленное тесто из проросшего, ИК-облученного зерна и выпеченный хлеб были также хорошего качества [14, 25, 76].

Так как обработка происходит за незначительно короткий период времени, содержание витаминов и других биологически активных веществ в сухом продукте сохраняется на уровне 80 – 90% от исходного сырья [146].

Афанасьев В.А. провел сравнительные анализы биохимического состава ячменя, подвергшегося поджариванию и микронизации. Выявлено, что при двух способах тепловой обработки происходит уменьшение водо- и солерастворимой фракции белка, при этом общее содержание белка практически остается неизменным. Результаты изучения влияния ИК-излучения на атакуемость белков зерен ячменя пищеварительными ферментами показали, что перевариваемость белка при ИК-обработке увеличивается [15].

Обработка зерна ИК-лучами существенно влияет и на углеводный комплекс зерна, вызывая декстринизацию крахмала. В отличие от клейстеризации процесс декстринизации характеризуется незначительным набуханием крахмальных гранул и их разрушением в зависимости от температуры обработки. При декстринизации крахмала изменяются его физико-химические свойства. Наблюдается повышение содержания веществ, растворимых в воде, что способствует лучшей усвояемости продукта [152, 154]. При пропаривании ячменя также происходит частичная декстринизация крахмала, однако количество декстринов увеличивается на 1,5 – 2 % по сравнению с исходным зерном. Содержание декстринов в ячмене увеличивается в результате инфракрасной обработки в 5 раз [101, 105].

Декстринизация крахмала в свою очередь увеличивает атакуемостъ крахмала глюкоамилазой, что способствует улучшению его перевариваемости. Образование декстринов придает продукту приятный запах [16].

Определенные режимы инфракрасной обработки вызывают мягкую денатурацию белков, что улучшает их усвояемость и повышает пищевую ценность продукта. При непродолжительном замачивании (10 – 20 мин) прошедший радиационно-конвективную сушку продукт восстанавливает все свои натуральные органолептические, физические и химические свойства и может употребляться в свежем виде или подвергаться любым видам кулинарной обработки. Сушка продуктов (сушка овощей и фруктов, сушка рыбы, мяса, круп и т.д.) таким способом дает возможность производства разнообразных пищевых концентратов быстрого приготовления: первые, вторые, третьи блюда, закуски, каши, крупы, овощные и фруктовые порошки, которые используются в хлебопекарной, кондитерской промышленности, как компонент сухих смесей детского питания [25, 89].

Прошедший сушку продукт не критичен к условиям хранения и стоек к развитию микрофлоры. До года сухие продукты могут храниться без специальной тары (при низкой влажности окружающей среды), при этом потери витаминов составляют 5 – 15%. В герметичной таре сухой продукт может храниться до двух лет. Сушка продуктов дает их уменьшение в объеме в 3 – 4 раза, а в массе в 4 – 8 раз по сравнению с исходным сырьем (в зависимости от его вида) [43, 147].

Работа Хейфеца И.Б. посвящена разработке способов, обеспечивающих производство из крупяного сырья концентратов, не требующих варки. Им разработан способ получения концентратов из крупяного сырья, сочетающий гидратацию, замораживание и инфракрасную обработку, определены режимы инфракрасной обработки, обеспечивающие высокое качество готового продукта из перловой крупы. Термообработку производили в два этапа. На первом этапе продолжительность обработки составляла 4 мин при интенсивности 9 кВт/м², на втором этапе 7 мин при интенсивности 5 кВт/м² [74, 131, 132].

Зелинская Л.С. предложила технологический процесс переработки гречихи с использованием ИК-излучения, который позволяет снизить дробимость зерна, за счет чего увеличивается выход ядрицы на 5 – 7% против достигнутого на гречезаводах. Она установила, что микронизация гречихи и крупы приводит к полному уничтожению микрофлоры, что благоприятно сказывается на хранении крупы. Переработка гречихи с применением ИК-излучения способствует получению гречневой крупы с улучшенными потребительскими достоинствами, в частности с уменьшением времени ее варки при увеличенных значениях коэффициентов объемного и весового привара каши. С помощью данного способа обработки можно удовлетворить специфические требования к технологическому процессу: сохранение в продуктах питательных веществ и витаминов, ароматических и вкусовых свойств [55].

Гунькин В. А. разработал способ получения ржаных хлопьев и получил готовый продукт из микронизированного зерна ржи, установил возможность использования ржаных хлопьев в хлебопечении с целью обогащении хлеба биологически ценными веществами и пищевыми волокнами [35]. Полученные результаты легли в основу НТД на ржаные хлопья из микронизированного зерна и на новые сорта хлеба с использованием микронизированных продуктов из зерна ржи. Показал, что для получения ржаных хлопьев, наряду с доброкачественным зерном, может быть использовано проросшее зерно ржи. Ввел показатель эффективности ИК-обработки, плотности зерновки ржи для оперативного контроля производственного процесса [36].

Способ производства круп быстрого приготовления, предложенный рядом авторов [103], предусматривает обработку крупы в растворе крахмального клейстера с концентрацией 0,5 – 1,0 % при температуре 90 – 100°С в течение 5 – 15 минут и нагрев крупы до 170 – 200°С инфракрасным излучением с длиной волны 0,9 – 1,1 мкм и плотностью лучистого потока 26 – 32 кВт/м² в течение 10 – 15 сек. При инфракрасном облучении, благодаря выбору оптимальных режимов, влага с наружной поверхности зерновки проникает внутрь оболочки, которая подсушивается и становиться более хрупкой. Примерно на 10 – 15 секунде из-за увеличения давления пара в оболочке каждая зерновка разрывается.