1.5. Цель и задачи исследования

Целью нашего исследования является разработка и внедрение энергосберегающей техники и технологии производства продуктов быстрого приготовления (круп и хлопьев) из крупяного крахмалосодержащего сырья (гречневая, рисовая и перловые крупы) с повышенной энергетической ценностью и функциональными свойствами.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие конкретные задачи:

• разработать технологические приемы подготовки крупяного сырья к интенсивной инфракрасной обработке;

• выбрать оптимальные параметры инфракрасного облучения крахмалосодержащего крупяного сырья;

• определить режимы дополнительной водно-тепловой обработки крупяного сырья, используя энергию инфракрасного излучения;

• определить микробиологические показатели, функциональные и биохимические свойства, качество и потребительские достоинства полученных крупяных продуктов;

• обосновать технологический процесс производства хлопьев, не требующих варки из крахмалосодержащего крупяного сырья, с использованием интенсивной инфракрасной обработки;

• разработать аппаратурное оформление процесса термообработки;

• разработать исходные требования к техническому заданию на линию производства продуктов из крупяного крахмалосодержащего сырья;

• провести опытно-промышленную проверку технологии и линии по производству круп быстрого приготовления и хлопьев, не требующих варки, из крупяного крахмалосодержащего сырья;

• разработать техническую документацию на крупы быстрого приготовления и хлопья, не требующие варки.

Глава 2. Объекты и методы исследования

1. Характеристика объектов исследования

Исследование проводили на крахмалосодержащих крупах:

• Перловая крупа № 1 – 2, освобожденная от цветковых пленок. Крупа №1 характеризуется проходом через сито с диаметром отверстий 4,0 мм и сходом с сита с диаметром отверстий 3,0 мм, крупа №2 – соответственно 3,0 и 2,5 мм, ГОСТ 5784–60 с внесенными изменениями от 07.01.1997 г.

• Гречневая крупа, ядрица 1 сорта, выработанная из пропаренного зерна, не проходящая через сито из решетного полотна с продолговатыми отверстиями 1,6×2,0 мм, ГОСТ 5550–74 с внесенными изменениями от 01.01.1996 г.

• Рис шлифованный, круглозерный, 1 сорта с небольшим количеством семенных оболочек (до 3,5 %) и шероховатой поверхностью, ГОСТ 6292–93;

• Варено-сушеные крупы (перловая, гречневая, рисовая), вырабатываемые по ГОСТ 19327-84 с внесенными изменениями от 09.01.2000г.

2. Методика и схема проведения исследования

Схема исследований приведена на рис. 2.2.1. Крупу перловую, гречневую и рисовую с влажностью 14 – 15% искусственно увлажняли водопроводной водой, приведенной в мелкодисперсное состояние, до влажности от 15 до 45 % с последующей отлежкой для равномерного распределения влаги [127].

Кроме того, исходные крупы подсушивали, вентилируя горячий воздух в тонком слое (1 – 2 см), до влажности от 14 до 5%. Влажность подсушенной крупы рассчитывали по убыли массы, исходя из уравнения баланса сушки [69].

Крупы различной влажности обрабатывали инфракрасным излучением разной мощности (от 15 до 45 кВт/м²). На экспериментальной установке, разработанной нами (рис. 2.3.1.1.), проводили исследования с единичными зернами, регулируя мощность излучения, падающего на крупу и наблюдая за обезвоживанием объекта.

Рисунок 2.2.1. Общая схема проведения исследования (основные этапы)

Визуально фиксировали процесс разрушения зерновки при выпаривании влаги. Мощность потока определяли по калибровочному графику зависимости Е = f(L), где L - расстояние между излучателем и объектом облучения (рис. 2.2.2.). Калибровочный график построен нами по формуле расчета плотности лучистого потока для единичного излучателя КГТ 220 – 1000, имеющего параметры: d_э = 1,27 мм, В_э = 22,3 Вт/(см²·стер), длина излучателя = 30 см [106].

Рисунок 2.2.2. Калибровочный график