Исследование гранулометрического состава и цвета муки, используемой для производства функциональных макаронных изделий

Основным сырьем для производства макаронных изделий являются высшие сорта крупитчатых продуктов помола высокотвердозерных сортов пшеницы ботанических видов Triticum durum и Triticum turgidum. В России и Казахстане такие продукты помола называют крупкой, в Италии - сэмола, в Англии (и англоязычных странах) - семолина [1, 2].

Макаронные изделия из крупки имеют в сухом виде янтарно-желтый, золотистый цвет, высокую прочность и стекловидный излом, после длительной варки оставляют прозрачную варочную воду, не теряют своей формы, не склеиваются между собой, имеют светло-желтый цвет, приятный аромат и вкус.

Технология макаронных изделий относится к экструзионным технологиям, так как показатели качества готовой продукции обусловлены уровнем механического давления при их прессовании, создаваемым на основе использования крошкообразной (гранулированной) тестовой массы после замеса с влажностью в пределах 32-34%.

Крупка, используемая при производстве макаронных изделий, является полидисперс-ной системой, т.е. относится к классу физических объектов, свойства которых определяются именно свойствами дисперсных частиц и их взаимодействием в водной среде. Крупность помола макаронной крупки также обусловливает её цвет и как следствие получаемых из неё макаронных изделий, т.е. обусловливает один из основных потребительских показателей качества готовой продукции [3-5].

Поэтому изучение гранулометрического состава пшеничной муки, макаронной крупки, полидисперсной кукурузной, овсяной, нутовой, чечевичной, амарантовой муки и морковного порошка, используемых в производстве функциональных макаронных изделий и их цветовых характеристик является актуальной задачей для макаронной промышленности.

Объекты и методы исследования

Для проведения исследований использовали муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта, макаронную муку (крупку), муку из зерновых, бобовых, масличных и овощных культур и применяли методы контроля гранулометрического состава, белизны и цветовых характеристик указанных поли-дисперсных систем.

Гранулометрический состав различных проб муки и порошков определяли с помощью информационно-измерительной системы (ИИС) на базе прибора «ГИУ-1» (рис. 1).

Рисунок 1 - Информационно-измерительная система ГИУ-1 для определения гранулометрического состава порошкообразных материалов

Принцип действия оптического грану-лометра «ГИУ-1», созданного на базе микроскопа «Биолам-И» основан на анализе изображений электронного микроскопирования пробы порошка, нанесенного на предметное стекло. В специализированном программном обеспечении производится автоматический поиск и подсчет частиц, оценивается свето- пропускная способность частиц, их размеры, вытянутость, гладкость и площадь [6]. Диапазон измеряемых размеров частиц 1-250 мкм. Время обработки одного кадра 0,4с и время получения статистически достоверного ре- зультата (10 000 частиц) по каждой пробе – 10 мин.

Белизну муки определяли с помощью прибора «Белизномер Блик-Р3» по ГОСТ 26361-84 (рис. 2).

Рисунок 2 – Прибор «Белизномер Блик Р3» для определения белизны пшеничной и ржаной муки

Спектральная область работы белизно-мера Блик Р3 находится в пределах 540±50нм, диапазон измеряемых коэффициентов отражения - 45.....90%, среднее квадратичное от клонение измерений коэффициентов отражения - 0,3%, основная абсолютная погрешность измерения - 1,0% и количество автоматически измеряемых полей на приготовленной пробе 10шт. Время определения белизны одной пробы не более 60с.

Цветовые характеристики муки определяли с использованием прибора Chroma meter Cr-410 (рис. 3). Принцип действия трехпозиционного колориметра основывается на измерении коэффициента отражения световых волн от исследуемого образца. Прибор производит три замера при различных длинах волн, на основании результатов которых вычисляются координаты цвета в двух различных системах, а также желтизна [7].

Рисунок 3 – Прибор для определения цветовых характеристик муки «Chroma meter CR-410» - фирма «Konica Minolta» - Япония

Результаты и их обсуждения

Исследован гранулометрический состав пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта, макаронной крупки и других полидис-персных порошков, используемых в производстве функциональных макаронных изделий. Исследования проводились в Центре реологии пищевых сред ФГАНУ НИИХП (г. Москва, Российская Федерация).

Результаты исследований гранулометрического состава пшеничной хлебопекарной муки в.с., крупки, а также кукурузной, овся- ной, нутовой, чечевичной и амарантовой муки и морковного порошка приведены на рисунках 4 и 5 и в таблице 1, а цветовые характеристики в таблице 2.

Как видно из рисунков 4 и 5, гранулометрический состав более высокий у макаронной крупки, а более низкий у морковного порошка. В таблице 1 приведены значения среднего эквивалентного размера частиц проанализированных дисперсных систем и параметры их морфологических особенностей.

Рисунок 4 - Гранулометрический состав пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта, макаронной крупки, полидисперсной кукурузной и овсяной муки

Мука овсяная

Мука нутовая

Мука чечевичная

Мука амарантовая

Рисунок 5 - Гранулометрический состав полидисперсной нутовой, чечевичной, амарантовой муки и морковного порошка

Морковный порошок

Таблица 1 - Дисперсность различных видов муки и морфологическая особенность её частиц

Сырье	dэкв	Гладкость	Вытянутость	Светопропускная способность
Мука хлебопекарная высший сорт	107 мкм	2	1,66	0,86
Мука макаронная крупка	210 мкм	2,15	1,63	0,91
Кукурузная мука	68 мкм	2,33	1,93	0,78
Овсяная мука	56 мкм	2,08	1,85	0,76
Нутовая мука	66 мкм	2,28	1,94	0,77
Чечевичная мука	49 мкм	2,01	1,71	0,74
Амарантовая мука	69 мкм	2,19	1,81	0,78
Морковный порошок	72 мкм	2,05	1,75	0,8

Анализ данных таблицы 2 показал, что морковный порошок и макаронная крупка по показателю желтизны имеют высокие показатели.

Цвет изделий зависит от цвета основного и дополнительного сырья и условий ведения технологического процесса производства. Изделия, приготовленные из мака- ронной муки твердой пшеницы, будут иметь более желтый цвет. Белый или слегка кремовый цвет характерен для изделий из хлебопекарной муки. Внесение добавок, например, морковного порошка, обусловливает получение необходимого товарного вида для функциональных макаронных изделий.

Таблица 2 - Цветовые характеристики дисперсных систем, контролируемые с помощью приборов CR-410 и Блик- Р3

№	Вид муки	CR-410				Блик Р-3
		L	a	B	желтизна	белизна, ед.пр.Р3-БПЛ
1	Пшеничная хлебопекарная мука в/с	92,99	0,425	9,345	0,101	56,4
2	Макаронная крупка	87,935	1,39	23,745	0,270	16,5
3	Амарантовая мука	82,46	1,2	12,51	0,152	26,2
4	Нутовая мука	88,68	1,4	16,31	0,184	17,5
5	Кукурузная мука	88,39	1,45	17,66	0,199	17,5
6	Овсяная мука	86,09	0,84	11,6	0,135	5,5
7	Чечевичная мука	86,89	-0,9	12,07	0,139	1,7
8	Морковный порошок	80,71	15,585	32,39	0,402	-

Выводы

На основании полученных экспериментальных данных:

• -    установлен гранулометрический состав различных видов муки и их цветовые характеристики;

• -    показано, что макаронная крупка, в сравнении с другими видами муки имеет наибольшие показатели по размеру частиц и по желтизне;

• -    можно рекомендовать для регулирования цвета макаронных изделий использование морковного порошка;

• -    возможно регулирование химического состава макаронных изделий, с учетом их функциональной направленности, за счет использования предлагаемых видов муки.