Линия производства киселей на основе гречневого и ячменного крахмалов

Анализ современного уровня технологии изготовления сухих продуктов и основных тенденций ее развития показывает, что вместо изготовления сухих продуктов в виде порошков и гомогенных смесей во многих странах разрабатывают и внедряют способы получения продуктов в гранулах.

Кисель – традиционный и полезный напиток. Благодаря обволакивающему действию киселей, обусловленному прежде всего присутствием в нём крахмала, физиологически активные компоненты не раздражают слизистую и проявляют свою максимальную активность. Производство сухих гранулированных напитков на основе растительного сырья дает возможность получать новые пищевые продукты, обладающие повышенной питательной ценностью - вследствие обогащения их содержащимися в добавках микро- и макроэлементами, белками, витаминами.

Производство структурированных продуктов является одним из наиболее динамично развивающихся секторов пищевого производства. В связи с возросшей необходимостью производства продуктов высокого качества, стойких при хранении возникает необходимость в использовании компонентов, выполняющих функцию стабилизации. Для быстрорастворимых киселей и соков с мякотью назначение стабилизаторов заключается в обеспечении равномерного распределения плодово-ягодной мякоти.

Поэтому необходимо отметить, что помимо пищевой ценности крахмал, массовая доля которого в киселе составляет 20-25 %, играет роль структурообразователя и обеспечивает фиксацию консистенции продукта.

В качестве структурообразователя в производстве быстрорастворимых гранулированных напитков можно использовать гречневый и ячменный крахмалы, которые имеют ряд отличительных полезных свойств для питания человека.

Гречневый крахмал богат аминокислотами, железом, витаминами: В 1 , В 2 , В 6 , РР, Р, рутин. Хорошо усваиваются в организме содержащиеся в гречке минеральные вещества : йод, соли, кальций, фосфор. Щавелевая кислота положительно влияет на работу печени, кишечника.

В состав ячменного крахмала входит большое количество минералов и элементов, необходимых нашему организму, а именно: фосфор, кальций, калий, цинк, марганец и железо. Также входят медь, кремний, никель, молибден, магний, йод, бром, кобальт, стронций и хром, очень богат витаминами А, D, E, PP и практически всеми витаминами группы В. Среди лечебных свойств выделяется его способность очищать организм от токсинов и шлаков, содержится лизин (незаменимая аминокислота для образования белка), оказывающий противовирусное действие. Ячменный крахмал обладает диетическими свойствами, применяется для очистки организма при ожирении, проблемах с кишечником и сахарном диабете.

Для подтверждения органолептических показателей консистенции изучаемого продукта целесообразно изучить его структурномеханические характеристики с помощью реологических методов исследования.

Цель исследования – установление физико-механических свойств крахмалов из гречихи и ячменя. Рассматривая процесс струк-турообразования киселя, т.е. изучая механизм превращения гречневого и ячменного крахмалов в структурированную систему, выявили влияние колебания процентного содержания гречн евого и ячменного крахмалов в растворе на качество готового продукта.

Наиболее полную характеристику структурно-механических свойств продукта позволяют получить реологические кривые течения, описывающие поведение системы как при малых напряжениях сдвига, так и при больших значениях, приводящих к полному ее разрушению. Такой подход позволяет выявлять закономерности структурообразования киселя на основе гречневого и ячменного крахмалов, дает возможность составлять ре- цептуры, необходимые для производства качественного быстрорастворимого киселя на основе гречневого и ячменного крахмалов в соответствии с ГОСТ 18488-2000 и ГОСТ 15113-77.

Исследования проводились на ротационном вискозиметре «Реотест-2» в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности в 2010 г.

На рис. 1 дана зависимость напряжений сдвига от скорости сдвига 3,5 %-ых растворов крахмалов гречневого, ячменного и картофельного через 30 с после смешивания при температуре 100 ºС. Растворы гречневого и ячменного крахмала имеют более низкие показания напряжений сдвига, чем у картофельного.

У растворов гречневого и ячменного крахмала напряжения сдвига с увеличением скорости сдвига меньше, чем у картофельного, что недопустимо, так как сформировавшаяся структура раствора является недостаточной . Поэтому были проведены опыты с 5,5 %-ными растворами крахмалов (рис. 2).

Рис. 1.

Растворы

— Гречневого крахмала

— Картофельного крахмала Ячменного крахмала

Растворы

—Гречневого крахмала

—Картофельного крахмала

— Ячменного крахмала

Из рис. 3 следует, что напряжения сдвига раствора 5,5 % -го картофельного крахмала резко возрастают с увеличением скорости сдвига. Это говорит о том, что раствор чрезмерно вязок, в то время как растворы гречневого, ячменного крахмалов не проявляют такого свойства.

Вместе с этим наблюдается еще большее увеличение напряжений сдвига у раствора картофельного крахмала через 30 мин после начала набухания крахмальных зерен, а напряжения сдвига в растворе гречневого и ячменного крахмала выросли незначительно. Это значит, что по мере остывания гречневого и ячменного растворов крахмал незначительно загустел, и при этом напряжения сдвига стали соответствовать 3,5 % -му раствору картофельного крахмала через 30 мин после начала смешивания при температуре 100 0С (рис. 4).

Растворы

----Гречневого крахмала Картофельного крахмала Ячменного крахмала

Рис. 3

Рис. 4

Растворы

—Гречневого крахмала

—Картофельного крахмала

— Ячменного крахмала

На рис. 5 и 6 приведены кривые 5,5 %-ных растворов гречневого и ячменного крахмалов и 3,5 %- го раствора картофельного крахмала.

Из рис. 5, 6 можно сделать вывод, что для получения продукта хорошего качества из гречневого и ячменного крахмала необходимо использовать большее количество крахмала, нежели в производстве киселя из картофельного крахмала.

Растворы

• —    Гречневого крахмала

—Картофельного крахмала

• —    Ячменного крахмала

  

  Рис.6

  
  

Растворы

—Гречневого крахмала

—Картофельного крахмала

— Ячменного крахмала

Изменение рецептуры киселей на гречневом и ячменном крахмалах, так же как и изменение физико-химических свойств смеси, предполагает определённые изменения в технологии производства.

Структурная технологическая и машинно-аппаратурная схемы линии производства киселей на основе гречневого и ячменного крахмала, представлены на рис. 7 и 8.

Рис. 7. Структурная схема технологической системы: I - подсистема образования готовой продукции, имеющая операторы: A - упаковка изделий в тару; В - сушка и классификация гранул; II - подсистема формирования быстрорастворимых гранул с заданной структурой, имеющая операторы: С 2 - образование гранул; С 1 - смешивание исходного сырья; III - подсистема хранения и подготовки сыпучего сырья, имеющая операторы: D 3 - хранение ячменного крахмала; D 2 - хранение сахарного песка; IV - подсистема получения концентрированного сока, имеющая оператор: D 1 - концентрирование плодово- ягодного сока; V - подсистема первичной подготовки плодово-ягодного сырья, имеющая операторы: Е - измельчение и выжим плодов о-ягодного сока; J - отбор доброкачественного сырья; G - сортировка плодово-ягодного сырья, мойка, сушка.

Рис. 8. Машинно- аппаратурная схема линии

Система машин представлена в виде технологической линии комплекса оборудования. Линия универсальна и разделена на три блока. Первый блок – подготовка и хранение крахмала, второй блок – приготовление концентрированного сока, и третий блок – приготовление гранул, сушка и упаковка .

На основе этих исследований можно сделать заключение что оборудование, применяемое для производства киселей на основе картофельного крахмала, можно положить в основу компоновки механизированной поточной линии с изменением рецептуры.