Технология производства пшеничных хлопьев

Обновлено: 18.09.2024

Формула изобретения

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мукомольно-крупяной промышленности и, в частности, предназначено для производства крупяного продукта из зерна пшеницы в виде хлопьев.

Известен способ производства продукта, готового к употреблению, предусматривающий очистку исходного сырья от примесей и пыли, калибровку зерна до одинаковых размеров, обработку острым паром с давлением от 1,5 до 4,0 кг/см и температурой от 100 до 300°С и расплющивание в валковой дробилке с образованием хлопьев, которые высушивают до влажности 10%. Очистку проводят путем обрушивания или полирования зерна, воздушной аспирации и промывания водой при температуре окружающей среды [1].

Недостатком известного способа является невысокий выход продукта и его низкое качество.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства продукта, готового к употреблению, предусматривающий очистку зерна от примесей, обработку его ИК-лучами в течение 20-30 с до влажности 6-8%, не допускающую подсушивания и поджаривания зерен, и непосредственно после ИК-обработки плющение его в хлопья толщиной 1,0-1,2 мм [2].

Недостатком данного способа является низкий выход и невысокое качество готового продукта, что обусловлено ИК-обработкой зерна пшеницы в сухом состоянии, в результате чего происходит недостаточная деструкция крахмала при обработке ИК-лучами и при плющении, а также образуется большое количество крошки. Кроме этого, получаемый готовый продукт обладает пониженной биологической ценностью, так как данный способ обработки не приводит к снижению активности ингибиторов трипсина зерна пшеницы, являющихся серьезным антипитательным фактором.

Задачей изобретения является увеличение выхода, улучшение качества и повышение биологической ценности готового продукта.

Технический результат состоит в получении продукта, готового к употреблению, с большим выходом, обладающего высокой пищевой и биологической ценностью; полученный продукт имеет улучшенное качество и лучше усваивается организмом человека.

Замачивание зерна в воде осуществляется воздушно-водяным способом, включающим в себя смену воды, промывку зерна, аэрирование воздухом, подавление микрофлоры путем добавления хлорной извести. Замачивание в воде необходимо как для протекания в дальнейшем при ИК-обработке деструктивных процессов (клейстеризации и декстринизации крахмала) в зерне, так и для инактивации ингибиторов трипсина. При замачивании зерно наклевывается и происходит глубокая перестройка всего ферментного комплекса, сопровождающаяся полной инактивацией ингибиторов протеиназ. Кроме того, влажное зерно становится более пластичным.

Сушка зерна после замачивания необходима для предотвращения слеживания зерна с высокой влажностью, а также для более равномерного размещения увлажненного зерна на ленте транспортера перед интенсивным ИК-нагревом, что в свою очередь предотвращает появление обгоревших зерен пшеницы.

Сушка зерна осуществляется ИК-лучами. При медленном ИК-нагреве зерна происходит его постепенная сушка. Влага, содержащаяся в зерне, удаляется из него, не нарушая структуры зерна. Скорость нагрева зависит от плотности падающего потока ИК-излучения; чем больше плотность падающего потока, тем выше скорость нагрева зерна.

Сушка зерна пшеницы происходит при длине волны ИК-лучей 0,9-1,1 мкм и плотности падающего потока 12-14 кВт/м 2 в течение 2,5-3,0 мин. В результате влажность зерна уменьшается до 30-32%. Зерно нагревается до температуры 45-50°С.

При ИК-излучении с длиной волны менее 0,9 мкм и плотности лучистого потока менее 12 кВт/м 2 происходит очень слабый нагрев зерна, что существенно удлиняет процесс сушки во времени. При ИК-облучении с длиной волны более 1,1 мкм и плотности лучистого потока более 14 кВт/м 2 начинаются процессы структурного изменения зерна, а также происходит обугливание отдельных зерен.

Время обработки 2,5-3,0 мин обусловлено необходимостью испарения воды из зерна и его нагрева до температуры сушки 45-50°С.При обработке в течение менее 2,5 мин сушки зерна не происходит, а при обработке в течение более 3,0 мин зерно начинает перегреваться и чрезмерно поджариваться.

При температуре сушки зерна более 50°С происходит нецелесообразное увеличение энергозатрат, начинается процесс поджаривания отдельных зерен. При температуре менее 45°С сушка зерна протекает очень медленно.

Конечная влажность после сушки 30-32% обеспечивает то количество воды в зерне, которое необходимо для участия в процессе вспучивания, а также для разрушения структуры зерна пшеницы (декстринизации и клейстеризации крахмала) при дальнейшей ИК-обработке и плющении. Если конечная влажность составляет менее 30%, то деструктивные процессы в зерне протекают менее интенсивно и качество готового продукта получается невысоким. При влажности более 32% зерно слеживается и может прорасти, кроме того значительно возрастают энергозатраты, связанные с ИК-обработкой и плющением в хлопья.

При ИК-излучении с длиной волны менее 0,9 мкм и плотности лучистого потока менее 18 кВт/м 2 происходит значительное разрушение ферментов и витаминов, что снижает питательную ценность продукта. При использовании лучистого потока с длиной волны более 1,1 мкм и плотности лучистого потока более 20 кВт/м 2 большая часть лучистого потока поглощается поверхностными слоями зерна, что приводит к их значительному перегреву и, как следствие, к обугливанию.

При обработке зерна до температуры менее 160°С происходит недостаточная декстринизация крахмала, незначительно увеличивается количество водорастворимых веществ, следовательно продукт имеет низкое качество. При обработке ИК-лучами зерна до температуры более 170°С происходит его обгорание.

Время обработки 100-115 с обусловлено необходимостью нагрева зерна до заданной температуры. При обработке зерна в течение менее 100 с в нем не происходит необходимых биохимических изменений. При обработке зерна в течение более 115 с происходит его обгорание.

Зерно плющат в горячем состоянии с температурой 150-160°С, снижение которой после ИК-обработки обусловлено свободной конвекцией воздуха.

Плющение зерна при температуре 150-160°С и влажности 12-13% обусловлено наличием в нем клейстеризованного крахмала, имеющего характер геля. Зерно при этом пластично, гранулы крахмала связаны молекулярными нитями, что сообщает гелю определенную прочность, которая возрастает при охлаждении зерна после плющения.

При температуре зерна менее 150°С и влажности менее 12% оно не обладает достаточной пластичностью и, как следствие этого, образуется много крошки при плющении, в результате чего снижается выход готового продукта.

При плющении зерна с влажностью более 13% готовый продукт (хлопья) нестоек при хранении и требует дополнительного подсушивания. При температуре более 160°С интенсифицируется процесс испарения влаги из зерна, что приводит к возрастанию его хрупкости при плющении.

При толщине хлопьев 0,6-0,7 мм выход готового продукта составляет 96-98% с высокими качественными показателями хлопьев.

При плющении зерна в хлопья толщиной менее 0,6 мм образуется много крошки, что снижает выход готового продукта. При плющении зерна в хлопья толщиной более 0,7 мм снижается качество готового продукта вследствие его недостаточной механодеструкции.

Способ осуществляется следующим образом:

Пример 1. Зерно пшеницы влажностью 12% очищают от примесей, замачивают 35 часов при температуре воды 18°С до влажности 38%, сушат ИК-лучами при длине волны 0,9 мкм и плотности лучистого потока 12 кВт/м 2 в течение 2,5 мин до влажности 32%, подвергают ИК-обработке при длине волны 0,9 мкм и плотности лучистого потока 18 кВт/м 2 в течение 100 с.Температура внутри зерна достигает 160°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,6 мм.

Выход хлопьев составляет 96%, количество декстринов - 12,5%, содержание водорастворимых веществ - 18,2%, насыпная масса хлопьев - 190 г/л. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 2. Зерно пшеницы влажностью 13% очищают от примесей, замачивают 35 часов при температуре воды 19°С до влажности 39%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,0 мкм и плотности лучистого потока 13 кВт/м 2 в течение 2,8 мин до влажности 31%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,0 мкм и плотности лучистого потока 19 кВт/м 2 в течение 110 с. Температура внутри зерна достигает 165°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,6 мм.

Выход хлопьев составляет 97%, количество декстринов - 13,0%, содержание водорастворимых веществ - 19,0%, насыпная масса хлопьев - 180 г/л. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 3. Зерно пшеницы влажностью 14% очищают от примесей, замачивают 35 часов при температуре воды 20°С до влажности 40%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,1 мкм и плотности лучистого потока 14 кВт/м 2 в течение 3,0 мин до влажности 30%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,1 мкм и плотности лучистого потока 20 кВт/м 2 в течение 115 с. Температура внутри зерна достигает 170°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,7 мм.

Выход хлопьев составляет 98%, количество декстринов - 14,0%, содержание водорастворимых веществ - 20,0%, насыпная масса хлопьев - 170 г/л. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Для доказательства оптимальности предложенных в формуле изобретения параметров проведены дополнительные исследования с использованием запредельных значений.

Пример 4. Зерно пшеницы влажностью 11% очищают от примесей, замачивают 34 часа при температуре воды 17°С до влажности 37%, сушат ИК-лучами при длине волны 0,8 мкм и плотности лучистого потока 11 кВт/м 2 в течение 2,0 мин до влажности 34%, подвергают ИК-обработке при длине волны 0,8 мкм и плотности лучистого потока 17 кВт/м 2 в течение 90 с. Температура внутри зерна достигает 140°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,5 мм.

Выход хлопьев составляет 95%, количество декстринов - 10,0%, содержание водорастворимых веществ - 16,0%, насыпная масса хлопьев - 210 г/л. Происходит частичная инактивация ингибиторов трипсина.

Пример 5. Зерно пшеницы влажностью 15% очищают от примесей, замачивают 36 часов при температуре воды 21°С до влажности 42%, сушат ИК-лучами при длине волны 1,2 мкм и плотности лучистого потока 15 кВт/м 2 в течение 3,5 мин до влажности 28%, подвергают ИК-обработке при длине волны 1,2 мкм и плотности лучистого потока 21 кВт/м 2 в течение 120 с. Температура внутри зерна достигает 190°С. Затем зерно плющат на валках в хлопья толщиной 0,8 мм.

Выход хлопьев составляет 85%, количество декстринов - 15,0%, содержание водорастворимых веществ - 22,0%, насыпная масса хлопьев - 180 г/л. Происходит инактивация ингибиторов трипсина.

Таким образом, при использовании режимных параметров по примеру 4 снижается выход хлопьев, уменьшается количество декстринов, водорастворимых веществ, увеличивается насыпная масса хлопьев, в то же время реализация способа по примеру 5 позволяет повысить количество декстринов и водорастворимых веществ, снизить насыпную массу хлопьев, однако при этом происходит обгорание зерна, вследствие чего уменьшается выход хлопьев. Как в примере 4, так и в примере 5 происходит инактивация ингибиторов трипсина.

1. 1, 115, 513. Rye flakes, A. Heyman А.В. April, 1966 [24 May, 1965] № 21976/65 Heading A2Q, A23L 1/10.

Пищевая ценность зерна и продуктов его переработки определяется химическим составом, усвояемостью веществ, образующих их, и колеблется в зависимости от многих факторов. Зерновые культуры, относящиеся к разным семействам, отличаются не только соотношением питательных веществ, но и их составом и свойствами.

Зерно злаков не имеет резких различий по количеству содержащихся веществ, но характеризуется определенными особенностями. Ядро пленчатых культур после удаления цветковой пленки по содержанию основных веществ приближается к химическому составу голозерных злаков. Белки - важнейшие вещества, входящие в состав любой живой клетки. Их содержание в зерне, состав и свойства определяют технологические и пищевые достоинства продуктов переработки зерна.

Так, ржаные и ячменные хлопья богаты пищевыми волокнами, поэтому их хорошо применять для очистки организма, при ожирении, запорах, сахарном диабете. Пектиновые вещества в ржаных хлопьях способствуют выведению из организма токсичных веществ, радионуклидов, пестицидов, а высокое содержание в жирах ячменя и пшеницы токоферолов позволяет рекомендовать ячменные и пшеничные хлопья людям с заболеваниями печени, кожи и беременным женщинам. В пшеничных хлопьях достаточно высокое содержание незаменимых полиненасыщенных кислот, что делает их полезными для нормализации обмена веществ, в частности холестеринового обмена, для улучшения состояния стенок кровеносных сосудов, повышая их эластичность. Особенностью пшенных хлопьев, как и хлопьев гречневых и гороховых, является высокое содержание железа, поэтому они рекомендуются при анемии, как продукт, повышающий содержание гемоглобина в крови. Высокое же содержание каротиноидов в пшенных хлопьях способствует нормальному росту детей, хорошему состоянию кожи и слизистых оболочек, здоровому состоянию роговой оболочки глаз, повышению сопротивляемости организма к инфекциям. Наличие в овсяных хлопьях водорастворимых слизеобразующих полисахаридов дает лечебный эффект и оказывает щадящее воздействие при желудочно-кишечных заболеваниях. Содержание в овсяных хлопьях очень важного в пищевом и диетическом отношении лицина благоприятно влияет на деятельность нервной системы, печени, препятствует развитию атеросклероза. Белки в гречневых хлопьях имеют высокое содержание водо- и солерастворимых фракций, что помогает полностью усваивать продукт организмом человека, а содержание витаминов В1, В2, Н6, РР, Е в хлопьях гречневых - самое высокое по сравнению с другими видами зернопродуктов. Кроме того, гречневые хлопья – богатый источник минеральных веществ, таких как калий, фосфор, марганец, медь и цинк. Все это делает гречневые хлопья продуктом здорового питания, обладающим высокой питательной ценностью, диетическим продуктом, рекомендуемый детям и беременным женщинам. Гороховые хлопья - хороший источник белков растительного происхождения. Так же хлопья гороховые очень удобны в приготовлении, поскольку варятся всего 15 - 20 минут, что в 6 - 7 раз меньше времени варки гороховой крупы, а при варке хлопья превращаются в пюреобразную массу, что облегчает их употребление детьми и пожилыми людьми. Зерновые хлопья остаются полностью естественным продуктом и являются современным видом питания. Хлопья требуют минимального времени варки (до 5-10 минут), а некоторые виды хлопьев не требуют варки вообще, что дополнительно сохраняет питательные и целебные вещества продукта.

При производстве зерновых хлопьев по желанию Заказчика НПО "АГРО-СИМО-МАШБУД" предлагает три различных варианта схем:

Первый вариант: короткая схема - используется только линия плющения. При использовании данной схемы Заказчик приобретает сырье (зерновую крупу 1-го и 2-го номеров) у других поставщиков.

Второй вариант: длинная схема с выработкой всех видов круп на крупозаводе с универсальной взаимозаменяемой технологией (пшеничной, ячневой, гороховой, кукурузной, овсяной) и отбором какой-то части круп 1-го и 2-го номеров (или всей крупы) на производство хлопьев. Особенностью такой технологической схемы является то, что при производстве крупы используется гидротермическая обработка зерна на пропаривателе непрерывного действия и паровых сушилках, что позволяет улучшить не только технологические свойства зерна, но и потребительские достоинства готовой продукции. Улучшение технологических свойств зерна заключается в повышении коэффициентов шелушения зерна и снижении его дробления, что в конечном итоге приводит к увеличению выхода крупы на 5..8%, снижению энергозатрат до 20%.

Третий вариант: наиболее перспективная и экономически целесообразная схема, в которой в качестве сырья используется шелушенное целое ядро. Для его производства используется часть технологической схемы универсального крупозавода, включая участок шелушения. Это значительно увеличивает процент выхода готовых хлопьев по отношению к исходному зерну, поскольку исключает все потери при переработке зерна в крупу, а также потери за счет невозможности использовать мелкие номера круп III, IV и более (Артек) для производства хлопьев.

При производстве овсяных и кукурузных хлопьев или овсяных хлопьев "Геркулес" и "Экстра" используется другое технологическое оборудование, чем в вышеотмеченной технологии (кроме линии плющения) и принципиально может быть построено по таким же трем схемам.

Изобретение относится к мукомольно-крупяной промышленности, в частности к производству пшеничных зародышевых хлопьев.

Недостатком данного способа являются высокая температура сушки агента, за счет чего разрушаются витаминовключения.

Известен способ производства ячменных хлопьев, включающий увлажнение зерна, отволаживание в течение 2-4 ч, пропаривание его при давлении пара 0,5-1 атм в течение 30-60 с, подсушивание воздуха при 80-90 o С, шелушение и плющение, при этом зерно перед плющением подвергают обработке инфракрасным излучением при плотности потока 26-28 кВт/м 2 в течение 15-20 с до достижения температуры внутри зерна 150-160 o С (см. а. с. СССР 1554869, кл. А 23 L 1/164).

Недостатком данного способа является высокая температура, достигаемая внутри зерна, за счет чего разрушаются витаминовключения, невысокое качество хлопьев.

Недостатком данного способа является невысокое качество хлопьев, большие затраты на производство.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, сводится к следующему: повышается качество хлопьев, полностью обеззараживаются хлопья, исключается возможность разрушения витаминовключений, уменьшаются затраты на производство.

Выход хлопьев путем обогащения составил 80-90%. Использование режимов с данными параметрами при производстве хлопьев дало возможность получить хлопья с высоким качеством без разрушения витаминовключений, обсемененность полностью уничтожена.

Таким образом, при использовании режимных параметров по примеру получили высокий выход хлопьев с хорошим качеством и средними физико-химическими и физико-механическими показателями, соответствующими требованиям диетологии (см. Справочник по диетологии. / под ред. Н.А.Самсонова, А.А.Покровского - М.: Медицина, 1992,- 464 стр.) (см. таблицу).

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества: - повышается качество пшеничных зародышевых хлопьев; - исключается возможность разрушения витаминовключений при температуре сушки воздуха 90-95 o С с одновременной стерилизацией хлопьев путем облучения, которая снижает микробиологическую обсемененность до нормы и стабилизирует качество хлопьев: - уменьшаются затраты на производство; - увеличивается срок хранения продукта.

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Куропаткина Ольга Викторовна, Андреева Алеся Адольфовна, Кирдяшкин Владимир Васильевич

Разработана технология производства диетических пшеничных хлопьев , готовых к употреблению , с использованием двухэтапной инфракрасной обработки с целью повышения ассортимента продуктов, вырабатываемых из цельного зерна пшеницы . Данная технология позволяет получить готовый продукт в виде хлопьев , обладающих нежной хрустящей консистенцией, с высокой степенью сохранения биологически активных веществ, присущих зерну пшеницы . Хлопья готовы к непосредственному употреблению без дополнительного кулинарного воздействия.

DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY OF READY-TO-EAT WHEAT FLAKES

The article describes the technology of production of dietary ready-to-eat wheat flakes . This method is based on using IR treatment consisting of two steps. This technology enables to get a finished product with perfect sensory characteristics. These flakes are ready-to-eat without any additional culinary treatment.

ISSN2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2014. № 2

- ПРОЦЕССЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТЫ

О.В. Куропаткина, А.А. Андреева, В.В. Кирдяшкин

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПШЕНИЧНЫХ ХЛОПЬЕВ, ГОТОВЫХ К УПОТРЕБЛЕНИЮ

Разработана технология производства диетических пшеничных хлопьев, готовых к употреблению, с использованием двухэтапной инфракрасной обработки с целью повышения ассортимента продуктов, вырабатываемых из цельного зерна пшеницы. Данная технология позволяет получить готовый продукт в виде хлопьев, обладающих нежной хрустящей консистенцией, с высокой степенью сохранения биологически активных веществ, присущих зерну пшеницы. Хлопья готовы к непосредственному употреблению без дополнительного кулинарного воздействия.

Пшеница, хлопья, готовые к употреблению, инфракрасное излучение, функциональные свойства.

Продукты быстрого приготовления из цельного зерна являются современным видом питания, соответствующим последним тенденциям в области здорового и рационального питания, а также позволяют существенно сократить время, затрачиваемое на приготовление пищи. Ассортимент продуктов, вырабатываемых из цельного зерна готовых к употреблению, довольно скуден. Хлопья быстрого приготовления, выпускаемые отечественной пищевой промышленностью, требуют перед употреблением в пищу дополнительной водно-тепловой обработки.

Цельное зерно пшеницы благодаря наличию в нем, в отличие от использующейся при выпечке хлеба муки, зародыша, алейронового слоя и оболочек, обладает диетическими и функциональными свойствами. Однако в настоящее время пищевая промышленность не выпускает хлопья из цельного зерна пшеницы, готовые к употреблению.

Введение в практику использования инфракрасного излучения при производстве зерновых продуктов быстрого приготовления получает все большее распространение.

Накопленный опыт использования инфракрасного излучения при производстве продуктов из цельного зерна в пищеконцентратной промышленности показывает, что данный способ имеет ряд преимуществ перед традиционной водно-тепловой обработкой благодаря целенаправленным и регулируемым изменениям качественных характеристик готового продукта.

Для получения зерновых продуктов, готовых к употреблению, используются хлопья из различных видов зерновых культур, полученные по специальной технологии, которая обеспечивает моменталь-ность их приготовления. При этом изменяются его механические и физико-химические свойства. Короткий период времени обработки способствует сохранению уровня витаминов и других биологически активных веществ в полученном продукте.

Целью работы являлась разработка технологических приемов инфракрасной обработки зерен пшеницы при производстве хлопьев, готовых к употреблению.

Объект и методы исследования

Экспериментальные исследования процессов обработки зерна пшеницы проводили на разработанном нами экспериментальном стенде (рис. 1).

Рис. 1. Экспериментальный стенд для интенсивной инфракрасной обработки слоя крупяного сырья:

1 - терморадиационная камера, 2 - излучатели, 3 - отражатели,

4 - сетчатый поддон, 5 - направляющие, 6 - тиристорный блок, 7-8 - термопары, 9 - термометр, 12 - вентилятор,

13 - нагреватель,14 - контактный термометр, 15 - диффузор,

16 - устройства автоматического взвешивания,

19 - исследуемый материал

Установка состоит из терморадиационной камеры 1 с металлическим поддоном для размещения на ней объектов исследования. Инфракрасных генераторов светлого излучения 2, расположенных над материалом обработки, и контрольно-измерительной и регистрирующей аппаратуры.

Стенд позволяет в реальном режиме регистрировать убыль массы обрабатываемого продукта, изменять мощность лучистого потока инфракрасного излучения и фиксировать внешнюю и внутреннюю температуру обработки материала.

Результаты и их обсуждение

Предварительные исследования, проведенные нами, показали, что для улучшения функциональных свойств зерна пшеницы лучше удалить некоторое количество оболочек, так как они насыщены бактериальной и грибной микрофлорой и неблагоприятно сказываются на работе желудочнокишечного тракта человека. Нами было установлено, что остаточное количество оболочек должно составлять 6-8 % от их общего количества, что позволяет использовать данное зерно в лечебных целях.

Подготовленное таким образом зерно пшеницы увлажняли до влажности 14-32 % и обрабатывали инфракрасным излучением с мощностью лучистого потока от 4 до 40 кВт/м2 .

Результаты эксперимента показали, что при исходной влажности 28 % происходят различные структурно-механические, биохимические и физико-химические изменения зерна пшеницы. При данных параметрах содержащаяся в пшенице влага превращается в пар, вызывая увеличение давления, приводящее к термодекструкции зерновки.

---1 - 36-33 кВт/гп2 -2- 32-34 кВт/™2 -3 - 20-22 кВт/м2

Рис. 2. Термограммы нагрева пшеничной крупы с использованием различных режимов обработки

При сохранении мощности лучистого потока на первоначальном уровне после резкого выброса пара, избыточное количество подаваемой энергии вызывало быстрый рост температуры крупы, и через 5-10 с ее поверхность начинала обгорать. Поэтому для поддержания температуры крупы на уровне, достигнутом при разрыве структуры, мощность потока автоматически снижалась. При этом тепло расходовалось только на испарение воды.

При воздействии интенсивного инфракрасного излучения на зерно происходит его обезвоживание, представленные на рис. 3 кривые четко отражают условия термодеструкции зерна при описываемых режимах обработки. Так, при мощности потока 3638 кВт/м2 залповый выброс пара составлял 5 %, при 30-32 кВт/м2 - 2 % от общего количества влаги в зерне, при мощности лучистого потока 20-24 кВт/м2 залпового выброса влаги не происходило.

В то же время при обработке крупы в течение 180 с., влажность снижалась до 20-24 % у второго и третьего образца соответственно, а у первого, обработанного с мощностью лучистого потока 3638 кВт/м2, влажность снижалась до 0 %. Поэтому, при влажности 18 % эксперимент заканчивали, так как в противном случае взорванная крупа теряла свои пластические свойства и получение из нее хлопьев не представлялось возможным.

Время обработай, с ^—1-36-38 кВт/м2 ^—2 - 32-34 кВт/м2 3 - 20-22 кВт/м2

Рис. 3. Кривые обезвоживания зерна пшеницы, полученные с использованием различных режимов ИК-излучения

Важнейшим свойством зерна пшеницы, обеспечивающим функциональные свойства и сохраняющим биологическую активность в полученном продукте, является содержание витаминов группы В. В качестве критерия оценки максимально допустимого времени термической обработки и качества готового продукта было выбрано содержания витамина В2, который содержится в зерне пшеницы в больших количествах.

На рис. 4 представлен график изменения содержания витамина В2 в зависимости от времени обработки интенсивным инфракрасным излучением.

Длительность темперирования, с

Рис. 4. Кинетика снижения количества витамина В2 при температурной обработки пшеничной крупы

Из графика видно, что оптимальным временем, в течение которого витаминная активность сохраняется на высоком уровне, является 120 с, после чего она резко снижается.

На рис. 5. представлено сравнение влияния процесса темперирования пшеничной крупы на качественные характеристики получаемых продуктов. В табл.1. приведена сравнительная характеристика пшеничных круп, после различных типов обработки.

Исходная пшеничная крупа Варено-сушеная крупа Крупа обработанная И К- Крупа обработанная ИК-

полученнаяпо излучением излучением, после

традиционной технологии темпертирования

■ Влажность □ Степень клейстеризации ■ Количество декстри нов ■ Количество водораствори мых веществ

Рис. 5. Влияние процесса темперирования пшеничной крупы на качественные характеристики получаемых продуктов

Сравнительная характеристика пшеничных круп после различных типов обработки

Показатель Цвет Запах Вкус Консистенция Время варки, мин

Исходная пшеничная крупа Свойственный данному виду продукта Вязкая 40-45

Пшеничная крупа, обработанная ИК-излучением Рассыпчатая 20-25

Пшеничная крупа, подвергнутая темперированию Рассыпчатая упругая 10-12

Из рис. 5 и табл. 1 видно, что дополнительная тепловая обработка с использованием энергии, полученной пшеничной крупой в процессе ее обработки инфракрасным излучением, увеличивает степень ее подготовки к употреблению в пищу за счет модификаций углеводного комплекса зерна и улучшает кулинарные достоинства без дополнительных энергозатрат.

Далее пшеничная крупа при помощи плющильного станка плющилась в хлопья толщиной 0,6 мм. Как известно, клеточные стенки растительного сырья состоят из клетчатки, которую человеческий организм переваривает с трудом, что делает питательные вещества, содержащиеся внутри растительной клетки, труднодоступными для желудочного сока. Механическая обработка, разрушая клеточные стенки, облегчает выход питательных веществ из клетки в экстракт или отвар. Увеличение поверхности, возникающее в результате плющения, также способствует повышению скорости диффузионных и биохимических процессов.

Обжаривание проводили при одностороннем облучении с мощностью лучистого потока 32-34 кВт/м2. Время обработки хлопьев определяли по остаточной влажности продукта на выходе из установки.

Рис. 6. Установка для инфракрасной обработки сырья УТЗ-4:

1 - бункер-дозатор с подъемным шибером,

2 - терморадиационные блоки, 3 - продукт, 4 - металлическая сетка, 5 - натяжной барабан, 6 - электродвигатель с частотным регулированием оборотов, 7 - приводной барабан

На рис. 7 и 8 представлены кривые зависимостей температуры и влажности пшеничных хлопьев от времени обжарки соответственно.

Рис. 7. График зависимости температуры пшеничных хлопьев в зависимости от времени обжарки

ний 6-7 %, температура образца перестает возрастать, это свидетельствует о том, что механически связанная влага испарилась из образца. При дальнейшем воздействии интенсивного инфракрасного излучения начинался процесс испарения химически связанной влаги, температура хлопьев резко возрастала до 135-140 °С, в результате чего нарушалась равномерность обжарки и происходило частичное обгорание поверхности.

Таким образом, оптимальным временем обжарки пшеничных хлопьев для придания свойств продукта, готового к употреблению, составляет 90 с. В результате пшеничные хлопья имеют нежную воздушную структуру, приятный аромат и цвет.

Рис. 8. График изменения влажности пшеничных хлопьев в процессе обжаривания

На отрезке времени с 42 до 80 с влажность пшеничных хлопьев снижается незначительно до значе-

Рис. 9. Качественные характеристики полученных продуктов

Сравнительная характеристика потребительских достоинств полученного продукта

Образцы пшеничных хлопьев Показатель

Влажность, % Время доведения до готовности, мин Органолептические показатели

цвет запах вкус, консистенция

Хлопья пшеничные, полученные по традиционной технологии 10-12 - Светлый бежевый, равномерный Характерный аромат пшеницы Хрустящие хлопья, вкус, соответствующий данному виду продуктов

Хлопья пшеничные обжаренные 6-7 - Золотистый со светлокоричневыми вкраплениями Обладает приятным ароматом орехов Хрустящие хлопья, вкус приятный сладковатый с привкусом топленого молока

Анализ результатов проведенных нами исследований показывает, что проведенная нами технологическая обработка пшеничной крупы способствует протеканию различных модификаций углеводного комплекса пшеничной крупы в полном объеме. Степень клейстеризации крахмалла у пшеничных хлопьев, полученных по описанной технологии, составляет 18,5 % после обжаривания, что на 10 % больше, чем у пшеничных хлопьев быстрого приготовления, полученных по традиционной технологии, и в 10 раз превышает их количество в исходной пшеничной крупе. Также увеличивается количество декстринов с 17 % у хлопьев, готовых к употреблению, до 26 % у полученных нами пшеничных хлопьев. Данные изменения структуры крахмала

повышают его атакуемость амилолитическими ферментами.

В результате проведенной работы был установлен оптимальный режим инфракрасной обработки, создающий условия для термодеструкции зерна пшеницы с исходной влажностью 28 %. Вода, превращаясь в пар, создает избыточное давление, в результате чего зерновка разрушается. Помимо изменения структурно-механических свойств происходят глубокие изменения биохимических свойств углеводного комплекса пшеницы. В ходе последующей выдержки крупы при температуре, близкой к 100 °С, происходит варка крупы в течение 120 с, вследствие чего увеличиваются содержание водорастворимых

веществ и повышается пищевая ценность и усвояе- технология позволяет без значительных изменений

мость готового продукта. Последующая обжарка аппаратурного оснащения линии расширить ассор-

завершает процесс приготовления пшеничных тимент продукции.

хлопьев, готовых к употреблению. Оригинальная

1. Гинзбург, А.С. Сушка пищевых продуктов / А.С. Гинзбург. - М.: Пищепромиздат, 1960. - 683 с.

2. Технология крупяных концентратов / В.Н. Гуляев, В.И. Кондратьев, Т.С. Захаренко, Т.Ф. Роенко. - М.: Агро-промиздат, 1989. - 200 с.

O.V. Kuropatkina, A.A. Andreeva, V.V. Kirdyashkyn DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY OF READY-TO-EAT WHEAT FLAKES

The article describes the technology of production of dietary ready-to-eat wheat flakes. This method is based on using IR treatment consisting of two steps. This technology enables to get a finished product with perfect sensory characteristics. These flakes are ready-to-eat without any additional culinary treatment.

__________Wheat, flakes, ready-to-eat, infrared radiation, functional properties.___________________________________________________

Некоторые считают, что подобного рода продукт не несет пользу организму человека. Мы решили развеять этот миф и встать на защиту хлопьев моментального приготовления: технологический процесс их производства абсолютно идентичен хлопьям, требующим варки – разница лишь в толщине самой хлопушки.

Рассказываем, как хлопья не требующие варки производят Лидские пищевые концентраты.

Из предварительно очищенных от загрязнений и пыли мешков крупа засыпается в распределитель, откуда по транспортеру передается сначала на весовое оборудование, затем на зерноочистительный сепаратор. Здесь происходит сортировка зерна и очистка его от различных примесей. Далее крупа следует в накопительный бункер, затем по винтовому конвейеру на участок пропаривания – процесс этот не быстрый и может занимать час-полтора. Спустя это время сырье подается в темперирующий бункер – для равномерного распределения влаги в ядре, после – в рабочую зону плющильного станка.

После плющения хлопья сушат в аэровибрационных сушилках, затем охлаждают, просеивают и отправляют продукт на расфасовку.

Здесь же на линии установлены контрольные весы в потоке, которые проверяют пачки на соответствие нужному весу. Упакованные хлопья проходят через металлодетектор. Если он срабатывает, пачка с хлопьями, внутри которой обнаружен металл, отбраковывается.

Читайте также: