Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Производство крупяных продуктов 7
1.1. Общая характеристика и химический состав пшеницы 7
1.2. Технология производства продуктов из пшеницы 15
1.3. Технология производства хлопьев из различных крупяных культур 16
1.4. Влияние подготовки зерна на качество хлопьев... 23
1.5. Гидротермическая обработка пшеницы 25
1.6. Влияние ГТО на физике- и биохимические показатели продуктов из пшеницы 28
1.7. Нормы качества быстроразваривающейся крупы и хлопьев из пшеницы, вырабатываемых в России и за рубежом 29
1.8. Прочностные и упруго - пластичные свойства зерна и крупы 31
1.9. Инфракрасное облучение пищевых продуктов 35
1.9.1.Физика ИК-обработки пищевых продуктов 36
1.10. Заключение по обзору литературы и задачи исследования 39
Глава 2,Материалы и методы исследования 41
2.1. Материалы 41
2.2. Методы исследования 41
2.3. Анализ биохимического состава зерна 43
2.4. Характеристика диномометрического прибора 45
2.5. Характеристика лабораторной ИК - установки 46
Глава 3. Экспериментальная часть 48
3.1. Исследование различных способов производства хлопьев из твердой пшеницы 48
3.1.1. Влияние увлажнения на показатели качества хлопьев 50
3.1.2. Влияние длительности отволаживания на качество хлопьев 53
3.1.3. Влияние длительности пропаривания на характеристику хлопьев 55
3.1.4. Комплексное влияние увлажнения, длительности отволаживания и пропаривания на характеристику хлопьев 57
3.1.5. Оптимизация параметров основных операций технологии хлопьев из твердой пшеницы 59
3.1.6. Получение хлопьев из крупы с разным выходом 62
3.1.7. Влияние рабочего зазора между вальцами на толщину и качество хлопьев 67
3.1.8. Кинетика сушки крупы и хлопьев 72
3.1.9. Исследование возможности интенсификации разработанной технологии 75
3.1.9.1. Эффективность дополнительного пропаривания крупы перед плющением 75
3.1.9.2. Пропаривание зерна проходящим паром 84
3.1.9.3. Эффективность темперирования и продолжительного пропаривания крупы перед плющением 87
3.2. Разработка интенсифицированных технологий производства хлопьев 91
3.3. Обработка зерна водой с температурой близкой к температуре кипения 96
3.4. Экспериментальное исследование процесса обработки зерна ИК - излучением 102
Сравнительные показатели качества хлопьев, полученных по разным вариантам технологий 110
3.5. Изучение упруго - пластических свойств крупы, идущей на плющение 114
3.5.1. Влияние увлажнения и различных режимов пропаривания на упруго - пластические свойства 114
3.5.2. Влияние увлажнения, длительности отволаживания и различных режимов пропаривания на упруго - пластические свойства 129
3.5.3. Влияние различной длительности пропаривания на упруго - пластические свойства 136
4 3.5.4. Влияние пропаривания в проходящем паре на упруго — пластические свойства 137
3,6. Физико- и биохимические свойства пшеничных крупяных продуктов 143
3.6.1. Зольность твердой пшеницы и продуктов ее переработки 143
3.6.2. Биохимические свойства пшеничных хлопьев 146
3.6.2.1. Белковый комплекс 147
3.6.2.2. Углеводный комплекс 148
3.6.2.3. Набухаемость 151
3.6.2.4. Переход сухих веществ в варочную воду 152
3.6.2.7. Хранение крупяных продуктов 153
Глава 4. Экономическая эффективность разработанного способа 155
Основные выводы и рекомендации... 157
Список литературы
- Технология производства хлопьев из различных крупяных культур
- Анализ биохимического состава зерна
- Влияние длительности отволаживания на качество хлопьев
- Изучение упруго - пластических свойств крупы, идущей на плющение
Введение к работе
Как известно, основную часть углеводов, белка, витаминов группы В -Вь Вг и РР житель России получает потребляя продукты из зерна разных культур — муку и крупу.
Муку традиционно получают из зерна пшеницы и ржи, для производства крупы используют 8 и более зерновых и бобовые культуры. При переработке зерна в муку и крупу практически всегда мы встречались с явным несоответствием количества полученных продуктов и их качеством. Неравномерное распределение питательных и биологически активных веществ в зерновке приводит к тому, что, получая продукты с хорошими потребительскими достоинствами, теряют значительную часть белка, витаминов, минеральных веществ в побочных продуктах и отходах.
Такое положение особенно характерно для зерна пшеницы мягкой и твердой. Из особенно ценной твердой пшеницы вырабатывают муку для производства макаронных изделий, а также пшеничную ("Полтавскую") номерную крупу. Выход таких продуктов при содержании эндосперма в зерновке порядка 80 - 85% составляет при необходимом их качестве, как правило - 60 - 65%.
Это свидетельствует о явно недостаточной степени использования зерна для пищевых целей.
В то же время, повышение выхода, как муки так и крупы, приводят к существенному снижению потребительских достоинств.
Кроме того, низкий выход муки и крупы существенно повышает стоимость как крупы, так и макаронных изделий из муки.
Более высокая степень использования зерна средствами современной технологии возможна, но это приводит, как указывалось выше, к снижению потребительской ценности продуктов.
Поставленная задача представляется весьма актуальной и ее решение будет иметь научное и народнохозяйственное значение.
Такими продуктами могут быть зерновые хлопья, получаемые по более совершенной технологии, обеспечивающей более полное использование возможностей зерна как по их выходу, так и пищевой ценности.
Цель и задачи исследования. Основной целью исследования явилось: разработать рациональную ресурсосберегающую технологию производства быстроразваривающихся зерновых хлопьев, а также некоторых ее вариантов применительно к конкретным условиям различных производств. В соответствии с поставленной целью были определены следующие конкретные задачи исследования: обосновать и экспериментально проверить эффективность различных технологических процессов производства зерновых хлопьев; предложить рациональную технологию выработки хлопьев из твердой пшеницы; - установить оптимальные режимы основных операций технологии увлажнения, отволаживания, пропаривания, шелушения зерна, плющения крупы; исследовать возможность существенного повышения выхода готовой продукции за счет предлагаемых технологических решений производства продуктов быстрого приготовления; изучить влияние реологических свойств зерна и крупы на качество получаемой готовой продукции - зерновых хлопьев; изучить закономерности влияния на реологические свойства крупы основных операций гидротермической обработки; определить основные биохимические и технологические показатели полученных продуктов с разным выходом; обосновать возможность использования интенсивных методов энергоподвода: высоких параметров пропаривания и ИК - обработки зерна и крупы на эффективность плющения последней в хлопья; разработать проект ТУ на хлопья из твердой пшеницы.
Научная новизна. Обоснована возможность существенного повышения степени использования зерна твердой пшеницы для продовольственных целей путем исследования интенсивных методов подготовки и переработки его в продукты быстрого приготовления - пшеничные хлопья.
На основе анализа строения и свойств анатомических частей зерновки показано, что операции гидротермической обработки зерна (степень увлажнения, длительность отволаживания, пропаривание) при определенных параметрах обеспечивают избирательное отделение плодовых и семенных оболочек с сохранением части алейронового слоя, что является причиной большого содержания питательных и биологически активных веществ в крупе -полуфабрикате и повышает его выход до 90% от массы пшеницы.
Снижение потерь макро- и микронутриентов объясняется, в том числе, исключительно низкой дробимостью ядра, что обеспечивает в процессе шелушения зерна более равномерное отделение плодовых и семенных оболочек практически без потерь эндосперма.
Впервые исследованы реолгические свойства крупы - полуфабриката, направляемого на плющение, выработанной из зерна, подготовленной при различных параметрах операций применяемой технологии.
Установлено, что наибольшее влияние на величину релаксации деформации и тем самым толщину частиц оказывает изменение влажности зерна, а также длительности отволаживания.
Показано, что величина вязко - упругого восстановления толщины хлопьев зависит прежде всего от увлажнения и параметров пропаривания, в меньшей степени от длительности отволаживания.
Экспериментально показано, что на толщину хлопьев существенно влияет скорость силового нагружения на объект, причем с ее снижением уменьшается толщина частиц.
Обоснованы параметры основных операций технологии производства хлопьев с повышенным выходом и пищевой ценностью, на основе их анализа предложены новые варианты процесса, защищенные патентами РФ № 2236151 и № 2236152 (2004год).
Показана целесообразность, при производстве продуктов быстрого приготовления, комбинирования увлажнения и пропаривания зерна, а также обработка полуфабрикатов ИК - излучением.
Практическая значимость. На основании экспериментальных исследований предложена рациональная технология производства зерновых хлопьев быстрого приготовления из твердой пшеницы с повышенным выходом (до 90% в расчете на очищенное зерно) и пищевой ценностью, установлено, что хлопья с таким выходом имеют лучшие технологические и потребительские характеристики.
Разработаны варианты технологических схем, применительно к различным наборам технологического оборудования: аппаратов для пропаривания, сушки, ИК - обработки.
Определены рациональные параметры основных операций предлагаемых технологий: степени увлажнения зерна, длительности его отволаживания, пропаривания и сушки, ИК - обработки.
Определены некоторые технологические, потребительские, биохимические показатели готовых продуктов.
Представлен проект ТУ на хлопья с повышенным выходом и пищевой ценностью из твердой пшеницы.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на юбилейной научной конференции, посвященной 80-летию специальности "Технология хранения и переработки зерна" (МГУПП, 22 - 23 октября 2002г), конференции - выставке "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации'^ МГУПП, 21 октября 2003г), научно - практической конференции "Проблемы переработки крупяных культур и развитие крупяной промышленности", посвященной 100-летию со дня рождения профессора М.Е. Гинзбурга (МГУПП, 22 октября 2003г), конференции - выставке "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации'Х МГУПП, 21 октября 2004г).
Результаты работы были представленны на выставках: "Управление 2003" (ВВЦ, 28-31 октября 2003г), "Технологии и продукты здорового питания" (ВВЦ, 2-5 июня 2004г), "Технологии живых систем" (МГУПП, 25 -26 ноября, 2004г).
Работа отмечена дипломом конференции-выставки "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации" (Москва, 21 октября 2003г.), дипломомами конференции - выставки "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации" (Москва, 20 октября 2004г.) за проект "Разработка технологий продуктов питания из зернового сырья с повышенным выходом и пищевой ценостью на основе интенсивного энергоподвода" и за разработку технологии производства хлопьев из твердой пшеницы.
Технология производства хлопьев из различных крупяных культур
Пшеничная крупа - зерна пшеницы, целые или колотые, полностью освобожденные от зародыша и частично от плодовых и семенных оболочек и зашлифованные (12). Крупы "Полтавскую" и "Артек" вырабатывают из твердой пшеницы (Дурум) (93).
"Полтавская" крупа - целое или дробленое зашлифованное ядро пшеницы с большим или меньшим остатком алейронового слоя и семенных оболочек и подразделяется на четыре номера, из которых № 1 и 2 - крупные крупинки удлиненной или овальной формы, № 3 и 4 - мелкие крупинки шаровидной формы (12,102). Крупа "Артек" характеризуется проходом сита с отверстиями 01,5 мм и сходом металлотканного сита №063. Выравненность крупы должна быть не менее 80% (12,102). Технологическая схема подготовки зерна пшеницы к переработке включает этапы очистки зерна от примесей, его ГТО и предварительного шелушения. Процесс очистки зерна от примесей практически не отличатся от аналогичного процесса на мукомольных предприятиях: воздушно-ситовой сепаратор, камнеотделитель, триеры-куколе- и овсюгоотборники, в рассеве выделяют мелкое зерно размером 1,7 х 20 мм. ГТО заключается в увлажнении зерна теплой водой с температурой 40С до W=14,5...15%. Длительность отволаживания 0,5 - 2 часа.
Шелушение проводят на двух системах обоечных машин с абразивной рабочей поверхностью. Окружные скорости бичей на 1-й системе 16м/с, на 2-й - 14 м/с, уклон бичей соответственно 10 и 8%.- провеивают на воздушных сепараторах (30,102).
Шелушенную пшеницу направляют на шлифование (три системы) и полирование (три системы) с промежуточным провеиванием после 2-й шлифовальной и 2-й полировальной систем и промежуточным просеиванием после 3-й шлифовальной системы (93).
Один из существенных недостатков большинства видов крупы -относительно большая длительность варки. Поэтому во многих странах крупу в том виде, как она вырабатывается в России, за исключением риса, практически не используют для домашнего приготовления.
Чаще всего за рубежом крупяные продукты изготавливают в виде различных хлопьев, требующих или не требующих варки. Хлопья, требующие варки, изготавливают из овса, ячменя, пшеницы, риса, кукурузы, ржи, гречихи.
На отечественных предприятиях, в основном, вырабатывают овсяные хлопья. Как правило, хлопья изготавливают из готовой крупы, например перловой, как в условиях пищевых комбинатов, так и на предприятиях хлебопродуктов. За основу принимают обычно технологию изготовления овсяных хлопьев с некоторой корректировкой параметров основных операций, которыми являются ГТО (гидротермическая обработка) крупы и ее плющение. Именно эти операции определяют качество хлопьев (12, 79). технология для некоторых крупяных недостатков. Не всякая крупа обладает хорошими технологическими свойствами; так, в процессе пропаривания, отволаживания, сушки часто наблюдается комкование крупы, что требует ее разрыхления и просеивания. При плющении слипшихся частиц образуются хлопья с неудовлетворительным товарным видом.
Кроме того, при производстве хлопьев из крупы пшеничной или перловой, получают продукты с относительно низкой пищевой ценностью, т.к. выход крупы при ее производстве составляет всего 55 - 65%, что ведет к ее обеднению белком, витаминами, минеральными и другими биологически активными веществами (93).
В настоящее время на отечественном рынке наряду с традиционными овсяными хлопьями "Геркулес" и "Экстра" появились хлопья, выработанные из других культур (78).
Пожалуй одной из самых серьезных работ по созданию технологии быстроразваривающихся крупяных продуктов из перловой, пшеничной и гороховой крупы, явились исследования ВНИИЗ (Правила, Часть П, стр 16 -20).
На основании этой работы в МГУПП разработана универсальная технология производства хлопьев из ячменя, пшеницы и ржи с повышенным выходом с применением оригинального способа ГТО не крупы, а непосредственно зерна. В чем преимущество предлагаемого способа? Прежде всего, при такой обработке не происходит слипание зерен, получаемая крупа не дробится при шелушении зерна, не требуется дополнительной обработки крупы перед плющением. При шелушении зерна оболочки отделяются более равномерно по всей поверхности зерновки, что позволяет повысить выход крупы - полуфабриката, а это в свою очередь, способствует увеличению содержания питательных и биологически активных веществ в крупе и полученных из нее хлопьях (73, 74, 76, 79).
Анализ биохимического состава зерна
В полученных после плющения хлопьях определялся гранулометрический состав путем просеивания хлопьев на наборе сит с круглыми отверстиями диаметром 7,0 - 5,5 - 4,5 - 3,0 мм. Сходы с первых двух сит относились к крупной фракции хлопьев, проход последнего сита - к крошке и мучке.
После определения гранулометрического состава, все фракции, кроме прохода последнего сита, объединялись и просеивались на сите с отверстием 0 3,0 мм в течение 1 минуты под действием механических разрушителей (в данном случае резиновых шариков).
Количество получаемого при этом прохода рассматривалось как относительная величина крошимости хлопьев. Толщина хлопьев измерялась штангенциркулем или микрометром. Для этого было отобрано и измерено 20 хлопьев, рассчитано среднее значение и найдены следующие показатели (40): X X V п-\
Потребительские достоинства крупы и хлопьев из пшеницы оценивались по ГОСТ 275 - 79 методом пробной варки, которая проводилась следующим образом: выделялись навески массой 100 г. и варились в избытке воды. При этом измерялся объем хлопьев в стакане без воды, с водой и после того, как были сварены. Засекалось время варки хлопьев.
Для определения массовой доли декстринов 1 г измельченного зерна количественно переносили в мерную колбу на 100 мл, доводили до метки дистиллированной водой и настаивали в течение 30 минут при периодическом перемешивании. Затем содержимое колбы переносили на складчатый бумажный фильтр. Далее 5мл фильтрата смешивали с 5мл рабочего раствора йода (разведение исходного раствора йода 0,1н. концентрации в 20 раз). Полученный раствор промеряли на фотоэлектроколориметре при двух длинах волн (540 нм, 670 нм). Содержание декстринов рассчитывали по формуле: Ca = 0,044 A670-0}0123 A540 Сд = 2 A670-4,77 Ca где Ca - концентрация амилозы, A670, A540 - оптическая плотность при =670 нм, ,=540 нм; Сд - концентрация декстринов. 2.3.3. Определение степени клейстеризации крахмала. Метод определения степени клейстеризации крахмала основан на измерении светопоглощения комплекса крахмал - йод в водной дисперсии образца до и после полной клейстеризации (122). 2.3.4. Определение ферментативной атакуемости крахмала. (6). Крахмал гидролизуется под воздействием амилолитических ферментов с
образованием декстринов и мальтозы (58).
В зависимости от атакуемости крахмала гидролиз под действием ферментов может идти в большей или меньшей степени. В работе была изучена атакуемость крахмала пшеницы, прошедшей гидротермическую обработку, амштолитического фермента (был использован Термамил (120 едАС)).
Амилолитическую способность (АС) (отражающую в солоде совместное действие а- и (3 - амилаз, в ферментных препаратах - только а - амилазы) определяли по исчезновению цветной реакции крахмала и высокомолекулярных декстринов с йодом. 1 м.е. АС обозначает, что 1 г натурального солода,! г воздушно - сухой поверхностной микробной культуры и 1 мл глубинной культуры при температуре 30С в течение 1 часа катализирует гидролиз 1 г крахмала до бесцветных декстринов. (111)
К 1 грамму измельченного продукта длбавляли 30 мл дистиллированной воды, тщательно перемешивали и вносили 2 ед/1г усл. (1:100)крахмала фермента. Для определения нулевой пробы содержимое колбы сразу переносили на фильтр; другие пробы (20 мин.,40 мин., 60 мин.) выдерживали при температуре 70С в течение 20 минут, 40 минут, 60 минут соответственно. В фильтрате определяли содержание декстринов. 2.3.5. Определение содержания общего азота по методу Къельдаля (ГОСТ Ю846 - 74). 2.3.6. Определение белка по методу Лоури. (6) 2.3.7. Определение клетчатки по Кюршнеру и Ганеку (6). 2.3.8. Определение кислотности по болтушке (ГОСТ 10844 - 74). 2.3.9. Определение набухаемости. Определение набухаемости проводили по методике ТУ РСФСР 406 - 78 "Крахмал кукурузный набухающий пищевой".
Навеску крахмалопродукта массой 5 граммов помещали в мерный цилиндр, доводили общий объем до 100 мл, тщательно перемешивали и оставляли на 4 часа. Затем замеряли объем набухшего крахмалопродукта на границе раздела гидратированного осадка и надосадочной жидкости. Набухаемость определяли по формуле: H=V/m, где Н - набухаемость, мл / г; V - объем набухшего продукта, мл; m - масса навески продукта, г (119). 2.3.10. Определение состояния макаронных изделий после варки (ГОСТ Р. 51865-2002).
Влияние длительности отволаживания на качество хлопьев
Увлажнение зерна в технологии переработки зерна практически всегда сопровождается последующим его отволаживанием. От длительности отволаживания зависит характер распределения влаги по анатомическим частям и слоям зерновки.
Совершенно очевидно, что с увеличением длительности отволаживания зерна влага в зерновке распределяется более равномерно, затрагивая как наружные, так и внутренние слои, т.е. со временем весь эндосперм.
Следует предположить, что в процессе пропаривания зерна в этом случае будет упрочняться весь эндосперм.
Для проверки этого предположения был поставлен эксперимент с разной длительностью отволаживания зерна (0,5 - 3,0 - 6,0 - 12,0 - 18,0 - 24,0 часов), предварительно увлажненного до влажности 25,0%. По истечении срока отволаживания зерно пропаривали в течение 5 минут при давлении пара 0,1 МПа, подсушивали до влажности 25%, шелушили до выхода целого ядра 90%, плющили и подсушивали до конечной влажности 12-13%. Характеристика хлопьев представлена в таблице 3.1.2.1. Экспериментальные данные указывают на то, что увеличение длительности отволаживания способствует улучшению качества готового изделия. Отволаживание в течение более короткого времени недостаточно, т.к. влага не успевает проникнуть внутрь зерновки и равномерно распределиться в клетках зерна.
Отволаживание пшеницы в течение 24,0 часов после увлажнения дает максимальный выход готовой продукции: выход крупной фракции составил 66,0%, крошки 2,0%. На основании полученных результатов, можно сделать вывод, что с увеличением длительности отволаживания повышается стойкость хлопьев к механическим повреждениям (процент неразрушенных крупных хлопьев возрастает) и при варке сохраняется форма хлопьев. Со снижением продолжительности отволаживания увеличивалась длительность приготовления хлопьев, а объемный привар снижался. Хлопья теряли форму, начинали слипаться.
Пропаривание дополнительно увлажняет и прогревает зерно, пластифицирует ядро, которое становится менее хрупким, меньше дробится при шелушении и шлифовании. Пластификация ядра происходит и в результате отдельных химических преобразований: клейстеризации некоторой части крахмала, образование небольшого количества декстринов, обладающих клеящими свойствами, и т.д. (12).
При проведении эксперимента, исходное зерно увлажняли до влажности 20 и 25 %, отволаживали 12 часов и пропаривали в течение 5 и 10 минут при давлении пара 0,1 МПа. Затем зерно подсушивали до влажности 20 и 25% соответственно, шелушили до выхода целого ядра 90 %. Полученную таким образом крупу плющили, затем хлопья подсушивали до влажности 12-13%.
Увеличение длительности пропаривания положительно влияет на качество хлопьев: увеличивается содержание крупных хлопьев, уменьшается содержание крошки, хлопья менее подвержены разрушению при механическом воздействии.
Пропаривание изменяет структуру крупы, вызывает частичную клейстеризацию крахмала и образование декстринов, увеличивает пищевую ценность крупы, улучшает вкус хлопьев и повышает усвояемость (20).
Процесс выработки крупы состоит из последовательного ряда операций, каждая из которых определенным образом влияет на состав и свойства получаемого продукта.
В данной серии экспериментов исследовали влияние совокупности основных операций (увлажнение, длительность отволаживания и пропаривания) на качество получаемых хлопьев (Таблица 3,1.4.1.).
Полученную таким образом крупу плющили, затем хлопья подсушивали до конечной влажности 12-13%.
Данные, полученные в экспериментах (Таблица 3.1.4.2.), показывают, что с увеличением влажности, длительности отволаживания и пропаривания возрастает содержание крупных хлопьев, снижается количества крошки и мучки, увеличивается прочность хлопьев. Увеличение величины даже одного из параметров значительно улучшает качество хлопьев.
Оптимальными параметрами подготовки крупы к плющению являются увлажнение зерна до влажности 25% с дальнейшим отволаживанием в течение 12 часов и пропаривание при давлении пара 0,1 МПа в течение 5-10 мин. Подсушивание крупы перед плющением до влажности 27%.
Как показали предварительные исследования, влияние различных параметров на качество получаемых хлопьев, наиболее важными факторами процесса их производства являются влажность зерна после увлажнения, длительность увлажнения, экспозиция пропаривания.
Для оптимизации параметров указанных факторов гидротермической обработки использовали методы математического планирования эксперимента (24). Факторов, влияющих на качество хлопьев, достаточно большое количество, поэтому они были разбиты на отдельные блоки. Исследования выполнены на зерне твердой пшеницы II типа урожая 1999 г. Натура зерна 804 г/л, масса 1000 зерен 42 г, стекловидность 90%, остаток на сите с отверстиями размером 2,5 X 20 мм - 84%, 2,2 X 20 мм - 14,3%, 2,0 X 20 мм - 1,5%, 1,7 X 20 мм - 0,2%, влажность зерна 11,7%.
Изучение упруго - пластических свойств крупы, идущей на плющение
По разработанной нами технологии можно получить новый пищевой продукт - хлопья из твердой пшеницы, имеющие высокий выход и хорошие потребительские достоинства,
Ниже представлены некоторые показатели, в той или иной степени характеризующие пищевую ценность хлопьев, полученных по предлагаемой технологии.
Зольность представляет собой исключительно важную характеристику крупяных продуктов потому, что, как будет показано ниже, по ее содержанию в них можно судить о наличии таких чрезвычайно важных компонентов, как минеральные вещества, клетчатка, методика определения которых достаточно сложна по сравнению с методом определения зольности (61).
По зольности можно косвенно определить соотношение эндосперма и оболочек в получаемых продуктах переработки зерна. Была проведена серия экспериментов и представлены данные о зольности пшенипы П типа и продуктов ее переработки (Таблица 3.6.1.1.). Во всех предложенных вариантах переработки зерна твердой пшеницы в хлопья, после операции шелушения до разного выхода предусмотрено плющение крупы в вальцовых станках с гладкими валками и подсушивание полученных хлопьев до конечной влажности 12 - 13%.
Для сравнения зольность была определена в очищенном от примесей зерне твердой пшенипы II типа урожая 1999 г со следующими показателями качества: натура зерна 804 г/л, масса 1000 зерен 42 г, стекловидность 90%, остаток на сите с отверстиями размером 2,5 X 20 мм - 84%, 2,2 X 20 мм - 14,3%, 2,0 X 20 мм - 1,5%, 1,7 X 20 мм - 0,2%, влажность зерна 11,7%, а также на зерне, прошелушенного до выхода целого ядра 90 и 80% (1.1. и 1.2.).
Параллельно была получена крупа по разработанным нами технологическим схемам. Зерно увлажнялось до влажности 27%, отволаживалось в течение 14 часов и пропаривалось при давлении пара 0,1 МПа в течение 5 мин. Далее подсушивалось до влажности 25% и шелушилось до выхода крупы 90 и 80% (2.1. и 2.2.).
В следующей серии экспериментов в технологической схеме после пропаривания было проведено темперирование зерна в течение 1 часа и повторное пропаривание при тех же параметрах, что и первое (З.1.).
Поэтапное шелушение, возможно, может повлиять на снижение зольности крупы, поэтому в данном эксперименте с увлажненного до W=27% зерно, которое отволаживалось в течение 14 ч. с дальнейшим подсушиванием зерна до W=25%, было снято 5% оболочек. Далее зерно пропаривалось при давлении пара ОД МПа в течение 5 мин. и подвергалось темперированию в течение 1 ч. Затем снова подсушивалось до W=25% и шелушилось до выхода крупы 90% (4.1.).
Из данных таблицы 3.6.1.1. можно видеть, что с уменьшением выхода пропаренной крупы с 90% до 80%, зольность ее уменьшается на 0,25 - 0,35%. Это связано с тем, что основное количество золообразующих элементов находится в оболочках зерна и при шелушении переходит в мучку, следовательно, крупа с выходом 90% более богата минеральными и другими веществами, необходимыми для организма человека, чем крупа с выходом 80%. Зольность хлопьев незначительно отличается от зольности крупы (для одного и того же ее выхода). Практически зольность всех полученных пшеничных продуктов соответствует зольности пшеничной муки второго сорта. Шелушение перед пропариванием или поэтапное шелушение ухудшает качество хлопьев. Снижается содержание крупной фракции хлопьев, увеличивается количество крошки и мучки, но хлопья становятся более тонкие - 0,66 мм (при шелушении после пропаривания - 0,72 мм). Представляется целесообразным исследовать химический состав и питательную ценность хлопьев. Проведенные многими авторами исследования показали, что термическая и гидротермическая обработка приводят к различным изменениям биохимических свойств зерна и продуктов его переработки, а также к повышению питательной ценности получаемых продуктов (109).
Разработанная нами технология предлагает новый пищевой продукт -пшеничные хлопья повышенного выхода с хорошими потребительскими достоинствами.
Биохимические свойства определялись на хлопьях, полученных по схемам. В первом случае зерно увлажнялось до влажности 25%, отволаживалось в течение 24 часов. Далее пропаривалось при давлении пара 0,1 МПа в течение 5 минут. Подсушивалось до влажности 25% и шелушилось до разного выхода готового продукта: 70, 80 и 90%. Затем плющилось на вальцовом станке с гладкими валками и подсушивалось до конечной влажности 12 - 13%.
Во втором случае, зерно пропаривалось в течение 5 минут при давлении пара 0,1 и 0,2 МПа (после пропаривания влажность образцов доводилась до 25% путем добавления воды), темперировалось 2 часа и подсушивалось до влажности 23%. Далее повторно пропаривалось при давлении пара 0,1 МПа в течение 5 минут, подсушивалось до влажности 25%, плющилось и подсушивалось до конечной влажности 12-13%.
При плющении происходит декстринизация крахмала и тем большая, чем меньше зазор между валками (15). Кроме того, плющение препятствует ретроградации крахмала в хлопьевидных продуктах, т.е. фиксируется те изменения в структуре крахмала, которые были достигнуты ранее тем или иным путем, в том числе и их нагревом (31,131, 136). Для сравнения были использованы данные справочных таблиц содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности пищевых продуктов (112).
