Высокотемпературные режимы замеса и формования макаронного теста

В настоящее время традиционные режимы замеса и формования макаронного теста на шнековых прессах допускают повышение температуры теста перед матрицей до 50-55 °С. Считается, что при больших температурах происходит денатурация белковых веществ, потери связующих свойств клейковины, следовательно, ослабление структуры макаронных изделий. Однако установлено, что денатурация белка, связанная с декструкцией белковых молекул, происходит в тесте за счет механического трения шнека об уплотненную тестовую массу, т.е. в результате перетирания теста, а не за счет перегрева теста. В макаронном тесте, нагретом до 70 °С, большая часть крахмальных зерен сохраняет нативную форму, т.к. низкая влажность макаронного теста ограничивает степень набухания крахмальных зерен.

Исследователями Медведевым и Аржановой установлено, что оптимальной температурой макаронного теста после замеса на шнековых прессах является 60 °С. Перед матрицей она составляет не более 65 °С (прирост температуры теста в шнековой камере –5 °С). Такой режим замеса называется высокотемпературным и имеет следующие преимущества:

1. Увеличивается производительность пресса на 10-15 % и на столько же снижается расход энергии на прессование;

2. Повышается текучесть теста;

3. Предотвращается выпрессовывание белесых изделий вследствие повышения пластичности теста;

4. Не требуется расхода воды на охлаждение шнековой камеры;

5. Сокращается продолжительность сушки изделий и предотвращается их слипание вследствие испарения около 3 % влаги и образования подсушенной корочки;

6. Улучшается цвет изделий в результате частичной тепловой инактивации фермента полифенолоксидазы.

Способ реализации этого режима – оснащение тестомесильного корыта пресса внешним обогревателем (паровой или водяной рубашкой).

Этот способ целесообразно применять при производстве короткорезаных изделий.

Нежелательно применять при изготовлении изделий с яичными добавками.

Этими же авторами предложен еще один из путей повышения производительности пресса – применение режимов высокотемпературного формования.

Рекомендуются следующие режимы формования:

- при использовании матриц с тефлоновыми вставками- 75-85 °С;

- при использовании металлических матриц без тефлоновых вставок –110-120 °С (увеличение производительности пресса и абсолютно гладкая поверхность и лучшие варочные свойства).

Матрицу можно нагреть до 75-85°С, используя электронагреватели (ТЭНы).

Прирост производительности составляет: для изделий из крупки твердой пшеницы – на 10 %, из полукрупки твердой пшеницы – на 20 %, из хлебопекарной муки – на 25 %, из крупки с яичными добавками – на 30 %

Тема 6. Сушка макаронных изделий

Сырые макаронные изделия – это удобная среда для протекания биохимических и микробиологических процессов. Для предотвращения развития этих процессов изделия подвергают консервированию – сушке.

Сушка – наиболее длительная стадия процесса производства.

От правильности ее проведения зависит: прочность, стекловидность излома, кислотность изделий.

Интенсивное удаление влаги приводит к растрескиванию изделий. Чрезмерно длительная сушка на первой стадии приводит к закисанию. При сушке в слое – к образованию слитков, к деформированию продукта.

Высушивание заканчивается при влажности изделий 13,5-14 %, чтобы перед упаковкой их влажность была 13 %.

Формы связи влаги в макаронном тесте

В макаронном тесте и в сырых изделиях присутствуют два вида формы связи влаги: химическая и физико-химическая.

Химически связанная вода входит в состав молекул вещества и может быть удалена прокаливанием. При сушке химически связанная вода не удаляется.

Физико-химическая влага включает два вида: адсорбционную и осмотическую.

Адсорбционно-связанная влага удерживается на внешней и внутренней поверхности мицелл.

В макаронном тесте и сырых изделиях большая часть влаги связана осмотически.

При сушке происходит удаление адсорбционно и осмотически связанной влаги, причем вначале удаляется наименее прочносвязанная осмотическая влага, а затем более прочносвязанная адсорбционная.

В первую очередь отдает влагу крахмал, затем белки.

Во время высушивания продукта вода превращается в пар, который затем удаляется. Для превращения воды в пар нужно затратить определенное количество энергии.

Способы сушки макаронных изделий

В зависимости от способа передачи теплоты материалу различают несколько способов сушки:

1. Конвекцией нагретого воздуха;

2. Радиационный, т.е. перенос энергии от излучателя, нагретого до высокой температуры;

3. Токами высокой чистоты или ультразвуком;

4. Сушка предварительно замороженного продукта с испарением льда в глубоком вакууме сублимацией.

Высушивание макаронных изделий в основном осуществляется конвективным способом.

Этот способ основан на тепло- и влагообмене (тепломассобмене) между высушиваемым материалом (сырые макаронные полуфабрикаты) и нагретым сушильным воздухом, который обдувает изделия.

Процесс сушки заключается в подводе влаги, находящейся внутри изделия, к его поверхности, превращении влаги в пар и удалении пара с поверхности продукта. Так происходит удаление осмотически связанной влаги. Адсорбционно-связанная влага превращается в пар внутри материала и в виде пара перемещается к поверхности.

Чем выше температура воздуха, тем интенсивнее происходит удаление влаги из материала.

Чем ниже относительная влажность воздуха, тем интенсивнее он поглощает испаряющуюся влагу.

Интенсивность высушивания зависит от скорости движения воздуха: чем больше скорость, тем быстрее отводится влага от материла.

Основные параметры сушильного воздуха:

- температура;

- относительная влажность;

- скорость движения.

Продолжительность сушки зависит также от плотности и толщины заготовок макаронных изделий.

Кривая сушки. Равновесная влажность

Процесс сушки графически изображается в виде кривой, которая показывает изменение средней влажности изделий во времени. На оси абсцисс указывается продолжительность сушки, на оси ординат – влажность изделия (рис. 9).

Рис. 9. Кривая сушки

Небольшой участок соответствует прогреву сырых изделий, происходит незначительное снижение влажности. Затем снижение влажности происходит по прямой – это период постоянной скорости сушки, за это время удаляется менее прочно связанная осмотически влага, при влажности продукта W_кр (момент перехода материала из пластического состояния в упругое), наступает период падающей скорости сушки, при котором наблюдается снижение скорости удаления влаги. В этот период удаляется влага, связанная адсорбционно и прочно удерживаемая белковыми веществами.

При сушке макаронных изделий воздухом с постоянной сушильной способностью (постоянные температура, влажность и скорость перемещения) влажность продукта приближается к определенному значению, называемому равновесной влажностью W_p, которая не снизится, сколько бы изделия не сушились этим воздухом.

Для правильного выбора режимов сушки, стабилизации, охлаждения и хранения макаронных изделий нужно знать величины их равновесной влажности, которая определяется по кривым равновесной влажности.

При выборе режима сушки необходимо использовать соответствующую кривую равновесной влажности.

Например, изделия высушивается при температуре 50 °С, для достижения их влажности равной 13 %, относительная влажность воздуха должна быть не более 80 %. Если влажность воздуха при этой температуре будет 85 %, то изделия высохнут только до влажности 14,5 %.

Режимы конвективной сушки

В макаронной промышленности применяются следующие режимы сушки:

1. Традиционные низкотемпературные (НТ) режимы, когда температура сушильного воздуха не превышает 60 °С;

2. Высокотемпературные (ВТ) режимы, когда температура воздуха на определенном этапе сушки достигает 70-90 °С;

3. Сверхвысокотемпературные (СВТ) режимы, когда температура воздуха превышает 90 °С.

Главная предпосылка разработки ВТ и СВТ – повышение температуры сушки макаронных изделий должно сопровождаться повышением относительной влажности воздуха.