Производство варено-сушеных круп

Температурные зоны клейстеризации крахмала различных  злаковых находятся в пределах 60—80°С. Так, полная клейстеризации рисового крахмала наблюдается при 73°С, гречишного — при 69°С, а температура начала клейстеризации для рисового крахмала равна 65°С, для гречишного 60°С. Необходимая для вареных круп коагуляция белковых веществ обеспечивается при температуре до 70—75°С.

Таким образом, для перевода пищевых веществ  круп в усвояемое человеческим организмом состояние достаточна температура до 80°С. Однако гидротермическая обработка при этой температуре не заканчивается. Кроме описанных выше превращений пищевых веществ при гидротермической обработке необходимо разрушить структуру крупинки, изменить физические свойства продукта. В данном случае нужна повышенная температура, чтобы обеспечить некоторый гидролиз клетчатки, геми-целлюлозы, пектиновых веществ и других углеводов подобного типа и ослабление в связи с этим прочности межклеточных перегородок крупинки.

Экспериментальными  работами установлено, что при продолжительности процесса 30—50 мин для варки крупы достаточна температура 105—110°С.

К сожалению, при проведении гидротермической обработки  при такой температуре наблюдаются  в крупе и нежелательные процессы, например гидролиз жира, образование меланоидиновых соединений.

Варка при повышенных температурах требует  герметизации варочного аппарата, что  осложняет проведение процесса и  затрудняет условия дезодорации круп.

Как известно, некоторые крупы и бобовые  содержат так называемые одорирующие вещества, придающие им в нагретом состоянии неприятный и непривычный запах и даже прогорклый вкус. Эти вещества легко переходят в пар и при смене его почти полностью удаляются. В герметически закрытом аппарате при варке круп и бобовых такого удаления одорирующих веществ не наблюдается, так как пар никуда не удаляется, а конденсируется в аппарате и конденсат впитывается продуктом. Это особенно заметно на пшене, варка которого в открытых котлах дает значительно лучший по качеству продукт.

Из  всего сказанного следует, что надо отказаться от термической обработки круп в закрытых сосудах под давлением и обеспечить обработку круп при варке острым проходящим паром.

Крупы подвергают гидротермичеокой обработке (варке) в аппаратах ВА-800М, выполненных  из нержавеющей стали.

 

 

Рис. 3. Варочный аппарат ВА-800М

1 - цилиндр, 2 - бандажи, 3 - труба, 4 - станина, 5 - электродвигатель, 6 - труба для подачи пара, 7 - люк, 8 - кран-пробоотборник, 9 - воронка.

 

 Варочный аппарат ВА-800М (рис. 3) представляет собой цилиндр 1, имеющий с торцовых сторон бандажи 2, которыми он опирается на роликовые подшипники, закрепленные на станине 4. Вращение цилиндра производится через клиноременную передачу электродвигателем 5. Загружают аппарат и выгружают из него продукт через люк 7. После заполнения аппарата продуктом, перед началом варки, люк должен быть закрыт герметически при помощи винта и специальной скобы.

На внутренней поверхности цилиндра аппарата имеются направляющие, способствующие перемещению продукта при вращении цилиндра. Они крепятся с уклоном, чтобы продукт при вращении перемещался от торцовых сторон цилиндра к люку.

По  оси цилиндра с торцовой стороны  в чугунный патрубок вводится труба 6 для подачи пара. Воздух при подаче пара в цилиндр выводится по трубе 3 с противоположной стороны. Через эту трубу пар сбрасывается после окончания варки. У выходного отверстия внутри цилиндра установлены сетки для предохранения труб от попадания в них продукта. В выводящем патрубке имеется отверстие для отвода конденсата.

На пароподводящей трубе находятся  манометр и предохранительный клапан.

Перед началом работы аппарата устанавливают  цилиндр люком кверху, открывают люк и загружают в аппарат продукт; затем люк плотно закрывают с помощью винта и цилиндр приводят во вращательное движение. Внутрь цилиндра начинают подавать пар. В процессе варки для определения момента готовности из аппарата через специальный кран-пробоотборник 8 можно брать пробу, не снимая давления пара внутри аппарата, однако это делают лишь при установлении режима варки. Обычно варку проводят точно предусмотренное режимом время.

После окончания варки аппарат останавливают, прекращают подачу пара, через выбросную  трубу снимают давление внутри цилиндра и только тогда открывают люк  и начинают разгрузку. Для этого  вращают аппарат с открытым люком, при перемещении люка вниз продукт вываливается из него. Аппарат оборудован специальной воронкой 9, которая предотвращает разбрасывание выгружаемого продукта.

Табл. 6. Техническая характеристика аппарата ВА-800М

Емкость цилиндра аппарата, л	2270
Оптимальная загрузка, кг	800—900
Рабочее давление, МПа	0,25
Частота вращения цилиндра, об/мин	2
Расход  пара, кг/ч	100—150
Габаритные  размеры, в мм
длина	4141
ширина	2026
высота	1980
Масса аппарата, кг	2405

 

2.6 Сушка вареных круп

Сваренные до готовности крупы и  зернобобовые направляют на сушку. Перловую, пшеничную, овсяную, кукурузную крупы подсушивают до влажности 20—26% и затем плющат на вальцовом станке с гладкими валками, с зазором между ними 1—2 мм и дифференциалом 1:1. Величину зазора устанавливают так, чтобы ткань зерен после валков была нарушена, но зерно не превращалось бы в мучку (мелкую крупку).

Расплющенную  крупу досушивают до влажности 9,5—10%. Крупы, которые в производстве концентратов не плющат, сушат сразу до влажности 9,5—10%.

Крупу после варки можно сушить в сушилках различных конструкций. Наиболее совершенными являются конвейерные сушилки типа СПК, СПК-4Г и ВИС-42Д. До настоящего времени для этих целей применяются также сушилки «Эврика», хотя они очень неудобны в обслуживании. Перспективными следует считать сушилки с «кипящим слоем», с виброкипящим слоем и аэрофонтанные, над внедрением которых в пищеконцентратную промышленность работают многие научно-исследовательские институты.

Сушка вареных круп — сложный физико-химический процесс, определяющий качество готовых пищевых концентратов. При сушке вода, поглощенная крахмалом, удаляется, что приводит к ретраградации амилозы и переходу в гель пептизированного амилопектина; частицы крахмала сближаются и уплотняются. На это указывает снижение растворимых веществ в крупах во время сушки (табл. 7).

 

Табл. 7. Снижение растворимых веществ в крупах во время сушки

Сырье	Содержание  водорастворимых веществ, %
	После гидротермической обработки	После сушки
Перловая  крупа	32,5	6,8
Рис	26,5	2,9
Кукурузная  крупа	15,2	8,5
Гречневая крупа	14,0	13,8

 

Однако высушенные крупы не теряют способности набухать и развариваются  значительно лучше, чем исходные. Это, очевидно, происходит потому, что полностью структура пептизированного крахмала не восстанавливается.

Сказанное хорошо иллюстрируется табл. 11, в которой  приведены данные по содержанию водорастворимых веществ в крупах после гидротермической обработки и кашах, приготовленных из этих круп, предварительно высушенных до содержания влаги 9,5%.

Технологически  важно, чтобы способность быстро набухать и развариваться в высушенных крупах сохранилась как "можно  лучше. Поэтому процесс сушки  должен строиться так, чтобы эта  способность оставалась достаточно высокой.

Как уже  отмечалось, процесс сушки может  быть разбит на два основных периода: первый— период постоянной скорости сушки и второй — период подающей скорости сушки.

Период  постоянной скорости сушки характеризуется  тем, что температура высушиваемой крупы равна температуре мокрого  термометра, т. е. испарение влаги  происходит только с поверхности продукта, а влага из внутренних слоев его диффундирует на поверхность крупинки в жидком виде. К этому периоду сушки мы не относим момент выгрузки крупы из варочного аппарата, когда происходит бурное выделение из нее пара (крупа теряет до 5% влаги). Такая" предварительная «усушка» продукта наблюдается на любых варочных и сушильных аппаратах и к собственно сушке не относится. Следует только иметь в виду необходимость эвакуации бурно выделяющегося пара в момент выгрузки крупы из варочного аппарата.

Первый  период сушки продолжается до тех  пор. пока влажность поверхности высушиваемой крупы не сравняется с гигроскопической

влажностью. В этот период на поверхности крупинки может образоваться корочка пептизированного крахмала, которая затем, во второй период сушки, в связи с потерей влаги сильно уплотняется. Такое образование корочки осложняет эвакуацию, образующегося в глубине продукта во второй период сушки пара, что приводит к удлинению продолжительности сушки.

 

 

2.7 Просеивание высушенных  круп 

В производстве варено-сушеных круп и зернобобовых на различных стадиях технологического процесса возможно некоторое измельчение материала и образование мучели. В процессе варки и сушки некоторые виды круп могут комковаться. Чтобы освободить получаемый полуфабрикат от мучели и комков, его подвергают просеиванию.

В качестве просеивателя может быть использовано вибрационное устройство, оснащенное двумя ситами: верхним металлическим штампованным, с отверстиями диаметром 10 мм и нижним (сходовым) металлическим штампованным, с отверстиями диаметром 1 мм. На верхнем сите отбирают комочки крупы, которые затем дробят и опять направляют на контрольный просев, с нижнего сита сходит варено-сушеная крупа (зернобобовые)', освобожденная от мучели.

Очищенную крупу пропускают через электромагнитный сепаратор или аппарат с постоянными магнитами для очистки от ферропримесей, которые могут попасть в нее. Подъемная сила магнитов должна быть не менее 117,6 Н (при испытании в собранном виде).

Готовую варено-сушеную крупу направляют в бункер рецептурно-смесительного отделения или затаривают в крафтпакеты для отправки другим предприятиям.

2.8  Нормы расхода сырья

Устанавливая нормы расхода  сырья при производстве варено-сушеных круп и зернобобовых, следует учитывать засоренность сырья, регламентируемую техническими условиями, потери влаги, так как варено-сушеные крупы выпускают с влажностью значительно ниже, чем влажность исходного сырья, потерн сухих веществ в процессе осуществления технологических операций и прирост сухих веществ при гидротермической обработке.

Для определения  норм расхода замеряют величины потерь и отходов по всему технологическому циклу, а затем их суммируют и  выражают в процентах.

Без практических замеров рассчитать нормы расхода  сырья невозможно.

 

2.9 Крупы, не требующие варки

В процессе производства варено-сушеных  круп пищевые вещества их, как показано выше, при гидротермической обработке  претерпевают такие же изменения, как  и при приготовлении обычного блюда, например каши. В крупах наблюдается повышенное содержание водорастворимых веществ, белки представлены в коагулированном состоянии, крахмал клейстеризован, межклеточные перегородки разрушены. Крупа имеет достаточную кулинарную подготовленность. В дальнейшем при сушке вареных круп частицы крахмала уплотняются, теряя воду и содержание водорастворимых веществ снижается.

Однако  белковые вещества остаются денатурированными, нативные свойства крахмала не восстанавливаются. Не восстанавливаются также межклеточные перегородки, разрушенные в результате результате гидролиза клетчатки, гемицеллюлозы и пектиновых веществ.

Глубину изменения углеводного комплекса  круп после гидротермической обработки и сушки их при производстве круп, не требующих варки, изучали С. А. Генин, И. В. Каурцева и др. Полученные ими данные представлены в табл. 8

Табл. 8. Изменения углеводного комплекса круп после гидротермической обработки и сушки

Крупа	Редуцирующие  сахара	Сахароза	Декстрины	Крахмал	Сумма опреде- ленных углеводов
	% на  сухое вещество
Гречневая - сырье	0,97	1,05	0,76	73,40	76,18
Гречневая, не требующая варки	0,10	1,20	2,24	73,64	77,18
Кукурузная - сырье	0,87	1,00	1,10	69,45	72,42
Кукурузная, не требующая варки	0,40	0,79	2,60	68,40	72,19
Перловая - сырье	0,36	1,56	2,73	82,25	86,90
Перловая, не требующая варки	0,49	0,92	14,91	71,45	87,77
Пшеничная - сырье	0,23	1,34	2,10	80,40	84,07
Пшеничная, не требующая варки	0,25	0,55	16,22	67,20	84,22

 

Как видно из приведенных данных, по изменению углеводного комплекса  крупы резко делятся ;на две категории:' у первой (гречневая и кукурузная) не наблюдается сильной деполимеризации сложных углеводов, у второй (перловая и пшеничная) деполимеризация резко выражена в нарастании содержания декстринов.

В связи с декстринизацией содержание крахмала у второй группы круп уменьшается. Значительно снижается количество редуцирующих веществ. По-видимому, это объясняется реакциями меланоидинообраэования, на что указывает потемнение круп в 'Процессе гидротермической обработки. Характерно, что сумма углеводов у некоторых круп (гречневая, перловая) после гидротермической обработки и сушки несколько возрастает. Исследователи объясняют это частичным гидролизом высокомолекулярных углеводов типа клетчатки, пектиновых веществ и т. д.