Якість сирого картопляного крохмалю. Використання екструзійних крохмалів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний університет “Львівська політехніка”

Кафедра ТОП

Реферат на тему:

Якість сирого картопляного крохмалю. Використання екструзійних крохмалів

Підготувала

ст. гр. ХР - 31

Маркевич Г.Б.

Перевірила: Косів Р.Б.

Львів - 2014

Зміст

1. Якість сирого картопляного крохмалю

2. Використання екструзійних крохмалів

Список використаної літератури

1. Якість сирого картопляного крохмалю

Зерна крохмалю овальної форми, розміром від 15 до 100 мкм. Під мікроскопом великі зерна виділяються добре помітними концентричними борозенками, що підтверджує шарувату структуру і характеризуються підвищеною цінністю. Картопляний крохмаль утворює прозорі клейстери високої в'язкості, які нестабільні під час перемішування, термічної дії і зберіганні. Його використовують у крохмало-патоковому виробництві, для виготовлення киселів, деяких видів варених ковбас, сосисок, сардельок, кондитерських виробів, загущення супів, соусів, підливок тощо. Він виконує роль зв'язувального желюючого засобу і наповнювача.

Відбирання сировини крохмального виробництва базується на вмісті крохмалю, частка якого в межах 8-29,4 %, що визначається сортом, грунтово-кліматичними умовами, агротехнікою, яка застосовується, ступенем стиглості бульб тощо. Середня крохмалистість картоплі, яка переробляється на наших заводах всього 13-15 %, тоді як є висококрохмалисті сорти картоплі: Білоруський (23-25 %), Вольтман (20-22 %), Кандидат (20-23 %),

Темп (22-24 %). Важливе значення має розмір крохмальних зерен. Великі зерна полегшують технологічний процес і забезпечують одержання високоякісної продукції.

Картопля повинна бути однорідною за розміром, з округлою або округло-овальною формою, міцною шкіркою, дрібними вічками, стійкою до хвороб і шкідників та механічних пошкоджень і добре зберігатись. З використанням сучасних методів селекції виведені перспективні висококрохмалисті гібриди картоплі підвищеною врожайності.

На вихід і якість крохмалю впливають більшість складових частин бульб картоплі. Клітковина (0,2-3,5 %) є основою стінок клітин і чим її більше, тим значніші втрати крохмалю. Цукри (0,1-8,0 %) приводять до втрат сухих речовин і створюють сприятливі умови для розвитку мікроорганізмів, особливо слизових бактерій. Азотисті речовини в переважній більшості розчинні у воді, є добрими піноутворювачами і заважають промиванню крохмальних зерен. Внаслідок дії кисню повітря частина розчинних білків утворює пластівці, які осаджуються на крохмальних зернах, забруднюючи їх. Глюкозид солонін утворює стійку піну і перешкоджає очищенню крохмалю.

Дата збирання врожаю картоплі впливає на властивості крохмалю. Пізнє збирання значно підвищує середній розмір, пікову в'язкість і ломку гранул. Дещо знижується вміст амілози, температура утворення пасти і клейстеризації. Період збирання не впливає на інтальпію клейстеризації і розподіл коротких ланцюгів амілопектину.

Між питомим об'ємом і фізичними властивостями картопляного крохмалю встановлені певні залежності. Середній діаметр гранул з низьким питомим об'ємом складав 41,7 мкм, а з високою - 50,3 мкм. Температура початку клейстеризації крохмалю з низьким і високим питомим об'ємом складала відповідно 62,5°С і 60°С. Максимальний мінімальний і кінцевий коефіцієнт в'язкості був вищим у зразках з високим питомим об'ємом. Вміст амілози у дослідних зразках складав 22 %.

Технологічна схема виробництва картопляного крохмалю включає такі операції: очищення і миття картоплі, її подрібнення, відділення кліткового соку і мезги, рафінування крохмального молока, видалення піску, промивання крохмалю, виділення крохмалю з молока, сушіння, обробку і пакування.

Очищення і миття картоплі суттєво впливає на якість, забезпечує вихід крохмалю вищих сортів, завдяки зменшенню в готовому продукті темних частинок і забруднень.

Подрібнення картоплі повинно гарантувати максимальне руйнування клітин для звільнення зерен крохмалю без їх пошкодження. Внаслідок цього одержують картопляну кашку, що включає крохмаль, клітинний сік, зруйновані і незруйновані клітини. Для підвищення якості крохмалю, особливо його білизни і попередження мікробіологічних процесів, у картопляну кашку додають діоксид сірки або сірчисту кислоту.

Виділення клітинного соку суттєво впливає на якість крохмалю. У складі клітинного соку багато розчинних речовин, які енергійно окислюються і внаслідок дії ферментів перетворюються у темнозабарвлені сполуки. Останні абсорбуються на поверхні крохмальних зерен, зумовлюють їх потемніння і погіршення якості. У складі азотних речовин соку міститься амінокислота тирозин, яка під дією ферменту тирозинази окислюється з утворенням забарвленого меланіну. Тривалий контакт крохмалю з соком знижує в'язкість одержаного клейстеру. Тому сік відділяють від кашки на центрифугах зразу ж після подрібнення картоплі, внаслідок чого одержують липкий, тістоподібний продукт.

Відділення крохмалю від мезги здійснюють багаторазовим промиванням її з допомогою ситових апаратів, послідовно в чотири ступені. Наявність загниваючих і підморожених бульб погіршує вимивання крохмалю.

Внаслідок вимивання вільного крохмалю з кашки у крохмальну суспензію переходить 30-40 % розчинних речовин, які відокремлюють від крохмалю з допомогою осаджувальних центрифуг. Очищення крохмальної суспензії від дрібної мезги здійснюють шляхом двохступеневої рафінації. Рафіновану крохмальну суспензію звільняють від домішок піску на гідроциклонах.

Рафінована крохмальна суспензія має доброякісність 97- 98 %, у сухій речовині містить 2-3 % розчинних речовин і тонких волокон мезги, які виділяють додатковим промиванням.

Внаслідок такої обробки одержують сирий крохмаль, що містить близько 50 % вологи і його використовують для виготовлення сухого крохмалю, патоки, інших крохмалепродуктів.

Видалення вологи з крохмалю проводять послідовно механічним і тепловим способами. Зневоднення механічним способом ведуть на автоматизованих фільтруючих центрифугах, а часом і на вакуум-фільтрах, внаслідок чого вологість картопляного крохмалю знижується до 37-39 %. Висушування крохмалю здійснюється в пневматичних сушильнях, які працюють за принципом сушіння ретельно розпушеного крохмалю у рухомому потоці гарячого повітря. Швидке сушіння дозволяє використовувати у цих сушильнях високу температуру, не побоюючись нагрівання зерен крохмалю вище допустимої межі. Під час сушіння крохмалю стараються досягти залишкового вмісту вологи в межах 17-20 %, що відповідає вологості за відносної вологості повітря 65-75 %. Недосушений крохмаль нестійкий під час зберігання.

Розроблено спеціальну розпилювальну сушку крохмалю. Вона проводиться короткий період, завдяки чому попереджується небажаний перегрів продукту.

Крохмаль характеризується нестабільністю до теплової дії і легко змінює фізико-хімічні властивості за час інтенсивної термічної обробки. Нагрівання вище 50°С і за наявності вологи призводить до незворотного набухання зерен крохмалю і можливої їх часткової клейстеризації, а за температури вище 80°С - навіть розтріскування зерен, внаслідок чого вони втрачають характерний блиск (люстр) і стають матовими. Такий крохмаль дає клейстер пониженої в'язкості і з підвищеною кислотністю, спричинених частковою деструкцією молекул крохмалю та її окисленням.

Під час сушіння утворюється певна кількість крупки зі склеєних зерен, яку виділяють просіюванням крохмалю.

Розроблений спосіб отримання крохмалю із картоплі, який передбачає одночасне подрібнення, розділення кашки і зневоднення мезги в інерційній фільтрувальній центрифузі, ротор якої має кут конуса, рівний або більший коефіцієнта тертя мезги, і обладнаний засобом подрібнення картоплі. Крохмальну суспензії, відведену з центрифуги, згущують на гідроциклоні, рафінують і промивають. Потім крохмаль зневоднюють і сушать.

Якість крохмалю оцінюють за органолептичними та фізико-хімічними показниками.

Крохмаль картопляний за якістю поділяють на такі сорти: екстра, вищий, 1-й, 2-й.

Колір крохмалю встановлюють в умовах яскравого денного світла. Для цього продукт розміщують між двома скляними пластинками, притискують так, щоб утворилася гладенька поверхня, і визначають колір та зовнішній вигляд крохмалю. Колір крохмалю картопляного сортів екстра і вищий повинен бути білим з кристалічним блиском, 1-й - білим, 2-й - білим з сіруватим відтінком. Блиск або люстр - це таке явище, коли освітлені зерна крохмалю дають відображення, яке сприймається як кристалічний блиск. Він залежить від величини крохмальних зерен. Великі зерна краще відбивають світло і тому мають більш виражений блиск.

Дуже важливим показником якості крохмалю є кількість крапин, тобто темних включень, які помітні візуально на вирівняній поверхні крохмалю. Переважно це дуже дрібні домішки частинок мезги, мінеральні речовини, що характеризують чистоту крохмалю. їх визначають, підраховуючи темні включення крохмалю під склом з контурами 2 х 5 см у п'яти місцях, а результати подвоюють. Кількість краплин обмежують і вона залежить від сорту та виду крохмалю, шт. на 1 дм²: картопляний сорту екстра - 60, вищого - 280, 1-го - 700.

Крохмаль має кислу реакцію, зумовлену наявністю органічних кислот, фосфорнокислих солей, залишків мінеральних кислот, а також продуктів розкладу вуглеводів. Під час зберігання в несприятливих умовах кислотність крохмалю зростає внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів. Кислотність картопляного крохмалю обмежується від 6 см³ (екстра) до 20 (2-й сорт).

Зольність характеризує ступінь очищення сировини і крохмалю від сторонніх мінеральних домішок. Серед зольних елементів переважає фосфор. Максимальна зольність картопляного крохмалю сорту екстра - 0,3 %, 2-го - 1.

Фальсифікація крохмалю може бути зв'язана з внесенням сторонніх домішок, наприклад, пшеничного борошна вищого ґатунку. Це можна виявити мікроскопіюванням, а також додаванням води. Якщо в такий крохмаль додати холодну воду, тоді замість осадження крохмальних зерен на дно у воді формується клейковина, яка утворює тісто.

Домішки крейди, соди, гіпсу можна встановити додаванням холодної води і будь-якої кислоти. Виділення вуглекислого газу свідчить про наявність добавок.

Крохмаль сортів екстра і вищий можуть замінювати першим сортом. Ідентифікують товарний сорт за кольором крохмалю, наявністю характерного блиску (люстру у сорті екстра), зольністю, кислотністю та кількістю вкрапин на 1 дм² поверхні крохмалю.

Перевезення і зберігання крохмалю

Крохмаль потрібно перевозити у чистих сухих вагонах та автомобілях, запобігаючи дії атмосферних опадів. Не допускається перевезення крохмалю разом з виробами, які можуть передавати йому властивий їм запах.

Зберігають крохмаль у чистих, сухих, добре провітрюваних складах, без стороннього запаху, не заражених шкідниками. Оптимальною для зберігання вважають 70 %-ву відносну вологість повітря, хоча допускається до 75 %, і температуру близько 10°С. У цих умовах стандарти передбачають зберігання картопляного крохмалю 2 роки. Більш тривале зберігання суттєво знижує клейстеризуючу здатність крохмалю. У приміщеннях з підвищеною відносною вологістю повітря він зволожується, а внаслідок мікробіологічних процесів і псування набуває спочатку кислуватого, затхлого, а потім і гнильного запаху.

Найчастіше зустрічаються такі дефекти крохмалю:

сірий колір, відтінки інших кольорів, що зумовлено порушенням технології виробництва;

гнильний, затхлий та інші неприємні запахи, які можуть виникати внаслідок затримки обробки напівфабрикатів або недотриманні умов зберігання;

підвищена вологість - внаслідок порушення умов зберігання чи сушіння крохмалю;

хруст мінеральних домішок - недостатня обробка сировини або напівфабрикатів.

2. Використання екструзійних крохмалів

Методом екструзії переробляють полісахариди, білки, їх суміші, цільне або подрібнене зерно, вторинну сировину зернової, м'ясної, рибної, молочної промисловості. В результаті екструзійного оброблення одержують готові сухі сніданки, закуски, страви швидкого приготування, макарони, аналоги м'ясо- та рибопродуктів тощо. Виробництво широкого спектру продуктів базується, перш за все, на конструктивних особливостях екструдерів, що дозволяє в широких межах змінювати інтенсивність та тривалість оброблення сировини і дає можливість одержати готові продукти з різними властивостями та структурою. Крім того, підбір композицій різної сировини, зміна умов її оброблення сприяють значною мірою розширенню асортименту екструзійних харчових продуктів.

Завдання одержання продуктів екструзійної технології з заданими фізико - хімічними і споживчими властивостями вирішується шляхом емпіричного підбору технологічних параметрів процесу і різних видів сировини. Проте, розроблення нових видів продуктів, оптимізація процесу і вдосконалення екструзійного устаткування вимагає поглибленого дослідження процесів, що відбуваються при екструзійному обробленні природних біополімерів.

Раціональне використання екструдованих крохмалів та екструдованого пшеничного борошна в хлібопекарському і харчоконцентратному виробництві.

Введення лимонної кислоти в кількості 0,05 - 2,0 % веде до зниження в'язкості крохмальних клейстерів і підвищення розчинності внаслідок інтенсивної деструкції полісахаридних ланцюгів. Додавання сахарози до екструдованих крохмалів зменшує їх здатність до набухання внаслідок високої водозв'язуючої здатності сахарози.

Існує можливість застосування екструдованого пшеничного крохмалю (ЕПК) і екструдованого пшеничного борошна (ЕПБ) для перероблення пшеничного борошна з заниженими хлібопекарськими властивостями. Внесення подрібненого екструдату поліпшує показник газоутворюючої здатності за рахунок внесення з ним цукрів і низькомолекулярних декстринів, які здатні швидко гідролізуватись амілазами борошна до мальтози.

Внесення ЕПБ та ЕПК призводить до зменшення здатності клейковини чинити опір деформаційному навантаженню стиснення.

Добавка ЕПБ в любій кількості підвищує водопоглинальну здатність тіста на 2,2-5,4 %, а ЕПК на 0,8-2,2 %, що є передумовою для підвищення виходу хліба за рахунок збільшення вологості тіста без погіршення якості виробів. Крім того, добавка ЕПБ в 2 рази, а ЕПК на 25 % прискорює тривалість утворення тіста, при цьому збільшується розрідження тіста, що може бути наслідком часткового розчинення набухлих зерен екструзійно оброблених борошна та крохмалю, а також гідролітичного розщеплення крохмалю амілазами в процесі замісу та відлежування.

Внесення в тісто ЕПБ та ЕПК за рахунок їх гідрофільності та посилення набухання колоїдів борошна підвищує його в'язкість, в результаті чого поліпшуються пластичні властивості тіста, підвищується питомий об'єм хліба. Однак надмірна в'язкість пригнічує розвиток пор і підйом тіста в печі. Цим можна пояснити незначне зниження питомого об'єму тіста і хліба при добавках ЕПБ та ЕПК в кількості відповідно 10 % та 1,5 %.

Збільшення вологості екструдатів веде до зменшення енергії зв'язку з матеріалом, яка змінюється від 0,1?10-5 до 3,11?10-5 Дж/кг.

Набухання екструдатів проходить в два етапи. На першому етапі відбувається інтенсивне проникнення розчинника всередину продукту, який представляє собою капілярно-пористе тіло, і залежить від величини пор, температури і виду розчинника. На II етапі проходить безпосередньо процес набухання, який через певний проміжок часу супроводжується частковою зміною фізичних властивостей екструдату, що проявляється в його пом'якшенні і переході незначної кількості сухих речовин в розчинник.

Процес набухання екструзійних продуктів характеризується складною капілярною конденсацією, обумовленою наявністю у адсорбента дрібних пор, характерних для продуктів екструзії. Розчинник, проникаючи в пори продукту, збільшує його об'єм; потім відбувається безпосередньо набухання полімерів, яке супроводжується збільшенням об'єму макромолекул білку і крохмалю.

Підвищення температури веде до прискорення процесів набухання, що зумовлено збільшенням швидкості дифузії молекул розчинника між макромолекулами високомолекулярних сполук.

Ступінь набухання екструдатів різних зернових залежить від хімічного складу, кількості білка, щільності упакування крохмальних зерен.

Ступінь набухання екструдатів у воді вищий, ніж у молоці, що пов'язано з вмістом в молоці поверхнево-активних речовин (білку, жиру), які адсорбуються на поверхні продукту, утворюють захисний шар, і перешкоджають доступу розчинника до продукту, що сповільнює процес набухання.

Екструзійне оброблення впливає на зміни білкових речовин. При цьому кількість водорозчинних білків зменшується на 20 - 30 %, а соле-, луго-, і спирторозчинних збільшується.

Для з'ясування структуроутворення при відновленні харчоконцентратів на основі екструдатів використовували модельні системи відновлених екструдатів з найкращою консистенцією, яку визначали органолептично, регулюючи співвідношення екструдат : вода, і виходячи з цільового призначення екструдату.

Екструдати використовуються для таких продуктів:

· екструдат пшеничного борошна для соусів;

· екструдат крохмалю (картопляного і пшеничного) для киселів;

· екструдат крупи манної для мусів.

При взаємодії з водою екструдати утворюють структуру продукту при відновленні концентрату, основою якого є екструдована крохмалемістка сировина.

Важливе значення має вплив екструдування на фізіологічну поведінку поживних речовин сировини.

Екструдування має різний вплив на крохмаль різного ботанічного походження. Для картопляного відмічено зменшення (на 45 %) кількості стійкої частки, а для пшеничного, навпаки, її збільшення (на 26...41%).

Вплив добавок на властивості екструдатів, а саме на основні структуроутворюючі процеси набухання і розчинення.

Внесення лецитину, який рекомендують додавати для поліпшення якості набухаючих крохмалепродуктів, не покращує показників структуроутворення: розчинність і набухання знижуються відповідно в 1,8 і 1,3 рази. Такі результати є наслідком менш інтенсивного протікання процесів деструкції та клейстеризації за наявності лецитину, який сприяє пластифікації маси, що знаходиться в екструдері, в результаті чого послаблюється здатність полісахаридних ланцюгів до деформації під дією сил зсуву і розтягу.

До складу багатьох рецептур соусів входить гірчичний порошок. При використанні в харчоконцентратах швидкого приготування гірчичний порошок доцільно піддавати екструдуванню в суміші з крохмалемістким компонентом, що значно спрощує процес його підготовки. Він містить значну частку жиру (16,6 %), який суттєво впливає на хід екструдування.

Екструдований крохмаль за своїми властивостями відноситься до групи набухаючих, а за методом обробки до крохмалю, який підлягає вологотепловому обробітку за температури вище температури клейстеризації. Внаслідок втрати вільної і частково зв'язаної вологи, оброблений продукт набуває вторинну структуру, стає крихким, у контакті з водою набухає і частково розчиняється в ній. Екструдування проводиться на ектрузійних установках, в яких він попередньо зволожується до 34 %, піддається стисненню, підігріву до 200°С та інтенсивній механічній дії. Внаслідок цього має місце клейстеризація крохмалю. Набухаючі види крохмалю використовують у технологіях різних десертів, желейного мармеладу, здобного тіста, яке містить ягоди, а інстант-крохмаль - для пудингів швидкого приготування.

Основною сировиною для крохмального клею є екструзійний кукурудзяний крохмаль. Він має здатність утворювати стабільні, високов'язкі клейстери при приготуванні клею.

Використання крохмальних клеїв на основі кукурудзяного екструзійного крохмалю має ряд переваг:

Доступність, екологічність сировини

Економія

Низькі витрати клею

Стабільність готового клею під час зберігання протягом декількох діб

Висока швидкість гофроагрегата

Високі механічні і експлуатаційні показники готової продукції

Оптимальні витрати електроенергії

картопляний крохмаль органолептичний якість

Список використаної літератури

1. Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів. -- К.: НУХТ,2003.- 569 с.

2. Товажнянський Л.Л., Бухкало С.І., капустенко П.О., орлова Є.І. Загальна технологія харчових виробництв у прикладах і задачах. - К., 2005.

3. КостенкоВ.Г., Овчинников А.Е., Горбатов В.М. Производство крахмала. - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Легкая и пищевая промышленность,1983. - 200 с.

4. Кругляков Г.Н., Круглякова Г. Товароведения продовольственных товаров. Изд. Центр«Март» Ростов на Дону 2000.

5. МетлицкийЛ.В., Гусев С.А., Техтониди И.П. Основы биохимии и технологии хранениякартофеля. - М.: Колос, 1972. - 208 с.

6. ПавловаВ.А., Титаренко Л.Д., Залигіна В.Д. Ідентифікація та фальсифікація продовольчихтоварів. -- К.: 2006, 189 с.

7. СирохманІ.В., Задорожний І.М., Пономарьов П.Х. Товарознавство продовольчих товарів. Підручник. - К.: лібра, 1998. - 632 с.

8. СирохманІ.В. Товарознавство крохмалю, цукру, меду, кондитерських виробів. Підручник. - К.: Вища шк., 1993. - 238 с.

9. Справочник поприемке, хранению и реализации продовольственных товаров растительногопроисхождения / Л.Н. Ворошило, В.П. гильятева, В.Т. Колесников и др.; под ред.В.Е.Мицыка. - К.: Техника, 1991. - 215 с.

10. Технологияи технохимический контроль крахмало-паточного производства./Е.А. Штыркова, Е.К.Сидорова, К.И. Пазирук -- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 200 с.

11. Технология крахмала и крахмалопродуктов/ под ред. Н.Н. Трегубова. - М.: Легкая и пищевая промышленность,1981. - 470 с.

Размещено на Allbest.ru