Технология и оборудование макаронного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс»

Институт открытого дистанционного образования

Курсовая работа

По дисциплине «Технология и оборудование в пищевой и перерабатывающей промышленности»

Технология и оборудование макаронного производства

Работу выполнил студент

Журавлев А.А.

группа 5-1УК

Работу проверила

Ладнова Ольга Леонидовна

г. Орёл, 2015 г.



Оглавление

макаронный изделие тесто отбраковка

Введение

1. Классификация макаронных изделий

2. Основные стадии производства макаронных изделий

3. Сырьё макаронного производства

4. Типы и сорта пшеничной муки

5. Свойства компонентов муки

6. Макаронные свойства муки

7. Хранение сырья

8. Подготовка сырья к производству

9. Приготовление теста

9.1 Типы замеса теста

9.2 Стадии приготовления теста

10. Структурно-механические свойства теста

11. Оборудование и технологические схемы производства макаронных изделий

12. Технологический контроль производства

13. Отбраковка, упаковка и хранение готовой продукции

14. Экологические показатели производства

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Сегодня уже невозможно точно определить время происхождения макаронных изделий. По легендам, их употребляли в пищу еще жители Древнего Рима, приписывавшие создание макарон своему главному богу Юпитеру. Первое описание способа приготовления лапши встречается в трактате по кулинарии римского гурмана Ануро (1-ое столетие новой эры). Документальное упоминание приготовления в Италии блюд из макарон относится к началу 12-го века, т. е. задолго до знаменитого путешествия Марко Поло в Китай в конце 13-го века, который, как было принято считать, завез макароны в Европу. Первые цеха по производству макарон появились в Италии в конце 14-го века, в России -- в 60-х годах 18-го века (г. Одесса,1797г.), затем во Франции и Германии.

Роль макаронных изделий в рационе питания - причем практически во всем мире - трудно переоценить. Многие даже считают их основным продуктом питания XX столетия. В продуктовом балансе страны макаронные изделия занимают устойчивую и выигрышную позицию, по сколько их стоимость сравнима со стоимостью картофеля, цена которого зависит от сезонности и в первой половине года возрастает, а цены на макароны достаточно стабильны.

На каждого россиянина приходится в среднем по шесть килограмм макаронных изделий в год. Это означает, что минимум раз в неделю на столе россиянина есть блюдо из пасты. Интересно, что в советское время соотечественники съедали по 8 кг макаронных изделий в год, хотя ни разнообразием, ни внешним видом, ни качеством они не блистали. Но и сегодня это популярный продукт питания, и его использование в пище становится все более разнообразным. Выбор форматов макаронных изделий сегодня на полке в магазине может удовлетворить различные запросы, при этом производители постоянно расширяют линейки.

Макаронные изделия относятся к основным продуктам питания, и спрос на них достаточно стабилен. Они представляют собой продукты, отформованные из пшеничного теста в виде трубочек, нитей ленточек и фигурок и высушенные до влажности 13%. Они характеризуются хорошей сохраняемостью, транспортабельностью, быстротой и простотой приготовления из них пищи, а также высокой питательной ценностью и хорошей усвояемостью.

Биологическая ценность макаронных изделий значительно повышается при обогащении их различными добавками (яйца и яичные продукты, молоко и молочные продукты и др.).

При хранении макаронные изделия не черствеют, как хлеб, и менее гигроскопичны по сравнению с сухарями, хорошо транспортируются и сохраняются (до года и более) без ухудшения вкусовых и питательных свойств. Макаронные изделия по пищевой ценности превосходят пшеничный хлеб, так как изготовляют их из пшеничной муки с максимальным содержанием белковых веществ. В них содержится 12-14% белков, 75-80 усвояемых углеводов, 0,9 жиров, 0,6% минеральных веществ и витамины В1, В2, РР и др. Калорийность макаронных изделий составляет 360 ккал/100 г. Усвояемость их организмом человека выше усвояемости крупы. Белки макаронных изделий усваиваются на 85%, углеводы - на 98% и жиры на 95%. Из них можно быстро приготовить блюдо, так как продолжительность их варки равна 5-15 мин.

На предприятиях общественного питания макаронные изделия являются кулинарным полуфабрикатом для приготовления первых (мясных, молочных, вегетарианских) и вторых блюд (запеканок, гарниров). Разнообразная форма этих продуктов позволяет красиво комбинировать их с другими продуктами и готовить широкий ассортимент вкусных и питательных блюд: с мясом, сладкими подливками, сыром, творогом, в отварном виде как гарнир и т.д.

Макаронные изделия -- это кулинарный полуфабрикат, приготовленный из муки и воды, иногда с добавлением белковых обогатителей или вкусовых веществ.

Рост популярности макаронных изделий в мире и потребности в них явились стимулом к развитию макаронной промышленности и внедрению интенсивных технологий изготовления макарон, позволяющих сократить наиболее длительные и энергоемкие процессы и увеличить выпуск продукции.

В настоящее время, как и во все предыдущие годы, ведущей страной-производителем, потребителем и экспортером макаронной продукцией является Италия: за последние десятилетия среднегодовое производство макаронных изделий в Италии колеблется от 1800 до 2500 тыс. т. при внутреннем потреблении на душу населения порядка 26 кг/год (в южных районах -- свыше 40 кг/год) и экспортировании до 20 пpоцентов пpоизведенной пpодукции.

Втоpое место по производству макаронных изделий занимают США -- 1300...1800 тыс. т в год при бурном росте на душу населения: с 7,4 кг/год в 1987 г. до 8,4 кг/год в 1990 г. и ожидаемых 14 кг/год в 2000 г.



1. Классификация макаронных изделий

Макаронные изделия, вырабатываемые промышленностью, представляют собой пищевой продукт, полученный из пшеничной муки и воды смешиванием, различными способами формования и высушивания.

Основные достоинства макаронных изделий как продукта питания:

способность к длительному хранению (до 2-х лет) без изменения свойств: макаронные изделия не подвержены черствению, менее гигроскопичны, чем сухари, печенье и зерновые сухие завтраки, хорошо переносят транспортирование;

быстрота и простота приготовления (продолжительность варки в зависимости от ассортимента составляет от 3 до 20 мин);

относительно высокая пищевая ценность: блюдо, приготовленное из 100 г сухих макаронных изделий, на 10-15 % удовлетворяет суточную потребность человека в белках и углеводах, энергетическая ценность - около 330 ккал;

высокая усвояемость основных питательных веществ макаронных изделий - белков и углеводов.

Действующий в настоящее время в России основной стандарт на макаронные изделия ГОСТ Р 51865-2002, введенный в действие с 1 января 2002 г. взамен устаревшего ГОСТ 875-92, предусматривает классификацию макаронных изделий по нескольким признакам.

В зависимости от вида исходной пшеницы и сорта муки макаронные изделия подразделяются на группы А, Б, В и сорта:

группа А - изделия из муки твердой пшеницы высшего, первого и второго сортов;

группа Б - изделия из муки мягкой высокостекловидной пшеницы высшего и первого сортов;

группа В - изделия из хлебопекарной муки мягкой пшеницы высшего и первого сортов;

высший сорт - изделия из муки высшего сорта;

первый сорт - изделия из муки 1 сорта;

второй сорт - изделия из муки 2 сорта.

Макаронные изделия группы А высшего сорта изготовлены из муки высшего сорта, полученной размолом твердой пшеницы, группы В первого сорта - из хлебопекарной муки 1 сорта. При изготовлении макаронных изделий с применением вкусовых или обогатительных добавок к указанию группы и сорта прибавляют название соответствующей добавки, например: группа Б, высший сорт яичные, группа В, первый сорт, томатные.

В зависимости от способа формования макаронные изделия согласно ГОСТ Р 51865-2002 подразделяют на резаные, прессовые и штампованные:

резаные макаронные изделия - изделия, формуемые разрезанием на части тестовой ленты;

прессовые макаронные изделия - изделия, формуемые с помощью макаронного пресса;

штампованные макаронные изделия - изделия, формуемые штампами из тестовой ленты.

В зависимости от формы макаронные изделия подразделяют на следующие типы: трубчатые, нитевидные (вермишель), ленточные (лапша) и фигурные.

В свою очередь, каждый из указанных типов макаронных изделий делится на подтипы и виды:

тип - характеристика макаронных изделий по форме;

подтип - характеристика макаронных изделий по форме и срезу;

вид - характеристика макаронных изделий по размеру сечения.

Трубчатые изделия в зависимости от формы подразделяют на подтипы, указанные в табл. 1.

В зависимости от размеров поперечного сечения каждый подтип трубчатых изделий подразделяют на виды (табл. 2), форма сечения может быть разнообразной: круглой, квадратной, рифленой и др.

Нитевидные изделия, подтип вермишель, также могут иметь разнообразную форму сечения.

По размерам в сечении (мм) вермишель подразделяют на следующие виды: паутинка (не более 0,8), обыкновенная (от 0,9 до 1,5), любительская (от 1,6 до 3,5).

Таблица 1. Деление трубчатых изделий на подтипы

Подтип	Форма	Длина изделия, см
Макароны	Трубка с прямым или волнообразным срезом	Короткие - не более 15 Длинные - не менее 20 (при подвесной сушке для наибольшей ветви длина второй ветви не ограничивается)
Рожки	Изогнутая или прямая трубка с прямым срезом	По внешней кривой - 1,5-4; любительские - 3,0-10,0
Перья	Трубка с косым срезом	От острого угла до тупого - 3,0-10,0

Таблица 2. Деление подтипов трубчатых изделий на виды

Подтип	Вид	Сечение, мм	Толщина стенок, мм
Макароны, рожки, перья	Соломка (кроме перьев) Обыкновенные Любительские	До 4,0 4,1-7,0 более 7,0	Не более 2,0

Ленточные изделия, подтип лапша, по ширине подразделяются на виды: узкая - до 7 мм; широкая - от 7,1 до 25,0 мм. Лапшу выпускают различной формой сечения и края (прямой, пилообразный, волнообразный).

Фигурные изделия (изделия сложной конфигурации) подразделяются на:

прессовые (плоские и объемные);

штампованные (плоские и объемные).

Фигурные изделия изготавливают прессованием или штампованием. Фигурные изделия могут выпускаться любой формы и размеров, но максимальная толщина любой части изделий в изломе не должна превышать 3,0 мм для прессованных изделий и 1,5 мм для штампованных.

Макаронные изделия всех типов подразделяются на длинные и короткие:

короткие - изделия длиной не более 15 см;

длинные - изделия длиной не менее 20 см.

Длинные макаронные изделия могут быть одинарными или двойными гнутыми. Двойные гнутые - изделия, высушенные в подвесном состоянии. Двойными гнутыми могут быть макароны, вермишель, лапша. Длинные макароны, вермишель, лапша могут быть сформованы в мотки, гнезда, бантики.

Масса и размеры длинных изделий, сформированных в мотки, бантики, гнезда могут быть различными.

В зависимости от используемой матрицы пресса допускают изготовление макаронных изделий с ровной или рифленой поверхностью.

Ассортимент макаронных изделий с добавками может быть расширен при использовании новых видов добавок, повышающих пищевую ценность или вкусовые свойства изделий, допущенных Министерством здравоохранения к использованию в пищевой промышленности.



2. Основные стадии производства макаронных изделий

Процесс производства традиционных макаронных изделий состоит из следующих основных операций: подготовки сырья, приготовления теста, формования теста, разделки сырых изделий, сушки, охлаждения высушенных изделий, отбраковки и упаковывания готовых изделий.

Подготовка сырья. Заключается в просеивании муки, отделении от нее металломагнитной примеси, подогреве (температура муки должна быть не ниже 10 °С), смешивании разных партий муки в соответствии с указаниями лаборатории фабрики.

Воду, предназначенную для замеса теста, подогревают в теплообменных аппаратах, а затем смешивают с холодной водопроводной водой до температуры, указанной в рецептуре.

Подготовка добавок состоит в размешивании их в воде, предназначенной для замеса теста. Куриные яйца перед использованием предварительно моют, а меланж размораживают.

Приготовление макаронного теста. Процесс приготовления теста складывается из дозирования ингредиентов (муки, воды и добавок), замеса теста, его уплотнения.

Ингредиенты вводят при помощи дозаторов, которые непрерывно подают муку и воду с растворенными в ней добавками в месильное корыто в соотношении примерно 3:1.

В месильном корыте идет интенсивное перемешивание муки и воды, увлажнение и набухание частиц муки (замес макаронного теста). Тесто к концу замеса представляет собой крошкообразную массу. Уплотнение теста осуществляется в шнековой камере пресса. Цель прессования - уплотнение теста, превращение его в однородную связанную тестовую массу.

Формование теста. Тесто формуют, продавливая его через отверстия в матрице. Форма отверстии определяет форму выпрессовываемых сырых изделии (полуфабриката). Например, через отверстия круглого сечения можно получить вермишель, прямоугольного - лапшу и т.д.

Разделка сырых изделий. Этот процесс складывается из трех операций: обдувки, разрезания выпрессовываемых из матрицы сырых изделий на отрезки нужной длины и раскладке. Раскладка в зависимости от вида изделий и применяемого сушильного оборудования заключается либо в размещении сырых изделий на сетчатые транспортеры, рамки или в кассеты, либо в развешивании длинных прядей сырых изделий на сушильные жерди - бастуны.

Выпрессовываемые изделия перед резкой или в процессе резки интенсивно обдуваются воздухом для получения на их поверхности подсушенного слоя. Это предотвращает слипание изделий между собой, прилипание их к ножам и к сушильным поверхностям.

Сушка изделий. Цель сушки - закрепить форму изделий и предотвратить развитие в них микроорганизмов. Это наиболее длительная и ответственная стадия технологического процесса, от правильности проведения которой зависит в первую очередь прочность изделий. Очень интенсивная сушка приводит к появлению в сухих изделиях трещин, а очень медленная сушка, особенно на первой стадии удаления влаги, может привести к повышению кислотности и плесневению изделий.

Охлаждение высушенных изделий. Этот процесс необходим для снижения высокой температуры изделий, выходящих из сушилки, до температуры воздуха упаковочного отделения. Если макаронные изделия упаковывать без охлаждения, то испарение влаги будет продолжаться в упаковке, что приведет к уменьшению массы упакованных изделий, а при влагонепроницаемой упаковке - к конденсации влаги на ее внутренней поверхности.

Предпочтительно медленное охлаждение высушенных изделий в специальных бункерах и камерах, которые называются стабилизаторами-накопителями.

Отбраковка. Охлажденные изделия подвергают отбраковке, во время которой удаляют дефектные изделия, не отвечающие требованиям, предъявляемым к их качеству.

Упаковка. Готовые изделия упаковывают либо в потребительскую тару вручную или фасовочными машинами, либо насыпью в оптовую тару.

Производство традиционных макаронных изделии состоит из перечисленных стадий, однако вид вырабатываемых изделий, а также наличие оборудования и применяемые режимы производства определяют технологическую схему производства макаронных изделий на предприятии.



3. Сырьё макаронного производства

Качество макаронных изделий, обусловливается двумя основными факторами: качеством сырья и режимами технологических операций его переработки.

Основное и дополнительное сырье

Основным сырья для производства макаронных изделий являются мука, получаемая размолом зерна пшеницы, и вода.

В макаронном производстве используют только питьевую воду, удовлетворяющую требованиям ГОСТ Р 51232, СаНПиН 2.3.4. 559-96. Она должна быть прозрачной, бесцветной, без посторонних привкусов и запахов, не содержать органических примесей и взвешенных частиц.

Для замеса макаронного теста применяют обычно теплую воду температурой 40-60 °С, которую получают смешиванием холодной водопроводной и горячей воды в нужном соотношении.

К дополнительному сырью относят различные обогатительные и вкусовые добавки, витамины.

Обогатительные добавки повышают пищевую ценность изделий, часто изменяя также их цвет и вкус. В качестве обогатительных добавок используют яйца и яичные продукты (яичный порошок, меланж), а также молочные продукты (сухое молоко, нежирный творог) и некоторые витамины.

Вкусовые добавки изменяют пищевую ценность и придают изделиям специфические вкус и цвет. К этим добавкам относят разнообразные овощные пасты, пюре, порошки, соки.

Витамины, применяемые в макаронном производстве, должны отвечать двум основным требованиям: быть термоустойчивыми, а также растворимыми в воде для удобства внесения их при замесе теста. При производстве макаронных изделий используют витамины В₁, В₂ и РР.

Для улучшения качества макаронных изделий используют добавки улучшители.

К нетрадиционному сырью макаронного производства относят продукты переработки (мука, крахмал, шрот и др.) зерновых (рис, кукуруза, ячмень, овес и др.), бобовых (горох, соя, люпин) и клубневых (картофель) культур. Не допускается использовать заменителей дополнительного сырья, обладающих лишь некоторыми его свойствами (суррогаты) при выработки изделий по ГОСТ 51865. Сырье используемое при изготовлении макаронных изделий, должно быть разрешено Минздравом России и соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.560.

Все сырье, поступающее на предприятие должно отвечать требованиям нормативной документации (ГОСТ, ТУ и др.).

Каждая партия сырья сопровождается удостоверением о качестве (сертификат соответствия), пищевые добавки - гигиеническим заключением.



4. Типы и сорта пшеничной муки

При изготовлении макаронных изделий используют пшеничную муку двух типов: макаронную и хлебопекарную. Макаронную муку получают при размоле зерна твердой пшеницы (дурум) и зерна мягкой стекловидной пшеницы. Макаронную муку вырабатывают следующих сортов: высший (крупка), первый (полукрупка), и второй. Допускается использование пшеничной хлебопекарной муки высшего и первого сортов. Мука, применяемая в макаронном производстве, должна удовлетворять требованиям стандартов: высшего и первого сортов мука из твердой пшеницы (дурум) - ГОСТ 12307-66; мука из мягкой стекловидной пшеницы высшего и первого сортов - ГОСТ 12306-66; мука второго сорта из твердой пшеницы (дурум) - ГОСТ 16439-70; мука хлебопекарная высшего и первого сортов - ГОСТ 26574.

Качество муки оценивается по органолептическим (цвет, вкус, запах, содержание минеральных примесей) и физико-химическим (содержание сырой клейковины, содержание золы, крупнота помола, содержание металлопримесей, зараженность вредителями хлебных запасов) показателям.

Макаронная мука отличается от хлебопекарной большим содержанием сырой клейковины, золы, крупнотой помола и цветом.

В табл. 3 приведены органолептические и физико-химические показатели качества муки.

Таблица 3. Нормы качества пшеничной муки

Показатели	Нормы по типам помолов и сорта муки
	Макаронная мука из твердой пшеницы по ГОСТ 12307-66	Макаронная мука из мягкой стекловидной пшеницы по ГОСТ 12306-66	Хлебопекарная мука по ГОСТ 26574-85
	крупка	полукрупка	крупка	полукрупка	высший сорт	первый сорт
Влажность, %, не более	15,5	15,5	15,5	15,5	15,5	15,5
Содержание клейковины сырой, %, не менее	30	32	28	30	28	30
Содержание золы в пересчете на абсолютно сухое вещество, %, не более	0,75	1,10	0,55	0,75	0,55	0,75
Крупнота помола: остаток на сите из шелковой ткани, %, не более проход через сито из шелковой ткани, %	№ 140/ 36 3 № 260/ 70 не более 12	№ 190/ 50 3 № 43 не более 40	№ 150/40 3 № 27 не более 15	№ 190/ 50 3 № 43 50	№ 43 3 -	№ 35 3 № 43 не менее 75
Цвет	Кремовый с желтым оттенком	Светло кремовый	Белый с желтоватым оттенком	Белый с кремовым оттенком	Белый или белый с кремовым оттенком	Белый с желтоватым оттенком
Запах	Свойственный нормальной муке, без запаха плесени, затхлости и других посторонних запахов
Вкус	Свойственный нормальной муке, без кислого, горького и других посторонних привкусов
Содержание минеральной примеси	При разжевывании не должно ощущаться хруста
Содержание металлопримеси, мг/кг муки, не более	3	3	3	3	3	3
Зараженность вредителями хлебных запасов	не допускается

5. Свойства компонентов муки

Химический состав муки отличается от химического состава зерна более низким содержанием клетчатки, минеральных веществ, жира и белка при большем содержании углеводов.

Муку высшего сорта получают из центральной части эндосперма, поэтому в ее состав входит большее количество крахмала по сравнению с низкими сортами муки и меньшее количество белковых веществ, сахаров, жиров, витаминов, ферментов и минеральных веществ, которые сосредоточены в основном в периферийных частях эндосперма.

Крахмал. Составляет около 4/5 сухого вещества муки. Более высокие сорта пшеничной муки содержат несколько большую долю крахмала по сравнению с более низкими сортами.

В пшеничной муке крахмал находится в виде зерен размером от 3 до 50 мкм. При комнатных условиях зерна крахмала удерживают 9-10 % влаги. При смачивании холодной водой зерна крахмала частично набухают, сохраняя свою форму и не растворяясь. При нагревании водной суспензии пшеничного крахмала до 30 °С происходит увеличение крахмальных зерен до 50 % исходного объема; с увеличением температуры до 60 °С происходит дальнейшее увеличение объема зерен с сохранением их индивидуальности, но с потерей кристалличности структуры; при температуре 62,5 °С начинается процесс клейстеризации пшеничного крахмала, сопровождающийся поглощением пятикратного количества воды, разрывом полисахаридных цепочек и превращением крахмальных зерен в единую гелеобразную, студнеобразную массу - клейстер. Клейстеризация крахмала - это процесс его гидротермической деструкции, т.е. необратимого разрушения природной нативной структуры в процессе нагревания при избытке воды.

В условиях недостатка влаги неувлажненный крахмал влажностью 10 % при нагревании до 90 °С практически не меняет своей структуры, увлажненные до 30-32 % зерна крахмала при нагревании до 70 °С сохраняют свою форму, и лишь около 20 % зерен теряют нативную кристаллическую структуру. Глубина термической деструкции крахмальных зерен увеличивается с повышением температуры, но снижается при уменьшении влажности.

Белки. В крупитчатой муке из твердой и высокостекловидной мягкой пшеницы белки находятся в прикрепленной форме в виде пленок толщиной 1-2 мкм, обволакивающих и склеивающих зерна крахмала в отдельные крупинки. В порошкообразной муке из мягкой мучнистой пшеницы белки находятся в промежуточной форме в виде отдельных частичек и комочков размерами 2-3 мкм.

Особую технологическую роль в макаронном производстве имеют водонерастворимые фракции белка - глиадин и глютенин, они формируют при замесе теста клейковину.

Жиры. Основная масса жиров (липидов), содержащихся в зерне пшеницы, сосредоточена в зародыше, который вместе с оболочками стремятся отделить от зерна при его размоле в муку. Содержание жиров в пшеничной муке не превышает 2 % и тем меньше, чем выше сорт муки.

В макаронном производстве жиры в муке выполняют важную функцию: в них растворены каротиноидные пигменты (каротиноиды).

Каротиноиды. К этой группе относятся вещества, окрашенные в желтый или оранжевый цвет. Относительно большое количество каротиноидов (до 0,5 мг/кг) находится в продуктах помола твердой пшеницы, меньше - в мягкой стекловидной, и почти нет их в хлебопекарной муке из мягкой пшеницы.

К основным каротиноидам пшеничной муки относятся ксантофилл, эфиры ксантофилла и каротин. Каротиноидные пигменты придают изделиям приятный янтарно-желтый цвет.

Молекулы каротиноидных пигментов содержат непрочные двойные связи, что является одной из причин легкой их окисляемости и потери каротиноидами цвета. Обесцвечивание пигментов интенсивно происходит под действием света, а также в результате ферментативного процесса с участием фермента липоксигеназы в присутствии кислорода воздуха и влаги.

Минеральные вещества (зола). К минеральным веществам муки относят те вещества, которые после полного сжигания муки остаются в виде золы. В зерне пшеницы наиболее высокая зольность у оболочек и алейронового слоя, которые стремятся удалить в процессе помола, и самая низкая - в центральных частях эндосперма, величина зольности в первую очередь определяет сорт муки: чем меньше содержание золы в муке, тем выше ее сорт.

Витамины и ферменты. Сосредоточены в пшеничном зерне в зародыше и периферийных частях эндосперма, примыкающих к оболочке. В муке практически отсутствуют жирорастворимые витамины и очень мало водорастворимых.

Ферменты играют важную роль в биохимических процессах, происходящих при хранении муки и в процессе производства макаронных изделий.

Фермент липоксигеназа в присутствии кислорода воздуха и влаги катализирует окисление некоторых ненасыщенных высокомолекулярных жирных кислот с образованием гидроперекисей. Гидроперекиси имеют высокую окислительную способность и могут окислять далее каротиноиды. В результате этого мука может обесцвечиваться при хранении во влажной среде. В процессе изготовления макаронных изделий каротиноиды не разрушаются, поскольку уже с первых минут замеса теста липиды муки, в которых находятся каротиноиды, образуют с белками связанные и прочносвязанные комплексы, которые предохраняют каротиноиды от ферментативного разрушения и от разрушения под действием света. Макаронные изделия из твердой пшеницы не теряют желтый оттенок при хранении на свету в прозрачной упаковке.

В процессе производства макаронных изделий наблюдается процесс их потемнения. В результате этого макаронные изделия из твердой пшеницы приобретают коричневый оттенок, а изделия из мягкой пшеницы - серый. Оттенок связан с присутствием в муке фермента полифенолоксидазы, катализирующего в присутствии кислорода воздуха и влаги окислительное разложение аминокислоты тирозина с образованием темноокрашенных соединений - меланинов.



6. Макаронные свойства муки

Макаронные свойства муки характеризуют возможность получения из нее макаронных изделий хорошего качества. К показателям макаронных свойств относятся: количество клейковины, содержание каротиноидных пигментов, содержание темных вкраплений, крупнота помола.

Количество клейковины. Клейковина в макаронном производстве является пластификатором, придающим крахмальным зернам текучесть, и связующим веществом, соединяющим крахмальные зерна в единую тестовую массу. Первое свойство клейковины позволяет формовать тесто, продавливая его через отверстия матрицы, второе - сохранять приданную тесту форму.

Клейковинный каркас, сформированный при прессовании теста, удерживает массу крахмальных зерен в выпрессовываемых сырых изделиях и упрочняется при сушке изделий, а при варке - фиксируется при денатурации клейковины.

При содержании сырой клейковины от 28 до 40 % показатели варочных свойств изделий улучшаются (возрастает: время варки до готовности, коэффициенты увеличение массы, объема сваренных изделий, прочность сваренных изделий, уменьшаются потери сухих веществ изделий в процессе варки, их слипаемость). При уменьшении содержания сырой клейковины в муке ниже 28 % резко увеличиваются потери сухих веществ и слипаемость и снижается прочность сваренных из-за чрезмерного ослабления структуры изделий.

Содержание клейковины в муке определяет белковую ценность макаронных изделий и обусловливает вкус и аромат сваренных изделий. Наиболее приемлемой для производства макаронных изделий является мука с содержанием клейковины 30 % и более. Для производства коротких макаронных изделий нормального качества пригодна мука с содержанием клейковины 26-28 % при соблюдении правильных технологических режимов.

Основными белковыми фракциями клейковины являются глютенин и глиадин. Для макаронного производства наиболее ценной фракцией является глиадин: его свойства определяют текучесть и связанность теста. Однако определенную роль выполняет и глютенин, обусловливая необходимую упругость и эластичность сырых макаронных изделий.

При температуре 20-30 °С клейковина удерживает максимальное количество воды - примерно двукратное. При увеличении температуры воды до 60 °С и более клейковина поглощает примерно в два раза меньшее количество воды. При замесе макаронного теста добавляют примерно 1/3 воды от массы муки, т.е. лишь половину того количества воды, которое может связать и удержать клейковина. Увеличение температуры приводит к изменению и другого свойства клейковины, особенно важного для макаронного производства, - снижению связующих свойств в результате денатурации. Этот процесс замедляется при снижении влажности клейковины. При влажности клейковины, характерной для макаронного теста, полная потеря ее связующих свойств наступает при 90 °С.

Содержание каротиноидных пигментов. Для производства макаронных изделий наиболее предпочтительна мука с высоким содержанием каротиноидов, так как каротиноидные пигменты придают макаронным изделиям приятный янтарно-желтый цвет.

Содержание темных вкраплений. Частицы оболочек, зародыша, присутствующие в муке выступают на поверхности макаронных изделий в виде темных точек, ухудшая внешний вид изделий. Наличие в муке значительного количества периферийных частей зерна свидетельствует о повышенном содержании аминокислот и ферментов, в частности тирозина, фенилаланина и полифенолоксидазы, участвующих в процессе потемнения макаронных изделий (образования меланинов) во время сушки.

Чем ниже сорт исходной муки, тем выше пищевая ценность изготовленных из нее изделий - больше содержание белка, витаминов, минеральных веществ и пищевых волокон.

Крупнота помола (размер частиц муки). Размер частиц муки в пределах 150-400 мкм не оказывает заметного влияния на качество макаронных изделий. Размер частиц муки оказывает значительное влияние на ее водопоглотительную способность, а следовательно, на физические свойства уплотненного теста и сырых изделий. Оптимальное соотношение пластичности и прочности имеет место при размерах частиц от 200 до 350 мкм. Крупка с такими размерами частиц наиболее благоприятна для производства макаронных изделий.



7. Хранение сырья

Мука на макаронные предприятия доставляется либо автотранспортом, либо по железной дороге. Муку перевозят в мешках (тарным способом) или в автомуковозах (бестарным способом).

Различают два способа хранения муки на складах предприятий: тарный способ, при хранение муки в мешках и бестарный способ, при хранение муки в бункерах (силосах).

Каждую партию муки, под которой понимают любое количество однородной по качеству муки, снабжают штабельным ярлыком. В нем указывают сорт муки, дату выбоя, номер накладной, массу партии, число мешков, дату поступления на предприятие, показатели ее качества, предусмотренные стандартом (сертификат качества).

Склад тарного хранения муки должен быть сухим, отапливаемым, с хорошей вентиляцией. Температура воздуха на складе должна быть в зимнее время не ниже 8-12 °С, а относительная влажность воздуха - не выше 60-65 %.

При неблагоприятных условиях хранения - повышении температуры муки до 30-35 °С и влажности до 15 % и выше, при хранении муки в мешках в сырых складах ускоряются процессы дыхания муки и жизнедеятельности микроорганизмов. Происходит самосогревание муки. Мука приобретает посторонний «солодовый» запах, происходит ее потемнение. При влажности муки более 16 % возможно плесневение муки. Эти изменения могут сделать муку совершенно непригодной для пуска в производство.

Большой вред муке наносят вредители зернопродуктов - грызуны (мыши, крысы) и различные насекомые, так называемые амбарные вредители. Эти вредители могут попасть в муку как при хранении, так и при ее перевозках.

Для предотвращения заражения муки вредителями необходимо соблюдать правила транспортирования и хранения, проверять зараженность поступающей муки, содержать складские помещения в чистоте.



8. Подготовка сырья к производству

Подготовка муки к производству заключается в смешивании, просеивании, магнитной очистке и взвешивании.

Смешивание муки. Различные партии муки одного и того же сорта смешивают в определенном соотношении для улучшения какого-либо показателя качества одной партии за счет другой, у которой этот показатель выше. Рецептуру смешивания составляет лаборатория на основании анализов муки. За основу принимают цвет муки, содержание золы или содержание клейковины.

Просеивание муки. Проводят для отделения случайной примеси, отличающейся от частиц муки большими размерами.

Магнитная очистка муки. Очистку муки проводят для отделения от муки металломагнитных примесей при помощи постоянных магнитов, которые располагают на пути движения муки обычно в двух точках: после просеивания и непосредственно перед дозатором муки макаронного пресса.

Взвешивание муки. Необходимо для учета количества, передаваемого со склада муки в производство. Для этого применяют порционные автоматические весы, когда мука поступает к прессам через промежуточные бункера.



9. Приготовление теста

Макаронное тесто отличается от других тестовых масс пищевого назначения по своему составу и способу приготовления. Основными его компонентами являются мука и вода.

При замесе макаронного теста добавляют примерно половину воды, которое могут поглотить основные химические компоненты муки - крахмал и белки. Макаронное тесто после замеса представляет собой сыпучую массу увлажненных комков и крошек. Связанное пластичное тесто получается из этой сыпучей массы после дальнейшей доработки - уплотнения ее под большим давлением в шнековой камере макаронного пресса.

9.1 Типы замеса теста

В макаронном производстве в зависимости от ряда факторов используют несколько типов замеса теста.

В зависимости от влажности замешиваемого теста различают три типа замеса:

твердый - при влажности теста от 28 до 29 %;

средний - при влажности теста от 29,1 до 31 %;

мягкий - при влажности теста от 31,1 до 32,5 %.

Тип замеса по влажности зависит от сорта муки, количества и качества клейковины, крупноты помола, вида сушильной поверхности, материала матрицы, формы изделий.

При использовании муки с низким содержанием клейковины желательно применять мягкий замес, а если клейковина муки липкая, тянущаяся - твердый.

При изготовлении коротких изделий и макарон с кассетной сушкой для предотвращения слипания изделий между собой во время сушки лучше применять твердый или средний замес.

При производстве длинных изделий с подвесной сушкой (на бастунах) для придания изделиям большей пластичности, исключающей растрескивание сырых изделий в местах перегиба на бастунах, применяют средний или мягкий замес.

При использовании полукрупки или хлебопекарной муки влажность теста должна быть на 1-1,5 % выше, чем при использовании крупки.

При использовании матриц с тефлоновыми вставками влажность теста снижают на 1-1,5 %.

Мягкий замес применяют для гибких изделий с фигурной укладкой (в моток, бантик, гнездо), а твердый - для штампованных изделий сложной формы. В зависимости от температуры воды, добавляемой при замесе макаронного теста, различают также три типа замеса:

горячий - при температуре воды 75-85°С;

теплый - при температуре воды 55-65 °С;

холодный - при температуре воды не ниже 30 °С.

Тип замеса по температуре выбирают в зависимости от качества муки и формы изделий. Теплый тип замеса наиболее распространен в макаронном производстве, его применяют для муки нормального качества с содержанием клейковины не менее 28 %.

На теплой воде процесс замеса происходит быстрее, чем на холодной. Если в производстве перерабатывается мука с пониженным содержанием клейковины, то рекомендуется использовать воду температурой 30-45 С.

Холодный замес применяют при низком содержании слабой клейковины, при наличии теплой муки (в летнее время) или при формовании изделий сложной формы для получения очень вязкого и упругого теста.

Горячий замес применяют для муки из твердых пшениц с содержанием клейковины более 38 % и чрезмерно упругой по качеству.

При замесе теста с яичными или молочными добавками необходимо использовать воду температурой не выше 40-45 °С.



9.2 Стадии приготовления теста

Приготовление макаронного теста осуществляется непрерывно в два этапа в макаронных прессах непрерывного действия.

На первом этапе проводится смешивание муки, жидких компонентов в тестосмесителях, на втором - уплотнение в шнековой камере пресса.

Дозирование ингредиентов т.е. подача муки и воды в тестосмеситель в необходимом соотношении, соответствующем рецептуре, осуществляется при помощи дозаторов муки и воды, которые, являясь составными частями макаронного пресса, работают синхронно.

Добавки после растворения в воде или приготовления водной эмульсии поступают в тестосмеситель через дозатор воды.

Замес теста. После регулировки дозаторов включают тестосмеситель. Для хорошего промеса корыто тестосмесителя должно быть заполнено тестом примерно на 2/3 объема. После тесто поступает в следующее корыто (в многокорытных прессах), где осуществляется дальнейший промес теста, либо в шнековую камеру (в однокорытных прессах).

Во время замеса теста происходит постепенное набухание крахмальных зерен и белковых комочков муки, а также равномерное распределение влаги по всей массе теста.

Процессы, происходящие при замесе макаронного теста. Замес теста - это сложный процесс смешивания компонентов муки с водой. В результате этого смешивания происходят глубокие физико-химические изменения главных компонентов муки: крахмала и белков.

При приготовлении макаронного теста происходят сложные биохимические, коллоидные, ферментативные и физические процессы. Основную роль при приготовлении макаронного теста играют коллоидные процессы.

Основные компоненты муки белок и крахмал обладают различной водопоглотительной способностью. Взаимодействие воды с крахмалом и белком протекает в два этапа. На первом этапе происходит адсорбционное связывание воды в результате на поверхности мучных частиц образуются тончайшие водяные пленки. Количество воды, связываемой адсорбционно невелико. Процесс смачивания сопровождается выделением тепла. На втором этапе происходит впитывание воды частицами муки. Оно обусловлено наличием внутри белка и крахмала водорастворимых фракций. На этом этапе имеет место поглощение воды под действием осмотического давления (осмотическое связывание влаги).

При температурных условиях получения макаронного теста его крахмальная часть обладает слабой способностью к набуханию.

Крахмальные зерна удерживают влагу в основном своей поверхностью, т.е. адсорбционно. Осмотическое набухание крахмальных зерен начинается при температуре 70 С и выше, т.е. при температуре которой при нормальных условиях в макаронном тесте не наблюдается.

Клейковина (белок) достигает максимума набухания в интервале температуры от 20 до 30 С, при более высоких температурах ее набухаемость снижается. Набухание муки при замесе макаронного теста обусловлено в основном гидрационной способностью клейковины.

Клейковина муки мягкой пшеницы набухает быстро, но поглощает меньше воды. А клейковина муки их твердой пшеницы, наоборот, набухает медленно, но поглощает больше воды.

Клейковина в макаронном тесте является основным связующим веществом. Она связывает увлажненные крахмальные зерна и остатки мучных крупок.

Макаронное тесто после замеса представляет собой трехфазную дисперсную систему. Твердой дисперсной фазой являются увлажненные крахмальные зерна и остатки мучных крупок. Дисперсионной средой является пластифицированная клейковина. Третьей газообразной фазой являются включения воздуха, захваченные при замесе.

Эта трехфазная гетерогенная система обладает способностью уплотняться и упрочняться. Степень этого уплотнения зависит от режима замеса.

Режим замеса макаронного теста. Режим замеса макаронного теста характеризуется двумя параметрами: продолжительностью и интенсивностью замеса (частотой вращения месильного органа).

Интенсивный замес приводит к упрочнению структуры макаронного теста за счет более плотной упаковки частиц твердой фазы в дисперсионной среде и повышения адгезионной способности клейковины, которая прочнее склеивает частицы твердой фазы.

Усиление механического воздействия на тесто приводит к увеличению водопоглотительной способности клейковины. В результате возрастает количество сырой клейковины, количество редуцирующих сахаров и водорастворимого азота, т.е. процесс созревания макаронного теста ускоряется.

Чрезмерная механическая обработка вызывает ослабление упруго-вязких свойств макаронного теста из-за частичного разрушения белковой структуры, т.е. механической денатурации клейковины.

Тесто, из макаронной муки (крупки или полукрупки), требует большей продолжительности замеса, чем тесто из хлебопекарной муки, так как проникновение влаги внутрь плотных крупитчатых частиц происходит значительно медленнее, чем внутрь мелких частиц хлебопекарной муки. Продолжительность замеса теста из макаронной муки составляет 20 мин, что обеспечивается трехкорытными тестосмесителями прессов ЛПШ. При замесе теста из крупитчатых продуктов помола твердой пшеницы в однокорытных прессах с продолжительностью замеса 8-9 мин (прессы серии ЛПЛ) влага не успевает равномерно распределиться по всей массе теста, частицы белка не набухают в достаточной степени. В результате при прессовании теста не происходит плотного склеивания крахмальных зерен частицами белка, не происходит создание прочного клейковинного скелета. Выпрессовываемые сырые изделия получаются недостаточно пластичными, на их поверхности видны следы непромеса.

Уплотнение теста. В шнековом цилиндре масса увлажненных тестовых комков и крошек подхватывается лопастями вращающегося шнека и перемещается вдоль цилиндра к матрице. Шнек в этой части выполняет работу транспортирующего механизма, перемещающего сыпучий продукт.

Частицы теста, тесно соприкасаясь друг с другом, постепенно сжимаются. Происходит уплотнение массы, превращение ее в крутое пластичное тесто. Воздух, заполняющий поры и промежутки между частицами теста, вытесняется в сторону загрузочного отверстия шнековой камеры. Давление от нуля повышается 5-12 МПа.

Далее плотная связанная масса теста нагнетается в предматричную камеру (прессовую головку) и, преодолевая сопротивление матрицы, продавливается через формующие отверстия.

При перемещении спрессованного теста к матрице происходит трение теста о внутреннюю поверхность шнековой камеры и о лопасти шпека, а также интенсивное перетирание слоев теста друг о друга. Это объясняется тем, что через ее отверстия продавливается около 20 % теста, нагнетаемого шнеком к матрице. Остальная масса теста закручивается в предматричной камере, стремясь возвратиться в межвитковое пространство шнека. В результате этого перетирания температура теста повышается на 10-20 °С. Температура теста перед матрицей 55-60 °С. Тесто при такой температуре пластичное, легко скользит через отверстия матрицы. Технологические инструкции предусматривают охлаждение теста путем подачи в водяную рубашку шнековой камеры холодной воды.



10. Структурно-механические свойства теста

Уплотненное макаронное тесто, поступающее к матрице, является упруго-пластичновязким материалом.

Упругость теста - это способность теста восстанавливать первоначальную форму после быстрого снятия нагрузки, проявляется при малых и кратковременных нагрузках.

Пластичность - это способность теста деформироваться. При длительных и значительных по величине нагрузках (выше так называемого предела упругости) макаронное тесто ведет себя как пластичный материал, т.е. после снятия нагрузки сохраняет приданную ему форму, деформируется. Именно это свойство позволяет формовать из теста сырые макаронные изделия определенного вида.

Вязкость - характеризуется величиной сил сцепления частиц между собой (сил когезии). Чем больше величина сил когезии теста, тем оно более вязкое (прочное), менее пластичное.

Пластичное тесто требует меньше энергии на формование, легче поддается формованию. При использовании металлических матриц из более пластичного теста получаются изделия с более гладкой поверхностью. С повышением пластичности тесто становится менее упругим, менее прочным, более липким, сильнее прилипает к рабочим поверхностям шнековой камеры и шнека, а сырые изделия из такого теста сильнее слипаются между собой, плохо сохраняют форму.

Реологические свойства уплотненного теста, т.е. соотношение его упругих, пластических и прочностных свойств, определяются следующими факторами.

С увеличением влажности теста увеличивается его пластичность и уменьшаются прочность и упругость.

С ростом температуры теста также наблюдается увеличение его пластичности и снижение прочности и упругости. Такая зависимость наблюдается и при температуре большей 62,5 °С, т.е. превышающей температуру клейстеризации пшеничного крахмала. Это объясняется тем, что макаронное тесто имеет недостаточное количество влаги, необходимой для полной клейстеризации крахмала при указанной температуре.

С увеличением содержания клейковины уменьшаются прочностные свойства теста и возрастает его пластичность. Наибольшей вязкостью (прочностью) тесто обладает при содержании в муке около 25 % сырой клейковины. При содержании сырой клейковины ниже 25 % с уменьшением пластических свойств теста уменьшается и его прочность. Липкая, сильно тянущаяся сырая клейковина увеличивает пластичность теста и значительно снижает его упругость и прочность.

С уменьшением размера частиц муки увеличивается прочность и уменьшается пластичность теста из нее: тесто из хлебопекарной муки более прочное, чем из полукрупки, а из полукрупки более прочное, чем из крупки. Оптимальное соотношение прочностных и пластических свойств характерно для частиц исходной муки размером от 250 до 350 мкм.

С увеличением давления прессования увеличивается плотность и прочность теста и уменьшается его пластичность.



11. Оборудование и технологические схемы производства макаронных изделий

Производство любого вида макаронной продукции всегда состоит из перечисленных выше стадий, однако вид вырабатываемых изделий, а также наличие на фабрике того или иного оборудования определяют технологическую схему производства этих изделий на какой-либо конкретной фабрике. Макаронные фабрики в настоящее время изготавливают длинные изделия по трем схемам, а короткие -- по двум. Каковы же отличительные особенности каждой из этих пяти схем?

Схема производства макарон с сушкой в лотковых кассетах. По этой схеме (рис. 1) вырабатывают макароны любого диаметра длиной 20--25 см.

Выходящую из матрицы пресса 1 прядь сырых макарон с помощью катающегося стола 2 укладывают в лотковые кассеты и разрезают. На многих предприятиях эта операция механизирована, ее выполняют раскладочно-резательные машины.

Рисунок 1. Схема производства макарон с сушкой в лотковых кассетах

Заполненные сырыми изделиями кассеты перекладывают на вагонетки 5 или тележки и перевозят в сушильное отделение. Здесь установлены бескалориферные сушильные шкафы 4, к которым плотно подставляют вагонетки с заполненными кассетами, либо вручную перекладывают кассеты из тележки в сушильный шкаф. Сушка заключается в том, что поток воздуха из вентилятора сушильного аппарата проходит через макароны, уложенные в кассеты. По окончании сушки готовые изделия в вагонетках или на тележках поступают в упаковочное отделение, где изделия после остывания и отбраковки фасуют вручную или укладывают в крупную тару насыпью. Пустые кассеты в вагонетках или на тележках подают к прессу, где процесс повторяется снова.

Основные недостатки кассетного способа производства макарон состоят в том, что затрачивается много ручного труда и макароны всегда получаются искривленными. Однако до сих пор по такой схеме в нашей стране вырабатывают основную массу макарон. Объясняется это тем, что кассетный способ не требует сложного и дорогого оборудования (сушильные шкафы, вагонетки и тележки изготавливают в мастерских макаронных предприятий) и больших площадей.

В последние годы с целью доведения ручного труда до минимума при кассетном способе производства макарон на ряде предприятий созданы механизированные поточные линии. На рис. 2 приведена схема одной из таких линий.

Рисунок 2. Механизированная поточная линия для производства макарон с сушкой в лотковых кассетах

Выпрессовываемая шнековым прессом 1 прядь макарон поступает в раскладочно-резательную машину 2, где происходят механическая укладка и резка макарон в лотковые кассеты 3. Заполненные кассеты укладывают вручную стопками на два цепных транспортера 5, проходящих по обеим сторонам сушилки. Сушилка представляет собой несколько шкафных сушильных аппаратов, установленных в ряд. При медленном перемещении стопок кассет транспортерами происходит высушивание макарон. Сухие макароны вынимают из кассет на упаковочном столе 6, а пустые кассеты подают к раекладочно-резательной машине для очередного заполнения сырыми изделиями.

Схема производства длинных макаронных изделий на автоматизированных поточных линиях с сушкой подвесным способом. По этой схеме в нашей стране пока изготавливают сравнительно небольшое количество макаронных изделий. Однако благодаря высокой степени механизации и автоматизации всех технологических процессов, осуществляемых непрерывнодействующими машинами и агрегатами, входящими в состав линий, этот способ производства высококачественных макаронных изделий (макарон особых и соломка, вермишели и лапши) получает все большее распространение у нас в стране. В настоящее время по этой схеме в макаронной промышленности работают линии итальянской фирмы «Брайбанти» и подобные им отечественные линии Б6-ЛМГ, Б6-ЛМВ и ЛМБ.

На рис. 3 изображена схема линии Б6-ЛМВ. Непрерывно-действующий пресс 2 выпрессовывает через прямоугольную матрицу пряди, которые специальным автоматом (саморазвесом) 1 развешиваются на бастуны. В таком состоянии они поступают на сушку. Сначала пряди макарон проходят сушку в предварительной сушилке 5, где интенсивно удаляется влага из полуфабриката, а затем в окончательной сушилке 4, в которой влага медленно удаляется из изделий. В сушилках бастуны с изделиями перемещаются транспортерами, расположенными в несколько ярусов. Высушенные изделия на бастунах поступают в стабилизатор-накопитель 5, а затем машиной б снимаются с бастунов и поступают на упаковку. Порожние бастуны цепным транспортером подаются к саморазвесу. Обычно линии укомплектовывают фасовочными машинами для упаковки продукции в коробочки.

Рисунок 3. Автоматизированная поточная линия Б6-ЛМВ для производства длинных макаронных изделий

Схема производства длинных изделий на автоматизированных поточных линиях с предварительной сушкой на рамках и окончательной сушкой в цилиндрических кассетах. По этой схеме изготавливают длинные макаронные изделия на автоматизированных поточных линиях французской фирмы «Бассано». В нашей стране работают две такие линии. Линия включает в себя макаронный пресс, расстилочную машину, предварительную и окончательную сушилки, стабилизатор-накопитель и группу упаковочных машин. Основные преимущества этой схемы--отсутствие сухих отходов и получение абсолютно прямых изделий одинаковой длины. Достигается это тем, что разрезанные на отрезки одинаковой длины макаронные изделия после предварительной сушки на рамках проходят окончательную сушку внутри вращающихся цилиндрических кассет. Таким образом, изделия высушиваются в процессе непрерывного перекатывания по внутренней поверхности цилиндрических кассет, что делает их абсолютно прямыми.

...