Влияние режимов ИК-нагрева ячменя на его технологические свойства

Для паровых мясных рубленых изделий КПК составляет 1,051-0,870. Более низкие оценки при этом способе обработки имели изделия с метилцеллюлозой (1-й вариант - 0,870), котлеты с БАД - 0,910. Для изделий, прошедших СВЧ-обработку, КПК находился в пределах 0,984-0,915. Пониженную оценку имели котлеты с БАД - 0,915, котлеты с метилцеллюлозой по 1-му варианту - 0,918.

Следует отметить, что изделия, которые имели пониженные показатели качества, по потребительским свойствам были оценены достаточно высоко. Недостатком этих изделий являлись потери пищевых веществ при тепловой обработке.

Следовательно, оценка функциональных мясных рубленых изделий зависит от используемого наполнителя (добавки) и способа тепловой обработки. Средние оценки комплексного показателя для изделий, прошедших жарку основным способом, - 0,987; ИК-на-грев - 0,988; варку на пару - 0,959; СВЧ-нагрев - 0,950. Поэтому по нашим данным наиболее эффективными способами тепловой обработки для мясных рубленых изделий являются ИК-нагрев и варка на пару.

Обеспечение населения продуктами функционального назначения позволит снизить риск возникновения наиболее распространенных заболеваний, оказать лечебное воздействие в качестве диетических мероприя-

тий, повысить качество жизни больных и существенно улучшить показатели здоровья людей в целом.

ВЫВОДЫ

1. Использование в практике общественного питания объективного комплексного показателя качества будет способствовать расширению научной базы для решения технологических задач.

2. Математическая модель комплексной оценки качества продукции общественного питания позволяет осуществлять научно обоснованный подход к выбору ассортимента приготовляемой продукции, к разработке новых технологических процессов и использованию высокопроизводительного оборудования для получения продукции более высокого качества.

3. Комплексная количественная оценка качества дает возможность выбора наиболее приемлемого ассортимента для производства функциональных мясных рубленых изделий.

4. Аналитическая зависимость показателей позволяет управлять показателями качества продукции общественного питания.

Кафедра технологии продуктов общественного питания

Поступила 22.05.08 г.

664.786

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ИК-НАГРЕВА ЯЧМЕНЯ НА ЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Л.И. СУМИНА, Л.Н. КРИКУНОВА, Г.П. КАРПИЛЕНКО

Московский государственный университет пищевых производств

Сократить затраты на основное сырье в себестоимости продукции спиртовой отрасли можно за счет использования пленчатых культур, в частности ячменя, стоимость которого примерно на 30% меньше, чем стоимость пшеницы и ржи.

В традиционной технологии этанола переработка пленчатых культур сопряжена с определенными трудностями . Так, при измельчении ячменя пленки, составляющие значительный процент от массы зерновки, дробятся хуже, на стадии переработки помола они в недостаточной степени подготавливаются при водно-тепловой обработке, а на стадии сбраживания являются причиной отклонений в ходе нормального протекания процесса брожения.

Один из предлагаемых способов, позволяющий перерабатывать пленчатые культуры, состоит из шелушения или дробления зерна, последующей сортировки его по величине и отсева оболочек. Однако до сих пор на спиртовых заводах такая подработка практически не применяется, а переработка пленчатых культур возможна только совместно с голозерными (пшеницей или рожью) [1, 2]. К одному из перспективных способов, приводящих к требуемому результату, можно отнести ИК-обработку зерна. На примере пшеницы установлено [3, 4], что ИК-нагрев зерна приводит к поло-

жительным изменениям характеристик сырья для спиртового производства: улучшается его микробиологическая чистота, повышается доступность зерна к измельчению, проходят позитивные процессы в углеводном комплексе зерна, связанные с деструкцией полисахаридов, которые ведут к увеличению степени клейстеризации крахмала и повышению его ферментативной атакуемости.

Однако для определения рациональных режимов переработки ячменя в спиртовой отрасли должна быть учтена специфика пленчатой культуры и уточнены режимы ИК-обработки.

Нами было исследовано влияние режимов ИК-об-работки ячменя на его технологические свойства, реологические и биохимические характеристики.

Эксперименты по обработке ячменя с использованием ИК-облучения проводили на четырех пробах зерна с различной влажностью W 12, 14, 16, 18%, которые предварительно были подготовлены в соответствии с методикой [5].

На начальном этапе работы было изучено влияние ИК-нагрева на реологические характеристики зерна, в том числе и его структурно-механические свойства.

В последние годы в спиртовой промышленности все больше внимания уделяется реологическим свойствам полупродуктов производства этанола, поскольку актуальным вопросом является получение концен-

50 45 ^ 40

І 35

& 30 -е-

I 20 э 15

о 15 10

5

1,

\

\ \

ч Vх N.

\ 2 /

\ X / V /

$ \ 1 '/ у /

3 N / & 'Ґ — '

/ 4 N % У N

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

Остаток на сите й, мм

Рис. 1

трированных сред, при сбраживании которых увеличивается выход конечного продукта.

Структурно-механические свойства являются частью реологических характеристик и обусловлены строением зерна, эндосперма и оболочек, его твердостью и микротвердостью, упругостью, а также степенью сопротивляемости деформированию и разрушению при дроблении.

Традиционно в спиртовом производстве доступность зерна к измельчению характеризуют путем определения процента прохода помола через сито диаметром отверстий й = 1,0 мм. Однако этот показатель не в полной мере характеризует состав измельченного сырья, так как не учитывает равномерности распределения в нем частиц определенного размера.

При сравнении гранулометрического состава помолов исходных и опытных образцов ячменя установлено, что гранулометрический состав помолов контрольных образцов зерна зависит от исходной влажности ячменя (рис. 1). Так, образцы с влажностью 16 и 18% (кривые 3 и 4) характеризуются повышенным содержанием крупных фракций и пониженным низкодисперсных фракций по сравнению с образцами с влажностью 12 и 14% (кривые 1 и 2).

При изучении влияния исходной влажности зерна на гранулометрический состав помолов образцов, полученных после нагрева ячменя до определенной температуры, выявлено, что ИК-обработка зерна при всех влажностях ячменя сопровождается снижением грубых фракций и повышением мелкодисперсных.

Влияние температуры ИК-обработки ячменя на гранулометрический состав помолов зерна приведено на рис. 2 (кривая 1 - контроль, 2 - 110°С, 3 - 130°С, 4 -150°С) для зерна с влажностью 16%. Установлено, что увеличение температуры ИК-нагрева позволяет получить более равномерный помол. Так, при температуре обработки 110°С фракция, выделенная с сита й = = 1,0 мм, составляет 24%, а при обработке при температуре 150° С снижается до 16%.

На следующем этапе работы было проведено исследование процесса измельчения ячменя с использованием твердомера-приставки к фаринографу. Этот метод оценки прочностных свойств зерна позволяет прогнозировать эффективность способов изменения структурно-механических свойств сырья, направлен-

Остаток на сите й, мм Рис. 2

ных на разупрочнение зерновки, снижение энергозатрат на дробление и повышение степени измельчения и его равномерности [6].

В результате получены кривые дробления, матема -тическая обработка которых позволила определить работу, затрачиваемую на дробление ячменя .4др (табл. 1). Установлено, что этот показатель зависит от влажности зерна и температуры ИК-обработки. С увеличением влажности ячменя возрастает усилие дробления, с повышением температуры, наоборот, снижается в среднем в 1,5-2 раза по сравнению с необработанным зерном.

Таблица 1

Температура ГЗ усл. ед., при влажности , %

ИК-обработки, °С 12 14 16 18

Контроль(без

ИК-обработки) 158 176 208 218

110 131 136 156 157

120 127 135 150 162

130 118 131 146 158

140 113 125 138 140

150 106 123 122 117

Также были проведены исследования процесса де -струкции крахмала зерна на приборе Амилотест АТ-97, позволяющем изучать динамику реологического поведения клейстеризованной суспензии любого крахмалсодержащего сырья [7]. Были получены экспериментальные кривые с параметрами: максимальное усилие перемешивания и соответствующее ему время (табл. 2).

Анализ приведенных данных свидетельствует, что не существует зависимости влияния указанных показателей от исходной влажности зерна и температуры его обработки. Вместе с тем, обсчет графического материала показывает, что для каждого значения влажности выявлены температуры ИК-обработки, соответствующие минимальному значению энергии деструкции Адестр (табл. 2). Энергия деструкции была посчитана как площадь под экспериментальной кривой. Таким образом, с увеличением влажности зерна происходит сдвиг минимума Адестр в сторону снижения температу-

Таблица 2

Температура W = 12% W = 14% W = 1б%

ИК-обработки, °С Fmax, Н Т, мин Адестр> Дж/КГ Fmax, Н Т, мин Дж/кг Fnax, Н Т, мин Дж/кг

110 1,94 19,38 1985 2,10 15,51 1705 2,38 1б,35 1б00

120 2,22 1б,47 2115 2,30 1б,22 1б50 2,4б 17,59 2280

130 1,98 19,55 1740 2,12 18,40 1б80 2,70 15,01 2405

140 2,4б 18,08 2120 2,30 12,2б 18б5 2,7б 8,29 24б5

150 2,б0 19,38 2045 2,5б 14,29 2005 2,98 9,3б 2б00 Таблица З

Температура ИК-обработки, °С Условная крахмалистость зерна, % на СВ, Массовая доля декстринов, % на СВ, при W, %

при W, % 14 1б

12 14 1б 18 20 мин 40 мин б0 мин 20 мин 40 мин б0 мин

Контроль (без ИК-обработки 59,4б 59,05 59,50 59,23 1,23 1,57 1,30 1,40 1,72 0,95

110 б0,05 б1,13 59,93 59,48 2,35 3,40 2,79 3,75 4,09 3,б2

120 б2,87 б2,44 б3,17 59,85 2,80 3,95 2,б2 4,18 4,б7 2,05

130 б3,03 б2,08 б2,43 б2,21 2,02 2,54 1,79 2,5б 3,00 1,52

140 б2,10 б2,15 59,74 59,б0 1,55 1,91 2,02 1,7б 1,95 1,44

150 59,05 58,33 58,91 57,92 1,2б 1,47 1,29 1,91 1,б0 1,05

ры ИК-обработки. Одновременно уменьшается и абсолютное значение данного показателя.

На заключительном этапе работы исследовали влияние режимов ИК-обработки на биохимические свойства ячменя: условную крахмалистость сырья, степень клейстеризации и ферментативную атакуе-мость крахмала зерна.

Для спиртовой промышленности основополагающим показателем, от которого зависит выход этилового спирта, является содержание в сырье крахмала. При ИК-воздействии на зерно в зависимости от его режимов может происходить частичное разрушение крахмала. Поэтому определение условной крахмалистости зерна обязательно при выборе температур ИК-нагрева ячменя. Полученные результаты показывают, что ячмень с влажностью 12-18% можно обрабатывать до температур нагрева не выше 140° С (табл. 3). При этом показатель условной крахмалистости находится на уровне контроля, а в ряде случаев превосходит его.

110 120 130 140 150

о

Те мпе р атура ИК- н агре ва, С

Рис. 3

Увеличение значения этого показателя может быть связано с частичной деструкцией некрахмальных полисахаридов зерна и их определения вместе с крахмалом.

На рис. 3 графически представлены материалы, характеризующие влияние режимов ИК-обработки ячменя на степень клейстеризации крахмала зерна. Установлено, что с увеличением исходной влажности ячменя возрастает абсолютное значение степени клейсте-ризации, т. е. для подготовки крахмала в зерне должна быть влага. В целом для образцов с влажностью 12 и 14% (кривые 1 и 2) степень клейстеризации возрастает в 1,3-1,8 раза, а с влажностью 16 и 18% (кривые 3 и 4), прогретых при температуре 110-120°С, - в 2-2,7 раза.

Для определения ферментативной ата^емости крахмала зерна была снята динамика накопления декстринов в пробах, выдержанных при температуре 70°С с внесением 0,4 ед. АС/г условного крахмала сырья. Полученные на примерах образцов с влажностью 14 и 16% результаты свидетельствуют, что ИК-обработка сырья повышает ферментативную атакуемость крахмала зерна. Для образцов с влажностью 14% лучшими по данному показателю являются пробы, подвергнутые ИК-обработке при температуре 110-130°С; а для образцов ячменя с влажностью 16% температура ИК-нагрева не должна превышать 120°С. Следовательно, влажность зерна также оказывает влияние на показатель ферментативной атакуемости крахмала ячменя.

Изучив реологические и биохимические характе -ристики ячменя, подвергнутого ИК-обработке, можно рекомендовать для зерна с различной влажностью - 12, 14, 16 и 18% - следующие температуры нагрева: 120-130, 120, 110-120 и 110°С соответственно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Использование зерна злаковых культур для биохимиче -ской переработки (для производства пищевого этанола) / Т.Ю. Воро -нина, Т. В. Рязанова и др. // Сиб. экологич. журн. - 1997. - 4. - № 5. -С. 515-519.

2. Технология спирта / Под ред. В.Л. Яровенко. - М.: Ко -лос, «Колос-Пресс», 2002. - 464 с.

3. Крикунова Л.Н., Омисова О.С., Журба О.С. ИК-обра -ботка сырья в спиртовом производстве // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2004. - № 5-6. - С. 46^9.

4. Омисова О.С., Крикунова Л.Н., Ильяшенко Н.Г., Гернет М.В. Проблема микробиологической чистоты зерна в техно -логии низкотемпературного способа обработки сырья и эффектив -ный путь ее решения // Хранение и переработка зерна. - 2006. - № 2. - С. 30-34.

5. Влага в зерне / А.С. Гинзбург, В.П. Дубровский, Е.Д. Ка -заков и др. - М.: Колос, 1969. - 222 с.

6. Крикунова Л.Н. Сравнительная характеристика мето -дов оценки прочностных свойств зерна // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2007. - № 4. - С. 48-52.

7. Максимов А.С., Черных В.Я. Лабораторный практикум по реологии сырья, полуфабрикатов и готовых изделий хлебопе -карного, макаронного и кондитерского производств. - М.: Издат. комплекс МГУПП, 2004. - 163 с.

Кафедра процессов ферментации и промышленного биокатализа

Кафедра биохимии и зерноведения

Поступила 21.09.07 г.

664.346-02

СТР УКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАЙОНЕЗОВ С ДОБАВЛЕНИЕМХИТОЗАНА И БЕЛКОВОГО КОНЦЕНТРАТА

Р.Ю. БУХТОЯРОВ, М.Ю. ТАМОВА, Н.А. БУГАЕЦ

Администрация Краснодарского края, Департамент потребительской сферы

Кубанский государственный технологический университет

Важными показателями качества майонезов, наряду с органолептическими, физико-химическими показателями и пищевой ценностью являются их реологические характеристики. Одна из основных физико-химических характеристик майонезных систем - стойкость создаваемой эмульсии, которая во многом зависит от эффективности действия эмульгаторов, условий и характера эмульгирования, протекающего в процессе структурообразования системы.

Получение устойчивых эмульсий в основном определяется эффективностью действия эмульгатора. Использование стабилизаторов позволяет структурировать дисперсионную среду, что обусловливает дополнительное повышение устойчивости образовавшейся эмульсии к коагуляции.

При получении майонезных эмульсий традиционно используемым эмульгатором является яичный порошок, который реализует свое действие за счет фос-фолипидно-белкового комплекса [1]. Фосфолипидная составляющая данного комплекса, будучи относите ль-но высокомолекулярным поверхностно-активным веществом (ПАВ), выполняет роль эмульгатора, а высокомолекулярная белковая составляющая - структура-тора. При этом необходимо учитывать, что лецитин яичного порошка проявляет наибольшее эмульгирующее действие в сочетании с холестеролом в виде фос-фатидилхолестеролового комплекса [2].

Основная задача настоящих исследований - разработка рецептуры функционального, не содержащего холестерина, легкоусвояемого майонеза с высокими вкусовыми качествами. Для этого необходимо было подобрать эффективные эмульгатор и стабилизатор, которые позволили бы полностью исключить из рецептуры яичный желток, обеспечивая получение май-онезной эмульсии требуемого качества и высокой пищевой ценности.

Согласно имеющимся литературным данным [3], использование стабилизаторов углеводной природы

обеспечивает требуемую вязкость майонеза, хорошую консистенцию, высокую устойчивость при хранении. Определяющее влияние на эффективность действия эмульгирующих и структурирующих ПАВ оказывают их вид, свойства, способ предварительной подготовки и введения в состав эмульсии.

Учитывая известные данные [4] о вязкостных свойствах и биологической ценности природного хитозана, целесообразно изучить возможность его использования в качестве стабилизатора.

На первом этапе исследований определили эффективный способ введения хитозана в эмульсию. Хито-зан растворяли в разбавленных растворах органических кислот: 3%-й уксусной кислоте, 1%-м винном уксусе, 1%-м яблочном уксусе; 5%- й лимонной кислоте. Концентрация хитозана определяется двумя взаимоисключающими требованиями: с одной стороны растворы должны быть невысоковязкими для удобства дозирования, с другой - добавляемый в продукт раствор хитозана не должен разбавлять его в значительной степени, менять кислотность. Установили, что хитозан вводится в пищевую систему в виде 5%-го раствора в различных пищевых кислотах.

В майонез вводили 5%- й раствор хитозана в количестве 0,3-0,8% к массе модельной эмульсии, одновременно уменьшая количество вводимых по рецептуре яичных желтков на 50, 75 и 100%.

Изучение реологических свойств дисперсионных систем, к которым относится майонез, основано на определении протекающих в этих системах деформационных процессов под влиянием приложенного напряжения и позволяет определить характер образовавшихся структур и их изменение во времени, что имеет практическое значение, так как большинство пищевых продуктов претерпевает изменения в структуре в процессе их производства или при хранении.

Для определения реологических характеристик наиболее часто применяются ротационные приборы с двумя коаксиальными цилиндрами, один из которых (внутренний) вращается с различными скоростями, а другой неподвижен. В нашей работе использовался ротационный вискозиметр Яео1е81-2 (Германия), позво -