СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
PASTA PRODUCTION METHOD AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION

Предлагаемое изобретение относится к производству макаронных изделий.
Процесс производства при помощи промышленного автоматического оборудования делят на две фазы: замес - прессование и сушка (см. htth://www/pavan.ru/doc/23.html).
На самом деле процесс производства макаронных изделий состоит из следующих основных операций: подготовки сырья, приготовления теста, прессования теста, разделки сырых изделий, сушки, охлаждения высушенных изделий, отбраковки и упаковывания готовых изделий.
Производство любого вида традиционных макаронных изделий всегда состоит из перечисленных стадий, однако вид вырабатываемых изделий, а также наличие того или другого оборудования и применяемые режимы производства определяют конкретную технологическую схему производства макаронных изделий на каком-либо конкретном предприятии.
При этом подготовка сырья заключается в просеивании муки, отделении от нее металлической примеси, подогреве (температура муки должна быть не ниже 10°С), смешивании различных 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 рецепте.
Подготовка добавок состоит в размешивании их в воде, предназначенной для замеса теста. Куриные яйца перед использованием предварительно моют, а меланж размораживают.
Процесс приготовления макаронного теста складывается из дозирования ингредиентов (муки, воды и добавок) и замеса теста.
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 - происходит процесс, который условно называется замесом макаронного теста, поскольку в отличие от хлебного или бисквитного макаронное тесто к концу замеса представляет собой не сплошную связанную массу, а множество увлажненных разрозненных комков и крошек.
Цель прессования теста (прессование иначе еще называют экструзией) - уплотнить замешенное тесто, превратить его в однородную связанную вязкопластичную тестовую массу, а затем придать ей определенную форму. Тесто формуют, продавливая его через отверстия (фильеры), проделанные в металлической матрице. Форма отверстия определяет форму выпрессовываемых сырых изделий (полуфабриката). Например, через отверстия круглого сечения можно получить вермишель, прямоугольного - лапшу и т.д.
Разделка сырых изделий складывается из двух операций: разрезания выпрессовываемых из матрицы сырых изделий на отрезки нужной длины и подготовки их к сушке. Подготовка же к сушке в зависимости от вида изготавливаемых изделий и применяемого сушильного оборудования заключается либо в раскладке 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 подсушенной корочки. Это предотвращает слипание изделий между собой, прилипание их к ножам и к сушильным поверхностям.
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 закисанию и плесневению изделий.
В настоящее время на макаронных предприятиях используют конвективную сушку макаронных изделий - обдувание изделий нагретым воздухом.
Процесс охлаждения изделий необходим для того, чтобы снизить высокую температуру 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.
Наиболее предпочтительно медленное охлаждение высушенных изделий в специальных бункерах и камерах, которые называются стабилизаторами-накопителями.
Охлажденные изделия подвергаются отбраковке, во время которой удаляют изделия, не отвечающие требованиям, предъявляемым к их качеству, после чего изделия упаковывают.
Готовые изделия упаковывают либо в мелкую тару (коробочки, пакеты) вручную или фасовочными машинами, либо насыпью в крупную тару (коробки, ящики, многослойные бумажные мешки). См. Медведев Г.М. Технология макаронного производства. - М.: Колос, 1998. - 227 с: ил.: - (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений, с.13-15).
Известно также оборудование для осуществления данного технологического процесса (см. Медведев Г.М. Технология макаронного производства. - М.: Колос, 1998. - 227 с: ил.: - (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений, с.52-206).
Недостатком описанного технологического процесса является низкое качество произведенного продукта - продукт не является функциональным, так как макароны готовятся из муки, произведенной из очищенных зерен пшеницы, в которых остается практически один крахмал.
Сейчас в магазинах появились цельнозерновые макароны как импортные, так и отечественного производства.
Суть технологии их изготовления заключается в следующем.
При размоле зерна на муку используются все его части - оболочка, эндосперм и зародыш. Макароны, изготовленные из такой муки, содержат больше витаминов, микроэлементов и пищевых волокон.
Цельное же зерно содержит все части зерна: цветочную оболочку (отруби), эндосперм и зерновой зародыш. Эти части зерна богаты клетчаткой, витаминами, минералами (такими, как железо, кальций, калий, натрий, магний, медь, цинк, фосфор. В зерновых есть также ценные фитонутриенты - встречающиеся в природе растительные вещества, оказывающие биологическое влияние и несущие пользу для организма. Среди этих защитных элементов - растительный лигнин, фитиновая кислота, антиоксиданты и другие соединения. Обработанные зерна, из которых производится, например, белая мука и белый хлеб, лишены оболочки и зародыша, что существенно сокращает количество 17 полезных веществ (таких, как витамины группы В и магний), и практически полностью избавляет от клетчатки, антиоксидантов и фитанцидов. Отруби богаты волокном, витаминами, антиокислителями «здоровыми» жирами. Обычно эти составные части удаляются в процессе очистки зерна, оставляя лишь бедное по питательным свойствам, но плотное по энергии вещество эндосперм.
Употребление в пищу цельных злаков и круп согласно htth://stgetman.narod.ru/czemo.html, улучшает работу кишечника, уменьшает опасность возникновения запоров, восстанавливает структуру кожи, делая ее гладкой и шелковистой. Исследования показывают, что женщины, чей рацион включает от 20 до 36% цельнометаллических продуктов, реже страдают от диабета, гипертонии, сердечных и сосудистых заболеваний. Эксперты считают, что клетчатка, во множестве содержащаяся в этих продуктах, предотвращает образование холестериновых бляшек в артериях. Ежедневное употребление цельнозерновых продуктов понижает на 21% риск возникновения сердечных заболеваний.
Однако эта технология имеет ряд недостатков:
1. Требуется специальный помол муки.
2. Оболочка зерна, являясь естественным природным фильтром, накапливает в себе плесень, грибки, пестициды и все это попадает в макаронные изделия.
Но наибольшей ценностью обладают пророщенные зерна. При прорастании (в природе) или при солодоращении (в производстве) высокомолекулярные белок и крахмал преобразуются в низкомолекулярные, доступные для усвоения формы. При этом в роли преобразователей выступают собственные ферменты зерна: для крахмала - амилазы, для белка - протеазы. В предварительно замоченном перед солодоращением зерне данные ферменты постепенно расщепляются и гидролизуют крахмал и белок, в результате чего получается субстрат, который легко усваивается развивающимся зерновым зародышем. В ходе усвоения субстрата и развития зародыша происходит обратный расщеплению процесс - синтез с дополнительным (к исходному зерну) образованием простых сахаров, витаминов, аминокислот, ферментов, а также новым образованием ценных растительных гормонов, водорастворимых пищевых волокон, при этом вода, используемая для замочки, зерна вступает в реакции с компонентами зерна и приобретает биологически активные свойства.
Наиболее распространенная и простая технологическая схема производства на макаронных предприятиях включает следующие технологические узлы: дозаторы муки и воды, тестосмеситель, состоящий из корыта и вала с лопатками, прессующее устройство, включающий шнековый цилиндр с водяной рубашкой шнек и прессовую головку со сменной матрицей. Вращение валов тестосмесителя и шнека обычно осуществляется от единого привода (см. Медведев Г.М. Технология макаронного производства. - М.: Колос, 1998. - 227 с: ил.: - (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений, с.65-68).
Известны установки для изготовления макаронных изделий, содержащие пресс с экструдером, подвешивающее устройство, сушилку (см. Патент Швейцарии №298225, кл. 88, опубл. 1984: Авторское свидетельство СССР №989280, кл. F26D 21/06, 1980; Патент СССР №83501, кл. F26D 21/06, 1943).
Недостатком этих установок является невозможность их работы с цельным зерном, а также низкое качество продукта, его высокая себестоимость, так как продукты делаются из муки.
Необходимо также отметить, что известно использование диспергаторов для измельчения набухшего зерна при производстве макаронных изделий (см. Патент RU 2138970). Однако эти диспергаторы представляют собой отдельные конструкции.
Целью настоящего технического решения является упрощение, а также снижение энергоемкости, повышение компактности установки.
Поставленный технический результат достигается тем, что установка для производства макаронных изделий, содержащая бункер, узел прессования с прессовой головкой, дополнительно содержит узел измельчения (диспергатор), установленный между бункером и узлом прессования, а в бункере установлен смеситель с направлением перемещения перемешиваемой массы сверху вниз, при этом бункер, узел измельчения и узел прессования с прессовой головкой расположены последовательно по вертикали установлены на одном приводном валу.
На фиг.1 схематично показана установка для осуществления предлагаемого способа производства макаронных изделий.
Установка содержит установленные по вертикали последовательно связанные бункер 1, узел 2 измельчения (диспергатор), узел 3 прессования со сменной матрицей. В бункере 1 установлен смеситель 4, выполненный, например, в виде лопаток, с направлением перемещения перемешиваемой массы сверху вниз. Бункер 1, узел 2 измельчения и узел 3 прессования с прессовой головкой расположены последовательно по вертикали. Смеситель 4, узел 2 измельчения и узел 3 прессования установлены на одном приводном валу 5, связанном с электроприводом 6.
В качестве узла 2 измельчения может быть использован, например, узел измельчения, описанный в Патенте РФ №2156065, кл. А21С 1/12,2000 г.
В качестве узла 3 прессования может быть использован шнековый макаронный пресс с прессовой головкой со сменной матрицей, который описан, например, см. Медведев Г.М. Технология макаронного производства. - М.: Колос, 1998. - 227 с: ил.: (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений, с.65-68, рис. 15).
В качестве матриц для производства макаронного теста используются типовые матрицы, например, см. Медведев Г.М. Технология макаронного производства. - М.: Колос, 1998. - 227 с: ил.: (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений, с.84-87), с отверстиями, показанными на рис.20-21, или другими отверстиями, например, описанными в пат. США №2588196, НКИ 425-382,1946 г., и т.д.
Установка работает следующим образом.
При включенной установке в бункер 1 загружаются исходные компоненты макаронного изделия: предварительно промытое цельное зерно с влажностью 25-35%, при которой начинается пробуждение зерна к всходу, соль, сахар, яйца и т.д. Благодаря смесителю 4 происходит перемешивание указанных выше компонентов и их нагнетание в узел 2 измельчения, где происходит измельчение указанных компонентов, которые поступают в узел 3 прессования со сменной матрицей.
Выходящая из матрицы пресса прядь сырых макаронных изделий отрезается (отрезающие ножи на чертеже не показаны) и поступает на лоток 7, с которого эту прядь укладывают в лотковые кассеты. Заполненные сырыми изделиями кассеты перекладывают на вагонетки или тележки и перевозят в сушильное отделение, где установлены бескалориферные сушильные шкафы, к которым плотно поставляют вагонетки с заполненными кассетами либо вручную перекладывают кассеты из тележки в сушильный шкаф. Сушка заключается в том, что поток воздуха из вентилятора сушильного аппарата приходит 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. Данный техпроцесс может быть автоматизирован. Технологические операция сушки, отбраковки и упаковки на чертеже не показаны.
Замачивание зерна до влажности 25-35% (оптимальная влажность макаронного теста) дает возможность сократить время замачивания зерна и исключить применение загустителей.
Простота конструкции установки, ее малая энергоемкость, компактность являются достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с аналогами.