Научная статья на тему 'Изменение объема крупы при СВЧ обработке'

Изменение объема крупы при СВЧ обработке Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
114
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЫСТРОРАЗВАРИВАЮЩИЕСЯ КРУПЫ / CEREALS / СВЧ / MICROWAVE

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Шалагина Юлия Александровна

Мукомольно-крупяная промышленность входит в число наиболее социально значимых отраслей агропромышленного комплекса. Изменения технологических свойств, в частности, объема зерна и его насыпной плотности имеет большое значение при производстве и упаковке готового продукта. В данной статье рассмотрено влияние сверхвысокочастотной ( далее СВЧ) обработки на объем зерна.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Milling industry is one of the most socially important sectors of agriculture. Changes in the technological properties, in particular, the grain volume and its bulk density is of great importance in the production and packaging of the finished product. This article considers the influence of the microwave (the microwave ) treatment on the volume of grain

Текст научной работы на тему «Изменение объема крупы при СВЧ обработке»

Список литературы:

1. Завалин А.А. Продуктивность кукурузы на силос при использовании биопрепаратов и азотного удобрения / А.А. Завалин, Т.Н. Духанин, А.Х. Азубеков. //Агрохимия. -2002. № 11. - С. 27-36.

2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Аг-ропромиздат, 1985. - 351 с.

3. Минеральный и биологический азот в земледелии СССР/ Под ред. Е.Н. Мишустина и др. - М.: Изд-во Наука, 1985. - 268 с.

ИЗМЕНЕНИЕ ОБЪЕМА КРУПЫ ПРИ СВЧ ОБРАБОТКЕ

Шалагина Юлия Александровна

ФГБОУ ВПО «Южно—Уральский государственный университет» (НИУ)

Россия, г.Челябинск, пр. Ленина, 454080,76

АННОТАЦИЯ

Мукомольно-крупяная промышленность входит в число наиболее социально значимых отраслей агропромышленного комплекса. Изменения технологических свойств, в частности, объема зерна и его насыпной плотности имеет большое значение при производстве и упаковке готового продукта. В данной статье рассмотрено влияние сверхвысокочастотной ( далее СВЧ) обработки на объем зерна.

ABSTRACT

Milling industry is one of the most socially important sectors of agriculture. Changes in the technological properties , in particular, the grain volume and its bulk density is of great importance in the production and packaging of the finished product. This article considers the influence of the microwave (the microwave ) treatment on the volume of grain

Ключевые слова: быстроразваривающиеся крупы, СВЧ.

Keywords: cereals, microwave .

В пищевом рационе населения большинства стран мира зерновые продукты занимают долю более 50 процентов от суточной энергетической ценности. Зерновые продукты являются основным источником растительного белка и углеводов, а так же витаминов группы В и минеральных солей. Основные продукты их переработки, используемые в питании - это крупы и мука.

Доля круп быстрого приготовления на потребительском рынке увеличивается с каждым годом, вытесняя с рынка необработанные крупы. К основным преимуществам круп быстрого приготовления относят более высокие потребительские характеристики, лучшая сохраняемость пищевых веществ, технология приготовления таких каш менее трудоемка и требует значительно меньше времени.

Нормируемые требованиями национальных стандартов показатели безопасности круп быстрого приготовления такие же, что и у круп, не пришедших дополнительную обработку. Нормируемые показатели можно разделить на ор-ганолептические (цвет, запах, вкус), и физико-химические (влажность, содержание доброкачественного ядра, и примесей, зараженность амбарными вредителями и др.) [4, 6].

Также выделяют кулинарно-технологические (свойства, связанные со степенью технологической обработки продукта, с удобством и затратами времени на приготовление пищи), эргономические свойства, эстетические и экологические свойства.

Основной принцип производства круп быстрого приготовления состоит в том, что их подвергают термической обработке, т.е. проваривают, а затем сушат, подвергают плющению и т.д. Изменения, которые происходят в зерне, заключается в основном в разрушении крахмальных гранул и их клейстеризация, и денатурации белков.

Наиболее распространены три способа производства круп быстрого приготовления: пропаривание или дополнительную гидротермическую обработку (ГТО), экструзи-онный способ и микронизацию крупы. Каждый способ об-

работки круп имеет свои преимущества и недостатки. Так, например, продукты экструзии не требуют варки и готовы к употреблению, но приготовить рассыпчатую кашу из них невозможно.

Данное исследование проводится в рамках изучения влияния СВЧ обработки на потребительские свойства круп и разработки технологии круп быстрого приготовления.

Современные способы нагрева, такие например как СВЧ и токи высокой частоты (ТВЧ), позволят сократить время пропаривания, сушки и варки готовой крупы.

СВЧ поле для термической обработке крупы позволит значительно сократить время обработки крупы, градиент изменения температуры в толще зерна крупы происходит равномерно (нет резких перепадов за счет объемного нагрева в СВЧ поле), а за счет этого и влага из крупы удаляется равномерно, зерно просушивается. При проведении дополнительной термической обработке изменяется объем зерна - а, значит, меняются технологические свойства крупы. Изменение (увеличение) объема крупы при термической обработке обусловлено строением и составом зерна.

В общем виде зерно состоит из зародыша, эндосперма, алейронового слоя и плодовой оболочки, и содержит в среднем от 60 до 85 % крахмала, который при нагревании клей-стиризуется и увеличивается в объеме [10].

Был проведен эксперимент, в ходе которого подготовленную крупу подвергали термической обработке в поле СВЧ. Подготовку крупы проводили следующим образом: перебирали, удаляли недоброкачественное зерно, затем проводили мойку при температуре воды 14...18°С в течение 4...5 минут при постоянном перемешивании необходимо для уменьшения загрязнения крупы, удаления излишек крахмала (мучели), и проводили отволаживание - удаление излишек воды. Замачивание позволяет сохранять питательные вещества в процессе варки. Отволаживание после замачивания до достижения влажности 28.30 % необходимо для увеличения количества свободной влаги в капиллярах при-

поверхностных оболочек и в центральных слоях зерновок крупы, создания оптимальных условий для СВЧ-обработки - увеличения удельной поверхности парообразования в капиллярно-пористой структуре крупы и снижения удельных энергозатрат на парообразование.

При обработке крупы изучали влияние как мощности СВЧ поля, так и продолжительности его воздействия на продукт.

Изменение объ

Ход эксперимента: из подготовленной крупы отбирали пробы по 8 г, измеряли объем, проводили СВЧ обработку и снова измеряли объем.

В первом эксперименте изучали зависимость изменения объема при различной мощности поля СВЧ: от 0 Вт до 1000 Вт с интервалом времени облучения 2 минуты. Исследование проводили на перловой (№1) и гречневой крупах. Ниже приведены данные эксперимента.

Таблица 1.

а перловой крупы

Мощность, кВт Продолжи тельность обработки, мин Объем крупы, мл

0 200 400 500 600 800 1000

0 19 30 30 30 30 30 30

2 19 28 27 27 27 27 27

4 19 27 28 29 29 30 31

5 19 29 28 28 28 29 33

6 19 28 25,5 29 29 31 34

8 19 28,5 29 30 30 32 37

10 19 28 29 30 32 35 40

Таблица 2.

Изменение объема гречневой крупы

Мощность, кВт Продолжи тельность обработки, мин Объем крупы, мл

0 200 400 500 600 800 1000

0 24,5 30 30 30 30 30 30

2 24,5 30 28 29 28 28 28

4 24,5 29,5 28,6 28 28 29 29

5 24,5 28 29,2 28 28 30 32

6 24,5 28 29,1 29 29 30 34,5

8 24,5 28 29 29 30 31 39,5

10 24,5 28 29 31 30 31 40

По табличным данным видно, что с увеличением мощности изменяется интенсивность изменения объема: чем больше мощность, тем быстрее изменяется объем. Необходимо отметить, что при малой мощности (200 Вт) крупа незначительно нагревается, но органолептические показатели фактически не изменяются. При мощности 400 и 600 Вт исчез сырой запах крупы, цвет стал более насыщенным. При мощности 800 и 1000 Вт крупа начала подгорать - что значительно ухудшило ее потребительские характеристики.

Наглядно видно, что сначала объем крупы увеличивается в объеме. Происходит это из-за изменений в строении крахмала и белка зерна. Но при обработке зерна дольше 8 минут зерно перегревается и появляются первые подгоревшие зерна, на интервале 14.. .18 минут зерно сгорает. Крупа, обработанная 4.6 минут при мощности 500 Вт, обладает лучшими органолептическими свойствами.

Продолжительность обработки, миь Рисунок 1. График зависимости изменения объема перловой крупы от продолжительности и мощности СВЧ - излучения

Рисунок 2. График зависимости изменение объема гречневой крупы от продолжительности и мощности СВЧ - излуче-

По данным эксперимента видно, что максимально перловая крупа увеличилась в объеме на 65 %, а гречневая крупа на 39 %. Общее количество углеводов в крупах 67.70 % и 62.67 % соответственно, а содержание крахмала в крупах примерно по 65 %, значит, изменение объема обусловлено не только изменением крахмала.

Так как при СВЧ нагрев происходит равномерно по всему объему зерна, вода, попадающая в крупу при мойке, и не участвующая в кластеризации крахмала превращается в пар и происходят «микровзрывы» крупы - образуются трещины и на поверхности крупы, и внутри зерна. Также при замачивании в объеме незначительно увеличиваются белки зерна.

Из проведенного эксперимента можно сделать следующие выводы: объем зерна увеличивается в объеме прямо пропорционально мощности СВЧ поля, в котором проводится обработка, и продолжительности обработки, но до определённых пределов. При мощности более 800 Вт и продолжительности более 6 минут крупа сгорает, что уменьшает объем крупы. При обработке мощностью поля в пределах 400-600 Вт и продолжительностью от 7 до 5 минут органо-лептические показатели зерна улучшаются.

Производство партии быстроразваривающейся крупы, включая процесс мойки, отволаживания, обработку и сушку, составляет 40-45 минут, в то время как ГТО некоторых круп составляет до 3х часов. Время варки обработанной крупы уменьшается, так например, перловая крупа вместо 40 ми-

нут, варится только 18. Так же уже доказано, что облучение в СВЧ поле снижает обсемененность микроорганизмами и, следовательно, увеличивает сроки хранения готовой крупы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андреева А.А. Разработка энергосберегающей технологии производства продуктов быстрого приготовления из крупяного крахмалосодержащего сырья: автореф. дис. ... канд. технич. наук / Моск. гос. ун-т пищевых пр-в (МГУИН). - М.: Моск. гос. ун-т пищевых пр-в (МГУ1 II I). 2010. - 26 с.

2. Анисимова Л. В. Влияние гидротермической обработки зерна на белковый комплекс крупяных продуктов// Ползуновский вестник. -2012. -№ 2/2. -С. 158-162.

3. Егоров, Г. А. Технология муки. Технология крупы [Текст]: учеб. пособие для вузов по специальности 270100 «Технология хранения и переработки зерна» / Г. А. Егоров -4-е издание, испр. и доп. - М.: КолосС - 2005. - 302 с.

4. Мелешкина Л.Е., Иунихина В.С., Вайтанис М.А. Изменение углеводного комплекса перловой и гречневой крупы быстрого приготовления в процессе барометрического текстурирования//Ползунов. вестн. -2012. -№ 2. -С. 117-121.

5. Отраслевая программа Развитие мукомольно-крупяной промышленности Российской Федерации года [Текст]: ]: постановление Министерства сельского хозяй-

ния

ства РФ от 23 мая 2014 г. N 166 // Собрание законодательства. - 2014. - Ст. 15.

6. Пат. 2165714 Российская Федерация, МПК A23L1/168. ЗЛАКОВЫЙ ПРОДУКТ БЫСТРОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ С ДОБАВЛЕННЫМИ ОВОЩАМИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ [Текст] / Эрнст Х. Раймердес; Пьер Дюпар; Освальдо Джеромини; Жан-Жак Дежардан.; заявитель и патентообладатель СОСЬЕТЕ ДЕ ПРОДЮИ НЕ-СТЛЕ С.А. (СН). - № 2165714; заявл. 22.12.1995; опубл. 27.04.2001. - 4 с.

7. Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года [Текст]: постановление Правительства РФ от17 апреля 2012 г. N 559-р // Собрание законодательства. - 2012. №18 -Ст. 74.

8. Юдина, С.Б. Технология продуктов функционального питания [Текст] / С.Б. Юдина; - М.ДеЛи принт. - 2008. - 280 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.