CC BY
86
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
УДК 664.87
Производство
пищевых концентратов киселей
на основе зернового сырья
Л.Е. Мелешкина, канд. техн. наук, А.В. Снегирева, аспирант Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Ключевые слова: пищевые концентраты; кисель; зерновое сырье; мука; крахмал; термическая обработка.
Keywords: food concentrates; jellies; grain raw materials; a flour; starch; thermal processing.
В настоящее время в России, как и во всех странах развитого мира, меняется отношение людей, в особенности социально активных слоев населения, к собственному здоровью. По мнению академика РАМН В.А. Тутельяна [1], здоровье современного человека в значительной степени определяется характером, уровнем и структурой питания, в которых имеется ряд серьезных нарушений. Нарушение структуры питания - главный фактор, наносящий непоправимый, на несколько порядков более сильный, чем экологическая загрязненность, урон нашему здоровью. Именно по этой причине у 70 % населения России наблюдается дефицит витамина С, у 40 % - в-каротина и витамина А, почти у трети населения -витаминов группы В. Кроме того, особо остро стоит проблема дефицита минерала селена. В качестве путей исправления данной ситуации ученые рассматривают применение минорных компонентов, регулирующих метаболизм в организме, необходимое количество которых должно поступать в организм человека с пищей.
В современном мире важную роль в питании человека играют пищевые концентраты. Их отличительные особенности - длительные сроки хранения, транспортабельность, удобство в употреблении. Концентраты сладких блюд занимают особое место среди концентратов обеденных блюд, что обусловлено их назначением, а именно создавать чувство завершенности обеда благодаря своим вкусу, аромату,
Изменение содержание декстринов при термической обработке
Темпера- Содержание декстринов, % на с.в.
тура, °С 50 70 90 110 130 150 170 190
Мука 1,18 1,18 1,19 1,26 1,25 1,17 1,11 1,12
ржаная обдирная
Мука 0,56 0,79 1,17 0,93 0,77 0,65 0,55 0,55
овсяная
Мука 1,97 2,01 1,98 2,1 2,13 2,14 2,00 1,94
рисовая
а также внешнему виду [2]. В числе этих концентратов особую важность представляют напитки, так как необходимые организму нутриенты в жидкой форме усваиваются гораздо лучше.
В последние годы рынок безалкогольных напитков растет в среднем на 10-12 % в год. Его развитию в России способствуют изменение потребительских предпочтений, ориентация на здоровый, активный образ жизни. Вследствие этого в настоящее время возникла потребность в производстве напитков так называемого лечебно-профилактического действия, содержащих в своей основе растительное сырье.
К таким напиткам можно отнести кисель, основными компонентами которого, как правило, являются плодоовощное сырье и крахмал [2]. Традиционно применяемый для производства киселей картофельный крахмал -это практически химически индивидуальное вещество: на 96,1-97,6 % он состоит из полисахаридов, образующих при кислотном гидролизе глюкозу; в нем найдены высокомолекулярные жирные кислоты (до 0,6%) и минеральные вещества, а также фосфорная кислота (0,2-0,7%) [3]. Этот факт позволяет считать кисель на основе крахмала энергетически ценным напитком, но его полезные свойства определены количеством вносимых плодово-ягодных добавок, а не составом гелеобразующей основы. Выработка киселей на картофельном крахмале обусловлена его хорошими студнеоб-разующими свойствами при относительной дешевизне. В то же время крахмал и белок ряда зерновых культур также имеют хорошую гелеобразу-ющую способность, а химический состав муки из зерновых культур позволяет использовать ее не только в качестве замены крахмала, но и как функциональный компонент в составе киселей. В этой связи изучение возможности применения муки зерновых культур в производстве напитков представляет несомненный интерес.
Для исследований использовали овсяную, рисовую и ржаную обдирную муку, изготовленную на российских предприятиях. Качество сырья соответствовало следующей нормативной документации: мука овсяная и рисовая -ГОСТ 6292-93, мука ржаная обдирная - ГОСТ 7045-90.
Традиционная технологическая схема производства концентратов сухих киселей включает следующие операции: просеивание основного сырья (крахмала, сахара и сухого плодового полуфабриката), смешивание и фасовка. Для просеивания крахмала устанавливают металлотканые сита № 1,2-1,6, для сухого плодового полуфабриката -№ 2,0-2,5, сахар-песок просеивают на металлическом сите № 2,0-2,5. Из просеивателя продукты через дозатор поступают в смеситель непрерывного действия. Туда же загружают лимонную кислоту. Готовая смесь подается на фасовку [4].
При механической замене картофельного крахмала необработанной мукой зерновых культур кисели имеют привкус сырой муки и жидкую консистенцию. Кроме того, в процессе термической обработки происходит ряд биохимических превращений, в результате которых повышается усвояемость продукта.
В связи с этим муку подвергали дек-стринизации в течение 5 мин в контактной сушилке при температуре от 50 до 190 °С с интервалом варьирования 20 °С. Более жесткие режимы дек-стринизации приводят к появлению в готовом продукте нехарактерного горелого привкуса и к нежелательному изменению цвета.
Для определения оптимальных параметров декстринизации полученное сырье исследовали на изменение биохимических (содержание декстринов), реологических (кинематическая вязкость) и органолептических (вкус, запах) свойств.
Содержание декстринов в муке определяли фотоэлектроколориметри-ческим методом по оптической плотно-
сти окрашенных йодом растворов [5], кинематическую вязкость устанавливали на капиллярном вискозиметре ВПЖ- 4с [6].
Под действием температуры происходит гидролиз крахмала с образованием различных групп декстринов, мальтозы и глюкозы, что может сказываться на свойствах мучных клейсте-ров. Поэтому было исследовано влияние термической обработки на содержание декстринов. Полученные данные приведены в таблице.
Из таблицы видно, что с увеличением температуры обжаривания муки овсяной до 90 0С и ржаной обдирной до 110 0С содержание декстринов в них увеличивается. Те же явления наблюдаются и в рисовой муке при температуре обжаривания до 150 0С. При более высоких температурах происходит углубление гидролиза крахмала до декстринов с меньшей молекулярной массой, мальтозы и глюкозы, которые не дают окраски с йодом, что приводит к уменьшению значения оптической плотности и снижению содержания декстринов. Процессы декстринизации влияют на вязкость мучных клейсте-ров - важного параметра при оценке консистенции киселей. Для чего было изучено влияние температуры обработки на вязкость мучной суспензии.
Полученные данные, приведенные на рис. 1, показали, что наибольшей вязкостью обладает суспензия овсяной муки, что обусловлено высоким содержанием белка и слизей. Однако термическая обработка при температуре выше 130 0С приводит к денатурации белка и потере его гидрофильных свойств и глубокому гидролизу крахмала с образованием пиродекстринов [7], что сказывается на уменьшении вязкости. Те же процессы происходят и в ржаной обдирной муке при температуре выше 110 0С. Вязкость суспензии рисовой муки начинает уменьшаться уже на начальных стадиях термической обработки, что обусловлено меньшим содержанием белка и высоким содержанием крахмала, который более подвержен гидролизу благодаря сильному повреждению крахмальных зерен в процессе мойки, сушки и измельчения риса.
В результате органолептической оценки полученных продуктов установлено, что термическая обработка в интервале от 90 до 150 0С полностью устраняет сырой мучнистый привкус и приводит к появлению приятного аромата обжаренного продукта.
Таким образом, в рецептуре пищевых концентратов киселей более рационально использовать в качестве компонента, придающего вязкость, муку овсяную, обработанную контактным
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
способом при температуре 130 °С, муку рисовую - при 70 0С и муку ржаную обдирную - при 110 °С с экспозицией обжаривания 5 мин.
Выбор плодово-ягодного компонента ориентирован на его доступность для производителей напитка и высокую пищевую ценность. Так, в качестве наполнителя может быть выбран порошок брусники, облепихи, клюквы, черники, плодов шиповника или их смесь. Жиры, содержащиеся в облепихе и овсяной муке, помогают усвоению жирорастворимых витаминов ягод. Польза плодов шиповника заключается в высоком содержании витамина С, которым богаты также и брусника с клюквой. Помимо этого, высокое содержание органических кислот в ягодах положительно влияет на органолептичес-кие показатели напитка и на процесс пищеварения.
На основании проведенных исследований была составлена технологическая схема производства киселя на основе муки зерновых культур (рис. 2), которая включает следующие этапы: контроль поступающего сырья, декст-ринизация муки, подготовка полуфабрикатов, дозирование и смешивание, фасовка, упаковка, маркировка. Каждый вид сырья раздельно направляется на просеивание. Для сахара-песка используют металлотканые сита от № 2,0 до № 2,5. Ягодные порошки просеивают через шелковое сито № 19, лимонную кислоту - через металлотка-ные сита от № 1,6 до № 1,8.
Муку просеивают через шелковые сита №35. После пропускания через магнитные заграждения она подается на декстринизацию в сушильный аппарат контактным способом при вышеуказанных режимах.
В результате нагрева влажность муки снижается, она приобретает приятный вкус и запах. Все сырье после прохождение через магнитные сепараторы из накопительных бункеров дозатором подается в смеситель в количествах, соответствующих разработанным рецептурам. Затем готовый продукт через магнитную защиту направляется на фасовку.
Разработанный напиток обладает рядом полезных свойств, обусловленных входящими в его состав компонентами, и имеет приятный вкус и запах, свойственный плодово-ягодному наполнителю и однородную достаточно вязкую консистенцию. На продукт получено положительное решение о выдаче патента.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тутельян В.А., Шабров А.В., Тка-ченко Е.И. От концепции государствен-
500 450
400 ' 350 300 250 200 150 100 50 0
50 70 90 110 130 150 170 190 Температура, °С
■ - мука ржаная обдирная
- мука овсяная □ - мука рисовая
Рис. 1. Влияние термической обработки на кинематическую вязкость мучных клейстеров
Рис. 2. Технологическая схема производства киселя на основе муки зерновых культур
ной политики в области здорового питания населения России - к национальной программе здорового пита-ния//Клиническое питание. 2004. № 2. С. 2-4.
2. Позняковский В.М., Резниченко И.Ю., Попов А.М. Экспертиза пищевых концентратов: Учеб.-справ. пос. - Новосибирск: Сиб.унив. изд-во, 2004.
3. Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. - М.: Колос, 1980.
4. Гуляев В.Н. Технология пищевых концентратов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.
5. Попов М.П., Шаненко М.П., Попов Е.С. Метод определения декстринов и амилазы при одновременном присутствии их в растворах: Межвузовский сб. «Улучшители качества пищевых продуктов». - М., 1977, С. 29-35.
6. Трегубов Н.Н., Костенко В.Г. Тех-нохимический контроль крахмалопа-точного производства. - М.: Агро-промиздат, 1991.
7. Химия и технология крахмала. Промышленные вопросы/Под ред. Роя Л. Уистлера и Эжена Ф. Пашаля. - М.: Пищевая промышленность, 1975.
