CC BY
84
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ
Черевко Александр Иванович, Киптелая Людмила Васильевна
доктора технических наук, профессоры кафедры процессов, аппаратов и автоматизации пищевых производств,
Харьковский государственный университет питания и торговли
Загорулько Алексей Евгеньевич
кандидат технических наук, доцент кафедры процессов, аппаратов и автоматизации пищевых производств,
Харьковский государственный университет питания и торговли
Загорулько Андрей Николаевич
аспирант кафедры процессов, аппаратов и автоматизации пищевых производств, Харьковский государственный
университет питания и торговли
СПОС1БВИРОБНИЦТВА БАГАТОКОМПОНЕНТНИХПОРОШКОПОД1БНИХНАПШФАБРИКАТ1В
Черевко Олександр 1ванович, доктор технгчних наук, професор кафедри процесгв, апаратгв та автоматизацИ хар-
чових виробництв, Харювський державний утверситет харчування та торггвлi
Кттела Людмила Василiвна, доктор техтчних наук, професор кафедри процеав, апаратiв та автоматизацИ хар-чових виробництв, Харювський державний утверситет харчування та торгiвлi
Загорулько Олекст Свгенович, кандидат технiчних наук, доцент кафедри процесiв, апаратiв та автоматизацИ хар-чових виробництв, Харювський державний утверситет харчування та торгiвлi
Загорулько Андрш Миколайович, астрант кафедри процесiв, апаратiв та автоматизацИ харчових виробництв,
Харювський державний унiверситет харчування та торгiвлi
METHOD FOR PRODUCING POWDER MULTICOMPONENT CONVENIENCE
Cherevko A. I., doctor of technical sciences, professor ofprocesses devices and automation offood production, Kharkov State University of Food Technology and Trade
Kiptelaya L. V., doctor of technical sciences, professor ofprocesses devices and automation offood production, Kharkov State University of Food Technology and Trade
Zagorulko A. E., Candidate of Technical Sciences assistant professor ofprocesses devices and automation offood production, Kharkov State University of Food Technology and Trade
Zagorulko A. N., graduate student processes devices and automation offood production, Kharkov State University of Food Technology and Trade АННОТАЦИЯ
Разработан способ производства полуфабриката высокой степени готовности из плодовоягодного сырья. Способ производства многокомпонентных фруктовых порошков отличается подбором компонентов полуфабрикатов и использованием для концентрирования пюре роторно-пленочного аппарата (РПА) с последующим досушиванием в вальцовой ИК-сушилке. Температура тепловой обработки пюре в РПА составляет 60... 70° С, давление - 13...15 кПа, а время концентрирования - 0,5...1 м. При этом температура досушивания фруктовой пасты в ИК-поле вальцовой сушилки составляет 60°С при продолжительностью - 80 с, а толщина слоя продукта на барабане составляет 1 мм. На основании данных исследований предложен аппаратурный подбор линии производства фруктовых порошков, позволяющий получить порошкообразный полуфабрикат высокого качества.
Ключевые слова: способ, многокомпонентные, концентрирования, ИК-сушка, пасты, порошок. АНОТАЦ1Я
Розроблено споаб виробництва натвфабрикату високого ступеня готовностi з плодоягiдноi сировини. Спосiб виробництва багатокомпонентних фруктових порошюв вiдрiзняeться тдбором компонентiв напiвфабрикатiв й вико-ристанням для концентрування пюре роторного плiвкового апарату (РПА) с подальшим досушуванням у вальцьовт 1Ч-сушарщ. Температура теплово'1' обробки пюре в роторно-плiвковому апаратi (РПА) становить 60...70 °С, тиск -13...15 кПа, а час концентрування - 0,5...1 хв. При цьому температура досушування фруктово'1' пасти в 1Ч-полi вальцьовий сушарки становить 60 °С та тривалктю - 80 с, а товщина шару продукту на барабан становить 1 мм. На пiдставi даних до^джень запропоновано апаратуртй тдбор лтП виробництва фруктових порошюв, що дозволяе отримати порошкоподiбний натвфабрикат високо'1' якостi.
Ключовi слова: споаб, багатокомпонентт, концентрування, 1Ч-сушарка, пасти, порошок. SUMMARY
A method for the production of semi-finished goods offruit berries. A method ofproducing multi-fruit powders different selection of components and semi-finished products to concentrate puree using a rotary-film device (RPA), followed by subsequent drying in a roller IR dryer. The temperature of the heat treatment puree RPA is 60... 70 °C, pressure - 13...15 kPa, and while concentrating - 0,5...1 m. The temperature in the final drying fruit paste IR field roller drier is 60 °C with a duration - 80 s, and the thickness of the product layer on the drum is 1 mm. On the basis of these studies suggested an instrumental selection of fruit powder production line, which allows to obtain high quality powdered cake mix. Key words: way multicomponent concentration, infrared drying, a paste, a powder.
Постановка проблемы. Большую роль в рационе человека занимают пищевые полуфабрикаты. Приятный запах и внешний вид, доступная цена является главными критериями как при выборе потребителем, так и во время производства данной продукции. Особенное место среди
полуфабрикатов занимают многокомпонентные фруктовые порошки из растительного сырья - натуральные витаминоносители, имеющие различные лечебно-профилактические свойства, способствующие структурообразованию и улучшению цвета пищевых продуктов. Более широкое их использование в изготовлении различных пищевых
продуктов сдерживается недостаточностью сведений об их химическом составе, технологических свойствах, а также отсутствием технологий и оборудования для их производства.
Анализ последних исследований и публикаций. Порошкообразные пищевые изделия из плодов и ягод получили распространение в различных отраслях пищевой промышленности - консервной, молочной, кондитерской, хлебопекарной, в массовом питании благодаря высокой пищевой и биологической ценности.
Яблоки содержат большое количество пектиновых веществ (до 1,5%), углеводов, преимущественно фруктозу. Однако в яблоках сравнительно мало витаминов, органических кислот, цветовая гама пищевых изделий из яблок достаточно ненасыщенная и эстетично неблагоприятная. Именно эти недостатки можно устранить путем купажирования яблок с плодами различных видов растительного сырья. Использование плодов и ягод позволяет обогатить порошки на основе паст биологически активными веществами, в частности витаминами, полифенолами, пектинами, дубильными веществами, расширить их ароматическую и вкусовую гаму, улучшить внешний вид. Купажирование разнообразных плодов значительно расширяет возможности создания многофункциональных пищевых полуфабрикатов, имеющих заданные потребительские свойства [1, с. 140].
Выделение нерешенных ранее частей общей проблемы. В связи с ухудшением экологической обстановки в Украине и других Европейских странах, главной задачей пищевой промышленности является разработка и усовершенствование технологии и оборудования для получения высококачественных пищевых полуфабрикатов со значительным содержанием биологически активных веществ (БАВ). Существующее технологическое оборудование имеет ряд недостатков, а именно: энерго- и металлоемкость, а также сложность в эксплуатации и ремонте аппаратов.
Актуальным направлением конструкторских предприятий пищевой промышленности является усовершенствование и разработка универсального, принципиально нового технологического оборудования, позволяющего снизить енерго- и металлоемкость аппаратурной линии, с одновременным объединением технологических процессов в одном аппарате без снижения качества получаемой продукции.
Для создания высококачественных пищевых полуфабрикатов со значительным содержанием БАВ актуальным является использование растительного плодоягод-ного сырья, которое имеет природное содержание разно -образных витаминов, а также лечебно-профилактические свойства. Данные качества растительного сырья позволяют путем купажирования различных видов плодоягод-ного сырья создавать необходимые для населения высококачественные и лечебно-профилактические многокомпонентные порошкообразные полуфабрикаты.
На сегодняшний день актуальным направлением пищевой промышленности является создание на базе существующих небольших технологических линий порошкообразных высококачественных полуфабрикатов из растительного сырья непосредственно возле районов сбора данной продукции. Преимуществом порошковых полуфабрикатов является высокое качество, снижение экономических затрат на транспортировку, а, следовательно, снижение производственных затрат и себестоимости продукции.
Цель статьи. Разработка высокоэффективного и ресурсосберегающего способа производства многокомпонентного порошкообразного полуфабриката из плодово-ягодного сырья и его аппаратурное оформление.
Изложение основного материала. Разработке технологической линии предшествовали исследования с целью определения рационального режима концентрирования и ИК-сушки многокомпонентного фруктового пюре с целью получения высококачественного порошкообразного полуфабриката.
В результате экспериментальных исследований установлено, что для эффективного выпаривания влаги из пюре, от 13...15 до 28...30% сухих веществ в РПА необходимо после разваривания протирать сырье до диаметра частиц не больше 0,1...0,5 мм. Температура тепловой обработки пюре в РПА составляет 60...70° С, давление - 13...15 кПа, а время концентрирования - 0,5... 1 мин. В процессе ИК-сушки многокомпонентной фруктовой пасты температура тепловой обработки составляет 60°С продолжительностью 80 сек, а толщина слоя продукта на барабане составляет 1 мм.
Для обоснования рецептур порошкообразных многокомпонентных полуфабрикатов на основе фруктовых паст проведены эксперименты по купажированию яблочного пюре с пюре из актинидии и аронии черноплодной. Паста создавалась с учетом органолептических и физико-химических показателей сырья. В трехкомпонентную композицию подбирались плоды с высоким содержанием витаминов и пектинов. Кроме того, для проведения более щадящих режимов стерилизации необходимо было обеспечить активную кислотность рН паст не больше 3,3...3,7. Также подбор рецептурных компонентов осуществлялся с учетом лечебно-профилактических свойств сырья. Так, плоды актинидии используют в качестве общеукрепляющего успокоительного средства имеющие болеутоляющие и противоцинготное свойство, а ее плоды богаты на витамин С, дубильные вещества, органические кислоты, но не имеют достаточного количество красящих веществ. Поэтому с целью повышения цветовой гамы были взяты плоды аронии черноплодной, которые, в свою очередь, применяют в медицине для лечения гипертонии и профилактики атеросклероза.
Предложена следующая рецептура изготовления порошкообразных полуфабрикатов на основе пасты с использованием растительного сырья: яблоко - 45±2,5%, актинидия - 30±2,5%, арония - 25±2,5% [2, с. 2].
Для производства этой продукции подобрано аппаратурный комплект технологической линии (рис. 1). Порошкообразные полуфабрикаты на основе паст с использованием растительного сырья - это многокомпонентные системы, потому на участок первичной подготовки сырья, состоящий из инспекции, мойки, предварительной тепловой обработки и измельчения, ягоды разных видов поступают последовательно. Наиболее длительной операцией является предварительная тепловая обработка сырья. Для проведения этой операции разработан аппарат многофункционального назначения [3, с. 1].
Необходимость его создания предопределена специфическими особенностями растительного сырья, имеющего кроме высокой пищевой и биологической ценности, определенные негативные свойства - твердую шкурку, большую кислотность, которые можно устранить с помощью вспомогательной обработки бланшированием в 1...2% растворе лимонной кислоты, при температуры 60...65°С в течение 3.5 минут с целью стабилизации по-лифенольного комплекса и для смягчения тканей.
Рисунок 1 - Технологическая схема производства многокомпонентных порошкообразных полуфабрикатов на основе фруктовых паст: 1 - контейнеропрокидыватель; 2 - машина моечная конвейерная; 3 - конвейер инспекционный роликовый; 4 - элеватор; 5 - дробилка; 6 - емкость для накопления вкладышей; 7 - аппарат многофункционального назначения; 8 - машина протирочная; 9 - сборник мерник; 10 - насос шестеренчатый; 11 - роторный пульсационный аппарат; 12 - роторный пленочный аппарат; 13 - вальцовая ИК-сушилка; 14 - упаковочная машина
Существующее тепловое оборудование имеет высокую производительность, что в условиях переработки сравнительно небольших объемов растительного плодоя-годного сырья делает его применение неэкономичным. Для согласования работы оборудования между собой в линии установлены разные накопительные емкости.
Актинидию и аронию протирают, отделяя шкурки и косточки на сдвоенной протирочной машине. Сдвоенная протирочная машина имеет сита с диаметрами 1,2... 1,5 и 0,5...0,7 мм. Полученные после протирки шкурку и косточки с остатками мякоти отваривают в течение 5.10 минут, при этом соотношение массы шкурки и косточек с мякотью к массе воды составляет 1:0,5...1:0,7. Полученную массу протирают на сдвоенной протирочной машине. Эта операция позволяет повысить выход готовой продукции и получить малоотходную технологию. Яблочное пюре готовят по действующей технологической инструкции для производства плодовых и ягодных пюре. Потом соединяют массу из актинидии и аронии черноплодной, протертую массу отвара из шкурки и косточек этих ягод, яблочное пюре и перемешивают. Полученную массу подают к роторно-пульсационному аппарату ТФ-2, где происходит разрушение межклеточной структуры, что обеспечивает выход всех питательных веществ клетки и дополнительное подогревание фруктового пюре на выходе из аппарата в результате сил вязкого трения. Дальше полученную мелкодисперсную смесь немедленно подают на уваривание в роторный пленочный аппарат (РПА) [4, с. 2] при температуре 60...65° С до содержания сухих веществ 28...30%, после чего полученную массу направляют в инфракрасную вальцовую сушилку, где паста досушивается при температуре 60 °С до содержания сухих веществ 8...11 %, расфасовывают в герметические полиэтиленовые пакеты весом 10.50 кг и направляют на маркировку с дальнейшей реализацией.
Применение небольших температур при уваривании и ИК досушивании (60...65° С) предотвращает значительные потери биологически ценных веществ. А так же благодаря характерным свойствам инфракрасного излуче-
ния обеспечивать одновременную стерилизацию продукции непосредственно в процессе ИК-сушки, позволяет значительно упростить аппаратурное оформление линии для производства многокомпонентных порошкообразных полуфабрикатов на основе фруктовых паст, за счет не использования стерилизаторов и разливочных аппаратов.
Выводы и предложения. Разработанная линия для производства порошкообразных многокомпонентных полуфабрикатов на основе фруктовых паст позволяет производить высококачественные и лечебно-профилактические порошки. Полученные многокомпонентные порошкообразные полуфабрикаты можно использовать в качестве витаминной добавки, наполнителя, загустителя в различных отраслях пищевой промышленности, таких, как кондитерская, молочная, хлебопекарная, а также для приготовления еды и напитков на предприятиях питания и в домашних условиях.
Список литературы
1. Черевко О.1., Михайлов В.М., Кштела Л.В., Заха-ренко В.О., Загорулько O.G. Процеси виробництва багатокомпонентних паст 1з оргашчно! сировини: монограф1я / О. I. Черевко [та ш] - Х.: ХДУХТ, 2013. - 170 с.
2. патент на корисну модель № 54342 Украша, МПК A23L 1/06. Споаб виробництва пасти з дикоросло! сировини/ Черевко O.I., Кштела Л.В., Загорулько O.G., Постольшк Д.В. (укра!на). - № u 2010 03959; Заявл. 06.04.2010; Опубл. 10.11. 2010, Бюл. № 21. -6 с.
3. Пат. 53975 Укра!на, МКВ А 23N 12/04. Пристрш для попередньо! теплово! обробки дикоросло! сировини [Текст] / О. I. Черевко, Л. В. Кштела, Н. О. Афукова; ХДУХТ Укра!на. - № 20020429262; за-явл. 11.04.02; опубл. 17.02.03, Бюл. №3. - 5 с.
4. патент на корисну модель № 75479 Украша, B01D 1/22. Роторний випарник / Черевко О.1., Кштела Л.В., Загорулько О^., Постольшк Д.В., Загорулько А.М. (украша). - № u 2012 01439; Заявл. 13.02.2012; Опубл. 10.12. 2012, Бюл. № 23. - 4 с.
