Особенности обработки многокомпонентных систем в АВС свидетельствуют про огромную перспективу их применения в пищевой промышленности, при этом технология производства продуктов переходит на новый, более качественный уровень. В результате проведенных исследований доказана высокая эффективность использования АВС для получения качественных многокомпонентных смесей, для активации и измельчения веществ и получения стойких эмульсий и суспензий. Производство майонеза, мучных изделий, ягодных соков и подсолнечного масла — все это можно делать с помощью Аппарата Вихревого Слоя.
Аппарат вихревого слоя успешно используется в пищевой промышленности для производства различных продуктов таких как:
- майонезы, высококалорийные соусы
- мучные изделия (приготовление жидкого теста для блинов и блинчиков, вафельного теста, жидких опар для выпечки хлебобулочных изделий);
- ягодные соки (обработка вихревым слоем ягод и переработка их в пасту и пюре, помол);
- подсолнечное масло, масел из семян тыквы и пр.
- АВС позволяет проводить очистку растительных масел и пр.
Технология производства пищевых продуктов с использованием Аппарата Вихревого Слоя АВС
Навигация по странице
1. Применение АВС в технологических процессах производства майонезов и соусов
2. Интенсификация технологических процессов производства мучных изделий
3. Обработка ягод и растительного сырья
Использование АВС дает возможность:
- ускорить процессы получения тонкодисперсных многокомпонентных суспензий и эмульсий повышенной микробиологической безопасности без использования стабилизаторов;
- интенсифицировать процесс получения соков, пектина, пастообразных функциональных полуфабрикатов при измельчении плодово-ягодного сырья с высокой степенью сохранения витаминов;
- ускорить процессы тепловой обработки, повысить выход готовой продукции и уменьшить микробиологическое обсеменение полуфабрикатов и готовых изделий из мяса и рыбы;
- получить костную пасту с высокими функциональными характеристиками и биостойкий формовой пшеничный хлеб при уменьшении длительности брожения;
- уменьшить испарение влаги, разрушение аскорбиновой кислоты и пр.
- обеспечить высокую пластичность бисквитного теста, а испеченным изделиям из него большую рассыпчатость и сухость
Аппараты надежны в работе, могут быть легко установлены в производственных помещениях без специальных фундаментов. Соответствующее расположение аппаратов (последовательное, параллельное или другое) может обеспечить практически любую производительность в зависимости от технологического процесса.
Наверх
Учеными разработаны технологии производства низко-, средне- и высококалорийных соусов на эмульсионной основе с массовой долей жира от 20 до 74% с использованием электромагнитных аппаратов с ферромагнитными рабочими элементами.
Предлагаемая технология позволяет получать майонез с повышенной степенью микробиологической безопасности, с высокими органолептическими показателями и свойством не расслаиваться на протяжении длительного периода времени (3-12 месяцев) в зависимости от концентрации.
Кроме того, применение аппарата позволяет интенсифицировать технологический процесс путем исключения некоторых технологических операций и тем самым снизить стоимость готового продукта.
Во время обработки компонентов в АВС проходит их одновременное диспергирование и гомогенизация. Гомогенизация грубодисперсной эмульсии в рабочей зоне приводит к повышению эмульгирующей способности эмульгаторов за счет оптимальной поляризации их молекул.
Ознакомится с рецептурой и технологией производства майонезов и соусов с помощью АВС
Наверх
Одним из процессов, в которых АВС получил широкое распространение в пищевых технологиях, это процесс приготовления жидкого теста для блинов и блинчиков, вафельного теста, жидких опар для выпечки хлебобулочных изделий.
Процесс приготовления жидкого теста в силу высокого коегезийного свойства муки и воды требует интенсивной гомогенизации всех компонентов. Нами проведены исследования продолжительности обработки компонентов теста в АВС-100. Ферромагнитные элементы изготавливались из пружинной проволоки диаметром 2,0 мм и длиной 20 мм.
Навигация по разделу
Приготовление жидкого дрожжевого теста
Активация дрожжей
Приготовление теста для пряников
Приготовление бисквитного теста
С целью исключения контакта материала ферромагнитных элементов с продуктом ферромагнитные элементы имели покрытие из полимерного материала толщиной 1,2 мм. Качество гомогенизации (замеса) оценивалось по отсутствие в продукте агрегатированных неразмешанных комков путем процеживания его через сито с отверстиями 0,3×0,3 мм, а также по органолептическим показателям при выпекании готовых изделий. При этом, длительность обработки компонентов в вихревом слое составляет 1-3 секунды. Но даже этого времени достаточно для получения гомогенной смеси.
Продуктивность аппарата АВС-100 с учетом объема рабочей камеры и необходимой длительности обработки компонентов составляет 2000 кг/ч. Удельный расход энергии ≈1,3·10-3 кВт·ч/кг, что значительно меньше традиционного оборудования.
Приготовление изделий из дрожжевого теста является долговременным и трудоемким процессом. Поэтому были проведены исследования использования АВС для обработки опары с целью интенсификации процесса приготовления опарного теста. Для приготовления опары бралось соответствующее количество воды, дрожжей и 30% муки. Компоненты обрабатывались в АВС при напряженности ЭМП 11,8·104 А/м. Готовность опары определялась по возрастанию ее в объеме в 2 раза. На готовой опаре проводили замешивания теста путем введения в нее остатка муки (70%) и необходимых компонентов (сахар, сливочный маргарин, меланж) согласно рецептуре и ставили на брожение. После увеличением объема теста в 2 раза проводили обминки. С последующим подъемом осуществляли разделение, формирования и выстаивание. Изделия подлежали выпеканию. Результаты исследований представленны в табл. 1.
Таблица 1
Влияние обработки опары в АВС на интенсивность брожения
|
Длительность обработки опары в АВС, с |
Длительность брожения до увеличения объема в 2 раза, мин |
|
|
опары |
теста |
|
|
0 (контрольный образец) |
110 |
170 |
|
15 |
60 |
120 |
|
60 |
90 |
180 |
|
120 |
140 |
200 |
Анализ результатов исследований показывает, что обработка опары в АВС может иметь как положительное, так негативное влияние на процессы брожения. При этом конечный результат зависит от интенсивности и длительности обработки. Лучшие по качеству изделия были получены с использованием опары, которая обрабатывалась в АВС течение 15 с. Более длительная обработка снижает интенсивность брожения и качество конечного продукта. Уменьшение времени брожения после обработки опары в АВС достигается за счет влияния двух факторов: увеличения мальтозной активности дрожжей под действием ЭМП и интенсивного действия ферромагнитных элементов на обрабатываемую среду. Данное влияние ускоряет протекание коллоидных, биохимических процессов, набухание белков, улучшает условия взаимодействия составных частей муки с ферментами и увеличивает взаимодействия их с крахмалом и белками муки.
Влияние на качество хлеба из пшеничной муки, который был приготовлен на опаре, обработанной при температуре (20-23 º С) в АВС в течение 15 с, представлен в табл. 2.
Таблица 2
Показатели качества хлеба
|
Качественные показатели хлеба |
Образец на обычных дрожжах |
Образец на дрожжах, активированных в АВС |
||
|
характеристика |
баллы |
характеристика |
баллы |
|
|
Поверхность |
ровная |
4 |
ровная |
4 |
|
Форма |
кирпич |
4 |
кирпич |
4 |
|
Цвет корочки |
светло-коричневый |
4 |
светло-коричневый |
4 |
|
Общая оценка |
4 |
4 |
||
|
Объемный выход хлеба, дм3/кг |
460 |
2 |
610 |
4 |
|
Эластичность мякиша |
мякиш нежный |
4 |
мякиш нежный шелковистый |
5 |
|
Вкус |
вкусный |
4 |
вкусный |
4 |
|
Общая хлебопекарская оценка |
3,6 |
4,6 |
||
|
Влажность, % |
42,0 |
42,0 |
||
|
Пористость |
Мелкая, неравномерная |
4 |
Ажурная, равномерная |
5 |
|
Цвет мякиша |
Светлый с желтоватым оттенком |
4 |
Белый с желтоватым оттенком |
5 |
|
Кислотность, град Тº |
3,5 |
3,5 |
||
|
Пористость, % |
68,0 |
72,0 |
||
Из приведенных таблиц видно, что использование Аппарата Вихревого Слоя при обработке компонентов мучных изделий способствует улучшению таких органолептических показателей как пористость мякиша, эластичность, при этом позволяет повысить выход готового продукта на 32%.
Как свидетельствуют показания экспертов, изделия, в процессе производства которых использовали вихревой слой ферромагнитных частиц, являются более качественными и на их изготовление требуется меньше времени, чем при использовании традиционной технологии.
Разработанный Аппарат вихревого слоя АВС-100 позволяет не только перемешивать компоненты хлебобулочных изделий, но и активировать дрожжи. Как показали исследования, дрожжи любых производителей после обработки в АВС улучшают свои свойства.
Для активации использовались дрожжи, которые реализуются на территории Украины. Исследовались показатели подъемной силы и осмочувствительности. Результаты испытаний приведены в табл. 3.
Результаты испытаний отечественных и зарубежных ученых свидетельствуют о возможности использования электромагнитных методов для обработки пищевых систем с целью создания новых высокоэффективных технологий.
Установлено, что обработка муки в АВС приводит к существенным изменениям в белково-протеиназном и углеродно-амилазном комплексах, что может влиять на процессы брожения теста.
Так, обработка муки в АВС в течение 60-90 с обусловила повышение газообразовательной способности на 27-31%, увеличение водопоглощающей способности на 17-22% и рост газоудерживающей способности на 9%. Результаты исследования влияния обработанной муки в течение 60 с в АВС на процессы созревания безопарного теста представлены в табл. 3.
Таблица 3
Влияние обработки водно-мучной суспензии дрожжей в АВС-100 на их качественные показатели
|
Образцы дрожжей |
Показатели качества дрожжей после обработки в АВС |
|||||
|
Подъемная сила, мин |
Осмочувствительность, мин |
|||||
|
Контрольный образец (без обработки) |
Длительность обработки, 14 с |
Изменение, % |
Контрольный образец (без обработки) |
Длительность обработки, 14 с |
Изменение, % |
|
|
Прессованные дрожжи (Львовский дрожжевой завод) |
65 |
45 |
30,8 |
16 |
10 |
37,5 |
|
Сухие активные дрожжи «Пакмая» (Турция) |
58 |
50 |
13,8 |
15 |
11 |
26,7 |
|
Сухие активные дрожжи «Саф-момент» (Франция) |
50 |
43 |
14,0 |
14 |
12 |
14,3 |
Мучные кондитерские изделия занимают важное место в производстве и реализации пищевых продуктов. В современных условиях важное значение приобретают проблемы разработки изделий улучшенных потребительских свойств, предусматривающие снижение энергетической и повышения пищевой ценности, обеспечения их биологически активными компонентами, улучшения органолептических показателей.
Перспективным направлением в производстве мучных кондитерских изделий является применение АВС в технологической линии приготовления теста для пряников. Обработку компонентов, входящих в рецептуру, за исключением муки и химических разрыхлителей для сырцовых и заварных пряников, проводили в аппарате АВС-100 с ферромагнитными элементами, которые покрыты полимерным материалом.
Обработка компонентов в аппарате в течение 10-12 с позволила получить тонкодисперсную смесь, на которой в тестомесильной машине готовили необходимое тесто. Подготовленное тесто имело качественную консистенцию, что позволило получить пряники с лучшими свойствами по сравнению с пряниками, приготовленными по традиционной технологии (табл. 4).
Улучшение пряников может быть объяснено особенностью обработки смеси компонентов в АВС. Время приготовления теста с использованием аппаратов с вихревым слоем уменьшается в 2-3,5 раза по сравнению с традиционной технологией. Положительный эффект получен при подаче одновременно в рабочую зону аппарата до 10% муки от общего его количества.
Таблица 4
Влияние обработки компонентов в АВС на физико-химические показатели сырцовых и заварных пряников
|
Показатели качества |
Сырцовые пряники |
Заварные пряники |
||
|
Традиционная технология |
Обработка компонентов в АВС |
Традиционная технология |
Обработка компонентов в АВС |
|
|
Объем, мл |
66-68 |
75-77 |
90-92 |
96-98 |
|
Плотность, кг/м3 |
556-573 |
535-549 |
466-475 |
446-455 |
|
Набухание, % |
196-200 |
217-220 |
230-236 |
253-259 |
Позитивный результат был получен при приготовлении бисквитного полуфабриката на основе муки, обработанной в АВС (табл. 5).
Таблица 5
Влияние длительности обработки муки в АВС на физико-химические и органолептические показатели бисквитного полуфабриката и его упек
|
Длительность обработки муки в АВС, с |
Влажность, % |
Высота готового изделия, см |
Упек, % |
Органолептические показатели |
|
0 (контрольный образец) |
25,0±1,2 |
10,6±0,4 |
14,5±0,3 |
Пропеченный, поры мелкие, равномерные, корочка светло-коричневая |
|
75 |
27,0±1,4 |
12,36±0,4 |
12,9±0,2 |
Пропеченный, имеет приятный аромат, поры равномерно распределены по всему объему изделия, консистенция эластичная, упругая |
|
90 |
28,0±1,4 |
13,5±0,4 |
10,0±0,2 |
Пропеченный, поры равномерно распределены по всему объему изделия, консистенция эластичная, нежная, изделие ароматное, цвет корочки ярко коричневый |
Одним из направлений интенсификации технологического процесса получения песочного теста является получение эмульсии в АВС.
Так, предложен способ получения устойчивой эмульсии масла и кукурузного масла при соотношении 40:60% согласно рецептуры песочного теста. В качестве стабилизатора эмульсии рекомендован порошок корня алтея. Для приготовления эмульсии использовался аппарат АВС-100. Продолжительность обработки компонентов в аппарате составляла 10 с. Исследование качественных показателей готовых песочных изделий на эмульсии и при традиционной технологии показали, что все изделия имели характерный приятный вкус, интенсивный цвет поверхности, рассыпчатую консистенцию, в то же время изделия на эмульсии отличались особенно нежной, хрупкой консистенцией.
Наверх
Обработка ягод и растительного сырья
Исследовано влияние электромагнитного поля индуктора и вихревого слоя АВС на ягоды при производстве сока черной смородины с мякотью (таблица 6).
Таблица 6
Физико-химические показатели сока из черной смородины
|
Вид обработки |
Длительность обработки |
Степень повреждения клеток, % |
Выход сока, % |
Массовая доля, % |
Содержание витамина С, мг/100, % |
рН |
||
|
Сухого сырья |
Пектиновых веществ |
Титрованная кислотность |
||||||
|
Механическое измельчение |
Контрольный образец |
57,0 |
60,0 |
10,0 |
0,54 |
0,71 |
131,8 |
3,27 |
|
Обработка в ЭМП индуктора АВС |
180 |
63,0 |
68,0 |
10,0 |
||||
|
Обработка в АВС (ферромагнитные элементы покрыты защитной полимерной оболочкой) |
30 |
83,2 |
80,4 |
10,0 |
0,65 |
0,62 |
135,3 |
3,22 |
|
60 |
87,0 |
83,3 |
10,4 |
0,65 |
0,60 |
142,8 |
3,21 |
|
Данные табл. 6 свидетельствуют, что обработка целых ягод ЭМП в течение 180 с увеличивает выход сока на 8%. Значительно больший эффект достигается при обработке ягод в вихревом слое в течение 60 с.
Измельчение и обработка ягод в АВС обеспечивает выход сока 83,3% при степени повреждения клеток 87%. При этом массовая доля сухих веществ и рН находятся примерно на одном уровне, а количество пектиновых веществ и витамина С повышается по сравнению с контрольным образцом. По органолептическим показателям сок, полученный после обработки ягод в АВС, признан лучшим, так как в готовом продукте не наблюдалось расслоение, а цвет, запах и аромат отвечали требованиям, которые предъявляют к данному виду консервов.
Применение аппарата вихревого слоя в технологических процессах производства сока позволяет использовать до 40% больше сырья, которое при традиционной технологии удаляется как отходы (кожура и семена)
При переработке плодово-ягодного сырья на консервных заводах ее часть (до 40%) не используется и удаляется в отходы, несмотря на то, что пищевая и энергетическая ценность таких удалений значительно превышает пищевой потенциал основного продукта. Интенсивность разрушения клеток при обработке плодово-ягодного сырья в АВС позволяет сделать предположение о целесообразности их использования в технологических линиях переработки сырья вместе с кожурой и семенами.
Особое место среди растительного сырья, содержит значительное количество биологически активных веществ (БАВ), занимают дикорастущие ягоды. Они отличаются более высоким содержанием БАВ, чем культивированных видах. Им присущи различные лечебные свойства. При обработке ягод необходимо учитывать, что они имеют более плотную морфологическую структуру, сниженную сокоотдачу.
При традиционных способах переработки ягод в пасты и пюре (как культивируемых, так и дикорастущих), есть существенные потери красящих веществ и БАВ, что приводит к снижению качества получаемых продуктов. Потери БАВ составляют 20-80%, а при бланшировании ягод теряется 30-60% красящих веществ и аскорбиновой кислоты.
Исследовано влияние обработки ягод в АВС на физико-химические свойства полученных паст и пюре (табл. 7).
Таблица 7
Физико-химические показатели пюре при обработке ягод в АВС-100
|
Длительность обработки, с |
Степень повреждения клеток, % |
Содержание пектиновых веществ на 100 г пюре, % |
||
|
бузина |
калина |
бузина |
калина |
|
|
30 |
60,8 |
58,7 |
0,28 |
0,29 |
|
45 |
79,5 |
76,9 |
0,32 |
0,34 |
|
60 |
83,7 |
80,2 |
0,40 |
0,53 |
|
75 |
85,6 |
82,4 |
0,31 |
0,36 |
Данные табл. 7 подтверждают, что интенсивность измельчения ягод в вихревом слое зависит от продолжительности обработки, увеличение которой приводит к снижению количества отходов и увеличению потребительских веществ в пюре. Время обработки ягод в АВС влияет на переход пектиновых веществ в пюре. Количество их увеличивается до определенного предела, а затем, при дальнейшей обработке, происходит разрушение. При обработке продолжительностью 75 с также наблюдается частичное измельчение семян ягод. Анализ степени повреждений клетки ягодного сырья (табл. 6, 7) свидетельствует о том, что разрушение ее проходит на клеточном уровне.
Подобрав оптимальный режим работы Аппарата Вихревого Слоя можно достичь необходимую интенсивность измельчения ягод и при этом уменьшить количество отходов и, как результат, достичь более полного извлечения биологически активных веществ
Установлено, что обработка и измельчение ягод в АВС не только инактивируют окислительные ферменты (о чем свидетельствует полная сохранность витаминов и других БАВ), но и приводят к более полному извлечению из них биологически активных веществ (на 12-38% по отношению к исходному сырью). Так, массовая доля антоцианов изымается из ягод на 28-32%, флавоноловых гликозидов — на 27-37%, низкомолекулярных фенольных соединений (за хлорогеновой кислотой) — на 30-32%, аскорбиновой кислоты — на 12-18% больше, чем в контрольных образцах.
Установлено также, что обработка в АВС приводит к уменьшению массовой части биополимеров, таких как целлюлоза и пектин (на 8-12%), и превращение их в более низкомолекулярные вещества и увеличение растворимого пектина (на 10-12%), гемицеллюлозы (на 2 -4%) и моносахаров (на 8-10%). Это может быть связано с тем, что при обработке в АВС происходит поляризация и уменьшение связанных электронов в атомах и атомов в молекулах, а также внутримолекулярная и межмолекулярное перестройка, существенная ориентация диполей воды в одном направлении, что приводит к значительным повреждениям, разрушениям клеток, более полному извлечению БАВ и перехода их из связанного состояния в свободное.
Обработка ягод в АВС существенно уменьшает количество микроорганизмов
Полученные закономерности повышенного изъятия БАВ с ягод при обработке в АВС были подтверждены на молекулярном уровне при исследовании спектров поглощения антоциановых агентов, фенольных соединений, флавоноловых гликозидов и катехинов путем контроля спектров антоцианового комплекса в этаноловых экстрактах по длине волн (нм).
Повышенное извлечение в экстракт биологически активных веществ из ягод, которое установлено с помощью спектрального анализа, при предварительной обработке ягод в АВС перед получением из них пастообразных функциональных полуфабрикатов свидетельствует не только о полной сохранности красящих веществ, но и подтверждает эффект «обогащения» продукта различными БАВ.
Полученные результаты стали основой новой технологии получения пастообразных функциональных полуфабрикатов красителей с ягод, в которой вместо бланширования используется обработка в АВС. Применение АВС при получении из ягод пастообразных добавок позволяет повысить их качество, обеспечить высокую сохранность витаминов, антоцианов-фенольного комплекса и биологически активных веществ.
При обработке облепихи и шиповника в АВС имеет место увеличение количества экстрактивных веществ в 1,5-2 раза, а также уменьшение продолжительности настаивания в 18-20 раз.
Как отмечалось выше, в состав дикорастущего сырья входит большое количество БАВ, особенно витаминов, полифенолов и пектиновых веществ, имеющих противолучевое и радиопротекторное действие. Поэтому переработка дикорастущего сырья с целью получения плодово-ягодных экстрактов является чрезвычайно актуальной. Ведение процесса экстракции и его конечный результат во многом зависит от выбранного метода. Процесс экстракции возможно интенсифицировать за счет увеличения поверхности диффузии, изменения концентрации у поверхности растительного сырья и продолжительности контакта. На ускорение процесса диффузии также влияют такие факторы как повышение температуры, уменьшение размеров частиц сырья (увеличение удельной поверхности частиц сырья), а также вязкости среды и т.д. Исследован процесс экстракции дикорастущей сырья (шиповника, облепихи, боярышника, кизила) с использованием АВС. Исследования показали, что обработка плодово-ягодного сырья в АВС течение 60-180 с позволяет изымать экстрактивные вещества наиболее эффективно уже после 1 часа настаивания, в отличие от традиционных процессов.
При этом для шиповника и облепихи имеет место увеличение количества экстрактивных веществ в 1,5-2 раза, а также уменьшение продолжительности настаивания в 18-20 раз.
В основе многих технологических процессов пищевых производств лежит процесс разрушения межклеточных веществ под действием пентолитичних ферментов, которые приводят к распаду растительной ткани на отдельные клетки. Для реализации процесса используются как синтетические, так и активизированные соответствующими способами природные ферментные комплексы плодов и овощей. Одним из таких способов является обработка их во вращающемся ЭМП. Исследовано влияние ЭМП индуктора АВС на пентолитическую активность природных ферментных компонентов томатов. Установлено, что вращающееся ЭМП положительно действует на пентолитическую активность природных ферментных компонентов томатов. Отмечается, что основными факторами, влияющими на степень воздействия, является величина напряженности ЭМП и время обработки. Указанное действие достигается благодаря воздействию ЭМП на надмолекулярную организацию биологических структур, приводит к количественным изменениям в специфических ферментативных реакциях. При этом положительное действие достигается за счет магнитогидродинамичного замедление циркуляции жидкости, упругой вибрации структур, ориентационных и концентрационных изменений биологически активных молекул, а также изменения диэлектрической проницаемости воды.
Масло семян тыквы имеет высокие питательные свойства. В ее состав входят жиры, небольшое количество эфирного масла, белок, пектин, стероиды, витамины, в том числе витамин Е, гормоноподобные вещества, селен и др. Процесс получения масла из семян тыквы чрезвычайно сложный, что значительно повышает стоимость конечного продукта. Для хранения действующих веществ тыквенного масла используют метод холодного прессования. Однако установлено, что прессовым методом невозможно получить полного обезжиривания мезги. Нами предложен метод интенсификации технологии получения масла с использованием АВС. Результаты исследований показали, что в зависимости от продолжительности обработки семян в аппарате АВС-100 и прессовании на гидравлическом прессе (30 МПа) выход масла увеличивается по сравнению с контрольным образцом в 1,5-2 раза и зависит от продолжительности обработки.
Особенности производства продуктов с помощью оборудования от компании GlobeCore
Как показывают результаты испытаний, Аппарат Вихревого Слоя имеет ряд преимуществ перед традиционными технологиями используемыми в пищевой промышленности. АВС позволяет сократить время приготовления теста для хлебобулочных изделий, активировать дрожжи, улучшить качество измельчения ягод, исключить процесс бланширования за счет обезвреживания микроорганизмов и многое другое.
