Разработка технологии производства хлопьев быстрого приготовления из смеси ржи и твердой пшеницы

Здоровье и иммунитет человека напрямую зависят от качества и сбалансированности поступающей в организм пищи. Недостаток поступления витаминов, минеральных веществ, белков и углеводов приводит к снижению иммунитета и ухудшению здоровья людей. Решать эту проблему нужно посредством разработок новых видов продуктов, сбалансированных по своему составу и легкодоступных всем категориям населения. В современном мире человек не может расходовать большое количество времени на приготовление пищи ввиду своего ритма жизни. В связи с этим на первое место среди продуктов питания выходят продукты быстрого приготовления или вовсе не требующие его. Расширение ассортимента продуктов быстрого приготовления является важной задачей пищевой промышленности.

Хлопья как продукт, обладающий высокими потребительскими достоинствами и малым временем приготовления, играет важную роль в обеспечении населения качественным продуктом питания быстрого приготовления. В последнее время все большую популярность приобретают смеси хлопьев. У многокомпонентных продуктов можно улучшить сбалансированность аминокислотного состава белка и тем самым повысить их биологическую ценность [1].

Рожь является одной из важнейших культур, возделываемых на территории России. По прогнозу ООО «ПроЗерно», валовой сбор ржи в 2014 г. составит 3677 тыс. тонн, что превысит показатель 2013 г. на 317 тыс. тонн [2]. Рожь обладает хорошим аминокислотным составом, превосходя по данному показателю зерно пшеницы.
Хлопья являются трудносыпучим и хрупким продуктом, в связи с чем нецелесообразно смешивать готовые хлопья из разных культур, так как это приведет к образованию большого количества крошки и мучки. Для получения хлопьев с заданным составом и свойствами плющению подвергается смесь культур, предварительно прошедших все этапы подготовки.

На кафедре «Технология переработки растительного сырья» МГУПП нами была исследована возможность получения смеси хлопьев из культур, резко отличающихся по своим реологическим свойствам. Примером такой смеси послужила смесь хлопьев «рожь/твердая пшеница» в соотношении 1 к 1. Данные о реологических свойствах твердой пшеницы и ржи представлены на рис. 1.



Предварительно очищенную от примесей рожь и твердую пшеницу смешали в соотношении 1 к 1. После этого провели подготовку к плющению в хлопья при следующих параметрах: зерно увлажнили до влажности 26%; время отволаживания составило 24 ч; пропаривание проводили при давлении 0,3 МПа в течение 10 мин.; по выходу из камеры пропаривателя смесь подсушили до влажности 18%. После шелушения 10% оболочек смесь направляли на плющение на гладких валах с отношением окружных скоростей 1:1 и зазором 0,2 мм. Полученные хлопья подсушивали до влажности 11-12%, после чего определяли их показатели качества.

Пропаривание увлажняет и прогревает зерно, пластифицирует ядро, которое становится менее хрупким, меньше дробится при шелушении и шлифовании. Пластификация ядра происходит и в результате некоторых химических преобразований: происходят клейстеризация некоторой части крахмала, образование небольшого количества декстринов, обладающих клеящими свойствами. Последующая после пропаривания сушка обезвоживает в большей степени наружные пленки, которые, теряя влагу, становятся более хрупкими и легче раскалываются при шелушении. Кроме того, возникающие в процессе пропаривания и сушки деформационные изменения в составных частях зерна приводят к отслаиванию оболочек [3]. Также подсушивание зерна приводит к снижению количества налипших зерен при плющении. Несмотря на то, что для шелушения 10% оболочек зерна, находящегося в «сухом» состоянии, требуется около 70 сек., а для зерна, прошедшего пропаривание и сушку, – около 180 сек., все же технология, в которой шелушение зерна проводится после ГТО, является более выгодной, так как решает проблему слипания крупы-полуфабриката в камере пропаривателя, а также приводит к частичному переносу макро- и микроэлементов в процессе тепло-влагопереноса из наружных слоев в эндосперм.

По методике Е.М. Мельникова у полученных хлопьев определяли следующие показатели: выход крупной фракции хлопьев (сход сита d=4,5 мм); выход крошки и мучки в процессе производства (проход сита d=3 мм); крошимость (количество образовавшейся крошки и мучки при определении крошимости, проход сита d=3 мм). В результате определения показателей качества смеси хлопьев, полученных при данных параметрах производства, получили следующие результаты, которые представлены в табл. 1.



Внешний вид полученной смеси представлен на рис. 2. После подсушивания хлопьев до влажности 13% был проведен анализ размерных характеристик хлопьев: по 20 хлопьев пшеницы и ржи были измерены по ширине, длине и толщине. Полученные результаты были обработаны с помощью программы Minitab. На рис. 3-8 представлены гистограммы распределения хлопьев по размерам.





В результате определения коэффициента трансгрессии совпадение частиц по длине составило 98,5%, по ширине – 96,9%, по толщине – 99,8% [4]. Из этого можно заключить, что смесь является однородной не только по внешнему виду, но и по размерным характеристикам, что, в свою очередь, исключает возможность расслоения смеси на фракции при транспортировке.

В процессе пропаривания при 0,3 Мпа температура в камере достигала 140-145°С, что, в свою очередь, приводило к практически полному обеззараживанию готового продукта, которое в дальнейшем зависело только от состояния оборудования и емкостей для хранения. Показатели микробиологической активности представлены в табл. 2.

Таблица 2. Микробиологический анализ
 

Образец	Микробиологические показатели
	Определяемые формы микроорганизмов
	КМАФАнМ, КОЕ/г, не более		БГКП (колиформы) не допускается		Дрожжи, КОЕ/г Плесени, КОЕ/г
	факт.	норма	факт.	норма	факт.	норма
Смесь хлопьев после сушки доW=11-12%	Не обнаружены	1´104	Не обнаружены в 1 г продукта	В 1 г продукта	Не обнаружены	Дрожжи 10 Плесени 50

Также были проведены исследования по изучению влияния способа пропаривания зерна в процессе подготовки к шелушению и плющению при производстве хлопьев. В первом случае зерно увлажняли до 22%; отволаживали в течение 24 ч; пропаривали в течение 5 мин. при давлении 0,3 Мпа. Во втором случае зерно увлажняли до 22%; отволаживали в течение 24 ч; пропаривали в течение 5 мин., но при этом раз в минуту из камеры пропаривателя выпускали пар и запускали новую порцию, тем самым имитируя пропаривание в проходящем потоке пара, при давлении 0,3 МПа. Сравнительные данные по полученным результатам представленны в табл. 3.

Таблица 3. Показатели качества хлопьев при различных способах пропаривания зерна
 

Способ пропаривания	Показатели качества хлопьев
	Вкр. фр. ср. %	Вмуч. ср, %	Крошимость, %
Постоянный пар	90,6	2,4	2,9
Переменный пар	84,2	5,4	5,5

По данным табл. 3 видно, что хлопья лучшего качества получаются при пропаривании зерна в камере пропаривателя при постоянном давлении пара.

Согласно полученным результатам можно сделать вывод о том, что зерно, резко отличающееся по своим реологическим свойствам, допускается к совместной переработке в хлопья, т.к. в процессе водно-тепловой обработки различие реологических свойств нивелируется и смесь зерна можно плющить в хлопья вместе, что решает проблему регулирования как химического состава, так и вкусовых достоинств хлопьев. Данная возможность достигается подбором параметров водно-тепловой обработки. Также допускается возможность полностью раздельной подготовки круп-полуфабрикатов различных культур и смешивания на этапе, когда данные крупы уже пропарили и подсушили.
Схема производства смеси хлопьев по данной технологии представлена на рис. 9.



Литература
1. /. Мельников ЕМ., Панкратов Г.Н., Изосимов В.П., Орехова Е.В. Производство многокомпонентных зерновых хлопьев заданного состава и требуемой пищевой ценности. //Хлебопродукты - №3 – 2009. – С. 48-50.
2. Петриченко В.В. Урожай зерна в России в 2014 году – более 100 млн. тонн //Хлебопродукты - №9 – 2014. – С. 4-5.
3. Бутковский В.А., Мерко А.И., Мельников ЕМ. Технологии зерноперерабатывающих производств. – М.: «Интеграф сервис», 1999. – 472 с.
4. Панкратов Г.Н., Резчиков В.А. Физико-химические основы зерновых технологий: Учебное пособие. – М.: Издательский комплекс МГУПП, 2007. – 120 с.

 
 

---