Тема 3. Интенсификация технологических процессов, основанных на химических факторах

В последние годы все чаще в пищевой промышленности используются различные пищевые добавки и материалы химического происхождения. Знание особенностей их состава и применения необходимо современному инженеру- технологу не только для интенсификации технологических процессов, но и с целью продления сроков годности пищевых продуктов и обеспечения показате­лей их безопасности.

Лекция 15. Интенсификация технологических процессов с использованием пищевых добавок

15.1 Химические способы модификации технологических свойств муки

Различают физические и химические модификаторы муки. Физические способы модификации муки описаны в разделе 2.1.

Способы химического модифицирования технологических свойств муки применяются непосредственно на мельничных предприятиях сразу после помо­ла, а также при подготовке и использовании муки на хлебопекарных, кондитер­ских и макаронных предприятиях. К химическим модификаторам муки отно­сятся улучшители восстановительного и окислительного действия, эмульгаторы (ПАВ), ферментные препараты, обогащающие добавки и др.

Улучшители восстановительного действия (цистеин, глютатион, тио­сульфат натрия, метабисульфит натрия, диоксид серы и др.) целесообразны при переработке пшеничной сортовой муки с чрезмерно сильной, короткорвущейся клейковиной.

Улучшители окислительного действия, воздействуя на БПК, повышают «силу» муки. Их условно можно разделить на три группы:

1. реагенты преимущественно усиливающего действия (аскорбиновая ки­слота, азодикарбонамид, окисленные модифицированные крахмалы, окись азо­та, треххлористый азот, озон и др.);

2. реагенты преимущественно отбеливающего действия (оксиды азота, пероксид бензоила и др.);

3. реагенты, сочетающие отбеливающее и усиливающее действие (кисло­род, пероксид хлора, пероксид ацетона и др.).

Эмульгаторы, обладая достаточной поверхностной активностью, обра­зуют стабильные эмульсии типа «масло-вода» и благодаря этому при приго­товлении полуфабрикатов обеспечивают равномерное распределение между жировой и водной фазами, что приводит к увеличению объема изделий, сгла­живанию их поверхности, снижению склонности к черствению и затвердева­нию. В качестве эмульгаторов ранее часто использовались фосфолилидные со­единения (фосфатиды и фосфатидные концентраты), которые в настоящее вре­мя вытесняются лецитином и моноглицеридными продуктами (стеароилмолочная кислота и ее натриевая и кальциевая соли).

Ферментные препараты добавляют к мухе с целью отбеливания, укреп­ления или расслабления клейковины, регулирования ее ферментной активности (см. подробнее раздел 2.6).

Пищевые обогащающие модификаторы вносят в муку как питательные и оздоравливающие добавки. В рассматриваемую категорию включают витамины (тиамин, фолиевая и никотиновая кислоты), минеральные вещества (железо, карбонат кальция), витаминно-минеральные комплексы и премиксы.

15.2 Интенсификация технологических процессов с использованием поликомпонентных улучшителей

Комплексные (поликомпонентные) хлебопекарные улучшители (ЮСУ) применяются для ускорения технологического процесса, переработки муки со средними и пониженными хлебопекарными свойствами (слабой и крепкой клейковиной, пониженной газообразующей способностью и т. д.); а также для сдобных и мелкоштучных изделий; замороженных полуфабрикатов; изделий из слоеного теста, с пониженным содержанием жира в их рецептуре; для коррек­тировки качества муки на мельницах и т.д.

В состав современных КХУ могут входить:

• улучшители окислительного (аскорбиновая кислота и ее соли) или вос­становительного (метабисульфит натрия, цистеин) действия для улучшения пространственно-сетчатой структуры клейковины;

• ферментные препараты (содержащие амилазы, протеазы, липоксигеназы, пентозаназы, глюкозооксидазы) или ферментативно активное сырье (со­лод, соевая мука, содержащая активную пипоксигеназу и др.);

• минеральные соли (полифосфаты, пирофосфаты) для питания дрожжей, стабилизации реологических свойств теста и уменьшения комковатости КХУ;

• эмульгаторы (моно- и диглицериды жирных кислот, эфиры моноглицеридов, стеароил-лактилат натрия или кальция, лецитин и его производные) для эластичности мякиша и замедления черствения;

• набухающие вещества (модифицированные крахмалы, альгинаты, пек­тины, пентозаны, МКЦ, камеди) для повышения водопоглотительной способ­ности теста и повышения формоустойчивости ТЗ;

• органические кислоты (лимонная, молочная и др.);

• консерванты (уксуснокислый кальций, соли пропионовой и сорбиновой кислоты) для ингибирования развития плесеней и возбудителей картофельной болезни;

• наполнители и функциональные компоненты (пшеничная или соевая мука крахмал, клейковина и др.).

Целесообразность применения КХУ определяется видом изделия, вы­бранной технологией и качеством используемой муки.

Применение КХУ в хлебопекарном производстве:

не нужно - в традиционных технологиях (опарном, безопарном спосо­бах) при использовании муки с нормальными хлебопекарными свойствами;

целесообразно - в опарном, безопарном и других традиционных способах тестоприготовлення при использовании муки с пониженными хлебопекарными свойствами, при непрерывных технологиях на хлебозаводах, а также при выра­ботке определенных сортов ХБИ (диетического и функционального назначе­ния, тостов, булочек для гамбургеров и т.п.);

обязательно нужно — в технологиях, предусматривающих использова­ние низких температур (интенсивная «холодная» технология, технология замо­раживания полуфабрикатов).

В кондитерском производстве КХУ используют для производства пря­ничных изделий, овсяного печенья, кексов, песочных полуфабрикатов.

Использование КХУ при производстве ХБИ и МКИ приводит к повыше­нию водопоглотительной способности, увеличению формоустойчивости, объе­ма и выхода готовых изделий, к осветлению мякиша, улучшению его структурно-механических свойств (пористости, разрыхленности, сжимаемости, эластич­ности и др.), снижению крошковатосги и продчению свежести проду кции.

В макаронном производстве применение КХУ способствует повышению пластичности теста, ускорению процесса прессования, увеличению прочности МИ, снижению количества лома, улучшению цвета и варочных свойств.

Чаще всего КХУ производятся в порошкообразном виде, при этом они могут быть растворимыми и нерастворимыми в воде. Отдельные производите­ли предлагают КХУ жидкой консистенции. Выбор того или иного КХУ при ин­тенсивных технологиях зависит в основном от сорта изделий и уровня эффек­тивности КХУ, который может быть различным у разных поставщиков. Так, для пшеничных ХБИ расход порошкообразных комплексных улучшителей. нерастворимых в воде, колеблется от 0,1 до 1,5 % (в отдельных случаях до 5,0 %) от массы муки, растворимых в воде — от 0,01 до 0,10 %; для ржаных и ржано- пшеничных ХБИ - от 0,8 до 1,2 %.

Обычно порошкообразные КХУ вносят на стадии приготовления теста или опары в смеси с мукой. При порционном тестоприготовленин рекоменду­ется до замеса теста предварительно смешивать КХУ с мукой. При непрерыв­ном процессе приготовления теста следует устанавливать специальные подсыпатели. состоящие из небольшого бункера для КХУ и ленточного транспортера, на который улучшитель попадает через отверстие, регулируемое заслонкой и скоростью ленты транспортера.

Поскольку большинство КХУ (кроме содержащих перекись кальция) яв­ляются интенсификаторами биохимических процессов при созревании теста, поэтому при использовании КХУ необходимо предусматривать сокращение пе­риода брожения теста (опары) и расстойки ТЗ.

Многих производителей и потребителей ХБИ, МКИ и МИ волнует вопрос о безвредности КХУ. Теоретически все предлагаемые на рынке КХУ безвред­ны, т.к. их реализация осуществляется по разрешению Минздрава.