Разработка технологии высокотемпературной сушки макаронных изделий из муки мягких пшениц (часть I) | Макаронные мини линии «Макиз». Оборудование для производства макаронных изделий.

Разработка технологии высокотемпературной сушки макаронных изделий из муки мягких пшениц (часть I)

На рисунке приведена схема конструкции сушилки в разрезе.

Высокотемпературная сушка макаронных изделий. Сушилка в разрезе.

I – первая секция, II – вторая секция

1-корпус; 2-блок ТЭНов;
3-диффузор; 4-форсунки;
5-лотки; 6-вентилятор;
7-клапан; 8-датчик;
9-эл.клапан; 10-манометр.

Конструкция состоит из герметичного, теплоизолированного корпуса, объединяющего в своем составе две одинаковые по составу секции. Внутри каждой секции установлен осевой вентилятор, над вентилятором установлен блок ТЭНов, состоящий из 24 нагревателей мощностью 0,8 кВт. Над блоком нагревателей расположен диффузор.

Макаронные изделия укладываются в лотки (по 1,5 кг в каждый), и стопка из трех лотков последовательно перемещают по направляющим, снабженными рожками. Длина каждой секции кратна двум установленным в длину лоткам. Таким образом, за время сушки стопка лотков перемещается четыре раза. Контроль температуры и влажности осуществляют датчиками ИПТВ – 206, установленными в каждой секции. Поддержание требуемой влажности воздуха и создание перегретого пара осуществляли впрыском воды через форсунки на ТЭНы.

Циркуляцию воздушного потока осуществляли по замкнутому контуру. А скорость движения воздуха 1,0-1,5 м/с.Работает сушилка следующим образом. Задают в блоке управления параметры сушки: температуру воздуха и относительную влажность в первой секции, температуру сушки и относительную влажность воздуха во второй секции, а так же продолжительность сушки одного перемещения стопки лотков (в секундах). Общее время сушки складывалось из 4-х последовательных перемещений лотков по длине сушилки. Нажатием на блоке кнопки «Пуск» запускают программу с заданными параметрами сушки, которые контролируются и поддерживаются автоматически.

Особенностью технологии высокотемпературной сушки является то, что макаронные изделия после изготовления подаются в сушилку, где подвергаются пропариванию при температуре 100-120°С и относительной влажности 50% с одновременной их сушкой при этих параметрах. Влагосодержание паровоздушной смеси при таких параметрах составляет 343 грамма на килограмм сухого воздуха, такой пар является ненасыщенным и обладает огромной сушильной способностью в сравнении с аналогами, использующими для гидротермической обработки насыщенный пар с влагосодержанием 983 грамм на килограмм воздуха. Количество образующегося при пропарке конденсата не превышает 3-5% .

В результате частичной конденсации пара на поверхности макаронных изделий происходит их быстрый прогрев. Так, по данным проведенных экспериментов температура макаронных изделий к концу третьей минуты составляла 92-93°С. Время прогрева макаронных изделий в известных технологиях фирм «Паван» и «Бюлер» составляет 20-30 минут. Быстрый прогрев и высокая начальная влажность изделий создают благоприятные условия для применения высоких температур сушки без опасения трещинообразования. В результате чего, скорость сушки в первом периоде, по данным экспериментов, достигает 1,5-1,8% в минуту. Для сравнения, скорость сушки в известных технологиях с применением гидротермической обработки за тот же период составляла 0,31-0,48 % в минуту.

Для выбора оптимальных параметров сушильного агента в процессе сушки строился полный факторный план эксперимента. В качестве факторов выбирали:

  • Х- температура сушки , варьировали от 60 до 140 С;
  • У – относительная влажность, варьировали от 30 до 98%.

За исследуемые параметры принимали пластичность полуфабриката макаронных изделий, содержание сухих веществ в варочной воде, содержание желтого составного компонента цвета и черного составного компонента цвета. После реализации плана эксперимента и расчета коэффициентов по программе STATISTIKA -6, была составлена система уравнений регрессии, описывающая влияние исследуемых факторов на исследуемые параметры. Решение полученной системы уравнений позволило определить оптимальные параметры исследуемого процесса. Оптимальными параметрами процесса являются: температура воздуха от 90 до 120°С при относительной влажности от45 до 50%.

Другой особенностью технологии высокотемпературной сушки является использование при изготовлении макаронных изделий из муки мягких пшениц температуры воды на замес в диапазоне 10 – 25 °С. Из литературы известно, что гидрофобность крахмала зависит от температуры воды. При температуре воды до 30°С крахмал (амилопектин)практически не растворим, но с увеличением температуры воды до 40°С и более его гидрофобность скачком увеличивается. Повышение температуры воды на замес теста увеличивает растворимость амилопектина и способствует образованию клейстера, который и является причиной слипания макаронных изделий при сушке и потере сухих веществ при варке.

Для повышения качества макаронных изделий необходимо использовать при замесе теста из муки мягких сортов температуру воды 10-250С. С другой стороны максимальная набухаемость клейковины (глютенин + глиадин + вода) происходит при температуре воды 20-250С. Понижая температуру воды на замес теста до 10-250С, увеличивают поглощение влаги белковыми фракциями и снижают гидрофобность амилопектина, создают искусственную дифференциацию влаги при замесе между крахмалом и белковыми фракциями в пользу последних. При дефиците влаги в крахмальных зернах и при нагреве их до температуры 92°С разрушения структуры зерен не происходит. В результате чего, слипаемость изделий при сушке и потеря сухих веществ при варке заметно снижаются.

Таким образом, проведенные исследования показали, что температура воды идущая на замес теста влияет на качество макаронных изделий. При температуре воды на замес в диапазоне 10 – 25 °С, исключена слипаемость изделий при сушке , а содержание сухих веществ в варочной воде снижается с 11% до 6,6%.

далее >>> Разработка технологии  высокотемпературной сушки макаронных изделий из муки мягких пшениц (часть II)