Формирование и сохранение качества и потребительских свойств макаронных изделий на стадиях технологического цикла

Производство макаронных изделий включает в себя три стадии технологического цикла: предтоварная, товарная, стадия утилизации отходов товаров.

Предтоварная стадия формирование и сохранение качества в свою очередь подразделяется на несколько этапов.

• 1-ым этапом для производства макаронных изделий является выявление запросов потребителей, требования потребителей к основополагающим характеристикам, включая цену.
• 2-ым этапом является проектирование или разработка товара в соответствии с техническими требованиями ТНПА.
• 3-им этапом является подготовка перед производством товаров, обеспечение необходимым сырьем.

Современная макаронная фабрика является высокоорганизованным производством, где все технологические операции по обработке сырья и полуфабрикатов объединены в единую автоматическую поточную линию.

Основным сырьем для производства макаронных изделий служит специальная макаронная мука высшего (крупка) и 1-го (полукрупка) сортов, приготавливаемая из твердых и мягких высокостекловидных пшениц с высоким содержанием клейковины хорошего качества. Допускается также использование хлебопекарной муки. Лучшей считается мука, получаемая из твердых пшениц (дурум) ГОСТ 12 307.

Мука, используемая в макаронном производстве, не должна содержать в значительных количествах свободные аминокислоты, редуцирующие сахара и активный фермент (тирозиназу), которые вызывают потемнение теста и ухудшение готовых изделий.

От качества муки в большой степени зависит качество макаронных изделий. Муку перед запуском в производство просеивают, смешивают разные партии и взвешивают.

Вода — составная часть макаронного теста — обусловливает его биохимические и физико-химические (прежде всего коллоидные) свойства. Вода служит средой и активным участником ферментативных процессов. Для технологических целей используется питьевая вода, удовлетворяющая требованиям стандарта ГОСТ 2874. Она должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь посторонних привкуса и запаха, не содержать патогенных микроорганизмов, содержать минимальное количество продуктов распада органических и легко окисляющихся неорганических примесей, быть умеренно жесткой, так как минеральные соли повышают упругость теста и ускоряют коррозийный износ матриц.

Наряду с основным сырьем в макаронное тесто вносят обогатительные, повышающие белковую ценность макаронных изделий, вкусовые и ароматические добавки, а также улучшители (ПАВ) и витаминные препараты.

Белковые обогатители — основной вид добавок. К ним относятся свежие яйца, яйцепродукты (меланж, яичный порошок, сухие желток и белок), клейковина пшеничной муки, казеин, цельное и сухое молоко, молочная сыворотка, белковые изоляты и др. Содержание белка можно повысить до 20−25% путем введения в макаронное тесто добавок, однако при этом заметно сокращаются гарантийные сроки хранения.

В качестве вкусовых добавок применяются различные овощные пасты и порошки (томатная паста, пюре из шпината и щавеля, морковный порошок и т. п.). Фруктовые добавки можно применять только при производстве макаронных изделий, предназначенных для приготовления сладких блюд, в количестве не более 5% от массы муки. В качестве ароматических добавок применяют ванилин (0,05 г на 1 кг муки) и шафран (0,5 г на 1 кг муки).

Для улучшения качества макаронных изделий применяются ПАВ: сложные эфиры сахарозы и жирных кислот, полиоксиэтилена и сорбита, моноэфиры глицерина с жирными кислотами и др. Использование водных дисперсий смесей этих ПАВ позволяет улучшить качество макаронных изделий и препятствует их склеиванию при сушке. /6, с. 404−406/.

Для витаминизации макаронных изделий в основном используются витамины группы В, так как они растворимы в воде и термоустойчивы. Однако поскольку при варке 30−50% содержащихся витаминов переходит в варочную воду, витаминизация их проводится в очень незначительных количествах. 4-ым важным этапом является технология производства макаронных изделий.

Процесс производства макаронных изделий подготовка сырья приготовление теста разделка сырых изделий сушка охлаждение высушенных изделий отбраковка упаковывание готовых изделий Подготовка сырья для производства макаронных изделий заключается в смешивании различных партий муки, ее просеивании и пропуске через магнитные устройства, подогреве воды до определенной температуры (и, если необходимо, ее смягчении). Сухие добавки дозируются и смешиваются с мукой, а жидкие и пастообразные разводятся во всем количестве воды, расходуемом на приготовление теста. ПАВ предварительно готовят в виде водной суспензии при температуре 65−70°С.

Процесс приготовления теста складывается из дозирования ингредиентов (муки, воды и добавок) и замеса теста.

Макаронное тесто существенно отличается от всех других тестовых масс пищевого назначения. Для макаронных изделий готовят крутое тесто с влажностью 28−32% в котором, в отличие от хлебопекарного не протекают процессы брожения.

В зависимости от температуры воды различают: теплый (при 50−55°С), горячий (78−85°С) и холодный (не ниже 30°С) замесы теста. Наиболее распространен теплый замес, при котором получаются изделия наиболее высокого качества.

В зависимости от влажности тесто для макаронных изделий может быть мягким — 31,5−32,5%, средним — 29,5−31 и твердым — 28−29%. Чаще всего тесто готовят средним. Мягкое тесто используется только при изготовлении гибких изделий (бантик, укладка в моток), а твердое — для штампованных изделий сложной формы.

Процесс приготовления макаронного теста состоит из двух фаз: смачивание частиц муки водой (адсорбирование), а затем — впитывание (вода в результате осмоса проникает внутрь частиц муки).

После прохождения через тестосмеситель тесто имеет вид мелкой, рыхлой крошки, которая непригодна для формовки изделий. Такое тесто подвергается механической обработке в шнековой камере пресса. Здесь тесто благодаря интенсивному воздействию винтовой лопасти становится связным, плотным, пластичным, а вакуумная механическая обработка теста способствует удалению из него пузырьков воздуха, так как они во время сушки расширяются и разрушают микроструктуру изделий, вследствие чего ухудшается их цвет, внешний вид и кулинарные достоинства, а также прочность изделий.

Пластичную структуру тесто приобретает в результате изменения свойств клейковины, обусловленного механическим и тепловым воздействием.

Наряду с белками клейковины значительную роль в образовании структуры макаронного теста играет крахмал. Он заполняет пространство между клейковинными нитями, придавая тесту пластичность. В процессе прессования свойства крахмала изменяются в результате частичной клейстеризации и нарушения целостности зерен. Поэтому потребительские свойства готовых изделий во многом определяются количеством крахмала и состоянием его зерен.

Добавляемые в тесто белковые обогатители существенно влияют на его реологические свойства: повышают упругость и снижают пластичность. Для устранения этих нежелательных изменений в тесто вносят ПАВ, повышают на 0,5−1% влажность или применяют более интенсивную и длительную механическую обработку.

Введение

в тесто искусственного полисахарида — метилцеллюлозы (МЦ) — изменяет структуру системы за счет структурирующих свойств полимера в воде, в частности увеличивает прочность, пластичность и уменьшает вязкость предельно разрушенной структуры, благодаря чему улучшается качество готовых изделий.

Формуют макаронные изделия прессованием и штампованием. Ведущим является метод прессования. Штампованием готовят только фигурные изделия сложной пространственной конфигурации.

Для формования макаронных изделий применяются шнековые прессы непрерывного действия неотъемлемой частью которых являются тестосмесители. Компоненты теста с помощью специальных устройств в строго определенных количествах непрерывно дозируются в месильную камеру тестосмесителя. Сформировавшееся в шнековой камере тесто нагнетается далее в небольшое предматричное пространство, заканчивающееся прессовой матрицей, через отверстия которой и выпрессовывается благодаря давлению, созданному в шнековой камере. Это давление развивается вследствие сопротивления формующих отверстий матрицы прохождению крутого макаронного теста. Форма изделий, получаемых прессованием, зависит от конфигурации поперечного сечения формующих отверстий матрицы. Встречаются два вида отверстий: сплошные и с вкладышами. Сплошные отверстия дают нитеобразные изделия, а отверстия с вкладышами — трубчатые.

Разделка сырых изделий. Этот процесс складывается из двух операций: разрезания выпрессовываемых из матрицы сырых изделий на отрезки нужной длинны и подготовке их к сушке.

Длина спрессованных нитей и трубочек может быть бесконечно большой, поскольку прессование шнеком осуществляется непрерывно. С помощью специальных резательных механизмов нити режутся на части в соответствии с видом изделия.

Таким образом, основным рабочим органом макаронного пресса, определяющим тип и вид макаронных изделий, является матрица. Сформованные изделия перед резкой или в процессе резки интенсивно обдувают воздухом и нарезают. Подготовка к сушке в зависимости от вида изготавливаемых изделий и применяемого сушильного оборудования заключается либо в раскладке сырых изделий на сетчатые транспортеры, рамки или кассеты, либо в развешивании длинных прядей сырых изделий на сушильные жерди-бастуны.

Сырые изделия должны иметь гладкую поверхность, желтый, кремовый или беловато-желтый цвет, однородный по всей поверхности. Они должны хорошо сохранять форму: не мяться, не крошиться, не слипаться. Соответствие изделий этим требованиям облегчает процесс сушки и обусловливает высокое качество готовой продукции.

Сушка является решающим этапом производства макаронных изделий. Макаронное тесто при обезвоживании сжимается, утрачивает эластичность и при определенной влажности становится хрупким.

Цель сушки закрепить форму изделий и предотвратить в них развитие микроорганизмов.

Макаронное тесто при высушивании крайне медленно отдает влагу. Удаление влаги продолжается до достижения стандартной влажности 13%.

Короткорезаные изделия сушат на конвейерных ленточных сушилках. Температура сушки — 50−70⁰С, время- 20−90 мин. Длинные макаронные изделия сушат подвешенными в кассетах при температуре 30−50⁰С в течение 16−40 ч.

Как показали исследования, весьма перспективным является путь, при котором предусматривается термообработка сырых изделий. Сущность его заключается в обработке сырых изделий паровоздушной смесью в течение 2 мин (трубчатые) или 30 с (короткорезаные) сухим паром с последующей сушкой. После гидротермической обработки изделия приобретают приятный янтарно-желтый цвет; их поверхность становится глянцевитой и прочность значительно возрастает.

Количество сухих веществ, перешедших в варочную воду, при варке гидротермически обработанных изделий практически не изменяется. В то же время длительность варки снижается с 20 до 10 мин. Применение гидротермической обработки существенно повышает качество готовой продукции.

После сушки изделия попадают в накопитель-стабилизатор, где осуществляется следующая операция — стабилизация.

Назначение стабилизации — релаксация внутренних напряжений, обусловленных усадкой изделий при сушке, и постепенное охлаждение их до температуры воздуха упаковочного цеха. Охлажденные изделия, кроме того, не усыхают, что особенно важно при расфасовке в мелкую тару, коробки и пакеты. Изделия с температурой около 70⁰С, упакованные в коробки без охлаждения, усыхают в таре примерно на 2−3%.

После стабилизации изделия сортируют с целью удаления не соответствующих требованиям стандарта, пропускают через магнитные устройства (короткорезаные) и упаковывают.

Завершающим этапом является упаковка макаронных изделий.

Макаронные изделия выпускают расфасованными и развесными. Процесс упаковки изделий включает подачу изделий на упаковочные столы, укладку в тару, включая уплотнение на вибраторе, взвешивание, забивание крышки и маркировку.

Расфасовывают изделия в коробки, пакеты из бумаги, целлофана. Для обеспечения сохранности при транспортировании и хранении упакованные изделия укладывают во внешнюю тару. В зависимости от расфасовки и упаковки отклонения в массе нетто не должны превышать ±0,5−2%. /4, с. 406−412/.

На товарной стадии технологического цикла особое внимание уделяется хранению, перевозке и сохранению качества макаронных изделий.

Макаронные изделия при хранении могут подвергаться порче, заражению амбарными вредителями и уничтожаться грызунами.

Причиной, вызывающей порчу изделий, чаще всего является плесневение вследствие повышения влажности. Чем меньше влажность макаронных изделий, тем дольше они могут сохраняться без ухудшения питательных и вкусовых свойств. Изделия, предназначенные для длительного хранения, не должны иметь влажность выше 11%. Влажность выше 16% уже становится опасной в отношении плесневения.

Попадание атмосферной влаги на поверхность тары во время перевозки изделий или их увлажнение за счет конденсации пара на охлажденной поверхности в атмосфере теплого и влажного воздуха также может привести к порче продукта.

Макаронные изделия весьма гигроскопичны и обладают повышенной адсорбционной способностью. В среде влажного воздуха они быстро увлажняются, но в то же время устойчиво сохраняют постоянную влажность вне опасной области (12−13%) при относительной влажности воздуха 60−65% и температуре 16−18°С. С увеличением влажности воздуха постепенно возрастает и влажность макаронных изделий, поэтому помещение склада должно быть сухим и хорошо проветриваемым. Даже значительно увлажненные изделия могут быть спасены от порчи путем интенсивной вентиляции.

Макаронная продукция не боится низких температур и может храниться зимой в сухих неотапливаемых складах.

Благодаря высокой адсорбционной активности макаронные изделия хорошо впитывают летучие вещества и долго сохраняют приобретенные посторонние запахи, поэтому их нельзя хранить вместе с товарами, имеющими специфический запах.

Помещение для хранения макаронных изделий должно быть чистым, сухим, хорошо проветриваемым, не зараженным амбарными вредителями. Продукцию, упакованную в картонные ящики и мешки, укладывают в штабеля, высота которых должна быть не более 7 ящиков или 6 мешков. Между штабелями, а также штабелем и стеной должны оставаться проходы не менее 0,7 м.

Температура в складских помещениях должна быть не выше 30 °C, а относительная влажность воздуха — не более 70%. Очень важно в период хранения поддерживать постоянную температуру, так как ее резкие колебания вызывают появление капельной влаги на поверхности изделий, что может привести к их плесневению, прокисанию, а также способствует образованию трещин, увеличению количества крошки и лома.

Предельные сроки хранения макаронных изделий — от 2 до 12 месяцев. Срок хранения изделий без добавок — 1 год, макаронных изделий с добавками молока, яиц — 6 месяцев, с томатной добавкой — 2 месяца с момента их выработки. Сырые макаронные изделия могут храниться в зависимости от рецептуры, технологии получения и режима хранения от 2 до 90 суток.

Макаронные изделия являются благоприятным объектом для заражения различными амбарными вредителями: мельничной и мучной огневкой, большим и мелким хрущаком, рисовым долгоносиком и мучным клещом. Благоприятными условиями для жизни и размножения вредителей являются повышенная влажность и температура свыше 26 °C. Поэтому помещения необходимо поддерживать в надлежащем санитарном состоянии, соблюдать температурный и влажностный режимы.

В период хранения в макаронных изделиях протекают различные процессы, снижающие их качество. В результате автоокисления липидов происходит накопление различных веществ, придающих продукту посторонние привкус и запах. При длительном хранении изделия могут темнеть за счет окисления пигментов и образования меланоидинов. Изменяются также свойства белков, что приводит к снижению гидрофильности и их податливости протеолитическим ферментам. Для снижения интенсивности протекания этих процессов также необходимо поддерживать оптимальную влажность воздуха в складских помещениях.

Чтобы предотвратить заражение продуктов вредителями, необходимо соблюдать правила транспортирования и хранения, систематически проводить профилактические мероприятия для предупреждения заражения: тщательно проверять зараженность готовых изделий и тары, содержать все помещения и оборудование в чистоте. Пол, потолок и стены складских помещений должны быть плотными, без щелей, на вентиляционных каналах следует устанавливать сетки и.д.

Перевозка макаронных изделий осуществляется железнодорожным транспортом в универсальных железнодорожных контейнерах или автомашинами, если макаронные изделия упакованы в ящики (короба) из гофрированного картона или бумажно-литые прессованные ящики, отвечающие требованиям действующих стандартов, массой нетто не более 30 кг.

Изделия, предназначенные для перевозки водным или железнодорожным транспортом, следует упаковывать в дощатые или фанерные ящики, отвечающие стандартам.

Не допускается перевозка макаронных изделий в вагонах, контейнерах, на судах, автомашинах и других видах транспорта, в которых перед этим транспортировались ядовитые или остро пахнущие грузы.

Соблюдение всех указанных условий хранения и перевозки гарантирует сохранение высокого качества макаронных изделий в течение длительного времени. /6, с.431−433/.

Для удлинения срока хранения макаронных изделий можно применить следующие методы: замораживание, тепловая обработка, упаковка под вакуумом и в регулируемой газовой среде, изменение рН макаронного теста.

В предреализационной обработке макаронные изделия не нуждаются, разве что в выкладке в торговый зал, так как уже расфасованы и упакованы на предприятии-изготовителе.

Стадия утилизации при производстве макаронных изделий предполагает образование производственных отходов.

Образование отходов возможно в процессе всего технологического цикла производства макаронных изделий, и задача любого предприятия состоит в доведении до минимума потерь сырья, продукции и вспомогательных материалов. Рассмотрим наиболее типичные участки производства, где возможно образование отходов, и варианты их дальнейшего использования.

• 1. На участке формования тестовой ленты возможно образование отходов теста из-за обрыва ленты, а также при ее заправке в вальцы или при нарушении технологического режима раскатывания теста. Такие отходы в течение смены собираются в пищевые баки с крышкой и маркировкой «тесто». Затем баки с тестом передаются на участок замеса, где измельчается на кусочки, и добавляются в тестомесы, но не более 10% от общей массы теста в месилке.
• 2. На участке инспекции удаляются с конвейера те макаронные изделия, имеющие нарушения по внешнему виду (форма, размер, рисунок). Такие изделия упаковываются по 15 кг в мешки, на которые наклеивается этикетка «вермишель 1сорта» и направляется в склад готовой продукции и реализуется по ТУ предприятия.
• 3. Часть отбракованной продукции после охлаждения и инспекции можно направлять на дальнейшую технологическую переработку.
• 4. В случае падения на пол сырья или готовых изделий такая продукция не подлежит дальнейшему использованию в технологическом процессе и переработке или упаковке и относится к невозвратным отходам. /7, с. 20/