Способ гидротермической обработки круп при производстве пищевых концентратов

 

Изобретение относится к пищеконцентт ратной промышленности и может быть использовано при получении варено-сушеных круп в линиях производства крупяных концентратов . Целью способа является улучшение качества готово го продукта и сокращение продолжительности технологического процесса. Способ гидротермиче-. ской обработки круп при производстве пищевых концентратов включает увлажнение, варку паром, сушку, при этом увлажнение ведут до влажности 25-27%, варкуосущест вляют в три этапа: на первом этапе крупу обрабатывают в слое высотой 75-100 мм, используя насыщенный пар со скоростью 0,06-0,1 м/с до.влажности 29-31%, на втором этапе крупу подвергают импульсной обработке насыщенным паром, чередуя обработку,в плотном слое с распылением воды ив псездоожиженном слое со скоростью пара в начале 3,5-4,4 м/с с постепенным увеличением до скорости подачи пара 4,1-6,2 м/с в течение 0,5-1,2 с до достижения влажности крупы 33-36%, на третьем этапе обрабатывают насыщенным паром со скоростью 0,035-0,5 м/с в течение 60-180 с постоянным механическим перемешиванием , a cyiuKy ведут после варки. ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з А 23 1 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673835/13 (22) 04,04.89 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Воронежский технологический институт (72) И.Т. Кретов, В.M. Кравченко, А.H. Остриков, Г.В. Калашников, Г.И. Быкова, и M.Н. Коровина (53) 664.871.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 487631, кл. А 23 1 1/10, 1975; (54) СПОСОБ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРУП ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ (57) Изобретение относится к пищеконцентратной промышленности и может быть использовано при получении варено-сушеных круп в линиях производства крупяных койцентратов. Целью способа является улучшение качества готового продукта и сокращение продолжительности тех нологиИзобретение относится к пищеконцентратной промышленности и может быть использовано при получении варено-сушеных круп в линиях производства крупяных концентратов.

Известен способ производства крупяных концентратов,.в котором крупу после гидротермической обработки подвергают отволаживанию до влажности 30-35Я, с периодической обработкой в течение 2-3 мин насыщенным водяным паром под давлением 0,2-0,4 МПа с периодами между обработками, равными 6 — 10 мин, а варку производят в две стадии, на первой из которых продукт обрабатывают сухим паром под . давлением в течение 3-5 мин, à íà второй— насыщенным паром. в течение 8-13 мин.

„.,59„„1711789 А1 ческого процесса. Способ гидротермиче-. ской обработки круп при производстве пищевых концентратов включает увлажнение, варку паром, сушку, при этом увлажнение ведут до влажности 25 — 27%, варку осуществляют в три этапа: на первом этапе крупу обрабатывают в слое высотой 75-100 мм, используя насыщенный пар со скоростью

0,06-0,1 м/с до,влажности 29-31%, на втором этапе крупу подвергают импульсной обработке насыщенным паром, чередуя обработку.в плотном слое с распылением воды и в псевдоожиженном слое со скоростью пара в начале 3 5-4,4 м/с с постепенным увеличением до скорости подачи пара

4,1 — 6,2 м/с в течение 0,5-1,2 с до достижения влажности крупы 33 — 36%, на третьем ф этапе обрабатывают насыщенным паром со скоростью 0,035 — 0,5 м/с в течение 60 — 180 с постоянным механическим перемешиванием. а сушку ведут после варки.

Известен способ производства быстроразваривающейся крупы, предусматривающий очистку крупы, предварительную гидротермическую обработку, варку в плот-. ном слое насыщенным водяным паром при QQI атмосферном давлении и сушку. перегре- 0 тым паром,.Для варки. используется пар, отработанный после сушки, с температурой 105-110 С, подаваемый со скоростью.

1,0 — 4,0 м/с в течение 10-25 мин, а для сушки юей — перегретый пар с температурой 150170 С, подаваемый со скоростью 0,8 — 3,2 м/с в течение 5 — 15 мин.

Известен способ производства из ядер гречихи продукта, не требующего варки, в кдтором гидротермическую обработку и варку осуществляют одностадийно. Крупу .

1711789 подвергают гидротермической обработке насыщенным паром под давлением 0,130,15 Mila в течение 18 — 22 мин при непрерывном перемешивании, а варку осуществляют с добавлением воды при давлении пара 0,10-0,12 МПа в течение 13-17 мин.

Наиболее близким к изобретению является способ тепловлажностной обработки крупяных и зернобобовых продуктов в пищеконцентратном производстве, предусматривающий увлажнение, нагрев, варку и сушку в кипящем слое, причем нагрев и варку осуществляют чередованием импульсной продувки слоя продукта водяным паром сверху со скоростью, меньшей скорости псевдоожижения, и нагретым воздухом снизу вверх со скоростью, равной скорости псевдоожижения частиц продукта. При этом частота и скважность импульсной продувки паром и воздухом составляют 0,5-5,0 Гц и

20-40 Д, а температура нагретого воздуха выше температуры клейстеризации крахмала данного продукта на 10 — 80 С.

Однако при использовании известного способа получают продукт невысокого качества. Применение нагретого до 120 С воздуха для варки исключает образование пленки конденсата на поверхности крупинки, что ведет к испарению влаги из крупин.ки. Недостаточное количество влаги на поверхности крупинки не позволяет правильно провести процесс варки. Дальнейшее осуществление процесса с подводом влаги в виде пара не сопровождается заполнением макро- и микрокапилляров жидкостью, так как отсутствует потенциал влагопереноса в сквозных капиллярах. При этом из-за недостатка влаги не происходят глубокие физико-химические изменения веществ крупы: клейстеризация крахмала, полная денатурация белков и др., определя-, ющие процесс варки. Применение воздуха также снижает качество продукта, так как наличие кислорода приводит к окислению жиров, содержащихся в крупах. Возникновение термических напряжений в поверхностных слоях крупинки ведет к интенсивному образованию микротрещин, способствующих измельчению продукта при дальнейшей переработке (транспортировке, фасовке).

Недостатком также является значительная продолжительность процесса, которая колеблется в пределах 15-30 мин.

Целью изобретения является улучшеwe качества готового продукта и сокращение продолжительности технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гидротермической обработки круп при производстве пищевых концентратов проводят увлажнение, варку

5 паром и сушку, варку крупы проводят в три этапа: на первом крупу обрабатывают в слое высотой 75-100 мм насыщенным паром при атмосферном давлении со скоростью потока 0,06-0,1 м/с при периодическом меха i0 ническом перемешивании до достижения влажности 29-317 и темперагуры зерен крупы, равной температуре насыщения, на втором этапе крупу подвергают импульсной обработке насыщенным паром с чередава15 нием обработки в плотном слое при скорости потока пара 0,04 — 0,075 м/с в течение

1,5 — 2,6 с при распыливании воды над слоем крупы и в псевдоожиженном слое в течение .

0,5-1.2 с, причем пар в начале этапа подают

20 со скоростью 3,5 — 4,4 м/с с постепенным увеличением скорости подачи пара 4,1-6,2 м/с до достижения влажности крупы 3336 („на третьем этапе крупу обрабатывают насыщенным паром со скоростью 0,035 — 0,5

25 м/с в течение 60-180 с до состояния готовности при постоянном механическом перемешивании продукта.

Способ гидротермической обработки круп при производстве пищевых концентра30 тов осуществляют следующим образом.

Исходная мытая крупа с влажностью

25-27;ь и высотой слоя 75-100 мм пронизывается насыщенным паром атмосферным давлением со скоростью 0,06-0,1 м/с при

35 периодическом механическом перемешивании. При этом происходит конденсация пара на поверхности крупы. За счет высоких значений коэффициентов теплообмена при конденсации происходит быстрый нагрев

40 крупыдотемпературы насыщения. Вследствие того, что градиенты температуры и влажности совпадают по направлению и направлены к центру круПинки, имеет место интенсивное перемещение влаги внутрь

45 крупинки. Периодическое механическое перемешивание крупы обеспечивает равно.мерность ее нагрева и равномерность распределение влаги по высоте слоя крупы.

На протяжении второго этапа варки

50 обеспечивается переменный расход распыливаемой жидкости, обусловленный снижением потенциала влагопоглощения круп на протяжении их варки. Изменение влагопоглощения крупами в процессе их варки лими55 тируется внутренней диффузией влаги в материале, а не скоростью впагоподвода.

Поэтому подача распыливаемой жидкости обусловлена физико-химическими и структурными особенностями вида крупы.

1711789

20

30

40

50

Вначале крупу подвергают импульсной обработке паром со скоростью 3,4-4,4 м/с в течение 0,4-1,2 с, что обеспечивает псевдоожижение слоя крупы и равномерную его обработку паром. Затем крупу обрабатывают в плотном слое насыщенным паром со скоростью 0,04-0,075 м/с в течение 1,5-2,6 с, совмещенном с распыливанием воды над слоем крупы. По мере увеличения влажности крупы скорость потока пара при создании импульсного псевдоожиженного слоя на завершающей стадии второго этапа варки составляет 4,1-6,2 м/с, Данный цикл обработки крупы повторяется на протяжении всего второго этапа варки. Создание прерывистого подвода тепла к поверхности зерна обеспечивает осуществление наиболее полной клейстеризации крахмала и снижение диффундирования полисахаридов в жидкость, что уменьшает образование слоя клейстера на поверхноста крупинок. Для предотвращения возможного слипания частиц предусматривается добавочное периодическое механическое перемешивание крупы на стадиях второго этапа варки

На третьем этапе крупу обрабатывают насыщенным паром со скоростью 0.035-0,5 м/с в течение 60-180 с с постоянным механическим перемешиванием продукта.

Пример 1. Минимальные режимные параметры для гречневой крупы. Гречневая крупа обрабатывается паром со скоростью

0,06 м/с в течение 100 с с периодическим механическим перемешиванием. За счет конденсации происходит поглощение влаги и быстрый прогрев продукта. Затем на втором этапе крупу подвергают обработке в импульсном псевдоожиженном слое с периодическим механическим перемешиоанием крупы и распыливанием жидкости над слоем крупы, Сначала крупу подвергают им пульсной обработке паром со скоростью 3,5 м/с в течение 0,5 с, При этом происходит псевдоожижение слоя крупы. Затем крупу обрабатывают паром со скоростью 0.04 м/с в течение 1,5 с в плвтном слое, Одновременно на протяжении этой стадии над слоем крупы распыливается вода. Затем этот цикл повторяется на протяжении всего второго этапа в течение 540 с. На завершающих стадиях крупу обрабатывают паром в импульсном псевдоожиженном слое со скоростью 4,1 м/с, в плотном слое — 0,05 м/с; На третьем этапе крупу обрабатывают паром со скоростью 0,035 м/с в течение 60 с в плотном слое при постоянном механическом перемешивании крупы, доводя крупу. до полной готовности. Сваренную крупу высушивают перегретым паром и направляют на дальнейшую переработку.

Пример 2. Оптимальные режимные параметры для перловой крупы. Предварительно вымытая перловая крупа обрабатывается паром со скоростью 0;087 м/с в течение 110 с с периодическим механическим перемешиванием. Затем вначале второго этапа крупу подвергают импульсной обработке паром со скоростью 3,8 м/с в течение 0.8 с. При этом происходит псевдоожижение слоя крупы. Затем крупу обрабатывают паром со скоростью 0,07 м/с в течение 2,0 с в плотном слое с одновременным распыливанием воды на слоем крупы.

Обработку осуществляют при периодическом механическом перемешивании крупы..

Далее этот цикл обработки повторяется в течение 11.0 с с постоянным увеличением скорости теплоносителя при создании импульсного псевдоо>киженного слоя до 5.6 м/с, На третьем этапе крупу обрабатывают в плотном слое при постоянном механическом перемешивании крупы со скоростью пара 0.043 м/с в течение 140 с, доводя крупу до полной готовности. Сваренную крупу высушивают перегретым парам.

Пример 3. Максимальные режимные параметры для рисовой крупы. Предварительно вымытая рисовая крупа обрабатывается насыщенным паром со скоростью 0.1 м/с в течение 120 с с периодическим механическим перемешиванием. При этом происходит увлажнение и быстрый прогрев крупы, На втором этапе крупу обрабатывают паром со скоростью 4,4 м/с в течение 1,2 с в импульсном псевдоожиженном слое. 3атем крупу подвергают обработке паром со скоростью 0,075 м/с в течение 2,6 с в плотном слое с одновременным распыливанием воды на слоем крупы. 3 -от цикл обработки повторяется в течение 770 с. Скорость пара постепенно возрастает при создании импульсного псевдоожиженного слоя. до 6,2 м!с. Крупа обрабатывается на втором этапе при периодическом механическом перемЕшивании продукта. На третьем этапе крупу обрабатывают в плотном слое при постоянном механическом перемешивании крупы паром со скоростью 0,5 м/с в течение 180 с, доводя ее до полной готовности. Сваренную крупу высушивают перегретым паром.

Данный способ неосуществим как при режимных параметрах меньше минималь- . ных, так и при режимных параметрах выше максимальных. При осуществлении способа при параметрах меньше минимальных крупа на первом этапе не будет достаточно увлажнена и нагрета до заданной температуры, на втором этапе она не будет сварена в связи с недостаточным количеством подводимого в виде пара тепла и распыливае1711789

Формула изобретения

Способ гидротермической обработки круп при производстве пищевых концентратов, включающий увлажнение, варку паром и сушку, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества готового продукта и сокращения продолжительности технологического процесса, увлажнение крупы ведут до влажности 25-277, варку проводят

Составитель Г. Калашников

Редактор Н. Швыдкая Техред M,Ìîðãåíòàï Корректор Т. Патай

Заказ 479 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 мой воды, на третьем этапе недостаточная продолжительность обработки не позволит довести крупу до состояния готовности.

При осуществлении способа при параметрах выше максимальных, например, на первом этапе вследствие значительной продолжительности будет происходить поверхностная клейстеризация крахмала, на втором этапе вследствие значительной продолжительности происходит полное разваривание крупы с потерей требуемой ее консистенции. в 3 этапа: на первом этапе крупу обрабатывают в слое высотой 75 — 100 мм насыщенным паром при атмосферном давлении, используя насыщенный пар со скоростью

5 потока 0,06-0,1 м/с при периодическом механическом перемешивании до достижения влажности 29-31 и температуры зерен крупы 50-65ОС, íà втором этапе крупу подвергают импульсной обработке насыщен10 ным паром с чередованием обработки в плотном слое при скорости потока пара

0,04-0,075 м/с в течение 1,5-2,4 с при распылении воды над слоем крупы и в псевдоожиженном слое в течение 0,5-1,2 с, причем

15 пар в начале этапа подают со скоростью

3,5 — 4,4 м/с с постепенным увеличением скорости подачи пара 4,1-6,2 м/с до достижения влажности крупы 33 — 36%, а на третьем этапе крупу обрабатывают насыщенным

20 паром со скоростью 0,035 — 0,5 м/с в течение

60-.180 с с постоянным механическим перемешиванием до готовности, а сушку осуществляют после варки.