Технология экструдированных продуктов. Методические указания к выполнению лабораторных работ

24

Министерство образования Российской Федерации Восточно-Сибирский государственный технологический университет Кафедра «Технология хлебопродуктов»

ТЕХНОЛОГИЯ ЭКСТРУДИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 270300 – «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий»

Составила: Заятуева М.Г.

Улан-Удэ 2003

2

СОДЕРЖАНИЕ 1 Анализ органолептических и физикохимических показателей качества экструдированных продуктов……………………………………….. 3 2 Определение водорастворимых веществ…………9 3 Влияние СВЧ-нагрева на качество муки…………11 4 Применение микроволнового нагрева для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий………….15 5 Применение микроволнового нагрева для приготовления каши………………………………………………….17

23

22

3

Лабораторная работа №1 (продолжительность- 4ч.) Анализ органолептических и физико-химических показателей качества экструдированных продуктов Цель работы: определить объемную массу воздушных зерен, размеры отдельных частиц и мелочи, пористость. Общие положения Экструзионные технологии являются современным и эффективным средством получения многих продуктов питания из различных видов сырья. Уникальной способностью этого его универсальность, как по процесса является перерабатываемому сырью, так и по конечным продуктам. С его помощью перерабатывают белки, полисахариды, смеси белков и смеси белков с полисахаридами, цельносмолотое зерно, вторичное сырье мясной и молочной промышленности. В результате экструзионной технологии биополимеров получают готовые завтраки, закуски, аналоги мясо-и рыбопродуктов, макароны и каши быстрого приготовления. В основу классификации экструдатов можно положить результаты исследований структуры экструдатов в связи с анализом содержания в них белков и полисахаридов – основных компонентов в составе экструдатов. В предлагаемой классификации выделяется макро-и микроструктура экструзионных продуктов. Под макроструктурой понимают такую структуру, которая может быть идентифицирована визуально. Микроструктура экструзионных продуктов может быть изучена лишь с помощью различных инструментальных физико-химических методов исследования. Наиболее распространенными из них являются методы оптической и электронной микроскопии. Характерный размер элементов микроструктуры лежит в диапазоне от 0,1 до 10 мкм. По органолептическим показателям крупяные палочки должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

4

Таблица 1 Наименова Характеристика ние показателя Внешний Палочки различные по величине и вид форме. Глазированные палочки- покрытые соответствующей глазурью. Цвет

Для палочек без добавок и неглазированных: Белый для рисовых палочек; Кремовый разных оттенков для пшеничных палочек. Для палочек с добавками и глазированных – соответствующий цвету, применяемых добавок и глазурей

Вкус запах

и Свойственный данному виду изделий с выраженным вкусом и запахом применяемых добавок. Для палочек с добавками посторонний привкус и запах не допускается.

Структура

Хрустящая, пористая, не грубая. Для глазированных палочек - поверхность жестковатая.

21

20

5

вносят в таблицу и делают вывод. Таблица Наимено ва-ние крупы

Запах

Вкус

Консистенц ия

Цвет

Общее кол-во баллов

По физико-химическим показателям крупяные палочки должны соответствовать нормам, указанным в таблице 2. Таблица 2 Наименование показателя Норма Массовая доля влаги палочек, % не более без добавок 6,0 неглазированных 6,0 глазированных 6,0 Массовая доля сахаров, % не менее глазированные: с ванилином, с корицей, сладкие, с кофе, с какао, с сухим молоком, лимонные, с витаминами 25 со сгущенным молоком 18,0 неглазированные: сладкие, с какао, с корицей, с ванилином, лимонные, с витаминами, с арахисовой массой (сладкие) с сухим молоком

14,5 13,5

Массовая доля жира, % не менее неглазированные: с ванилином, с корицей, лимонные, сладкие, соленые, с чесноком, с сухим молоком, с сыром, с витаминами 11,5 с какао с арахисовой массой

12,0 3,5

6

Объемная масса палочек без добавок, г/дм3, не более Размеры палочек, кроме палочек с добавлением шоколадной и жировой глазури, мм длина диаметр Массовая доля мелочи и палочек не соотвествующих норме, % не более Массовая доля металлических примесей (частиц не более 0,3мм в наибольшем линейном измерении) %, не более Массовая доля витаминов в палочках с витаминами, % Витамин В1 (тиамин) Витамин В2 (рибофлавин) Витамин В6 (пиридоксин) Витамин РР (кислота никотиновая) Витамин С (кислота аскорбиновая) Кислота фолиевая

19

75

20-60 6-12 10

3*10-4 (6-8)*10-4 (6-8)*10-4 (6-8)*10-4 (4-6)*10-3 (4,04,5)*10-2 (4-5)*10-5 Не допускаетс я

Постороннние примеси и зараженность вредителями хлебных запасов Примечания: 1. Массовая доля шоколадной и жировой глазури, сыра контролируетс по рецептурной закладке. 2. Допускается при хранении повышение массовой доли влаги для неглазированных палочек и без добавок до 8%, для глазированных до 8,5%. Порядок выполнения работы

2. хорошая – от 80 до 90 баллов; 3. удовлетворительная от 60до79 баллов; 4. неудовлетворительная – менее 60 баллов. Каша с оценкой «неудовлетворительная» считается непригодной в пищу. Запах 1. типичный, ярко выражен – 5; 2. типичный, слабо выражен –4; 3. отсутствует 4. нетипичный, слегка изменившийся, слабо выражен – 2; 5. нетипичный, посторонний, сильно выражен – 1. Вкус 1. типичный, ярко выражен –5; 2. типичный, слабо выражен (ощущается жестковатость) –4; 3. не выражен (отсутствие характерного вкуса) –3; 4. нетипичный со слабо выраженным посторонним вкусом –2. Консистенция 1. типична, однородная, рассыпчатая –5; 2. типичная, однородная, малорассыпчатая (липковатая) –44 3. типичная, наличие неоднородных разваренных крупинок –3; 4. нетипичная, однородная (липкая, жестковатая) –2; 5. нетипичная, неоднородная, местами водянистая, липкая –1. Цвет 1. типичный, однотонный –5; 2. типичный, слегка потемневший или посветлевший –4; 3. типичный, неоднородный –3; 4. типичный, изменившийся при хранении –2; 5. нетипичный, сильно изменившийся в связи с ухудшением качества –1. Результаты оценки качества каши по балльной системе

18

7

каши длится от 20 мин до 3-х часов. Готовность каши устанавливают органолептически. Объем сваренной каши определяют по объему вытесненной воды. Под коэффициентом развариваемости крупы понимают отношение объема каши к объему взятой крупы Vкаши Кр= -------, VФ где Vкаши – объем каши, см3; Vф – объем крупы, см3. Структура каши характеризуется как рассыпчатая и вязкая. Результаты анализа вносят в таблицу Таблица Наименование показателей Время варки Консистенция Коэффициент развариваемости

Работа выполняется подгруппами по 2 чел. Определение объемной массы воздушных зерен Общую пробу воздушных зерен, выделенную для испытания, насыпают в сосуд кубической формы (металлический, пластмассовый, деревянный) вместимосью 1 дм3 до верха. Излишек зерна, выступающий за края сосуда, осторожно снимают линейкой, не допуская уплотнения продукта. Сосуд с воздушными зернами взвешивают на технических весах (модели ВТЛ-200 с разновесами) погрешностью не более 61г. Определение проводят 5 раз. При этом расхождение между отдельными определениями не должно превышать 3 г. За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов пяти измерений.

Результаты анализа

Оценка качества каши по 100 балльной системе Кашу готовят указанным выше способом и для полноты вкуса при дегустации добавляют 2,5% соли. Качество каши оценивают по показателям: 1. вкусу –40 баллов; 2. запаху – 25 баллов; 3. консистенции – 20 баллов; 4. цвету – 15 баллов. При оценке каши для каждого признака качества подобран коэффициент значимости, который умножают на количество баллов. Коэффициент значимости: вкус-8, запах – 5, консистенция –4, цвет –3. По количеству баллов кашу оценивают следующим образом: 1. отличная – не менее 90 баллов;

Определение размера отдельных видов продукта и мелочи Аппаратура: Рассев Журавлева лабораторный с набором металлических сит с отверстиями диаметром 10, 8, 5, 4 мм; Линейка чертежная мерительная по ГОСТ 17435-72 с ценой деления 1мм; Весы лабораторные технические модели ВТЛ-200 с разновесами; Штангенциркуль по ГОСТ 166-80 или микрометр по ГОСТ6407-78. Проведение испытания Для определения длины крупяных палочек из общей пробы берут навеску продукта массой 25 г, с погрешностью не более 60,01 г и мерительной линейкой измеряют длину каждой палочки по наибольшему расстояние между двумя

8

крайними точками. Палочки длиной менее или более нормы, предусмотренной документацией, взвешивают. Для определения диаметра крупяных палочек из общей пробы продукта отбирают 50 палочек и микрометром или штангенциркулем измеряют наибольший диаметр каждой из них. Подсчитывают количество крупяных палочек, диаметром менее или более нормы, предусмотренной технической документацией. Для определения количества мелочи в хлопьях или в воздушных зернах из общей пробы берут навеску массой 1 кг и просеивают по частям на лабораторном рассеве или вручную через металлические сита с отверстиями диаметром: 10мм - для воздушных зерен кукурузы из зерна; 8 мм – для кукурузных хлопьев из зерна; 5 мм – для кукурузных хлопьев из крупы и воздушных зерен кукурузы из крупы; 4 мм – для пшеничных хлопьев из крупы и воздушных зерен пшеницы и риса. На сито с глухим дном, ставят соответствующее металлическое сито, высыпают на него часть взятого продукта (приблизительно до одно трети высоты обечайки сита), закрывают крышкой, укрепляют на платформе рассева и просеивают в течение 1 мин при частоте вращения 150 об/мин или же вручную в течение 3 мин. Проход через сито, представляющий собой продукт нестандартного размера мелочь, взвешивают с погрешностью на более 60,01 г. Массовую долю палочек длиной менее или более нормы и массовую долю мелочи выражают в процентах к массе взятой навески. Количество крупяных палочек диаметром менее или более нормы выражают в процентах к количеству палочек, взятых для определения. За окончательный результат принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. По окончании работы делают вывод о соответствии экструдированных продуктов ГОСТ.

17

Толщина выпекаем ого слоя, мм

2

2

2

2

4

4

4

4

Оценка качества образцов хлеба При оценке качества хлеба необходимо определить упек, усушку. Качество образцов хлеба определяют после их остывания, не позже чем через 24 часа после выпечки. При этом производят следующие определения: массы, отношения высоты (Н) к диаметру (Д) подового образца, цвет, состояние корок, цвет, эластичность и пористость мякиша, вкус, запах хлеба и наличие хруста при разжевывании. По окончании работы полученные данные обобщают и делают вывод. Лабораторная работа №5 (продолжительность- 4 ч) Применение микроволнового нагрева для приготовления каши Цель работы: определить качественные показатели каши, приготовленной в СВЧ-печи. Общие положения Порядок выполнения работы При оценке качества каши определяют коэффициент развариваемости, время варки, цвет и консистенцию. В измерительный цилиндр наливают 75 мл воды и погружают 25 г крупы. По разности уровня воды до и после погружения определяют объем крупы до варки. Затем навеску крупы помещают в стакан, куда приливают 50 мл воды температурой 1000С, стакан с навеской помещают в микроволновую печь. В зависимости от культуры зерна варка

16

9

протекания процесса выпечки наблюдается образование из теста все более и более утолщающегося слоя сравнительно упругого, способного стойко сохранять структуру и сравнительно сухого на ощупь мякиша. Тесто обладает свойствами диэлектриков, будучи помещено в электромагнитное поле токов высокой частоты (10-30МГц) нагревается. Теплота при этом выделяется во всем объеме ВТЗ в результате превращения подводимой энергии в теплоту. Прогрев ВТЗ при микроволновой выпечке происходит на 25-40% быстрее, чем при обычной радиационноконвективной выпечке. Объем ВТЗ увеличивается, вследствие отсутствия на ней корки увеличивается в течение всего периода выпечки и поэтому на 10-15% больше обычного. При микроволновой выпечке тестовая заготовка превращается в бескорковый хлеб, состоящий из мякиша, покрытого тонкой неокрашенной пленкой. Порядок работы Работа проводится индивидуально по 1 чел. Выпечку производят в СВЧ печи по вариантам представленных в таблице 6. Таблица 6 Параметр ы выпечки Мощность , Вт Продолжи т. выпечки, мин Мощность , Вт

Варианты 2 3 4 5 6 для хлебобулочных изделий 120 120 120 120 120 120 1

6

120

8

10

12

6

10

для кондитерских изделий 120 120 120 120 120

7

8

120

120

12

15

120

120

Лабораторная работа №2 (продолжительность 2ч) Определение водорастворимых веществ Цель работы: исследовать содержание водорастворимых веществ в экструдированных продуктах. Порядок проведения работы Работа выполняется подгруппами по 2 чел. Навеску продукта массой 1 г переносят в фарфоровый стаканчик, предварительно взвешенный вместе со стеклянной палочкой. Затем пипеткой добавляют 10см3 дистиллированной воды, содержимое тщательно перемешивают стеклянной палочкой, остающейся в стаканчике в течение всего определения. Заполненные стаканчики погружают в равномерно кипящую водяную баню так, чтобы уровень жидкости в стаканчиках был на 0,75 – 1,0 см ниже уровня воды в бане. Если количество анализируемых проб меньше, чем количество гнезд в бане, то в свободные гнезда опускают стаканчики, заполненные дистиллированной водой по 10 см3 в каждый. Прогревание проводят в течение 15 мин, помешивая палочкой первые 1-2 мин для равномерной клейстеризации. Помешивание ведут одновременно в двух стаканчиках. По окончании клейстеризации стаканчики накрывают большой стеклянной воронкой или каждый стаканчик отдельной воронкой для предотвращения излишнего испарения. По истечении прогревания стаканчики одновременно (вместе с крышкой) выминают из бани и к их содержимому немедленно при постоянном помешивании приливают по 20 см3 дистиллированной воды, затем энергично перемешивают и охлаждают до комнатной температуры. Затем общую массу охлажденного автолизата доводят на весах до 30

10

г, для чего обычно требуется прилить около 0,2 –0,5 г воды. После этого содержимое вновь тщательно перемешивают палочкой (до появления пены) и фильтруют через складчатый фильтр. Ввиду того, что при этом разведении получаются вязкие, трудно фильтрующие автолизаты, рекомендуется на фильтр сливать слой жидкости, а осадок оставлять в стаканчике. Фильтрование каждой пробы следует начинать непосредственно перед определением сухих веществ на рефрактометре. При фильтровании первые две капли отбрасывают, а последующие 2-3 капли наносят на призму рефрактометра. Для перерасчета на сухое вещество определяют влажность муки по ГОСТ 9404-60. Количество водорастворимых веществ в муке (Х) в пересчете на сухое вещество в процентах вычисляют по формуле

X=

a *100 , 100 − Wm

где а – количество сухих веществ, определяемых по таблице, прилагаемой к рефрактометру, или непосредственно на шкале прибора, умноженное на 30%; Wm – влажность муки, %. Вычисление проводят с точностью до первого десятичного знака. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 3%. Округление результатов испытаний проводят следующим образом: если первая из отбрасываемых цифр меньше пяти, то последнюю сохраняемую цифру не меняют, если же первая из отбрасываемых цифр больше или равна

15

1

2

3

4

5

6

7

8

Полученные результаты вносят в таблицу и делают вывод о влиянии параметров СВЧ-обработки на клейковинный комплекс муки и о возможности применения СВЧ-обработки в хлебопечении. Лабораторная работа № 4 (продолжительность- 4ч) Применение микроволнового нагрева для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий Цель работы: изучить возможность использования СВЧнагрева при выпечке хлебобулочных и кондитерских изделий и определение их качества. Общие положения Выпечка – это процесс прогрева расстоявшихся тестовых заготовок, при котором происходит переход их из состояния теста в состояние хлеба. Для выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий обычно применяются печи, в которых теплота выпекаемой заготовке передается термоизлучением и конвекцией при температуре теплоотдающих поверхностей 300-4000С и паровоздушной среды пекарной камеры 200-2500С. Выпечку в печах можно рассматривать в основном как радиационно-конвективный процесс прогрева тестовых заготовок. Поверхность ВТЗ вскоре после помещения ее в пекарную камеру покрывается тонкой высохшей пленкой, постепенно переходящей во все уплотняющуюся корку. Окраска корки ВТЗ в процессе выпечки непрерывно изменяется, становится все темнее. Под корочкой по мере

14

11

пяти, то последнюю сохраняемую цифру увеличивают на единицу.

Таблица 5 Группа качест ва

III

Харак-ка клейковины

Неудовл. крепкая Удовлет. крепкая Хорошая

II I II

Удовлет. слабая Неудовл. слабая

III

Показатели прибора в условных единицах Хлебопекарная Макаронная мука мука сортов сортов высшего и первого сортов из пшеницы твердой мягкой в/с, 1с, 2 с. обойно й От 0 до От0 до 30 35 От 35 От 40 до 50 до 50 От55 От 55 до 75 до 75 От 80 до От85 100 105 105 и более 110 более

-

-

-

-

От 50 От 50 до 80 до 75 до От 80 до 100 и 105 и более

Обработка результатов Количество сырой клейковины (Х) в процентах вычисляют с точностью до второго десятичного знака по формуле

X =

m x * 100 ; mm

где mx -масса сырой клейковины, г; mm – масса навески муки, г.

Лабораторная работа №3 (продолжительность - 4ч) Влияние сверхвысокочастотной обработки на качество муки Цель работы: изучение влияния СВЧ-обработки на количество и качество клейковины пшеничной муки. Общие положения От количества и качества клейковины в значительной мере зависит качество хлеба, макаронных и кондитерских изделий. Зачастую показатели качества клейковины не отвечают требованиям стандарта, что приводит к получению некачественных изделий, в связи с этим можно применять различные методы обработки по улучшению свойств клейковины в том числе и сверхвысокочастотная обработка (СВЧ-обработка). СВЧ-обработка позволяет значительно интенсифицировать технологические процессы пищевых производств. Основные преимущества СВЧ энергетики: возможность сосредоточения большой электромагнитной энергии в малых объемах, исключительная гибкость, с которой происходит трансформация высокочастотной энергии в другие виды энергии(концентрированный подвод теплоты, ускорение элементарных частиц, нагревание). При СВЧ-обработке муки главным образом меняется состояние белкового комплекса, т.е. клейковины. Порядок проведения работы

Вариант

Работу выполняют подгруппами по 2 человека.

12

13

Для проведения анализа СВЧ- обработке подвергают пшеничную муку. Навеску муки 50 г помещают в специальную посуду и подвергают сверхвысокочастотному нагреву в микроволновой печи. Предлагаемые варианты обработки представлены в таблице 3.

рукам. Отжатую клейковину взвешивают, затем еще раз промывают в течение 5 мин, вновь отжимают и взвешивают. Если разница между двумя взвешиваниями не превышает 0,1 г, отмывание считают законченным. Качество клейковины характеризуется упругими свойствами, которые определяют на приборе ИДК-1 (индикатор деформации клейковины) и по растяжимости над линейкой. Для определения качества клейковины из окончательно отмытой, отжатой и взвешенной клейковины выделяют навеску массой 4 г. Навеску клейковины обминают 3-4 раза пальцами, после чего формируют шарик и помещают его на 15 минут в сосуд с водой при температуре 18-19 С. Затем определяют растяжимость, захватив клейковину, растягивают над линейкой и отмечают по линейке длину, при которой произошел разрыв клейковины. По результатам измерений дают характеристику согласно требованиям таблицы 4.

Таблица 3 Параметры обработки Мощность, Вт Продолжит. обработки, мин.

1 0

2 12 0

3 24 0

0

3

3

Варианты 4 5 40 56 0 0 3

1

6 24 0

7 24 0

8 24 0

1

2

5

В обработанных образцах определяют количество и качество клейковины по ГОСТ 27839-88. Навеску 25 г помещают в фарфоровую ступку и заливают водопроводной водой (14 см3 ) при температуре 18±20С. После этого пестиком замешивают тесто, пока оно не станет однородным. Скатанное в шарик тесто помещают в чашку, закрывают крышкой или часовым стеклом и оставляют на 20 мин для отлежки. По истечении 20 мин начинают отмывание клейковины под слабой струей воды над ситом из шелковой или полиамидной ткани или в емкости с 2-3 дм3 воды при этом воду меняют не менее трех-четырех раз, процеживая через сито. Отмывание ведут до тех пор, пока оболочки не будут почти полностью отмыты, и вода, стекающая при отжимании клейковины, не будет прозрачной (без мути). Отмытую клейковину отжимают прессованием между ладонями, вытирая их сухим полотенцем. При этом клейковину несколько раз выворачивают и снова отжимают между ладонями, пока она не начнет слегка прилипать к

Таблица 4 Характеристика клейковины по растяжимости Характеристика Короткая Средняя Длинная

Растяжимость в см До 10 и более 10-20 включительно Более 20

Упругие свойства клейковины измеряют на приборе ИДК-1. Если клейковина крошащаяся, представляет собой губчатообразную, легко рвущуюся массу и не формуется в шарик, ее относят к III группе без определения на приборе. Результаты измерений упругих свойств клейковины выражают в условных единицах прибора и в зависимости от их значения клейковину относят к соответствующей группе качества согласно требованиям таблицы 5.