Изменение свойств макаронных изделий при низкотемпературной сушке, стабилизации и охлаждении

                  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

                                              Учреждение образования

                     «Могилёвский государственный университет продовольствия»

                                          Кафедра технологии хлебопродуктов

 

 

 

 

Контрольная работа

 

 

по дисциплине: «ТПХМКиП» раздел технология макаронного      производства

Специальность 1- 49 01 01  Технология хранения и переработки пищевого           растительного сырья

 

Специализация 1-49 01 01 02 Технология хлебопекарного, макаронного, кондитерского производств и пищеконцентратов

 

 

 

Проверила                                                                                       Выполнила

к.т.н.,доцент                                                                                  студентка курса

                                                                             группы ТРХЗ-

_________Е.Ф.Тихонович                                                    ________

                                                    

«___» __________2014г                              «___» __________2014г

 

 

 

 

 

 

 

Могилёв 2014

                                  Содержание

 

	Вопрос 1 Изменение свойств макаронных изделий при низкотемпературной сушке, стабилизации и охлаждении.
	Вопрос 2 Использование тестосмесителей с различным количеством корыт в макаронных прессах разных типов.
	Вопрос 3 При контроле качества длинной вермишели установлено наличие трещин в местах перегиба изделий на бастунах. Установите вероятную причину указанного дефекта и мероприятия по ее устранению.

 

 

Вопрос 1. Изменение свойств макаронных изделий при низкотемпературной сушке, стабилизации и охлаждении.

 

При выборе и разработке режимов сушки необходимо учитывать две основные особенности макаронных изделий как объекта сушки: 
     при снижении влажности изделий от 29...30 до 13...14 % про исходит сокращение их линейных и объемных размеров (усадка) на 6...8 %; в процессе высушивания изменяются структурно-механические свойства изделий. 
    характер изменения структурно-механических свойств высушиваемых макаронных изделий в значительной степени определяется параметрами сушильного воздуха, в первую очередь его температурой и влажностью.

В настоящее время в зависимости от температуры воздуха используют три основных режима конвективной сушки макаронных изделий: 
- традиционные низкотемпературные (НТ) режимы, когда температура сушильного воздуха не превышает 60 °С; 
- высокотемпературные (ВТ) режимы, когда температура воздуха на определенном этапе сушки достигает 70...90 °С; 
- сверхвысокотемпературные (СВТ) режимы, когда температура воздуха превышает 90°С.

Рассмотрим особенности изменения структурно-механических свойств макаронных изделий при использовании низкотемпературных режимов.

При низкотемпературных режимах поступающие на сушку сырые изделия являются пластичным материалом и сохраняют пластические свойства примерно до 20%-ной влажности. При снижении влажности примерно от 20 до 16 % они постепенно утрачивают свойства пластичного материала и приобретают свойства, характерные для упругого твердого материала. При этой влажности макаронные изделия являются упругопластичным телом.

Начиная примерно с 16% - ной влажности макаронные изделия становятся твердым упругим хрупким телом и сохраняют эти свойства до конца сушки.

При мягких режимах сушки, т. е. при медленном высушивании изделий воздухом с низкой сушильной способностью, перепад по влажности между наружными и внутренними слоями невелик, так как влага из более влажных внутренних слоев успевает переместиться к подсушенным наружным слоям. Темп испарения влаги с поверхности изделий соответствует темпу подвода влаги из внутренних слоев  
 
 
10 15 20 25 30 
 
Влажность макарон,% 
 
Рисунок 1- Кривые усадки макарон при режиме сушки  
 
1 – мягком, 2 – жестком

       Все слои изделий сокращаются приблизительно равномерно: усадка изделий увеличивается прямо пропорционально снижению их влажности (рисунок 1, кривая 1). При жестких режимах сушки, т. е. интенсивном высушивании изделий воздухом с высокой сушильной способностью, перепад по влажности между наружными и внутренними слоями достигает значительной величины вследствие того, что влага из внутренних слоев не успевает переместиться к наружным. При этом более сухие наружные слои стремятся сократить свою длину чему препятствуют более влажные внутренние слои — внутри изделий на границе слоев возникают напряжения, которые называются внутренними напряжениями сдвига. Величина этих напряжений тем значительнее, чем интенсивнее удаляется влага с поверхности изделий, чем в большей степени отстает темп подвода влаги из внутренних слоев и чем больше градиент влажности. 
 
    Усадка изделий при жесткой сушке происходит неравномерно (см. рисунок 1, кривая 2): в начальный период сушки происходит интенсивная усадка, а затем она постепенно затухает.

Пока высушиваемые макаронные изделия сохраняют пластические свойства, возникающие внутренние напряжения сдвига рассасываются путем изменения формы изделий без разрушения их структуры. 
Когда же изделия приобретают свойства упругого материала, возникающие внутренние напряжения сдвига, если они превышают определенное предельно допустимое, критическое значение, приводят к разрушению структуры изделий — появлению на поверхности изделий микротрещин, которые при интенсивном удалении влаги углубляются, соединяются между собой. Высушенные таким образом макаронные изделия очень непрочны, зачастую превращаются в лом или даже крошку.

Таким образом, при низкотемпературном режиме сушки макаронные изделия можно высушивать при жестких режимах, не опасаясь появления в них трещин, примерно до 20%-ной влажности. При достижении продуктом этой влажности во избежание растрескивания необходимо проводить высушивание при мягких режимах, медленно удаляя влагу. Особенно осторожно следует удалять влагу на последних этапах сушки по достижении изделиями влажности 16 % и ниже.

Этот вывод находит практическое применение при сушке изделий в сушилках поточных линий, в которых используются низкотемпературные режимы сушки, где процесс сушки разделен на два этапа — предварительную и окончательную сушку.

     Однако и на первом этапе удаления влаги из изделий степень жесткости режима имеет свои ограничения, поскольку чрезмерно быстрое осушение поверхностного слоя сырых изделий сухим воздухом температурой около 60°С может привести к его отслаиванию, к образованию чешуйчатой поверхности изделий, вследствие того что влага не успеет подойти к поверхности из внутренних слоев плотной структуры тестовых заготовок. Кроме того, при таком режиме сушки резкое превращение влаги изделий в пар может привести к образованию пузырьков в толще еще пластичных изделий. Поэтому чем выше температура воздуха и начале сушки, тем выше должна быть его влажность.

На выходе из сушилки макаронные изделия имеют температуру, приблизительно равную температуре сушильного воздуха. Поэтому перед упаковкой их надо охладить до температуры упаковочного отделения, иначе неконтролируемый процесс дальнейшего испарения влаги из теплых упакованных изделий будет продолжаться в упаковке, а при использовании герметичной упаковки, например полиэтиленовых пакетов, произойдет конденсация влаги на внутренней поверхности упаковки.

Предпочтительнее использовать медленное охлаждение в течение не менее 4 ч, в процессе которого изделия омываются воздухом температурой 25...30 °С и относительной влажностью 60...65 %. При этом происходит стабилизация изделий: окончательное выравнивание влажности по всей толще изделий, рассасывание внутренних напряжений сдвига, которые могли остаться после интенсивной сушки изделий, а также некоторое снижение массы остывающих изделий за счет испарения из них 0,5...1,0 % влаги.

Быстрое охлаждение высушенных изделий интенсивной обдувкой в охладителях различных конструкций или остывание их на ленточных транспортерах при подаче на упаковку менее желательны: несмотря на то что готовые изделия за короткое время (около 5 мин) успевают остыть до температуры цеха и последующей усушки их в упаковке не происходит, за такой короткий промежуток времени внутренние напряжения сдвига в нестабилизированных изделиях не только не успевают исчезнуть, но увеличиваются за счет испарения влаги с поверхности изделий и увеличения градиента влажности. И если изделия были подвергнуты жесткой сушке, то растрескивание и превращение их в лом и крошку могут произойти уже после упаковывания.

Таким образом, увеличение внутренних напряжений сдвига при быстром охлаждении изделий обусловлено тем, что резкое снижение температуры поверхностного слоя изделий ведет к быстрому испарению из него влаги. И хотя возникающий при этом градиент температуры направлен в ту же сторону, что и градиент важности, — внутрь изделия, влага не успевает подойти из внутренних слоев к поверхности в силу низкой влагопроводности и потной структуры высушенных изделий./1/

 

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 2. Использование тестосмесителей с различным количеством корыт в макаронных прессах разных типов.

Шнековые прессы классифицируют по числу корыт тестосмесителя (одно-, двух-, трех- и четырехкорытные), по числу прессующих устройств или прессующих шнеков (одно-, двух- и четырехшпековые), по наличию и месту вакуумирования теста (в тестосмесителе пли в шнековой камере), по форме матрицы и по конструкции тубуса.

       В настоящее время на наших макаронных предприятиях эксплуатируются отечественные макаронные прессы ЛПЛ-1М, ЛПЛ-2М и ЛМБ. Последние установлены в автоматизированных поточных линиях ЛМБ. Кроме того, в состав автоматизированных поточных линий фирмы «Брайбапти» входят прессы «Mabra-L» («Мабра-Л»), «Kibra-С» («Кибра-К») и «Cobra-L» («Кобра-Л»), а фирмы «Бассано» — пресс BBR 140/4.

Ростовский-па-Дону машиностроительный завод приступил к выпуску прессов серии Б6-ЛПШ производительностью 500, 750 и 1000 кг/ч готовых изделий.

Однокамерный тестомеситель используется для получения макаронного теста из порошкообразной муки, продолжительность замеса не превышает 10 минут. К таким тестомесителям относят смеситель марки ЛПЛ (ЛПЛ-2М), в составе 1 прессующие устройство укомплентованное круглой матрицей и дозаторами муки и воды. В данном прессе вакуумирование осуществляется в шнековом цилиндре. Производительность пресса -35кг/ч по сухим изделиям. Недостатками пресса является: не большая продолжительность замеса теста, что не позволяет использовать крупную муку, ваккумирование малоэффективно и не обеспечивает достаточную аэрацию теста, поверхность шнека имеет высокую адгезионную способность.

 

Рисунок 2 Пресс ЛПЛ-2М: 1 – корпус дозатора; 2 –лоток; 3, 28 – шнеки; 5 – электродвигатель; 6 – храповое колесо; 7 – рукоятка; 8 - двуплечий рычаг; 9 – полукольцо; 10, 14 – бачки; 11 – карманы крыльчатки; 12, 17 – валы; 13 – труба; 15 – однокамерная емкость; 16 – лопатка; 18 – палец; 19 – крышка; 20 – заслонка; 21 – толкатель; 22 – нож; 23 – электродвигатель; 24 – муфта; 25 – звездочки; 26 – маховичок; 27 – прессующий корпус; 29 – шайба; 30 – перепускной канал; 31 – водяная рубашка; 32 – трехзаходное звено; 33 – канавки; 34 –фланец; 35 – манометр; 36 – прессующая головка; 37 – матрица; 38 – обдувочное кольцо

Двухкамерный тестомеситель применяют с целью увеличения времени замеса теста из макаронной муки.

Представляет собой параллельные камеры с индивидуальными месильными камерами. Установлен в прессе марки ЛПБ для производства длинных изделий. Продолжительность замеса около 14

 минут, основной недостаток  отсутствует ваккумирование в процессе замеса теста.

Трехкамерные тестомесители отличаются высоко эффективной продолжительностью замеса до 20 минут, замес разделен на 2 стадии, причем вторая стадия осуществляется с применением вакуума в процессе замеса теста. В корытах тестомесителя предусмотрена различная частота вращения различных валов, что позволяет на каждой стадии применять различные параметры замеса. К таким тестомесителям относят тестомесители прессов Б6-ЛПШ-500,750,1000/1/.

Рисунок 3 Схема макаронного пресса Б6-ЛПШ-500:

1 – фильтр; 2 – вакуумметр; 3 – роторный питатель; 4 – вакуумный  затвор; 5 – окно; 6, 39 – валы месильные; 7, 38 – месильные лопатки; 40, 44 –  месильные камеры; 9 – крышка; 10 –  отверстие в корпусе дозатора; 11 – полый вал; 12 – корпус дозатора; 13, 42 – шнеки; 14 – приемный патрубок; 15 – цепная передача; 16 – крыльчатка; 17 – вентиль; 18 – прорезь; 19 – рукоятка; 20 – муфта кулачковая; 21, 33 – электродвигатели; 22 – пробкав; 23 – манометр; 24, 43 – фланцы; 25 – прессующая головка; 26 – сетка предохранительная; 27 – матрица; 28 – кольцо; 29 – траверса; 30 – направляющая; 31 – винт; 32 – червячный редуктор; 34 – охлаждающая рубашка; 35  - зажимы; 36, 41 – окна; 37 – крышка из оргстекла; 25, 48 – патрубки; 46 – корпус фильтра; 47 – фильтрующая поверхность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 3 При контроле качества длинной вермишели установлено наличие трещин в местах перегиба изделий на бастунах. Установите вероятную причину указанного дефекта и мероприятия по ее устранению.

Вероятная причина данного дефекта является то, что тесто имеет недостаточную пластичность, а так же чрезмерное подсыхание поверхностей выпрессованных изделий. При получении недостаточно пластичного теста необходимо повысить его пластичность за счет увеличения его температуры или влажности, а при подсыхании поверхности изделий необходимо снизить интенсивность обдувки или отключить обдувку наружной части пряди сырых изделий./1/