ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ И ИНТЕНСИВНОСТЬ ЗАМЕСА

Назначение стадии смешивания ин­гредиентов макаронного теста, условно называемой замесом теста, - получение крошковатой, мелкокомковатой сыпучей массы, равномерно увлажненной по всему объему.

При этом для получения однотонного цвета изделий, без белых частиц непро-меса, все частицы муки должны полностью пропитаться влагой (пастифицироваться), чтобы при дальнейшей доработке теста в шнековой камере пресса произошла полная их пастификация.

Вследствие этого продолжительность замеса макаронного теста определяется двумя факторами:

- достижением равномерного распределения воды по всей массе теста, образующегося в тесто­месильной емкости,

- скоростью проникновения влаги внутрь частиц муки.

Чем в более распыленном виде будет по­даваться вода в месильную емкость, тем быстрее и более равно­мерно она распределится по всей тестовой массе. При подаче воды в корыто в виде одной струи она впитывается отдельными порциями муки, встречающими струю, и затем требуется дли­тельное и интенсивное вымешивание для перераспределения влаги по всему объему теста.

Целесообразно подавать воду в корыто в разбрызганном состоянии, т.е. в виде множества мелких струек, или в распыленном виде.

Устройство представляет собой камеру 5, в которую подают муку и воду. Мука распыляется через сопло 7, куда она нагнета­ется по трубопроводу 8 сжатым воздухом от воздуходувки 9. В трубопровод мука поступает из промежуточного бункера 11 через дозатор 10 с приводом 12. Вода необходимой температуры из бака-смесителя 4 подается насосом 3 по трубопроводу 2 к соплу /, через которое она в виде мельчайших капелек распыляется в камере навстречу частицам муки. Конструкция сопел позволяет регулировать количество и скорость распыления через них муки и воды в соответствии с заданными параметрами. Равномерно и быстро увлажненные частицы муки падают на ленту транспорте­ра 6, который подает их на окончательное вымешивание в коры­то тестосмесителя.

Другой эффективный способ ускорения равномерного распре­деления влаги в макаронном тесте - интенсификация смешива­ния муки и воды. Для этого в многокорытных прессах тестоме­сильный вал первого корыта вращается с большей частотой, чем валы последующих корыт, а в современных прессах фирмы «Паван» муку и воду предварительно смешивают в центробеж­ном мукоувлажнителе «Турбоспрей». Это устройство представля­ет собой прозрачный цилиндр небольших размеров, внутри кото­рого вращается вал с частотой около 3000 мин. На валу по винтовой линии закреплены лопасти в виде штырей. В цилиндр подсасываются мука и вода в заданном соотношении. Частицы муки быстро и равномерно увлажняются и поступают в корыто тестосмесителя.

Интенсивность пропитывания частиц муки влагой определя­ется в первую очередь размерами частиц муки. Естественно, более крупные частицы требуют более длительного вымешива­ния. Кроме того, при одинаковом размере частиц влага будет медленнее проникать в частицы продуктов помола твердой пше­ницы, чем в менее плотные частицы продуктов помола мягкой пшеницы.

При старом, периодическом способе производства макарон­ных подготовка теста к прессованию дли­лась около часа. В этом случае было оправдано использование крупки с размерами частиц до 500 мкм и более, которые за такой длительный период приготовления теста полностью про­питывались влагой и пастифицировались.

С переходом на непрерывный способ замеса и прессования теста на шнековых прессах, на которых длительность об­работки не превышает 20 мин, потребовалось использование крупки более тонкого помола (размер частиц не более 350 мкм).

Более крупные частицы крупки не успевают пол­ностью пропитаться влагой и, сохраняя свою индивидуальность, просматриваются на поверхности сухих макаронных изделий в виде белых точек. Часто такой дефект наблюдается при работе с крупкой на однокорытных прессах, в которых длительность замеса не превышает 9...10 мин. Поэтому на одно­корытных прессах непрерывного действия более целесообразно вырабатывать макаронные изделия из муки тонкого помола, в частности из хлебопекарной муки. Правда, при использовании матриц без тефлоновых вставок шероховатая поверхность изделий будет скрывать следы непромесов, а если отформованные изделия сушат при жестких режимах, то на фоне микротрещин и воздушных пузырьков непромешенные частицы не будут выделяться на поверхности готовых изделий.

Таким образом, для производства макаронных изделий с однотонным цветом без следов непромесов при наличии крупки с размером частиц до 350 мкм и тем более до 500 мкм необходи­мо использовать многокорытные прессы, продолжительность за­меса теста в которых составляет 16...20 мин. При работе на прессах с продолжительностью замеса 8... 10 мин целесообразно использовать муку с размерами частиц не более 200...250 мкм (полукрупку или хлебопекарную муку)

Кроме рассмотренных факторов продолжительность и интен­сивность замеса макаронного теста оказывают определенное вли­яние на структурно-механические свойства формуемых сырых макаронных изделий.

Прочность сырых изделий возрастает с увеличением продол­жительности замеса, достигая своего максимального значения, а затем начинает снижаться. Пластичность изделий при этом все время увеличивается. Подобная зависимость сохраняется для лю­бого значения влажности теста. Однако при меньших значениях влажности прочностные свойства сырых изделий выше. Зависи­мость пластических свойств изделий от влажности иная: чем ниже влажность, тем менее пластичны изделия, и наоборот, - с увеличением влажности пластичность возрастает.

Установлено, что наиболее эффективным является двухстадийный замес:

- на первой стадии интенсивное перемешивание теста,

- на второй - перемешивание при пони­женной частоте вращения месильного вала.

На основании полученных данных был рекомендован следующий режим замеса теста:

I стадия - частота вращения вала 140 мин, продолжительность замеса 11 мин;

ІІ стадия - частота вращения вала 40 мин, продолжительность замеса 5 мин.

Для выполнения этого режима следует иметь, по крайней мере, двухкорытный тестосмеситель.

Вследствие непродолжительности замеса макаронного теста и относительно низкой доли влаги в нем биохимические процессы на этой стадии находятся в начальном состоянии и не оказывают практического влияния на свойства теста и отформованных сырых изделий.

Основная фаза биохимических процессов проте­кает во время сушки изделий при использовании низкотемпера­турных режимов сушки. Однако параметры замеса (влажность и температура теста) и использование вакуумирования могут в до­статочной степени отразиться на глубине протекания биохими­ческих процессов в изделиях во время последующей сушки.

В то же время в тесте, налипшем на вал и стенки тестоме­сильного корыта, которое долгое время остается без движения, могут протекать значительные по глубине микробиологические процессы. Это может привести к закисанию теста, вследствие чего необходимо периодически, через 1-2 ч работы пресса, счи­щать налипшее на вал, лопатки и стенки корыта тесто.

ВЛАЖНОСТЬ ТЕСТА

Влажность макаронного теста - один из двух главных пара­метров (наряду с температурой теста), которые технолог может менять в определенных пределах, оказывая влияние на физичес­кие свойства теста, сырых изделий и качество продукции.

При поступлении на предприятие определенной пар­тии муки влиять на ее макаронные свой­ства весьма сложно: нет возможности изменить грануломет­рический состав муки, нельзя увеличить влажность муки и изме­нить свойства клейковины. Еще в большей степени ограничены возможности в условиях непрерывного процесса замеса и прессова­ния теста на шнековом прессе определенной марки: нельзя изменить продолжительность и интенсивность замеса теста, техни­ческие параметры шнека и матрицы.

В то же время увеличение влажности теста приводит к увели­чению толщины сольватных оболочек, окружающих частицы муки в уплотненном тесте, а значит, к снижению когезионной прочности теста. Вследствие этого с увеличением влажности снижаются вязкость теста и прочность сырых изделий, увеличи­вается их пластичность.

Таким образом, для приготовления теста из порошкообразной муки с реологическими свойствами, т. е. с соотношением плас­тичности и вязкости, идентичными свойствам теста из крупитча­той муки, можно повысить влажность теста при замесе в преде­лах 1...2 %.

Иными словами, при переводе работы пресса с круп­ки твердой пшеницы на хлебопекарную муку для поддержания режима формования изделий на прежнем уровне необходимо увеличить количество воды, подаваемой в корыто пресса для замеса теста. Естественно, это относится к тому случаю, когда содержание влаги и клейковины в хлебопекарной муке примерно такое же, как в крупке. Уменьшение же клейковины приводит к снижению пластичности теста и выпрессовываемых сырых изде­лий и требует дополнительного увеличения влаги в тесте.

С повышением влажности теста увеличиваются пластичность, текучесть теста и облегчается процесс его выпрессовывания через матрицы. Это приводит к снижению давления прессования и к увели­чению скорости выпрессовывания, т. е. к повышению произво­дительности пресса. Однако если при работе на поршневых прессах такая зависимость наблюдалась при повышении влаж­ности теста до 34 % и выше, то для шнековых прессов скорость выпрессовыва­ния сырых изделий увеличивается только до повышения влаж­ности теста примерно до 32 %. Дальнейшее повышение влажнос­ти при замесе теста приводит к образованию крупных комков, плохо проходящих сквозь входное отверстие шнековой каме­ры. Поэтому, хотя пластичность теста и повышается, плохое пи­тание им шнековой камеры ведет к резкому падению давле­ния прессования и, как следствие, к снижению скорости выпрессовывания.

Таким образом, с точки зрения экономичности ра­боты шнекового пресса оптимальная влажность теста 32 %. Но при этом надо учитывать и другие факторы: гранулометрический состав, содержание клейковины в исходной муке, а также способы разделки и сушки изделий. Наконец, надо еще раз отметить, что влажность теста влияет на степень шероховатости поверхности изделий при использовании матриц без тефлоновых вставок, что также связано с влиянием влажности теста на величину давления прессования.

Рассматривая зависимость влажности теста от величины дав­ления прессования, следует иметь в виду, что уменьшение влаж­ности теста приводит к увеличению давления прессования и, казалось бы, к увеличению скорости выпрессовывания изделий.

Следовательно, при конкретных условиях формования теста оптимальные соотношения скорости выпрессовывания сырых изделий и величины давления прессования следует находить эм­пирическим путем: с одной стороны, необходимо поддерживать давление на достаточно высоком уровне, чтобы обеспечить до­статочную прочность выпрессовываемых изделий, с другой сто­роны, величина давления не должна превышать определенного предела, установленного для конкретного пресса, во избежание его поломки.

Следует отметить, что на шнековых прессах встреча­ется явление, когда снижение влажности теста практически не увеличивает величины давления прессования, но приводит к снижению скорости выпрессовывания сырых изделий. Это явле­ние наблюдается при работе на изношенных шнеках с матрица­ми, имеющими низкую пропускную способность (коэффициент живого сечения 0,05...0,1 ед.). В этом случае резко возрастает противодвижение теста в зазоре между шнеком и стенкой каме­ры, вследствие чего снижается подача высоковязкого, низкотеку­чего теста к матрице.

ТЕМПЕРАТУРА ТЕСТА

Вторым важным технологическим параметром, которым может оперировать технолог в процессе замеса теста, является температура теста.

В условиях старой технологии прессования макаронного теста на поршневых прессах, когда тесто не испытывало относительного смещения внутренних слоев вплоть до его выпрессо­вывания через отверстия матри­цы (ламинарный характер дви­жения теста), скорость выпрес­совывания и давление прессования зависели следую­щим образом от температуры теста. При увеличении темпера­туры приблизительно до 60 °С скорость выпрессовывания уве­личивалась, а давление прессо­вания снижалось. Это связано с увеличением пластичных и снижением вязкостных свойств теста вследствие ослабления межмолекулярных связей в структуре теста при повышении его температуры. Однако даль­нейшее увеличение температуры теста приводило к резкому уве­личению давления на матрицу и резкому падению скорости вы­прессовывания изделий. Такой характер изменения текучести теста при ламинарном движении объясняется тем, что при тем­пературах выше 60 °С происходит денатурация клейковины, «за­печатывание» связанных крахмальных зерен, ко­торые, в свою очередь, набухают в результате повышения темпе­ратуры и уплотняют фиксирующуюся белковую матрицу. В результате этого процесса, который называется завариванием теста, оно становится плотным и с трудом поддается формова­нию. Исходя из сказанного, оптимальной температурой теста при его формовании на поршневых прессах являлась температу­ра 55 °С.

При прессовании теста на шнековых макаронных прессах рас­сматриваемые зависимости имеют иной характер.

При нагнетании уплотненного теста к матрице в шнековой камере внутренние слои теста испытывают постоянные деформа­ции сдвига, смещения слоев. Наблюдается турбулентный харак­тер движения теста. При увеличении температуры выше 60 °С структура теста не фиксируется: денатурирующаяся клейковина, находящаяся в постоянном смещении, не может сформировать устойчивую структурную решетку вплоть до продавливания теста через отверстия матрицы. Набухающие же зерна крахмала увеличивают свою пластичность, повышая текучесть теста. В результа­те этого при формовании теста на шнековых прессах увеличение температуры приводит к постоянному росту скорости выпрессо­вывания изделий и снижению давления прессования в исследованном нами интервале температур вплоть до 90 °С.

Оптимальной температурой теста перед матрицей следует считать температуру 55...60 °С, хотя для увеличения производительности пресса (в первую очередь при использовании матриц с низкой пропускной способностью) без заметного снижения качества изделий можно применять вы­сокотемпературный режим замеса, при котором температура теста перед матрицей составляет около 65 °С.

Увеличивать температуру теста перед матрицей выше 50...55 °С следует только внешним подводом теплоты к тесту и ни в коем случае не разогревом теста в результате интенсивного трения его о лопасти шнека и внутреннего трения слоев. Пос­ледний случай является показателем чрезмерного «перетирания» теста в шнековой камере, приводящего к глубокой механотермической деструкции клейковины и потере ею связующих свойств в еще большей степени, чем в результате только термической деструкции при таких же температурах.

ВНЕСЕНИЕ ДОБАВОК

Доза внесения наиболее распространенных в макаронном производстве белковых обогатителей и овощных добавок с целью повышения пищевой ценности, вкусовых свойств или изменения цвета изделий обычно не превышает 5 % массы муки (в расчете на сухое вещество добавок). При этом снижается относительная доля сырой клейковины в тесте. Но при такой дозировке и при наличии в исходной муке не менее 28...30 % сырой клейковины такое снижение почти не отражается на прочности структуры теста и изделий, а следовательно, и на варочных свойствах изделий: клейковины достаточно для полно­го связывания зерен крахмала и сухих веществ добавок.

При добавлении яичных обога­тителей, содержащих желток, следовательно, и жир, уменьшается текучесть теста, в результате чего производительность пресса снижается в среднем на 5 %.

Несколько большая доза предусмотрена технологическими инструкциями для молочных продуктов: 8 % для сухого молока и 24 % для нежирного творога. Такая доза приво­дит уже к заметному ослаблению структуры макаронных изделий, что сказывается на увеличении потери сухих веществ при варке изделий.

Для сохранения преимуществ введения в макаронные изделия молочных добавок было предложено использо­вать в качестве кисломолочного продукта кефир.

Кефир позволяет не только повысить биологическую цен­ность макаронных изделий, но и улучшить их варочные свойства благодаря тому, что в процессе варки изделий происходит коагу­ляция молочного белка (створаживание), способствующая по­добно клейковине фиксированию структуры изделий.

Добавление кефира хотя и увеличивает потери сухих веществ при варке вермишели по сравнению с вермишелью, изготовлен­ной без добавок, однако в меньшей степени, чем добавление традиционно предусмотренных молочных добавок - сухого мо­лока и тем более творога. Это обусловлено тем, что белки сухого молока и творога не обладают связующими свойствами, посколь­ку в первом случае они не створаживаются при варке изделий, а во втором - вносятся в изделия уже в створоженном состоянии. Белок же кефира, створаживаясь при варке изделий, в опреде­ленной степени, хотя и в меньшей, чем клейковина, закрепляет зерна крахмала в структуре изделий. Однако для предотвращения створаживания белка кефира до формования теста, т. е. до фор­мирования структуры изделий, температура теста при замесе и прессовании не должна превышать 45 °С.

Кроме улучшения варочных свойств молочных макаронных изделий добавление кефира, повышая кислую реакцию теста, снижает активность полифенолоксидазы и частично предотвра­щает потемнение изделий в процессе их дальнейшей сушки.

Наконец, при внесении кефира в муку в количестве 30...35 % не нужна вода для замеса теста, так как влаги, содержащейся в кефире, достаточно для приготовления теста нормальной кон­систенции с влажностью 30...32 %.

При внесении в тесто тех или иных добавок, в первую очередь не содержащих связующий белок (в частности, витамины, овощные продукты), надо иметь в виду, что при варке изготовленных из этого теста изделий в варочную воду переходит от 20 до 50 % внесенных добавок. Поэтому такие добавки целесообразно вносить в короткорезаные изделия, предназначенные для приготовления супов, т. е. без слива варочной жидкости.

В последние годы с целью экономии ресурсов пшеницы полу­чило распространение производство макаронных изделий с до­бавлением до 10...15 % крахмала и муки других злаковых, а также клубневых и бобовых культур. При подмешивании куку­рузной муки к хлебопекарной муке высшего сорта изделия при­обретают желтый оттенок; при добавлении рисовой муки или кукурузного крахмала к низким сортам пшеничной муки (полу­крупке или муке I и 11 сортов) получаются изделия более свет­лых оттенков. При этом для приготовления изделий однотонного цвета желательно, чтобы размер частиц добавляемых крахмалсодержащих продуктов по возможности совпадал с размером час­тиц пшеничной муки или был меньше последних, а для предот­вращения чрезмерного ослабления структуры изделий необходи­мо использовать пшеничную муку с содержанием сырой клейковины не менее 30...32 %.

Для укрепления структуры макаронных изделий с крахмалсодержащими добавками рекомендуют проводить предварительную клейстеризацию или желатинирование этих до­бавок, в результате чего крахмал приобретает клеящие, связую­щие свойства.

В первом случае путем варки и высушивания водной суспензии получают набухающий крахмал.

Во втором случае путем горячей экструзии увлажненного крахмалсодержа-щего сырья получают экструзионный крахмал.

Однако добавление крах­мала в таком виде снижает прочность структуры макаронных изделий в большей степени, чем добавление тех же доз того же крахмала в нативном состоянии, т. е. не подвергшегося терми­ческому воздействию. Потери сухих веществ при варке изделий с модифицированным крахмалом были в среднем на 20 % выше, чем потери сухих веществ при варке изделий с нативным крах­малом. Объяснение этому явлению дают результаты наших ана­лизов изменения когезионной прочности гидратированных» ве­ществ: клейковины, клейстеризованного рисового крахмала и их смеси в соотношении 1:1.

Прочность когезии клейковины крахмала и их смеси сразу после увлажнения до влажности 40 % примерно равна и увели­чивается в течение 15-минутной отлежки. Следовательно, замена части клейковины набухающим крахмалом не приводит к значи­тельному снижению прочности структуры теста и сырых мака­ронных изделий. Однако во время варки клейковины и набухаю­щего крахмала происходят некоторое снижение прочности коге­зии денатурированной клейковины (примерно на 18 %) и резкое снижение- прочности крахмала (примерно на 52 %), структура которого в процессе варки не фиксируется в отличие от клейковины, а распадается.

При внесении в тесто нативного крахмала (в виде зерен), несмотря на то, что со­держание клейковины в тесте снижается, ее связующие свойства остаются без измене­ния, а после варки снижаются незначительно. Клейстеризованный же крахмал в тесте об­разует с клейковиной гомоген­ную однородную гелеобразную связующую массу. Доля этой связующей массы больше, чем доля клейковины в первом варианте, но при варке ее связующие свойства резко уменьшаются: внедренный в клейковину клейстеризованный крахмал ослабляет прочность белкового каркаса в сваренных изделиях, что приводит к значительным потерям сухих веществ.

Таким образом, добавление к пшеничной муке крахмалсодержащих продуктов в клейстеризованном или желатинированном виде менее желательно, чем в нативном состоянии. При добавле­нии продуктов в клейстеризованном виде не только в большей степени ухудшаются варочные свойства изделий, но и требуется предварительная специальная обработка крахмала, что осложняет процесс производства и повышает стоимость продукции.