Технологічна схема виробництва макаронів

Характерною особливістю сучасної техніки макаронного ви­робництва є широке використання потокових ліній, які об'єдну­ють в єдиний комплекс всі технологічні операції, починаючи від надходження сировини у виробництво і закінчуючи відправкою в склад готової продукції. На окремих ділянках цих ліній здійснюється автоматичне регулювання і керування процесами.

Технологічна схема виробництва макаронних виробів вклю­чає такі процеси: підготовку сировини до виробництва, заміс тіста, формування і розділ сирих виробів, сушіння, стабілізацію і упаковку готових виробів.

Функціональна схема виробництва макаронів наведена на рис. 20.11.,.

Макаронне тісто суттєво відрізняється від всіх інших тістових мас харчовою призначення. Воно замішується крутим і скла­дається в основному з борошна та води. Спочатку тісто уявляє собою рихлу масу з крупинками невеликих комків. Потім при на-

ступні й обробці під тиском у шнековій камері пресу воно посту­пово перетворюється в густу зв'язану тістову масу.

Заміс. Термін "заміс" для макаронного тіста застосовується умовно. У тістозмішувачі макаронного шнекового пресу поперед­ньо змішують інгредієнти lief а до утворення крупиноподібної ма­си. Приготування тіста починається з дозування інгредієнтів.

В тісторозмішувальне корито борошно надходить з дозатора тонким шаром безперервно. Тут потік борошна при падінні зуст­річається з водою, яка надходить з другого дозатора в вигляді тонких струменів або бризків. З першого моменту зіткнення цих компонентів починається процес зв'язування води з колоїдами борошна та їх набухання.

Дозування борошна і води здійснюється живильниками у та­кому співвідношені, яке необхідне для забезпечення заданої ре­цептури і продуктивності.

Заміс тіста проходить безперервно, що забезпечує і безперерв­ну роботу дозаторів в тому ж режимі. В змішувачах шнекових

пресів одержують крихке тісто з різними розмірами частинок. Метою замісу тіста є не тільки рівномірний розподіл змішаних компонентів, але й забезпечення певних фізичних його властиво­стей, що зумовлюють високу якість готових виробів.

В сучасних макаронних пресах використовують багатоко-ритні тістозмішувачі з вакуумуванням тіста в процесі замісу. В першому кориті здійснюється інтенсивний попередній заміс тіста. В другому і третьому під розрідженням здійснюють кінце­вий заміс тіста і його вакуумну обробку.

В пресах фірми "Брайбанті" тістозамішувач також скла­дається з трьох або чотирьох відділів. В першому здійснюють по­переднє змішування компонентів тіста, в наступних — кінцевих заміс, а в останньому — вакуумування. В пресах фірми "Паван" створені дві місильні камери, і дві працюють під вакуумом. В пре­сах фірми "Бюлер" (Швейцарія) тістозамішувачі мають один відділ з вакуумним пристроєм в кінці камери, але в цьому відділені працюють два місильних органи шнекового типу. В двошнековому пресі "Актива" встановлено тістозамішувач, який має довжину Циліндричної камери 3 м.

В змішувачах шнекових пресів одержують порошкоподібне тісто в вигляді мілких крупинок або грудочок. Таке тісто зручне для безпосереднього пресування. Тому тістозамішувачі шнеко­вих пресів умовно відносяться до тістозамішувальних машин, так як вони не змішують тісто, а тільки рівномірно зволожують бо­рошно розбризкуючою водою. Подальша обробка тіста здійсню­ється в каналі шнекової камери преса, де його крихтеподібна ма­са під дією шнекової лопаті поступово ущільнюється і плас­тифікується, придбає структуру і властивості, що необхідні для наступного формування. В шнековій камері проходить заключна стадія формування структури макаронного тіста, що значно відрізняється від структури хлібного тіста.

Для приготування макаронного тіста необхідно витратити значну кількість енергії. Це можна зробити малими імпульсами протягом часу або значними дозами за короткий час.

Збільшення частоти обертання місильної лопаті веде до зміщення структури тіста. Це пов'язане з тим, що макаронне тісто після замісу уявляє собою трифазну дисперсну систему і роль твер­дої дисперсної фази виконують зволожені заминки — мучні круп­ки і крохмальні зерна. Дисперсійним середовищем є пластифікова­на клейковина, третьою газоподібною фазою є включене повітря.

Подібна гетерогенна система на відміну від гомогепої здатня ущільнюватись і зміцнюватись.

В залежності від вологості розрізняють три типи замісу тіста: твердий заміс тіста вологістю (28...29)%, середній заміс — во­логістю (29,5...31,0) %, м'який заміс — вологістю (31,5...32,5) %.

Найбільш розповсюджений середній заміс. Тісто при цьому замісі мілко грудкувате, достатньо сипке.

Вироби після пресування добре зберігають форму, не мнуться і не злипаються при розкладі і в насипу в кілько парів. При м'яко­му замісі — тісто пластичне, легко формується, вироби мають гладку поверхню, але повільно висушуються. При нижній гра­ниці вологи вироби скоріше висушуються, але мають гірший зовнішній вигляд

Тісто твердого замісу крихтоподібне, малозв'язане. Обробля­ти його тяжко, процес йде повільно, ніж при інших замісах. Ви­користовується рідко, тільки для виробів складної форми.

Тісто при м'якому замісі з великими грудками — погано за­повнює пресуючий шнек. Сирі вироби з нього легко мнуться, злипаються, витягуються. Тому застосовують його тільки для го­тування дуже гнучких виробів, які необхідно фігурно скласти в моток, бантик, "Ластівкине гніздо", тощо.

В залежності від асортименту виробів, кількісної і якісної клей­ковини борошна прийняті такі показники вологості тіста (в %):

Макарони підвісного сушіння — 31,0...32,5;

- Макарони діаметром від 6 мм і більше — 29,0...31,0;

- Макарони діаметром.менше 6 мм (касетне сушіння) — 29,5...31.5;

- Вермішель і локшина пресовані — 29,0...31,0;

- Фігурні вироби, рожки (пресовані) — 29,5...31,5. Температура помітно впливає на структурно механічні і рео­логічні властивості тіста, які в значній мірі визначають результа­ти пресування сирих виробів.

Температура тіста залежить не тільки від температури його компонентів, але й змінюється в тістозамішувачі і в шнековій ка­мері, де механічна енергія робочих органів тістозамішувача і пре­са майже цілком переходить в енергію теплоти за рахунок якої тісто додатково підігрівається. Крім того, шнекова камера може мати гріючий або охолоджуючий пристрої, які також вносять свої корективи в температуру тіста.

Відрізняють три типи замісу в залежності від температури во­ди: теплий заміс на воді з температурою (55...65) °С; гарячий —

на воді з температурою (75...85) °С і вище; холодний — з темпе­ратурою (20...25) °С.

Вакуумна обробка тіста. Вакуумною обробкою тіста дося­гається значний технологічний ефект, покращується реологічні ха­рактеристики сирих виробів і зовнішній вигляд продукції, зростає міцність, і сутгєво покращуються кулінарні властивості макаронів.

Якщо до або під час пресування з тіста не позбуто включення бульбашок повітря, то в сирих напівфабрикатах мілкі бульбашки повітря, які знаходяться під тиском при нагріванні під час сушіння розширюються і руйнують мікроструктуру виробу. Навіть візуально помітно, як не вакуумовані сирі макарони з іде­ально гладкого і жовтою поверхнею поступово під час сушіння дістають матовий відтінок, що подібний слабоматовому склу, усіяному мілкими білими краплинами. Причиною зміни кольору і зовнішнього виду макаронів є повітря, яке зберігається в масі тіста під час пресування у вигляді зтиснутих мікробульбашок, що розпушують структуру поверхні виробів при сушінні.

Після вакуумної обробки подібної зміни кольору і зовнішньо­го вигляду макаронів не спостерігається. Крім того, деаерація тіста покращує показники якості макаронної продукції: збільшує густину і міцність сухих виробів, покращує кулінарні власти­вості, тощо.

Формування макаронних виробів. Сьогодні використовують два способи формування макаронних виробів: пресування і штампування. Найбільше розповсюджено метод пресування.

Виробництво штампованих виробів також пов'язане з пресу­ванням. Стрічка тіста, з якої штампуються вироби складної про­сторової форми, виробляється методом пресування тіста через тонку щілину матриці макаронного пресу.

Пресування. Для формування макаронних виробів викорис­товують шнекові преси безперервної дії, невід'ємною конструк­тивною частиною яких є пристрої для безперервного готування тіста — тістозмішувачі.

Конструкцію преса для формування макаронів наведено на рис. 20.12. Він складається з дозуючого пристрою 5, тістомісни-ків, вакуумного тістомісильника 3, механізму вакуумного затво­ра 4, двох працюючих корпусів 2, з індивідуальними привдами l. Прес комплектується в залежності від призначення двома пресу­ючими ковшами для круглих матриць з механізмами для їх зміни, обдувочними пристроями та механізмом різання виробів для

кожної головки або тубусом 7 для прямокутних матриць 8 з ме­ханізмом їх зміни та обдувочним пристроєм 9.

Рис. 20.12 Прес для формування макаронних виробів Б 6-ЛПШ-1000

Компоненти тіста за допомогою спеціальних засобів в суворо визначеному об'ємі безперервно дозуються в місильну камеру тістозмішувача. Тут утворюється тісто, яке потім через отвори надходить у шнекову камеру пресу. Там воно підлягає інтенсивній механічній обробці зі сторони гвинтової лопаті шнеку, поступово ущільнюється, стає густою пружно-пластичною і в'язкою масою. Зформоване в шнековій камері тісто нагнічується далі в невеликий предматричний простір, який закінчується пресовою матрицею, через отвори якої випресовується тісто завдяки тиску, створеному в шнековій камері. Цей тиск розвивається внаслідок опору форму­ючих отворів матриці витіканню крутого макаронного тіста.

Величина його залежить від вологості і температури тіста швидкості пресування, площі живого перерізу отворів і їх конфігурації, характеру витікання тіста через отвори і ряду інших взаємозв'язаних факторів.

Форма виробів, що отримані пресуванням, залежить від конфігурації поперечного перерізу формуючих отворів матриці. Зустрічаються в основному два види отворів: суцільні і з вклади­шами з різновидною конфігурацією. Суцільні отвори дают нит-

коподібні вироби, а отвори з вкладишами — трубчасті. Вклади-ши своїми заплечниками (у одних заплечники в формі пір'я, розміщених під кутом 120°, в інших Т-подібні) опираються в за­крайки вхідної сторони отворів матриці. Довжина зпресованих ниток і трубочок може бути нескінченою, оскільки пресування шнеком здійснюється безперервно. Нитки ріжуться на частини у відповідності з видом виробів за допомогою спеціальних різаль­них механизмів. Основним робочим органом макаронного пресу, що визначає тип і вид макаронних виробів є матриця.

Шнекові макаронні преси завдяки підігріванню тіста до (45...50) °С дозволяють пресувати тісто з високою швидкістю, що ставить певні вимоги щодо якості матриць із бронзи, латуні або з пластмасовими вставками.

Температура тіста значно впливає на його реологічну по­ведінку та на колоїдні процеси і на біохімічні перетворення.

Температура макаронного тіста звичайно не превищує (45...50) °С. Перегріте вище (55...80) °С тісто поступово біліє, втрачає свою пластичність, стає рвучим і нееластичним. При пре­суванні такого тіста значно зростає робочий тиск, поверхність виробів стає грубошорсткою темною або мучнисто-білою по ко­льору, самі вироби легко обриваються під власною масою.

Сирі і готові з перегрітого тіста вироби нестійки при сушінні і зберіганні, вражені тріщинами, створюють лом і крихкість.

Низька температура тіста також небажана: затримує процес гідратації білків клейковини, тісто втрачає свою пластичність, стає більш пружним, а на поверхні сирих виробів збільшується шорсткість. Витрати енергії на пресування холодного тіста різко зростають.

Найкращі властивості тісто досягає в діапазоні температур (50...55) °С. Воно стає максимально платстичним, поверхня виробів залишається гладкою або злегка матовою при значном збільшені швидкості пресування. Продуктивність пресу зростає без збільшен­ня витрат енергії на пресування. Це впливає і на підвищення якосіі готових виробів: зростає їх міцність, скловидність у зломі, відмінний стан поверхні не маскує властивий приємний жовтий або кремовий колір, при варці зберігає пружну консинстенцію.

Обробка сирих виробів включає обдувку їх повітрям для під-сушки, розрізання за заданою довжиною і розклад на пристрої для сушіння. Мета цієї сукупності операцій заключається у підго­товці маси випресованих виробів до більш довгої і відповідної

стадії виробництва — сушіння. Якість обробки сирих виробів в значній мірі визначають результати сушіння.

Сирі вироби для швидкої підсушки їх поверхні обдуваються повітрям з метою зниження пластичності і придания їм пруж­ності і стійкості до деформації, особливо до злипання і закрив­лення. Для більшості виробів виконання операції розрізання за­стосовують обдувку струменем повітря перпендикулярно волок­нам виробів. При розрізанні на підвісі вермишелі і локшини для отримання більш прямих виробів краще обсушування вести піддувкою повітря вздовж волокон на визначеній довжині.

Обсушку проводять повітрям, яке відбирається з приміщення цеху. Не можна обдувати вироби холодним повітрям, оскільки на охолоджених виробах можлива конденсація вологи. Обдувку потрібно вести так, щоб не виникало розтріскання поверхневого шару виробів.

Тістомісильники уявляють собою два корита з нержавіючої сталі в яких тісто перемішується горизонтальними обертальними валами 3 лопатами. Вакуумний тістомісильник встановлено над пресуючими корпусами перпендикулярно осям верхніх корит. Пароповітряна суміж відсмоктується з третього корита за допо­могою вакуум-насоса через фільтр. Пресуючі корпуси розташо­вані перпендикулярно вакуумному кориті. Обдувочні пристрої складаються із відцентрового вентилятора з повітропроводом з роздільними каналами.

Для прикладу на рис. 20.13. та 20.14 наведено конструкції мат­риць для формування локшини і вермішелі (суцільні вироби) та для формування трубчастих виробів. Остання матриця з вклади­шами завдяки яким утворюється порожнина в трубчатих виробах.

Універсальний ріжучий механізм (УРМ) зображено на рис. 20.15 який складається з огородження приводу 1 рами 2, еле­ктродвигуна 3 з варіатором, трьохступеневої коробки швидкос­тей 4, кронштейна 6, ножової головки 7 та її огородження 8.

Розрізання та розкладка виробів. Призначені для отримання продукту визначеної довжини, обумовленої стандартом. Довгі макаронні вироби підвісного сушіння розрізають ріжучими при­строями саморозвішувань, а вироби для касетного сушіння — за допохМогою спеціальних розкладних ріжучих машин.

Від якості розрізання і розкладання залежать такі важливі по­казники, як продуктивність сушільного устаткування, витрат си­ровини і якість виробів. При пресуванні макаронів під матрицею

досягають довжини (1,5...2,0) м, потім їх ріжуть вручну або ме­ханізованим способом.

Короткорізані вироби — вермишелі, локшину, ріжки фігурні вироои, супові засипки — ріжуть спеціальними механізмами з од­ним аоо декількома ножами, які зрізують вироби безпосередньо при отворі матриці або на підвісі на деякій відстані від матриці Швидкість руху, кількість ножів і спосіб різання змінюють в за­лежності від виду виробів.

Вермишель і локшину ріжуть на деякій відстані від матриці після того як вироби при обдувці трошки підсохнуть. Це різання треоа здійснювати в комплексі з підсушкою сирих виробів мето­дом просочування повітря вздовж волокон.

Розкладкою забезпечується при сушінні рівномірний доступ повітря до всіх частин великої маси висушуємої продукції.

Транспортування короткорізаних сирих виробів від місця їх формування до сушарок здійснюється пневмотранспортом або

самопливом по похилих поверхнях. Якщо виробництво розміщу­ється на одному поверсі або сушарки знаходяться на верхніх по­верхах, а преси — внизу, пневматичний транспорт застосо­вується для переміщення сирих виробів мілкого асортименту (вермишелі, локшини, супових засипок, тощо) на сушіння. З тех­нологічної точки зору це не тільки деяке підсушування продукту, а і викллючення зклейки на окремих частинках продукту. Пнев­матичні пристрої звичайно працюють за нагнічувальною схе­мою, оскільки при цьому нема потреби пропускати матеріал че­рез шлюзовий затвор і нема загрози для некопичення пилу.

Довгі вироби для сушіння в підвісному стані розміщуються рівними рядами на бастуни за допомогою машин-автоматів, са-морозвісів, які входять в склад поточних ліній.

При вироблені макаронів на пресах з круглими матрицями за­стосовують касетну сушарку із здвоєними дерев'яними касетами довжиною 500 мм з щілинами на бокових стінках і столи. Як тільки довжина волокна досягає 1,5...2,0 м, під нього підкочують стіл із вложеними на нього касетами і все волокно вручну відріза­ють близько матриці. Потім через щілину касет розрізають во­локна на частини довжиною 250 мм.

Застосовують різні види механізації розрізання і розкладки трубчастих виробів при касетній сушці.

Для різки всіх видів коротких макаронних виробів, випресо-ваних через круглу матрицю застосовують універсальний ріжу­чий апарат. Зрізані макаронні вироби висипаються по направле­них лотках на стрічку транспортера. Ріжучий апарат є пересув­ним, встановлюється під пресом в напрямляючі і за допомогою повертальних колес легко пересувається.

Сушіння є завершальним етапом виробництва макаронних ви­робів. Ефективним методом керування процесом сушіння є регу­лювання параметрів самого об'єкту сушіння. Тому для наукового обгрунтованого режиму сушіння в першу чергу необхідно знати властивості висушуємого матеріалу. Для запобігання зкривлення і розтріскування слід прагнути до рівномірного сушіння виробів як за його розрізом, так і за його довжиною. Зразковим режимом буде такий, при якому внутрішній потік вологи не буде відстава­ти від вологовіддачі з поверхні виробів. Здійснити такий режим дуже складно, оскільки при сушінні в масі виробів утворюється значний градієнт вологості, при якому подача вологи з глибин­них шарів значно менше від випаровуємо!' з поверхні виробів. То-

му дуже важливо підтримувати таку велечину градієнту, при якій інтенсивність сушіння була б найбільшою.

При сушінні макаронного тіста застосовують таке правило: поки тісто пластично, його можна сушити швидко (напруга і обу­мовлене ним розтріскування можуть не спостерігатися, навіть як­що різниця вмісту вологи в центрі і на поверхні значна).

Для сушіння макаронних виробів найбільш розповсюджений трьохстадійний, або пульсуючий режим: сушіння повітрям з постійною сушильною спроможністю, сушіння повітрям зі змінною сушильною спроможністю, сушіння з попередньою тер­мообробкою сирих виробів. В кожному режимі основна мета — не допустити винекнення небезпеки для розтріскування виробів.

Трьохстадійний режим сушіння складається з трьох етапів, або стадій. Перша стадія — попереднє сушіння. Його метою є стабілізування форми сирих виробів, попередження закісання, пліснення і витягування. Підсушування триває від 0,5 до 2 годин і ведеться при порівнянно жорстких режимах. Протягом цього часу виділяється від однієї третини до половини вологи від тієї, що повинна бути вилучена з макаронних виробів.

Таке інтенсивне знєводження порівняно короткий час можли­ве лише на першій стадії сушіння, коли макарони ще пластичні і не виникає загрози їх розтріскування.

Друга стадія називається відволоженням. Підвищення віднос­ної вологості повітря добиваються ром'якшенням шкірки — зволо­ження поверхневого шару, в результаті якого знижується градієнт вологості і розсмоктується напруга, яка виникла на першій стадії. Цей процес краще проводиться при порівняно високих температу­рах і відносної вологості повітря, при яких швидкість дифузії воло­ги збільшується, а відволоження скорочується.

Третя стадія — кінцеве сушіння — проводиться при м'якому ре­жимі, оскільки вироби знаходяться в області пружних деформацій. В цей період швидкість випаровування вологи з поверхні повинна бу­ти однакова з швидкістю її підводу із внутрішніх шарів до зовніш­ніх. На цьому стані сушіння звичайно чергується з підволоженням.

Сушарки ВВП для сушіння макаронних виробів зображені на рис, 20.15, а лоткові сушильні касети на рис. 20.16. Сушарка уяв­ляє собою камеру І відкриту з одного боку для завантаження ка­сет з виробами. У верхній зоні розташований кожух 3 на якому встановлено реверсивний вентилятор 4 з електродвигуном і ко­лектор для спрямування течії повітря у вертикальний канал 6.

Рис. 20.16. Сушарка ВВП

Рис. 20.17. Лоткові сушильні касети: а — дерев 'янна подвійна; б — металева одинарна

Тристадійний режим сушіння отримав значне розповсюджен­ня в Італії. Тут він склався історично в ті часи, коли сушіння про­водилося в натуральних умовах при чергуванні підсушки на сонці і відволоженням у підвалах. Пізніше цей режим був обгрунтова­ний теоретично і знайшов застосування в промислових умовах.