Пищевая ценность хлебобулочных изделий

N+R+S

R/S=SN/RN R/N=SN/RS

Следствие 1 Если при попарном смешении нескольких систем получается одна и та же система N, то прямые, соединяющие точки попарно  смешиваемых систем, пересекаются в  одной точке N. Так, систему N можно  получить смешением систем R и S или L и .F. Правило рычага.

Следствие 2 Если при попарном удалении (вычитании) различных систем получается одна и  та же система, то прямые, соединяющие  точки попарно вычитаемых систем, пересекаются в одной точке. Так, если из системы N удалить систему F , то получим систему L . При этом F/N=NL/FL.

Следствие 3. Если имеется раствор F, состоящий  из компонентов А и В, то любые  смеси, составленные из раствора F и  растворителя L, будут находиться на прямой FL .Точки и отвечают экстракту  и рафинату , полученным соответственно из экстрактного S и рафинатного R растворов.

Расчет однократной  экстракции

Исходное  сырье — смесь компонентов  А и В отвечает точке F . Проведем однократную экстракцию. Если концентрация растворителя в смеси будет x_LN, то получим точку N , на пересечении этой горизонтали с прямой FL, так как на основании следствия 3 все смеси сырья F и растворителя L находятся на прямой FL. Через точку N проводим коноду RS , которая определяет точки R— рафинатного и S-экстрактного растворов.

При удалении растворителя из экстрактного раствора S получаем экстракт Э. Точка Э лежит  на пересечении прямой LS со стороной АВ треугольника. Аналогично на пересечении  прямой LR со стороной АВ определяем точку  Р , характеризующую состав получаемого  рафината. Концентрации растворителя в экстрактном x_LS и рафинатном x_LR растворах определяются горизонтальными линиями, проведенными из точек S и R до пересечения со стороной АL треугольника.

Можно определить все основные показатели работы процесса однократной экстракции.

Расход растворителя

откуда 

Выход рафината Р

Выход экстракта  Э

Э=F-P

16.4 Расчет противоточной  экстракции

Для получения  высоких выходов и качества целевых  продуктов применяют противоточную  экстракцию (рисунки 16.1 и 16.3) . В этом случае растворитель движется противотоком по отношению к сырью, обеспечивая  постепенное обогащение экстрактного раствора нежелательными компонентами, которые удаляются из рафинатного  раствора. В итоге рафинатный раствор  будет иметь требуемый состав без дополнительного подвода  растворителя как при многократной экстракции.

Для каждой i- ступени экстракции уравнение материального баланса имеет вид:

( 69)

или: 

( 70)

Аналогичные уравнение балансов можно записать для каждого компонента система  А, В, L . Прямые, проходящие через точки каждой пары встречных потоков: S  и F, S₂ и  R ...  L и R - образуют пучок прямых, пресекающихся в одной точке М . Эти линии называются рабочими линиями, т.к. они связывают потоки, встречающиеся в любом произвольном сечении.

Поскольку положение  точек L и R, S и F  известно, то может быть найдено и положение полюса М на пересечении продолжения прямых  FS и RL Потоки F и S = S₁ связаны рабочей линией. Положение точки  S определяется из общего материального баланса системы при заданном качестве получаемого рафината P и расходе растворителя, отвечающего точке  N.

Потоки  R₁ и S=S₁ относятся к равновесным, и их место на треугольной диаграмме определяется конодой R₁S . Потоки  R₁ и S₂ - встречные, т.е. их точки лежат на рабочей линии R₁M  . Пересечение прямой R₁M с бинодальной кривой дает S₂ - экстрактного раствора, стекающего со второй тарелки. Продолжая указанные построения с использованием рабочих линий и конод, получим, в конце концов, требуемый состав экстрактного раствора. Как следует из приведенных построений, число полученных конод определяет число теоретических тарелок.

Увеличение  расхода растворителя вызывает перемещение  точки N вверх. При максимально возможном расходе растворителя точка  N займет положение N₂ , так как при дальнейшем увеличении расхода растворителя точка N выйдет за пределы двухфазной области, и процесс экстракции прекратится. Следовательно, максимальный расход растворителя равен:

( 71)

Минимальный расход растворителя определяется из следующих соображений. При заданных составах рафината  P и сырья F уменьшение расхода растворителя вызовет перемещение точки N по линии LF вниз. В связи с этим точка S переместится вправо по верхней ветви бинодальной кривой, а полюс М будет удаляться от вершины  L . Угол, образованной рабочей линией FM  и конодой, уменьшится. Минимальный расход растворителя будет отвечать такому положению полюса М’, при которой крайняя рабочая линия совпадает с ближайшей конодой. В этом случае потребуется бесконечное число тарелок. Минимальный расход растворителя равен:

( 72)

x _Lmin определяется точкой N₁ системы.

Фактический расход растворителя равен обычно:

( 73)

Гидротермическая  обработка зерна в технологическом  процессе

Воздействие на продукт водой и теплом называют гидротермической обработкой. При сортовом помоле зерна и при получении круп отделить частицы оболочек от эндосперма чрезвычайно трудно, поскольку их структурно – механические свойства отличаются незначительно. При помощи гидротермической обработки стремятся  усилить различие свойств оболочек и эндосперма. С помощью гидротермической обработки увеличивается различие свойств частей зерна по вязкости (в мукомольном производстве оболочку стремятся получить вязкой, а эндосперм  – хрупким; в крупяном производстве наоборот). Кроме того, комплекс мероприятий  по воздействию на зерно теплом и  водой позволяет улучшить биохимические  свойства и, в конечном итоге, хлебопекарные  качества муки. В комбикормовой промышленности отдельные виды зернового сырья  далеко не в полной мере усваиваются  животными. Гидротермическая обработка  таких зерновых культур позволяет  повысить питательную ценность комбикормов  и их усвояемость. На современных  мукомольных предприятиях применяют  два метода гидротермической обработки: холодное и скоростное кондиционирование. При этом на отдельных предприятиях и климатических зонах имеют  место некоторые отличия. Так  в районах с холодным климатом зерно перед поступлением на машины зерноочистительного отделения  мельницы подогревается, тогда как  при умеренном и тёплом климате  этого не делают. Однако в целом  придерживаются отработанных схем. Наиболее распространённые варианты схем скоростного и холодного кондиционирования и применяемые для этого машины приведены на рис. 16.1. и 16.2. При этом указаны наиболее распространённые машины, выполняющие те или иные операции.       Рис. 16.1 - Схема холодного  кондиционирования      Рис. 16.2 - Схема скоростного  кондиционирования. В процессе скоростного  кондиционирования зерно обрабатывается паром в сочетании с мойкой в холодной воде. Благодаря такому резкому воздействию на зерно, его  свойства изменяются быстро, и необходимая  продолжительность отволаживания  значительно сокращается. Это позволяет  уменьшить размеры бункеров для  отволаживания. Несмотря на это, в последнее  время наибольшее распространение  получил метод холодного кондиционирования. Основным достоинством этого метода является возможность обойтись без  применения пара и соответствующего для этого оборудования.

 
 
 
 
 
 
 

Гидротермическая  обработка зерна.  

Бабич М.Б. - генеральный  директор, К.т.н., Каминский  В.Д. - инженер, Калиниченко  В.Н. - инженер НПО  «АГРО-СИМО-МАШБУД»  

Гидротермическая  обработка зерна (ГТО) перед его  шелушением оказывает благоприятное  воздействие на технологические  свойства зерна его питательную  ценность и потребительские достоинства  крупы.

Так например, одним  из недостатков риса является хрупкость  и чувствительность его к влаге  и температуре, что вызывает трещинообразование в ядре и в конечном итоге снижение выхода целой крупы. Нарушение режимов  сушки риса после уборки, перемещение  при транспортировке, климатические  условия выращивания приводят к  росту трещиноватости ядра, что усложняет  переработку риса.

Единственным способом, позволяющим снизить выход дробленого ядра, является водно-тепловая обработка  зерна, включающая: предварительное  увлажнение, для протекания процессов  набухания белково-углеводного комплекса  и последующую стадию пропаривания зерна, вследствие чего происходит «цементация» ядра.

Увлажнение проводят с использованием моечной машины, в связи с чем, повышается эффективность  выделения сорной примеси, исключается  камнеотделительная машина и при  этом на первой ступени происходит увлажнение зерна.

Важным является тот  момент, что в результате контакта зерна с водой происходит механический «захват» воды и дальнейший контакт  с водой не приводит к дополнительному  увлажнению зерна (ядра). Для равномерного увлажнения ядра и проникновению  влаги вглубь необходима отлежка  зерна. Кратковременный контакт  зерна с водой приводит к меньшему растворению пигментов и проникновению  вглубь ядра, что сохраняет цвет крупы. Общая длительность отволаживания  достигает в нашем случае до 3 ч, что обеспечивает достижение заданной влажности ядра.

Улучшение технологических  свойств зерна происходит под  воздействием дальнейшей операции пропаривание и сушки, которые изменяют структурно-механические и физико-химические свойства зерна.

За счет клейстеризации крахмала и денатурации белков происходит соединение крахмальных набухших зерен, что «закрывает и склеивает» трещины  в ядре.

На изменение цвета  крупы оказывает также влияние  режимы пропаривания, что связано  с образованием продуктов, способных  реагировать между собой - редуцирующих сахаров и продуктов их расщепления  и аминных групп (белки и аминокислоты), обуславливающие протекание сахароаминных  реакций. Эта реакция называется мелаидинообразования (реакция Майяра), следует также отметить, что реакция  взаимодействия сахаров может протекать  не только с аминокислотами, но и  с аммиаком, пектидами и белками. На интенсивность реакции Майяра оказывает влияние жесткость  режимов пропаривания и степень  нагрева ядра, чем выше температура  нагрева, тем больше изменение цвета  ядра, что связано с тепловым гидролизом указанных веществ и их количественным увеличением. Указанное обстоятельство является ограничительным условием при выборе режимов пропаривания, использование которых не приводит к изменению цвета ядра.

Следующей, не менее  важной операцией является сушка, которую  на первой стадии можно проводить  при высоких параметрах агента сушки (до 200°С), а на второй заключительной стадии температура агента не должна превышать 65...70°С. После сушки на выходе зерно охлаждают.

Ядро становится стекловидным и твердым. При этом значительно  увеличивается механическая прочность  ядра, а просушенные цветковые  пленки становятся хрупкими и легко  отделяются. В результате увеличиваются  коэффициенты шелушения, уменьшается  дробление ядра, возрастает производительность шелушильных машин при снижении удельных затрат энергии на процессы шелушения.

Применение указанных  операций в процессе переработки  ядра риса приводит к тому, что он практически не дробится, выход дробленой  крупы при наихудших условиях не превышает 2,0%. Следует отметить, что указанные результаты достигаются  независимо от трещиноватости исходного  зерна.

Полученная крупа  при использовании указанного способа, наряду с существенным увеличением  выхода целой крупы (для базисного  зерна выход крупы составляет 63...65%), меньше разваривается, каша получается более рассыпчатая и более  ароматная.

Таким образом, общий  выход крупы из зерна прошедшего гидротермическую обработку больше на 4-8 % чем из зерна не подвергавшегося  такой обработке, а выход дробленого ядра уменьшается на 6-10%. Это актуально  для всех пленчатых культур, и  для риса, и для овса, и для  ячменя

Однако отдельно и  особо хотелось бы отметить значительное повышение биологической ценности за счет проведения ГТО, позволяющей  сохранить витамины и минеральные  вещества присутствующие в верхних  слоях ядра и которые теряются обычно в результате шелушения и  шлифовки. При проведении процессов  увлажнения и пропаривания зерна  значительная часть витаминов, минеральных  и ароматических веществ растворяется и мигрирует под избыточным давление вместе с паром с периферических цветочных оболочек вглубь ядра.

Такой метод позволяет  существенно повысить потребительские  достоинства и пищевую ценность рисовой, овсяной и ячневой крупы. Влияние ГТО риса на содержание витаминов  в крупе (мг/кг) см. табл.  

Продукт В 1 В 2 Р Р Е Рис сырец 3,55 0,66 55 15,25 Рис крупа  0,65 0,26 18,00 следы Рис крупа  из зерна прошедшего ГТО 2,5-3,2 0,35-0,41 40,0-42,1 8,2