УДК 532.135.

КОНТРОЛЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕКСТУРЫ ПЛОДОВ ФРУКТОВ И ОВОЩЕЙ И ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ НИХ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫМ СПОСОБОМ СУШКИ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ

ЧЕРНЫХ1 Валерий Яковлевич, ГОДУНОВ2 Олег Александрович, ГУСТИНОВИЧ2 Василий Григорьевич

1 - ФГАНУ Научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности, 107553, Москва, ул. Большая Черкизовская, дом 26а, polybiotest@rambler.ru

2 - ООО «НПФ АгроПромРесурс», 129323, г.Москва, ул.Седова, д15, корп.2.

CONTROL OF TEXTURE PARAMETERS OF FRUITS AND VEGETABLES AND RECEIVED FROM THEM USING THE THERMALOBILE METHOD OF DRYING POLYDISPERSED POWDERS

Chernykh V. Ya., Godunov O.A., Hustsinovich V.G.

Abstract:A complex method for the estimation of the apple, red carrot and table beet texture and the rheological properties of the polydisperse powders obtained from them using disintegration-convection dryer DKS-1TL which makes it possible to remove moisture from the agricultural raw materials by a thermolabile method is developed. The created methodology for assessing the rheological behavior of fruits and powders provides the use of the texture analyzer "Structurometer ST-2".

Key words: apple, carrot, table beet, texture parameters and rheology of fruits, roots and powders

Ключевые слова: яблоко, морковь, столовая свекла, показатели текстуры плодов и реология порошков

     Среди факторов здорового питания, предопределяющих работоспособность и активное долголетие человека, важнейшая роль принадлежит полноценному и регулярному снабжению его организма необходимыми витаминами, макро – и микроэлементами, пищевыми волокнами и другими незаменимыми пищевыми веществами, которые не синтезируются организмом человека и могут поступать только с пищей.

     Весь мировой и отечественный опыт убедительно свидетельствует о том, что наиболее эффективным и экономически доступным способом кардинального улучшения обеспеченности населения макро - и микронутриентами является производство пищевых продуктов на основе рецептурных компонентов, получаемых из овощей, фруктов, ягод, зелени и другого растительного сырья.

    Технологиями хлебобулочных, кондитерских и пищеконцентратных изделий на основе продуктов переработки сельхозсырья и дикоросов занимались как отечественные, так и зарубежные ученые: Корячкина С.Я., Магомедов Г.О., Пащенко Л.П., Пучкова Л.И., Дубцов Г.Г., Вертяков Ф.Н., Остриков А.Н., Родичева Н.В., Черных В.Я., Годунов О.А., Густинович В.Г., J. Pongjanta, G. Schleining и др.

     В разработанных технологиях использовалось пюре или концентрированное пюре, а также полидисперсные порошки из моркови, столовой свеклы, яблок, тыквы, кабачка, облепихи, клюквы и другого сельхозсырья и дикоросов.     

     Использование пюре или концентрированного пюре, содержащих от 85 до 90% влаги приводило к ощутимым транспортным затратам, а самое главное к невозможности использования его в некоторых технологиях пищевых продуктов.

     Порошки, получаемые с помощью распылительных сушилок имеют ограниченный ассортимент (это молочные продукты) и большого распространения не получили из-за громоздких сушильных установок и ненадежности работы распылительных форсунок при использовании некоторых видов растительного сырья, а порошки, производимые с помощью сублимационного способа сушки оказались недоступными по своей стоимости для производства пищевых продуктов массового потребления.

     Технологии порошков, предусматривающие использование инфракрасного способа сушки измельченного в стружку сырья не обеспечивали должной сохранности исходного химического состава овощей, фруктов, ягод зелени и т.п. и к тому же эти технологии являются очень энергоемкими.

     При существующей проблеме сохранения ресурсов и качества сезонно выращиваемого растительного сырья возникает необходимость разработки и внедрения высоко рентабельной инновационной технологии его переработки в виде полидисперсных порошков с максимальным сохранением пищевых веществ, содержащихся в исходном сырье.

     Поэтому, разработка современной инновационной технологии производства полидисперсных порошков из различных видов растительного сырья, обладающего различными показателями текстуры, с максимальным сохранением его макро – и микронутриентов является актуальной задачей для многих отраслей пищевой промышленности.

     Целью настоящей работы является разработка методов оценки показателей текстуры плодов и корнеплодов, на примере, яблок, моркови и столовой свеклы, а также реологических свойств полидисперсных порошков, полученных с помощью дезинтеграционно-конвективной сушилки ДКС-1ТЛ, реализующей термолабильный способ удаления влаги из исходного растительного сырья.

     Показатели текстуры фруктов и овощей позволяют учитывать их сортовые особенности (генетические) и почвенно-климатические особенности выращивания (фенотипические) и, после уборки устанавливать длительность и условия хранения, а также предопределять способ и режим дезинтеграции плодов и корнеплодов перед сушкой.

     В результате исследования показателей текстуры плодов фруктов и овощей: прочности кожуры и твердости плода с помощью информационно-измерительной системы (ИИС), включающей прибор «Структурометр СТ-2» (см. рисунок 1а) была разработана методика, основанная на определении кинетики изменения усилия нагружения на инденторе «Цилиндр Ø2» при внедрении его в яблоко, морковь или столовую свеклу со скоростью 0,5мм/с на глубину, равную радиусу плода или корнеплода после касания их с усилием 7г и установлении прочности (Fкож, г) и толщины (dкож, мм) кожуры и твердости плода (Fпл, г). Операция измерения осуществляется по диаметру, расположенному по середине высоты или длины плода или корнеплода в четырех равноудаленных точках, при поворачивании продукта на 90º. 

    Диаграммы нагружения (см. рисунок 1) позволяют также интепретировать какое количество колец присутствует в столовой свекле и какова их прочность и толщина, какова толщина сердцевины у красной моркови и какова её прочность Производство порошков осуществляли с использованием дезинтеграционно- конвективной сушилки «ДКС-1ТЛ», представленной на рисунке 2. Измельчение и сушка растительного сырья происходила одновременно при температуре не превышающей 35- 40ºС.

Рисунок 2 – Дезинтеграционно-конвективная сушилка «ДКС-1ТЛ»

     Эффективность термолабильного способа удаления влаги в ДКС-1ТЛ (при переработке красной моркови в порошок) сравнивали с сублимационным способом сушки, для чего устанавливали содержание микронутриента - β-каротина, в морковных порошках, полученных из одной и той же партии моркови этими двумя способами сушки. Исследования показали, что в порошке моркови, полученным термолабильным способом сушки (в ДКС-1ТЛ) содержание β-каротина составило 79,1мг на 100г (св) продукта, а в порошке моркови, полученным сублимационным способом сушки (в лиофильной сушилке «Labconco») – 76,4мг на 100г (св). Это говорит о высокой эффективности разработанной инновационной технологии получения порошков из растительного сырья. Качество или технологические свойства любых полидисперсных порошков обусловлены их гранулометрическим и химическим составом. Поэтому на рисунке 3 приведены гистограммы распределения частиц порошка яблока, моркови и столовой свеклы в % от общего числа частиц, которые были построены с помощью прибора «Гранулометр ГИУ-1».

     Анализ гистограмм показал, что среднеэквивалентный диаметр частиц анализируемых порошков яблока, моркови и столовой свеклы лежит в диапазоне от 70 до 95мкм, что очень близко к критической точке среднеэквивалентного диаметра частиц, например, пшеничной муки высшего сорта (100-110мкм), что будет способствовать получению готовых мучных смесей со стабильными технологическими свойствами, исключающими, например, их расслаивание при транспортировке и дозировании в процессе производства пищевых продуктов. Реологическое поведение порошков было оценено по параметрам их прессования также с помощью прибора «Структурометр СТ-2» (см. рисунок 4). 

Рисунок 4 – Изменение усилия нагружения при прессовании порошков из яблок, красной моркови и столовой свеклы

     При одинаковом насыпном объёме овощных порошков и фиксированном усилии нагружения (F=60Н) величина деформации порошка моркови при прессовании оказалась на 40% больше, чем у двух других. Это предположительно можно объяснить тем, что при сушке морковной стружки удаляемая влага в большей степени разуплотняет её волокнистую структуру.

     Полный перечень физико-химических характеристик порошков яблока, красной моркови и столовой свеклы представлен в таблице 2.

Таблица 2 – физико-химические характеристики порошков яблока, красной моркови и столовой свеклы

Таким образом, на основании проведенных исследований предлагается методология комплексной оценки физико-химических характеристик как плодов фруктов и овощей, так и полидисперсных порошков получаемых на их основе.

Литература

     1. Черных В.Я., Родичева Н.В. Технология приготовления пшеничного хлеба с внесением морковного и тыквенного порошков // Хлебопечение России. 2012. - №4. - С.16-19.

     2. Родичева Н.В., Черных В.Я. Технология ржаного хлеба с использованием порошка из столовой свеклы // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2012. - №8. – С.53-55.