ПИЩЕВЫЕ КОНЦЕНТРАТЫ

СУХИЕ ПРОДУКТЫ ДЕТСКОГО И ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ

Сухие продукты детского и диетического пита­ния представляют собой злаковые и овощные порошки, выпус­каемые в чистом виде или в смеси с молочной основой, сахаром и крахмалом.

В качестве молочной основы используют сухое цельное мо­локо или сухое молоко, предварительно до сушки обогащенное растительным жиром, витаминами, растворимыми в жире, и ми­неральными солями.

Пищевая ценность и классификация продуктов детского и диетического питания

Продукты для детей раннего возраста должны, ^ кроме достаточной пищевой ценности, удовлетворять особым ; требованиям, которые предъявляются к ним в связи со своеоб - ' разием организма ребенка. Известно, например, что коровье мо - і локо под действием сычужного фермента свертывается в желуд - I ке в плотный сгусток, который не в состоянии переварить фер - ч менты желудочно-кишечного тракта ребенка в первые недели ■ жизни.

Добавление в коровье молоко веществ, обеспечивающих свер­тывание казеина молока с образованием мелких, нежных сгуст­ков, облегчает усвоение молока организмом ребенка. В качестве такой добавки используют отвары круп или специальную (дие­тическую) муку из этих круп.

Так как в отварах круп пищевые вещества находятся в более подготовленной форме для усвоения их организмом человека, чем в муке из этих круп, то для детей раннего возраста готовят молочные смеси с крупяными отварами, а продукты с диетичес­кой мукой рекомендуют применять только для детей с трехмесяч­ного возраста.

Химический состав сухих крупяных отваров и диетической муки (на сухое вещество), изготовленных из рисовой, гречневой и овсяной круп, приведен в табл. 23 (по данным Г. С. Коробки - ной).

Как видно из данных таблицы, химический состав сухих от­варов и диетической муки различается незначительно. Но физи­ческое состояние веществ в них неодинаково. Крахмал в отва­рах полностью клейстеризован и частично подвергнут гидролизу

До образования декстринов. Пектиновые вещества полностью пе­реведены в растворимую форму. Межклеточные перегородки раз­рушены. Вещества, не способные растворяться в воде или давать с водой клейстер, в процессе технологической обработки отделе­ны и удалены. Таким образом, более нежная структура сухого крупяного отвара дает возможность применять молочные смеси с отварами для прикорма детей с более раннего возраста.

Между тем молочные смеси, приготовленные на сухих крупя­ных отварах, по своему химическому составу близки к молочным смесям, приготовленным на диетической муке, что видно из дан­ных Г. С. Коробкиной (табл. 24), по калорийности они также сходны между собой.

Это обстоятельство дает возможность начиная уже с трехме­сячного возраста ребенка рекомендовать для его прикорма мо­лочные смеси с мукой.

Сухие молочные каши по химическому составу и калорийно­сти также близки к молочным смесям, хотя их рецептура не­сколько отличается.

Химический состав молочных каш (в %) приведен в табл. 25 (по данным того же автора).

Высокую пищевую ценность имеют и плодово-овощные порош­ки. При правильной организации технологического режима про-

Изводства в плодовых и овощных порошках сохраняются все ос­новные пищевые вещества, в том числе и витамины. Пектиновые вещества, находящиеся в плодах и овощах в виде нерастворимо­го в воде протопектина, при термической обработке сырья и суш­ке его переходят почти целиком в растворимый пектин, что очень важно для усвояемости.

В табл. 26 приведен химический состав (в пересчете на аб­солютно сухое вещество) некоторых плодовых и овощных порош­ков (поданным ВНИИКОПа).

В зависимости от состава и назначения сухие продукты дет­ского и диетического питания разделяются на семь групп.

К первой группе относят молочные смеси с отварами. Эти смеси предназначены для детей с двухнедельного возраста.

Вторая группа включает молочные смеси с диетической мукой. Они предназначены для детей в возрасте от трех месяцев и стар­ше.

К третьей группе относят молочные каши. Их можно исполь­зовать для питания детей с пятимесячного возраста.

В четвертую группу входят кисели на молоке или плодово - ягодном порошке. Их можно давать детям с шестимесячного воз­раста.

Пятая группа продуктов включает различные виды диетиче­ской муки. Эти продукты предназначены для приготовления сме­сей или каш в домашних условиях.

К шестой группе относят диетическую муку витаминизиро­ванную (смесь муки с витаминами В, В2 и РР). Рекомендуется для детей с шестимесячного возраста и для диетического пита­ния.

К седьмой группе относят порошкообразные овощные супы, которые рекомендуют для питания детей с девятимесячного воз­раста.

Названия сухим продуктам детского и диетического питания присваивают в зависимости от группы, указывая наименование отвара или муки, например «Молочная смесь с рисовым отва­ром», «Молочная смесь с гречневой мукой», «Каша манная», «Кисель молочный», «Суп из кабачков с мясом».

На этикетке этих продуктов должна быть надпись: «Для дет­ского н диетического питания». Указывается также способ упот­ребления продукта.

Добавление в коровье молоко отваров круп или диетической муки, как указывалось выше, облегчает переваривание казеина, ко не дает продукт, идентичный по составу женскому молоку.

Для нормализации соотношения между белками, жирами и углеводами в соответствии с содержанием их в женском молоке необходимо увеличить в коровьем молоке количество жиров, до­бавляя растительное масло, а также углеводы. Кроме того, в смесь надо ввести жиро - и водорастворимые витамины и мине­ральные соли. В связи с этим готовят специальную молочную ос­нову (см. ниже).

На специальной молочной основе изготовляют молочные сме­си, которым присвоено групповое название «Малыш», например «Молочная смесь с овсяной мукой «Малыш». В этих смесях од­ним из компонентов является диетическая мука, подвергнутая специальной обработке.

На такой же молочной основе изготовляют молочную смесь «Малютка», в состав которой вместо диетической муки входит декстрин ■— мальтоза.

Молочные смеси «Малыш» и «Малютка» можно отнести к первой группе приведенной выше классификации.

Смесь «Малютка» можно применять с первого дня жизни ребенка и до двухмесячного возраста, смеси «Малыш» — с од­номесячного возраста и до шестимесячного.

Производство обезвоженных отваров круп

Обезвоженные отвары изготовляют из рисовой, гречневой и овсяной круп.

Технологическая схема производства обезвоженных отваров представлена на рис. 56.

Крупу (рисовую, гречневую, овсяную) очищают от примесей на зерновом сепараторе 1 и через автовесы 2 направляют в зер-

Номоечную машину 3. Овсяную крупу после мойки расплющива­ют на плющильном станке 4 и насосом 5 подают в варочный ап­парат 6, где заливают 8—10-кратным объемом воды. Гречневую и рисовую крупы направляют в варочный аппарат без плюще­ния.

Разваренную крупу насосом 7 подают на строенную проти­рочную машину 8, где отделяют мезгу, которую сушат на вальцо­вой сушилке и реализуют как отходы.

Полученный после протирки жидкий отвар гомогенизируют, пропуская через гомогенизатор 9, и собирают в сборнике 10, обо­рудованные паровой рубашкой для подогрева продукта. По ме­ре надобности отвар из сборников подают насосом 11 в прием­ный бачок 12 распылительной сушилки 13. Сухой отвар просеи­вают на вибрационном сите 14, отделяя комочки, которые затем дробят и присоединяют к продукту.

Очистка и мойка крупы

Крупу очищают на зерновом сепараторе. В за­висимости от вида крупы устанавливают различные сита (табл. 27).

Работа на зерновом сепараторе подробно описана в главе 3.

Очищенную крупу пропускают через магнитные заграждения и системой транспортеров направляют на автовесы для взвеши­вания, а оттуда в приемный бункер зерномоечной машины.

При правильной эксплуатации моечной машины (см. главу 3) достигается полное удаление минеральных примесей, одно­временно удаляются лузга, необруш и мучель.

Продолжительность нахождения крупы в зерномоечной ма­шине, применяемой в цехах детских продуктов, 2—3 мин.

Средняя температура воды, удельный расход ее и потери су­хих веществ при мойке приведены в табл. 28.

Плющение крупы

Овсяную крупу перед варкой плющат на валь­цовом станке с гладкими валками, вращающимися с одинаковой скоростью навстречу один другому.

7 Зак. 1872

В зависимости от размера крупы расстояние между валками устанавливают равным 1,5—3,0 мм, при этом следует иметь в виду, что хорошо расплющенная крупа дает в дальнейшем боль­ший выход отвара.

Валки, на которых осуществляется плющение крупы, долж­ны быть оборудованы питающим механизмом, подающим про­дукт равномерно по всей длине валков (обычно устанавливают­ся рифленые валики), и специальными ножами для снятия рас­плющенного продукта.

Для равномерного распределения влаги в крупе после мойки, что облегчает процесс плющения и сокращает потери в виде ■мучки, крупу подвергают 10—15-минутной отлежке.

При плющении овсяной крупы клеточные стенки разрушают­ся, содержимое клеток становится более доступным воздействию воды, что приводит к увеличению извлечения питательных ве­ществ в отвар и значительно сокращает продолжительность вар­ки крупы.

Пропарка мытой крупы острым паром перед плющением, как показывают исследования, еще более увеличивает переход сухих веществ в отвар (табл. 29).

Варка крупы

Подготовленную к варке крупу собирают в ем­кости, расположенные под моечной машиной (или плющильным станком), заливают теплой водой (35—40°С) и центробежным насосом перекачивают в аппараты для разваривания.

Чтобы получить жидкий отвар, крупу варят в воде, на одну часть овсяной и рисовой крупы берут 10 частей воды, на 1 часть гречневой крупы — 8 частей воды.

В процессе варки разрушаются межклеточные связи и клетки зерна, благодаря чему пищевые вещества круп переходят в воду.

Основная масса веществ, экстраги - руясь при варке из крупы в воду, образует коллоидный раствор высокой вязкости с сравнительно небольшим содержанием сухих веществ (до 7%).

Продолжительный нагрев в воде ведет к денатурации белков и клей- стеризации крахмала. К концу варки крахмальные зерна претерпевают значительные изменения, превращаясь в пузырьки и теряя слоистую струк­туру. Это приводит к снижению вяз­кости отвара.

Клейстеризация крахмала закан­чивается растворением амилазы и пептизацией амилопектина. В резуль­тате термического воздействия про­топектин переходит в растворимый, усвояемый организмом пектин.

Денатурация белковых веществ круп, глубокая клейстериза­ция крахмала и переход протопектина в пектин повышают ус­вояемость их организмом, в силу чего жидкий отвар круп явля­ется высокоусвояемым продуктом.

Для варки крупы используют двутельный тепловой аппарат ВНИИКП-2 (рис.57).

Аппарат представляет собой котел вместимостью 1000 л, вы­полненный из нержавеющей стали толщиной 6 мм, имеющий па­ровую рубашку и сферическую крышку. Внутри котла верти­кально установлена мешалка, приводимая в движение с помо­щью редуктора и электродвигателя мощностью 1,5 кВт, распо­ложенных на крышке аппарата.

Аппарат имеет герметически закрывающийся люк, патрубки для присоединения продуктопровода, манометры для измерения давления в паровой рубашке и внутри котла, предохранительный клапан на паровой рубашке, продувной клапан и смотровое стек­ло.

В аппарат загружают 60 кг крупы и 600 л воды (для гречне­вой крупы 480 л). Смесь нагревают до кипения и выдерживают при температуре 102—104°С до окончания процесса варки. Давле­ние при этом внутри котла поддерживают равным 19,6—29,0 кПа, а в паровой рубашке — 49,0—78,4 кПа.

Продолжительность варки в тепловом аппарате ВНИИКП-2 с момента закипания массы составляет для рисовой крупы

Таблица ЗО

45 мин, гречневой — 60 мин, овсяной плющеной — 90 мин, не­плющеной — 120 мин.

Наибольший переход сухих веществ в отвар наблюдается при варке рисовой крупы, наименьший — при варке овсяной крупы (табл. 30).

Такое различие объясняется физическим строением ядра кру­пы, а также содержанием крахмала и белковых веществ. Наи­большее содержание крахмала наблюдается в рисовой крупе — до 88,0%, наименьшее в овсяной крупе. Наибольшее содержание белковых веществ — до 16,3% — отмечается в овсяной крупе. В гречневой крупе также много белковых веществ (до 12,5%), но они представлены в основном альбуминами, которые легко раст­воряются в воде.

Гречневая и овсяная крупы не освобождены от пленчатой обо­лочки, в то время как рисовая шлифованная крупа, применяемая для производства отваров, полностью освобождена от всех обо­лочек. Это также влияет на степень перехода сухих веществ в воду при варке круп.

Существует неправильное мнение, что в производстве отва­ров нельзя применять крупу гречневую быстроразваривающую - ся. При получении быстроразваривающейся гречневой крупы зерно гречихи обрабатывают острым паром, в результате чего происходит клейстеризации крахмала внешнего слоя крупы под оболочкой. Эта крупа также хорошо разваривается, как и ядри­ца из непропаренного зерна. Кратковременная пропарка зерна не вызывает потерь пищевых веществ гречихи, поэтому быстро - разваривающаяся крупа с успехом может быть применена для производства отваров круп и диетической муки.

Отделение отваров от мезги

Отвары отделяют от мезги (фильтрация отва­ров) на строенных протирочных машинах.

Машина (рис. 58) состоит из трех последовательно работаю­щих барабанов из перфорированной листовой нержавеющей ста­
ли, укрепленных один над другим на общей металлической станине.

Внутри барабанов проходят валы с бичами. В верхнем барабане рас­стояние между бичами и сеткой регу­лируется с помощью маховика и сто­порного штифта, закрепленного на валу. Поворотом маховика можно приблизить бичи к сетке барабана или удалить от нее, что осуществляется в процессе работы, без разборки маши­ны (в зависимости от вида отвара, по­ступающего на фильтрацию).

Над верхним барабаном установ­лен приемный бункер для массы, пода­ваемой из варочных аппаратов.

Продукт из приемного бункера, по­ступая в верхний барабан машины, попадает на вращающиеся бичи, ко­торые отбрасывают его к сетчатым стенкам.

Благодаря центробежной силе, развиваемой при перемещении продукта бичами, масса прижимается к поверхности стенки, где жидкая фаза (отвар) отделяется и, проходя через отверстия сет­ки, собирается в приемный короб, а оттуда направляется в сле­дующий барабан. Бичи, вращаясь, протирают массу через сетку барабана, облегчая этим процесс фильтрации.

Мезга, состоящая из неразварившихся зерен, зародыша, цве­точной пленки, продвигается бичами к концу барабана и отбра­сывается в желоб для отходов.

Во втором и третьем барабане, где бичи установлены в фик­сированном положении и регулировке не поддаются, продукт подвергается дополнительной очистке.

Каждый барабан машины оборудован защитным кожухом и приемным корытом, которое имеет патрубки для передачи про­дукта с одного барабана на другой.

Проверять выходящий из машины продукт можно через спе­циально оборудованные смотровые окна.

Техническая характеристика строенной протирочной машины

Производительность по отвару, л/ч 430—440

Потребная мощность, кВт 17

Средний диаметр верхнего бараба - 500 на, мм

Средний диаметр нижних барабанов, 300 мм

Частота вращения вала бичей, об/мин 350—400

Диаметр отверстий барабанов, мм.

Верхнего 1,5

Среднего 0,8

Нижнего 0,4 Габаритные размеры, мм

Высота 2955

Ширина 2000

Длина 1850

Получаемые при варке круп в воде отвары представляют со­бой густые коллоидные растворы, вязкость которых резко повы­шается при снижении температуры. Особенно это относится к овсяному отвару. Так, при снижении температуры отвара с 90 до 50°С, вязкость увеличивается почти в 3 раза.

Снижение температуры отвара в значительной степени за­трудняет ведение технологического процесса (фильтрацию, тран­спортирование, сушку) и поэтому в процессе производства неже­лательно.

Оптимальная температура фильтрации отваров 90°С.

Выход отваров в значительной степени зависит от правиль­ной эксплуатации протирочных машин, поэтому надо тщательно следить за их работой.

Следует обращать особое внимание на содержание сухих ве­ществ в отходах. Чем оно выше, тем лучше работает протирочная машина. Появление в отходах жидкой фазы указывает на пло­хую пригонку бичей к стенкам барабанов либо на чрезмерную за­грузку машины продуктом.

Иногда наблюдается плохое отделение мезги от отваров, в готовом отваре после машины попадаются включения оболочки, неразварившихся круп и т. п. Это может происходить либо из-за плохой сборки барабанов (появление неплотностей в барабане), либо из-за деформации стенок одного из барабанов.

Получаемые отходы (мезга) содержат в основном крахмал, белковые вещества и клетчатку, которая снижает пищевую цен­ность отходов.

Химический состав мезги (в % на сухое вещество) приведен в табл. 31.

Полученный с протирочной машины жидкий отвар крупы на­правляют на гомогенизацию.

Мезгу собирают и используют как кормовые отходы. Иногда для лучшего сохранения ее сушат на вальцовых сушилках.

Гомогенизация отваров

Гомогенизацию жидких отваров ведут на мо­лочных гомогенизаторах. Гомогенизатор (рис. 59) представляет собой горизонтально расположенный трехплунжерный насос, ук­репленный на передней части станины машины.

В верхней части блока цилиндров находятся гомогенизирую­щая головка, предохранительный клапан и манометр.

Жидкий отвар поступает в цилиндры гомогенизатора и плун­жерами подается под давлением к гомогенизирующей головке. Производительность гомогенизатора 1500 л/ч при потребной мо­щности 11,8 кВт.

Проходя с большой скоростью через капиллярный зазор, об­разующийся между притертыми поверхностями гомогенизирую­щего клапана и его седла, жидкость как бы дробится, при этом крупные частицы продукта, расплющиваются и благодаря обра­зующимся на выходе завихрениям распыляются.

В гомогенизаторе развивается рабочее давление 10—15 МПа.

На блоке цилиндров устанавливается предохранительный клапан, через который в случае резкого увеличения давления из­быток продукта может быть сброшен по отводному патрубку в приемную ванну. Неправильная регулировка предохранительно­го клапана или исключение его из работы могут привести к по­ломке манометра и аварии машины. Загрязнение отвара частица­ми мезги также может вызвать аварию машины.

Цель гомогенизации жидких отваров — улучшить их струк­туру и понизить вязкость.

При сушке негомогенизированных отваров на сушилках с дисковым распылением наблюдается неравномерное высыхание материала и осаждение на стенках башни невысохших частиц.

Неравномерность сушки является следствием наличия в от­варах различных по размеру частиц. При небольшом увеличении в жидком отваре удается обнару­жить одновременно частицы, кото­рые разнятся по размеру в 90— 100 раз.

При сушке такого отвара более крупные частицы, получив большую кинетическую энергию при вылете из сопла распылительного диска, развивают и большую скорость и, не успевая высохнуть, осаждаются на стенке сушильной башни.

После гомогенизации жидких отваров в продукте уже не наблю­дается большой разности в разме­рах частиц, основная масса частиц раздроблена до 9,5—19 мкм.

Изменение размеров частиц отвара после гомогенизации представлено в табл. 32. После гомогенизации значительно пада­ет вязкость отваров (рис. 60).

Технологическое действие гомогенизации жидких отваров пе­ред сушкой проявляется лишь при обработке на гомогенизаторах отвара, полностью освобожденного от частиц мезги (неразварив - шиеся части зерна, оболочки и т. п.), так как при гомогенизации дробятся агрегатированные частицы белковых мицелл, сгустки крахмала, а не части крупы.

Попытки обработки на гомогенизаторах отваров с частицами мезги могут привести только к выходу из строя машины в резуль­тате порчи притертых поверхностей клапана и его седла.

Исключение из технологической схемы гомогенизации — гру­бое нарушение технологии производства отваров.

Гомогенизированный отвар собирают в резервные емкости, от­куда он поступает на сушку. В качестве резервных следует ис­пользовать такие емкости, которые оборудованы паровой ру­башкой и мешалкой, так как допускать снижения температуры отваров перед сушкой нельзя ■— это приведет к нарастанию кис­лотности отваров и к резкому увеличению их вязкости и может значительно понизить эффект гомогенизации.

Целесообразно использовать под резервные емкости тепло­вые аппараты — экстракторы (рис. 61). Аппарат загружается от­варом через верхнюю крышку, продукт отбирают через нижний штуцер. В паровую рубашку подают горячую воду, чтобы тем­пературу отвара поддерживать на уровне 90—95°С. Температура контролируется дистанционным термометром, вмонтированным в продуктопровод, подающий отвар на сушку.

Техническая характеристика экстрактора

Вместимость, л 500

Мощность электродвигателя мешал - 1,5 ки, кВт

Частота вращения мешалки, об/мин 40

Допустимое давление в паровой ру - 0,3 башке, МПа

Габаритные размеры, мм

Высота 1600

Диаметр 900

Рис. 61. Резервные жидкого отвара.

Несмотря на наличие резервной емкости, не рекомендуется накапливать жидкие отвары, особенно овсяный, в больших коли­чествах, так как происходит нарастание кислотности, что приво­дит к ухудшению продукта.

Нарастание кислотности овсяного отвара по стадиям техно­логического процесса характеризуется следующими показателя­ми (в °Т): после варки — 7,2, при выходе из протирочной маши­ны — 8,1, после гомогенизатора — 9,0, при выходе из сборников перед сушкой — 11,7.

Сушка отваров

Сушить жидкие отвары можно на распыли­тельных сушилках различных систем, сушка отвара круп на валь­цовых сушилках нежелательна, так как при снятии сухого отва­ра с поверхности сушильных валков он часто засоряется ферро- примесями в связи с истиранием съемочного ножа. Высушенный на вальцовой сушилке отвар необходимо подвергать дроблению, что также может привести к засорению его ферропримесями. Кроме того, такой отвар хуже восстанавливается в воде.

Отвары круп сушат на распылительных сушилках «Нема» (см. главу 2). Работа сушильной установки заключается в сле­дующем. После запуска установки, который производится по специальной инструкции, прилагаемой к техническому паспорту, и достижения заданной температуры поступающего в башню воз­
духа в напорный бачок из сборников-подогревателей подается нагретый до 90°С отвар. Необходимо обеспечить постоянство уровня отвара в напорном бачке, что достигается устройством переливной трубы, по которой излишек поступающего отвара возвращается в сборники. Как указывалось, производительность сушильной установки «Нема» при сушке отваров круп состав­ляет по испаренной влаге 400 кг/ч.

Производительность сушилки по готовому продукту колеблет­ся в зависимости от содержания сухих веществ в жидком отва­ре, поступающем на сушку.

Производительность сушилки по готовому продукту и по­требность в жидком отваре для сушки при различных значениях производительности по испаренной влаге и содержании сухих ве­ществ в жидком отваре, подсчитанные по формулам (10) и (11), приведены в табл. 33.

При расчете производства сухого отвара следует учитывать потери сухого порошка за счет уноса с воздухом — от 3 до 4%.

Наиболее благоприятные условия для распыления создаются при подаче на сушку отвара с содержанием сухих веществ 6—7%. При сушке отвара с большим содержанием сухих веществ на­блюдается значительное оседание невысохших частиц на стенках сушильной башни, что нежелательно.

Отвар с содержанием сухих веществ более 9% быстро обра­зует гелеобразную массу и непригоден для сушки.

Просеивание сухих отваров

Сухой порошок отвара из сушильной башни собирается в приемник, расположенный под фильтрами воздуха, и оттуда поступает иа вибрационное сито для отсева комочков. Одновременно с просеиванием порошок охлаждается.

Вибрационное сито состоит из каркаса, изготовленного из уг­лового железа, на котором на тонких стальных пластинах кре­пится короб из листовой стали.

Нижняя часть металлического короба имеет двойное дно с двумя продольными разрезами, через которые просасывается хо­лодный воздух, и двумя врезанными воздуховодами, идущими от вентилятора, производительностью 2400 м3/ч.

Шатун кривошипа, смонтированного на станине, приводит короб в возвратно-поступательное движение.

Внутри короба крепится металлотканное сито Ле 0,75.

Продукт из шлюзового затвора фильтров попадает на метал­лическую пластину, а затем на спто. Благодаря встряхивающему механизму отвар просеивается через сито и по металлическому дну короба направляется в сборник. Так как металлическое дно снизу омывается холодным воздухом, продукт охлаждается.

Отработавший воздух вентилятором направляется через фильтр сушильной установки на выброс. Остаток крупных частиц продукта сходит с сита в специальный сборник. Собранный сход с сита инспектируется с удалением плотных комков, плохо вы­сушенных комочков, затем дробится на дробилке, просеивается и смешивается с остальным продуктом.