мука экструдированная что это такое
Free HTML5 Template
Smoothy is free HTML5 template by templatemo. You may download, edit and use this layout for your website. Credit goes to unsplash.com for photos used in this template.
Описание процесса экструдации зерна и бобов для муки
пр-ва МП «ОРБИТА-Н» и её применения
Описание процесса производства муки экструдированной
Экструдация (экструзия)— кратковременный высокотемпературный процесс, который с успехом применяется как в пищевой, так и в комбикормовой промышленностях. Принцип действия экструдеров определяется самой сутью технологического процесса экструзии. При экструдации (экструзии) происходит сложный физико-химический процесс, который протекает под действием механических усилий при условии присутствия влаги и высокотемпературного воздействия.
Перерабатываемый продукт нагревается за счет превращения механической энергии в тепло, которое выделяется при преодолении внутреннего трения и пластической деформации продукта (автогенный режим работы) или за счет внешнего нагрева (политронный режим работы).
Сменными параметрами процесса экструзионной обработки есть состав сырья, его природа, влажность. В процессе экструзии возможны изменения температуры, давления, продолжительности и интенсивности воздействия на сырье. «ОРБИТА-Н» использует метод «горячей» экструзии, который осуществляется при высоких скоростях и давлении, при значительном переходе механической энергии в тепловую.
В процессе приготовления экструдированной муки, зерно и бобы подвергается кратковременному, но очень интенсивному механическому и баротермическому воздействию за счет высокой температуры 110-160°С, давления 50 атм. и сдвиговых усилий в винтовых рабочих органах экструдера, в результате чего происходят структурно-механические и химические изменения исходного сырья. За счет резкого падения давления при выходе разогретой зерновой массы происходит увеличение в объеме продукта, что делает его более доступным для воздействия ферментов пищеварительной системы человека, а также повышает усваиваемость до 90%.
В процессе экструдирования крахмал распадается на простые сахара, вредная микрофлора обеззараживается, а витамины и аминокислоты, содержащиеся в злаках, благодаря кратковременности процесса сохраняются практически полностью.
После экструдации зерна или бобов, они измельчаются путём размола до размера частиц муки около 100 микрон.
Рекомендации по использованию натуральной экструдированной муки при производстве пищевых продуктов
Технологические рекомендации при производстве соусов
Технология производства соусов включает подготовку сырья, смешивание компонентов рецептуры, уваривание массы до однородной консистенции и расфасовка в потребительскую тару.
В качестве сырья для производства соусов используются томатная паста, горчичный порошок, яблочное пюре, мука и пряности. Муку в рецептуре используют в качестве загустителя для придания необходимой консистенции перед дозированием массы при расфасовке. Основным недостатком использования муки является то, что ее необходимо прожаривать перед использованием для снижения микробиологической обсемененности.
При использовании экструдированной муки в обжарке нет необходимости, поскольку мука уже прошла влаго-термическую обработку в экструдере, во время которой были уничтожены патогенные микроорганизмы. Внесение экструдированной муки производиться на этапе уваривания соуса в количестве 6-8% к общей массе.
Применение экструдированной муки не только позволит исключить этап прожарки, но и расширить ассортимент выпускаемых соусов. Использование экструдированной муки улучшает консистенцию и позволяет достичь необходимых физико-механических свойств для устойчивого протекания процесса дозирования соуса в потребительскую тару и получения готового продукта заданного качества.
Рекомендации по использованию экструдированной муки при производстве майонезов
Благодаря своим качествам мука экструдированная широко применяется при производстве мясных полуфабрикатов, колбас, кетчупов и особенно майонезов.
Экструдированная мука используется при производстве всех видов майонезов (как низкокалорийных – от 20%, так и высококалорийных).
Благодаря своим высоким жиро и водосвязывающим способностям, экструдированная мука полностью заменяет крахмалы (модифицированные и нативные), яичный порошок, способна заменить сухое молоко.
При производстве экструдированная мука подвергается высокой температурной обработке, в результате чего происходит практически полностью стерилизация муки. Поэтому при использовании экструдированной муки улучшается микробиологические показатели майонеза. Это даёт возможность снижения количества используемых при производстве консервантов, в майонезах длительного хранения.
В таблице приведены цены ориентировочные для осознания разности
Экструдированная мука вводится на стадии приготовления структурирующей основы – майонезной пасты, с полной заменой крахмала – 1 : 1; 1 : 1,5. Допускается частичная или полная замена молока сухого и яичного порошка в той же соотношении. Дальнейшая технологическая схема производства не меняется. Практика применения показала, что данные пропорции эффективнее использовать в рецептурах майонезов 30% жирности.
Рекомендации по применению экструдированной муки в хлебопечении
В производстве хлебобулочных изделий экструдированная мука вносится вместе с мукой, при этом количество муки уменьшают на массу равную весу экструдированной муки, а количество воды увеличивают. Как показала практика, количество вносимой экструдированной муки не должно превышать 7 % от общей массы муки. При непрерывном процессе тестоведения экструдированная мука вносится в закваску или опару. При приготовлении дрожжевого теста безопарным способом с добавлением экструдированной муки, качество продукции аналогично традиционному опарному способу, поэтому можно заменить длительный опарный способ на безопасный без изменения качества готовой продукции. В бисквитное, масляно-бисквитное и песочное тесто экструдированная мука вносится вместе с пшеничной мукой (классической) в количестве до 3 % от общего количества муки. Дальнейший процесс производства не изменяется. При изготовлении пряников допустима замена инвертного сиропа или патоки до 50% (рецептуру замены смотрите ниже). Технология приготовления пряников не отличается от традиционной. Первоначально количество сахара, необходимое для замены патоки или инвертного сиропа, растворяют водой (согласно пропорциям), добавляют остальные компоненты по рецептуре.
Внесение в пряничное тесто экструдированной муки после пшеничной муки дает эффект разрыхления (при сырцовом и заварном способе). Внесение в пряничное тесто экструдированной муки в жидкую часть перед пшеничной мукой дает эффект заваривания (при сырцовом способе).
Рекомендуемые замены при работе согласно ТУ и ГСТУ
При изготовлении начинок экструдированная мука вносится до 30%, в зависимости от вида и консистенции исходного продукта, начинает проявлять все свои качества уже при температуре 40-60°С, что значительно снижает и энергетические и временные затраты, позволяет получать начинки и холодным и горячим способом.
Мука текстурированная (экструзионная)
Целесообразность использования текстурированной муки обуславливается рядом экономических и качественных показателей.
Так, с экономической точки зрения использование данного сырья приводит к существенному сокращению длительности производственного цикла вследствие совмещения ряда технологических операций: снижению расхода сырья, энерго- и трудозатрат на единицу готового продукта, достижению определенной гибкости производства с точки зрения его переналаживания на производство других видов продукции.
Качественные преимущества текстурированной муки состоят в следующем.
При горячей экструзии (высокие температуры, давление и механические нагрузки) крахмалсодержащего зернового и крупяного сырья происходят глубокие изменения в его углеводном комплексе. Крахмал декстренизируется. Содержание нативного крахмала снижается в 1,8-2 раза. Содержание водорастворимых веществ повышается в 5-8 раз по сравнению с исходным сырьём, что характеризует повышение пищевой ценности зерновых экструдатов и повышение их усвояемости организмом человека.
При экструзионной обработке зернового сырья не изменяются свойства жировых веществ, а происходит образование крахмаллипидных комплексов. В процессе экструзии инактивируется липаза и снижается активность липоксигеназы, что способствует более длительному хранению продуктов.
Так, коэффициент набухаемости необработанной овсяной муки составляет 2,8 см3/г, а после экструзионной обработки повышается в среднем в 2,5-3 раза и составляет соответственно 8 см3/г.
Благодаря специфике обработки и полученным в результате её свойствам, мука текстурированная может использоваться как высококачественное натуральное сырьё при производстве хлебобулочных изделий, мясных полуфабрикатов, колбас, майонезов, кетчупов, при приготовлении пивного сусла.
Экструзия как способ повышения эффективности
Экструзия особенно часто применяется в процессах производства готовых завтраков или корма для животных. Однако, возможности внедрения этой технологии также распространяются на производство модифицированной муки и соевого текстурата, используемого в качестве заменителей мяса.
Экструдеры — поистине универсальное оборудование: работая по принципу шнекового транспортера, они выдавливают твердую или вязкую массу под воздействием высокого давления и высокой температуры через формообразующее отверстие. Основной особенностью таких машин является объединение нескольких этапов обработки, таких как смешивание, замес, прессование и формовка, в едином непрерывном процессе. По сравнению с традиционными методами производства данная технология отличается меньшей стоимостью и гораздо большей энергоэффективностью. Важнейшим аспектом также является и точность управления технологическим процессом:
Дополнительным преимуществом является высокая степень воспроизводимости результатов в процессе в процессе экструзии.
Эффективность и универсальность
Горячая или варочная экструзия преимущественно применяется при производстве продуктов питания и кормов для животных. При этом масса подвергается кратковременному нагреву до температуры свыше 100 градусов. На выходе продукта из форсунки пар испаряется и происходит быстрое расширение экструдата. Так, например, изготавливаются такие снеки, как воздушный арахис. Помимо этого, традиционные области применения технологий экструзии включают производство готовых завтраков или кормов для животных.
«Варка продукта в экструдере обеспечивает желатинизацию содержащегося в нем крахмала. Только после этого изменения структуры элементы углеводов могут быть переварены человеком и животным», — поясняет Мунц.
За последние годы всё большее количество предприятий пищевой промышленности открыли для себя экструзию как экономически выгодный и надежный процесс конечной обработки различных продуктов на основе углеводов или белков. Следовательно, стремительно увеличилось и количество областей применения этой технологии.
«Например, для зерноперерабатывающей промышленности характерен весьма невысокий коэффициент доходности. Используя экструдер, мукомольные предприятия могут с относительно небольшими затратами перерабатывать часть побочных продуктов производства, получая из них более ценный продукт, который, при использовании дополнительного функционала, позднее может быть реализован для получения большего дохода», — добавляет Карстен Петри, менеджер по продукции отдела «Экструдированные продукты» компании Бюлер.
Повышение прибыльности производства за счет использования модифицированной муки
В качестве примера применения также можно привести производство модифицированной муки. Этот вид продукции может использоваться в качестве сырья, полуфабриката или добавки к обработанным пищевым продуктам. Такая мука отличается модифицированной способностью к поглощению воды и растворимостью и используется для производства множества продуктов, например, в качестве связующих компонентов, наполнителей или пищевых добавок для продления свежести в хлебобулочных изделиях, в качестве связующих компонентов в супах или соусах или в качестве загустителя для быстрорастворимых напитков.
В процессе производства мука сначала нагревается и подвергается предварительному набуханию в предварительном кондиционере. Далее масса обрабатывается в экструдере и после сушки измельчается до необходимой крупности.
«В процессе экструзии вязкость суспензии муки в воде может быть точно отрегулирована в зависимости от назначения исходной муки», — поясняет это преимущество Мунц.
Экструзия инновационных продуктов
Помимо модифицированной муки методом экструзии могут производиться и новые, прогрессивные продукты, такие как питательная гороховая мука, которая особенно богата пищевыми волокнами и высококачественным белком. Гороховая мука, изготовленная обычным способом, т.е. путем размола сухого гороха, может стать неприятно горькой на вкус.
К тому же, такая мука содержит вредные вещества — ингибиторы протеаз и лектины. Поэтому мука должна производиться только путем обработки гороха в экструдере с последующем его измельчением, что не только снижает содержание вредных веществ, но и обеспечивает превосходные вкусовые качества продукта.
«Экструдированная гороховая мука может использоваться в качестве белковой добавки в различных хлебобулочных изделиях или в качестве основы для таких полуфабрикатов, как концентрат для приготовления хумуса», — отмечает Петри.
При помощи экструдера могут использоваться даже побочные продукты производства, обычно считающиеся отходами, такие как, например, пшеничные отруби. Сегодня, как правило, мукомольные предприятия продают отруби производителям кормов для животных.
Альтернативой этому является изготовление методом экструзии полезных полноценных готовых хлопьев для завтрака на основе отрубей с высоким содержанием клетчатки. Тепловая обработка в экструдере не только убивает бактерии, но и одновременно с этим высвобождает полезные питательные вещества и улучшает вкусовые характеристики продукта. Для мукомольных предприятий особенно привлекательным является обеспечиваемый при этом повышенный коэффициент доходности: сбытовая цена продуктов, изготовленных из отрубей методом экструзии, может быть выше, чем у обыкновенных пшеничных отрубей.
Растущий спрос на заменители мяса
Активно формирующимся рынком с точки зрения возможностей применения экструдеров является производство соевого текстурата под названием TextrudatesTM (защищенное торговое наименование компании Бюлер). Учитывая необходимость обеспечения белком увеличивающегося населения планеты, производство заменителей мяса на растительной основе является быстро развивающимся направлением. Бюлер также разрабатывает новые решения для производства заменителей мяса из растительного сырья.
В рамках такого процесса белковый концентрат подвергается сильному нагреву в экструдере. Под воздействием высоких температур происходит денатурация нативной структуры белка и разрушение непитательных веществ. На выходе из форсунки белковая цепь, в которой белки самостоятельно образуют поперечные связи, выстраивается вновь.
«Такие заменители мяса, производимые в виде сухих или влажных экструдатов, обладают волокнистой структурой, очень похожей на структуру мяса животных. В отличие, например, от тофу, такие продукты при жевании на самом деле напоминают нежирное мясо», — поясняет Мунц.
Эти продукты особенно интересны для людей, желающих сократить употребление мяса, но пока не готовых полностью отказаться от ассоциируемых с его употреблением ощущений. Еще одним преимуществом является то, что таким образом могут обрабатываться практически все источники растительного белка, такие как горох, клейковина, рис, подсолнечник или картофель, что особенно важно, т.к. всё больше людей стараются найти альтернативу соевому белку.
Будь то модифицированная мука, утилизация побочных продуктов переработки зерна или производство заменителей мяса — в компании Бюлер вы сможете найти походящие передовые технологические решения, многолетний опыт и экспертные знания наших специалистов в области процессов экструзии.
«В наших исследовательских центрах и лабораториях экструзии мы делаем все для того, чтобы помочь нашим клиентам разрабатывать абсолютно новые процессы, отвечающие особенностям их производств, и открывать для себя новые рынки сбыта», — подводит итог Петри.
По материалам журнала «Бюлер»
Узнавайте первыми самые свежие новости агробизнеса Украины на нашей странице в Facebook, канале в Telegram, скачивайте приложение в AppStore, подписывайтесь на нас в Instagram или на нашу рассылку.
Чем опасны хлебцы, снеки, сухие завтраки и прочие экструдеры?
Экструзия – технология получения изделий путем продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие. В процессе экструзии возможны изменения температуры, давления, продолжительности и интенсивности воздействия на сырье. Известны три основных метода экструзии – холодная формовка, тепловая формовка и так называемая «горячая» экструзия.
Метод экструзии был впервые применен в 1797 году Джозефом Брама для изготовления трубы из свинца. Первые экструдеры для пищевой индустрии начали применяться в США в середине 1960-х годов. В СССР экструдеры для зерна и бобовых выпускал Куйбышевский завод аэродромного оборудования с 1970-х годов. С появлением промышленного производства экструзия нашла применение в пищевой промышленности быстрорастворимых пищевых продуктов и закусок. Это было частью индустриализации и упрощения процесса производства еды.
Методом экструзии сегодня готовятся различные хлебцы и снэки, которые перешли из разряда лакомств в категорию общепринятой еды. Вот список продуктов, которые готовят таким способом:
Существует мнение, что метод экструзии позволяет сохранить в продуктах большинство полезных веществ, которые содержат злаковые: минералы, витамины, протеины, углеводы.
Однако, достоверность этого заявления существенно колеблется в зависимости от того, какой метод экструзии был применен: холодная, теплая и горячая.
Метод холодной экструзии предполагает использование исключительно механических изменений в перерабатываемом материале при его медленном передвижении под воздействием давления и формованием изделия посредством головки. Так, например, готовятся макароны и лапша, а также экструзионно-модифицированная мука – это быстрорастворимый продукт или смесь быстрого приготовления на основе злаков, которая при добавлении воды или молока превращается в суп, кашу, крем или тесто. Производя минимальные воздействия на первоначальный продукт, этот метод наносит и минимальный вред в конечном итоге.
Метод теплой экструзии предполагает смешение сухого сырья и воды, после чего данная смесь подается в экструдер. В экструдере смесь подвергается механическому и тепловому воздействию. Готовый продукт характеризуется невысоким уровнем плотности, увеличенным объемом, пластичностью и ячеистому строению. В некоторых случаях готовые изделия сушат. Типичным примером продукта теплой экструзии являются крекеры и завтраки, которые нужно только залить горячей водой, а также изготовленные по специальным рецептам «глянцевые» макаронные изделия.
Схематичное изображение экструдера
Метод горячей экструзии предполагает протекание процессов на высокой скорости и при значительной температуре. Структура материала подвергается различным изменениям. Тепло поступает к продукту посредством нагревательных элементов, а также через наружные стенки экструдера. Уровень влажности сырья колеблется в диапазоне 10-20%. В последнее время метод горячей экструзии получил широкое распространение и применяется чаще всего.Так готовятся кукурузные палочки, хлебцы и сухие снэки.
В ходе процесса под действием значительных скоростей и давления происходит переход механической энергии в тепловую, что приводит к различным по глубине изменениям в качественных показателях перерабатываемого сырья, например, денатурация белка, клейстеризация и желатинизация крахмала, а также другие биохимические изменения.
Некоммерческий фонд Уэстона А. Прайса опубликовал отчет, который приготовлен специально для научной конференции Consumer Health of Canada.
В нем упоминается, что в своей книге Fighting the Food Giants биохимик Пол Ститт описывает процесс экструзии, в котором зерна обрабатываются при очень высокой температуре и давлении, и такая обработка разрушает большую часть питательных веществ. Она денатурирует жирные кислоты, разрушает даже синтетические витамины, которые могут добавляться в сухие завтраки в конце процесса. Аминокислоты лизина особенно чувствительны к процессу экструзии.
Неопубликованные исследования показывают, что процесс экструзии превращает белки в зернах в нейротоксины.
Ститт описал в своей книге эксперимент, проведенный в 1942 году зерновой компанией, которая приняла решение его не обнародовать. Четыре группы крыс кормили разными кормами. Одна группа получала обычное цельное зерно пшеницы, воду и синтетические витамины и минералы. Вторая группа получала экструдированное зерно пшеницы, воду и тот же питательный раствор. Третьим давали воду и белый сахар. Четвертых кормили водой и синтетическими добавками. Дольше всего жили крысы первой группы. Четвертая группа крыс издохла через 2 месяца. Крысы на сахаре и воде прожили месяц. Крысы, питавшиеся экструдированным зерном с добавками, издохли в течение первых двух недель эксперимента.
Эти результаты свидетельствуют о том, что в экструдированной пище не только не содержались полезные вещества, но и содержались опасные для жизни токсины.
Еще один неопубликованный эксперимент был проведен в 1960 году исследователями из университета штата Мичиган. Они проверяли 18 лабораторных крыс, разделенных на три группы. Одна из групп питалась кукурузными палочками, приготовленными методом экструзии. Эти крысы быстрее всего стали апатичными и умерли от недоедания. Кроме того, они умирали в конвульсиях. Вскрытие показало дисфункцию поджелудочной железы, печени и почек и дегенерацию нервов позвоночника – это признаки инсулинового шока. (Упоминается в источниках 1,2).
Фонд Уэстона А. Прайса также сообщает в отчете, что экструдированные продукты из цельного зерна, которые продаются в магазинах здорового питания, могут быть даже более опасны, чем аналогичные не цельнозерновые быстрозавариваемые каши с добавками и подсластителями, мюсли и батончики типа фитнесс, поскольку включают больше белков, после обработки превращающихся в токсины. При такой обработке аминокислоты белка формируют новые соединения, чужеродные для человеческого организма. Процесс экструзии разрушает органеллы и рассеивает белки, которые затем становятся токсичными. Когда белки разрушаются таким образом, это может негативно влиять на нервную систему. (Источник 1).
Однако, научно-исследовательская работа 2012 года, проведенная группой ученых США, показывает, что использование муки нетрадиционных зерновых культур – амаранта, гречихи или проса – может помочь снизить гликемический индекс завтрака или снэка, приготовленного методом экструзии.
Экструзия также полностью уничтожает фитазу – фермент, который расщепляет фитиновую кислоту и высвобождает фосфор. Этот фермент присутствует в растительной пище. Это значит, что употребление экструдированных продуктов потенциально может привести к минеральной недостаточности и заболеваниям ЖКТ.
Мягкие условия экструзии (высокая влагоемкость, малое время приготовления, низкая температура) не ухудшают питательные качества, в то время как высокие температуры экструзии, готовка с низким содержанием влаги (меньше 15%) и/или неправильная рецептура (например, присутствие сахаров с высоким гликемическим индексом) может привести к ухудшению питательных качеств конечного продукта.
Для того, чтобы получить сбалансированный по питательности продукт экструзии, нужен тщательный контроль параметров процесса.
Nutritional aspects of Food extrusion: A review
Продукты, полученные путем горячей экструзии, имеют больше вреда, чем пользы. Степень распада веществ в конечном продукте зависит от сбалансированного цикла производства.
Экспериментально доказано, что диета на экструдированных продуктах не способна поддерживать нормальную жизнедеятельность и получение необходимых веществ.
Экструзия имеет следующие побочные эффекты: