Технологический процесс производства макаронных изделий

При замесе макаронного теста  используется гораздо меньший объем  воды (20 - 27 л на 100 кг муки), чем при  замесе хлебного теста. В процессе замеса происходит постепенное набухание  крахмальных зерен и белковых веществ муки, а также равномерное  распределение влаги по всей массе  теста. В первые минуты соприкосновения  муки и воды основная масса воды поглощается крахмалом. При дальнейшем перемешивании идет постоянное «оттягивание»  части влаги белковыми веществами муки, которые связывают ее не только адсорбционно, но и осмотически. Именно осмотическое связывание воды приводит к набуханию белков. Однако в связи  с дефицитом влаги полного  формирования клейковины частично увлажненными белками не происходит. Поэтому макаронное тесто даже после длительного  смешивания ингредиентов представляет собой сыпучую массу отдельных  комков и крошек. Клеящие, связующие  свойства частично сформированной при  замесе теста клейковины проявляются  лишь при дальнейшей обработке теста - при его уплотнении в шнековой камере пресса.

Возможные дефекты макаронного  теста связаны главным образом  с недостаточной либо чрезмерной влажностью теста: в первом случае тесто  имеет крошковатую структуру  с множеством неувлажненных крупинок, во втором - крупнокомковатую структуру, вследствие чего плохо проходит в  выходное отверстие корыта, налипает на его вал. В тесте, налипшем на вал  и стенки тестомесильного корыта, которое долгое время остается без  движения, могут протекать значительные по глубине микробиологические процессы. Это может привести к закисанию теста, вследствие чего необходимо периодически, через 1-2ч работы пресса, счищать налипшее на вал, лопатки и стенки корыта тесто.

2.3. Прессование теста.

Цель прессования, иначе  называемого экструзией,- уплотнить  замешанное тесто, превратить его в  однородную связанную вязкопластичную  тестовую массу, а затем придать  ей определенную форму.

На макаронном предприятии  уплотнение макаронного теста и  формование из него сырых изделий  осуществляется на шнековых прессах.

Технологические узлы пресса: дозаторы муки и воды, тестосмеситель, состоящий из корыта и вала с лопатками, прессующее устройство, включающее шнековый цилиндр с водяной рубашкой, шнек и прессовую головку со сменной  матрицей. Вращение валов тестосмесителя и шнека осуществляется от единого  привода.

Основной рабочий орган  прессующего устройства - шнек. При  его вращении сыпучая масса теста  перемещается к прессовой головке. Матрица, установленная в нижней части головки пресса, пропускает только 10…20% нагнетаемой шнеком массы  теста. Вследствие этого в головке  и в шнековой камере возникает  противодавление, в результате чего тесто уплотняется и превращается в связанную плотную тестовую массу. Затем тесто продавливается через отверстия матрицы в  виде прядей отформованных сырых  макаронных изделий.

При нагнетании уплотненной  вязкой массы теста к матрице  происходит разогрев теста в результате интенсивного трения его о лопасти  вращающегося шнека. Для снижения температуры  теста во время работы пресса в  водяную рубашку шнековой камеры, примыкающей к прессовой головке, подают холодную воду. После длительных остановок пресса водяную рубашку  используют для подогрева шнековой камеры перед началом прессования  теста.

В процессе эксплуатации пресса ведут постоянное наблюдение за работой  дозаторов, температурой воды, поступающей  на замес, уровнем теста в корыте тестосмесителя, за влажностью и структурой теста. Если тесто плохо перемещается вдоль корыта, необходимо остановить пресс и изменить угол поворота лопаток  месильного вала.

Головка пресса для производства коротких макаронных изделий сделаны  таким образом, чтобы принимать  тесто из цилиндра и равномерно распределять его по матрице с минимальным  трением во избежание смешивания и насыпания макаронных изделий  друг на друга.

Матрица наряду с прессующим устройством - основной рабочий орган  макаронного пресса. Она обусловливает  производительность пресса, вид изделий (форму и размеры поперечного  сечения), в значительной степени  влияет на качество продукта (степень шероховатости поверхности, прочность склеивания макаронных трубок и т.д.).

На АО «Ак Кайнар» используют круглые (дисковые) матрицы, изготовленные  из металлов, не поддающихся коррозии, обладающих достаточной прочностью и износостойкостью (твердая фосфористая  бронза). При помощи круглых матриц формуют все виды короткорезанных  макаронных изделий.

Прилипание теста к  стенкам формующей щели матрицы - основная причина образования шероховатой  поверхности отформованных макаронных изделий: прилипший пограничный  слой теста остается неподвижным, второй слой отрывается от него с образованием надрывов и трещинок, придающих поверхности  изделий шероховатость.

Шероховатость поверхности  макаронных изделий снижает их товарный вид, уменьшает степень насыщенности желтого цвета изделий из крупки твердой пшеницы, увеличивает потерю сухих веществ в процессе варки  изделий (степень мутности варочной жидкости) вследствие отрыва заусенцев  от изделий при варке. Кроме того, при вязком течении затрачивается  дополнительная механическая энергия  на преодоление сил сцепления  частиц между собой, на отрыв теста  от прилипшего к каналу матрицы элементарного  слоя, а также замедляется скорость выпрессовывания, т.е. снижается производительность пресса. Поэтому уменьшение прилипания теста к поверхности формующих  каналов матрицы дает значительные технические и экономические  выгоды.

Чтобы исключить прилипание теста, на фабрике «Ак Кайнар»  используют матрицы с тефлоновыми  вставками. При формовании теста  через матрицы с тефлоновыми  вставками макаронные изделия во всех случаях имеют гладкую, лощеную  поверхность независимо от качества муки, влажности и температуры  теста. Получение шероховатых изделий  путем выпрессовывания через  такие матрицы свидетельствует  об износе тефлоновых вставок.

С другой стороны, следует  иметь в виду, что шероховатая  поверхность может отчасти скрыть некоторые дефекты изделий - темные или белые точки, пузырьки и другие вкрапления на поверхности и в  глубине изделий, которые при  гладкой прозрачной поверхности  явно выражены, снижая товарный вид  продукта.

Матрицы, устанавливаемые  на прессы, периодически заменяют для  их очистки или для перехода на выработку другого вида изделий. Одна матрица находится в эксплуатации обычно не более суток.

2.4. Разделка сырых изделий.

Разделку сырых макаронных изделий осуществляют непосредственно  после выпрессовывания. Цель ее - подготовка изделий к сушке.

Разделка заключается  в обдувке, резке и раскладке  отформованных изделий. Качественно  выполненные операции обдувки, резки  и раскладки способствуют процессу сушки. От качества выполнения этих операций зависят такие важные показатели, как производительность сушильного оборудования, расход сырья и качество готовых изделий.

Обдувка сырых изделий. Выпрессовываемые сырые макаронные изделия являются пластичным материалом, который довольно легко деформируется. Поэтому для облегчения резки и предотвращения слипания сырые изделия при выходе из отверстий матрицы необходимо интенсивно обдувать воздухом. Это приводит к образованию на поверхности сырых изделий подсушенной корочки, которая препятствует слипанию изделий при подаче их в сушилку и на транспортерах сушилки.

Для обдувки короткорезанных  макаронных изделий, формуемых на шнековых прессах, используют вентиляционный блок, состоящий из батареи с горячей  водой и центробежного вентилятора. Вентилятор всасывает нагретый воздух из батареи и направляет его по гибкому шлангу к устройству резки  макаронных изделий.

Изделия обдувают воздухом, температура которого составляет около 25 ⁰С, а относительная влажность - 60…70%. При этом влажность сырых изделий снижается на 1…2% при традиционных режимах замеса и формования и на 3…4% при высокотемпературных режимах.

Резка и раскладка изделий. Отформованные и подсушенные макаронные изделия разрезают на необходимую длину с помощью режущего механизма и для высушивания раскладывают на сушильные поверхности.

Короткие изделия режут  двумя способами: скольжением ножа по плоскости матрицы или в  подвесном состоянии (свисающую  прядь режут на некотором расстоянии от матрицы). Фигурные изделия и рожки  режут всегда первым способом, перья - вторым. Короткорезанные вермишель  и лапша могут нарезаться как  тем, так и другим способом, причем во втором случае изделия получаются более прямыми.

На фабрике же «Ак Кайнар»  изделия режут скольжением ножа по плоскости матрицы. Механизмы  для резки по диску матрицы (короткорез) устанавливают непосредственно  под матрицей и крепят к станине  пресса. Режущее устройство механизма  имеет один или несколько пластичных ножей, прижатых к матрице, которые, вращаясь, отсекают отформованные изделия. Частота вращения ножей изменяется с помощью вариатора скоростей  в зависимости от скорости формования и вида изделий. Такие механизмы  применяются как раз для резки  различных фигурных и мелких изделий (суповых засыпок).

Качество резки зависит  от конструктивных особенностей машин, режущего инструмента и режима их эксплуатации, а также от пластичных свойств продукта. Чем ниже влажность  макаронных изделий, тем они плотнее, тем хуже режутся и образуется больше отходов. Для отформованных  изделий основным условием доброкачественной  резки является геометрия и состояние режущего инструмента, а также скорость резки. Режущий инструмент изготавливается из легированной термообработанной стали.

Вибросушилка (трабатто) - это  первый аппарат, в который входят макаронные изделия после того, как  были изготовлены под прессом. Вибросушилка имеет своей целью придать  макаронным изделиям ту консистенцию, которая необходима для прохождения  ряда последующих операций. Аппарат  и его сетки сделаны из стали.

Итак, тесто сразу после  разрезки падает на трабатто, чему способствует сильный поток воздуха, поступающий  из головной части. Внутри аппарата присутствует высокая температура - 60-80⁰С (батарея должна оставаться открытой и хорошо вентилируемой центробежными вентиляторами). В такой среде макаронные изделия, которые должны хорошо покрыть вибрирующие плоскости, составляя при этом единственный слой, подвергаются энергичной поверхностной сушке в течение 3…7 мин, после чего готовы войти в устройство для предварительного просушивания, в котором будут размещены слоем определенных размеров.

2.5. Сушка изделий.

Сырые макаронные изделия - удобная среда для протекания различных биохимических и микробиологических процессов. Для предотвращения развития этих процессов изделия подвергают консервированию обезвоживанием - сушке  до влажности не более 13%.

Сушка макаронных изделий - наиболее длительная стадия процесса их производства. От правильности ее проведения во многом зависят такие показатели качества готовой продукции, как  прочность, стекловидность излома, кислотность. Очень интенсивное удаление влаги  может привести к растрескиванию изделий, чрезмерно длительная сушка  на первой стадии удаления влаги - к  закисанию изделий, а при сушке  в слое - к образованию слитков, к деформированию продукта.

Сушка макаронных изделий  осуществляется конвективным способом, который основан на тепло - и влагообмене  между высушиваемым материалом (сырые  изделия) и нагретым сушильным воздухом, который обдувает изделия. Процесс  сушки заключается в подводе  влаги, находящейся внутри изделия, к его поверхности, превращении  влаги в пар и удалении пара с поверхности изделия. По такой  схеме происходит удаление осмотически  связанной влаги. Адсорбционно связанная  влага превращается в пар внутри материала и в виде пара перемещается к поверхности.

В схеме сушки макаронных изделий на линиях Pavan сырой продукт, как уже упомяналось, попадает в  трабатто, который предназначен для  первичной обработки (подсушки) продукта.

Трабатто представляет собой  каркас из углеродистой стали, на котором  установлены блок привода виброплоскостей, нагревательно-вентиляционный блок и  устройство отвода влажного воздуха.

Продукт, выйдя из предварительной  вибросушилки (трабатто), при помощи чашечного элеватора направляется в предварительную сушилку (TR 51) и  равномерно распределяется там по поверхности  ленты верхнего уровня. Затем продукт  проходит далее и постепенно заполняет  ленты на всех уровнях, причем направление  движения ленты по мере прохождения  продукта по сушилке меняется на противоположное. Вариатор скорости позволяет задавать оптимальную скорость для каждого  формата макарон. При прохождении  через сушилку продукт падает с ленты одного уровня на ленту  другого; этим достигается постоянное перемешивание, что препятствует склеиванию и способствует лучшей обдувке изделий  воздухом, который подается в сушилку  принудительно. На всех уровнях сушки  продукт подвергается интенсивной  вентиляции. Воздух подается от мощных вентиляторов и нагревается, проходя  через специальные нагревательные элементы (батареи). Температура воздуха  в сушилке поддерживается на уровне 75…80⁰С, относительная влажность - 80…90%. Обильная подача тепла и вентиляции позволяет резко сократить влагосодержание в макаронных изделиях за 25 - 40 мин.

Высушенный до влажности 18…19% продукт чашечным элеватором загружают  в окончательную сушилку (TR 56) и  равномерно распределяют по всей ширине ленточного транспортера. Высота слоя загрузки меняется в зависимости  от формата, а рекомендуемая нормативная  высота - около 50…60 мм на первой плоскости (верхней) и не более 160…170 мм на последней (нижней). Время нахождения продукта в окончательной сушилке может  достигать 5 ч. Структура сушилки - модульного типа. Каждый модуль имеет нагревательную батарею, блок вентиляторов, электроклапаны перекрывания горячей воды и устройства для вывода воздуха.