Исследования по овощным порошкам
Предлагаем натуральный порошок из шампиньонов, натуральный порошок из топинамбура, а также натуральные чипсы из овощей, фруктов, шампиньонов премиального качества, без обжарки, без обработки высокими температурами, без добавок и усилителей вкуса. Оригинальная, удобная, гибкая упаковка с замком Zip-lock обеспечивает долгое и бережное хранение продукта.
- порошок из шампиньонов,
- порошок из топинамбура,
- порошок из томата,
- порошок из моркови,
- порошок из тыквы,
- порошок из свеклы,
- порошок из баклажанов,
- чипсы из апельсинов,
- чипсы из лимонов,
- чипсы из томатов,
- чипсы из манго,
- чипсы из киви,
- чипсы из бананов,
- чипсы из хурмы,
- чипсы из яблок,
- чипсы из груш,
- чипсы из топинамбура,
- грибные чипсы,
- чипсы из свёклы,
- чипсы из моркови,
- порошки и чипсы по Вашему запросу
Продукция NP получена по уникальной технологии АСКТ, которая совмещает не высокие температуры, работу давлением и меньшее по сравнению с конкурентами время сушки, что обеспечивает сохранение витаминов и полезных веществ в готовой продукции. Пищевые порошки и чипсы из овощей, фруктов, грибов имеют натуральный сходный с исходным сырьем цвет, запах, вкус. Сокращение времени сушки, температуры сушки влечет снижение затрат на производство пищевых порошков и чипсов, что позволяет держать цены на уровне ниже конкурентов без потери качества. Качество продуктов NP подтверждено лабораторными исследованиями. Осуществляем периодический обязательный производственный контроль.
Условия поставок: под заказ или по вашему ТЗ, а также рассмотрим варианты совместного проекта.
работа выполнена к.т.н. Добриян Е.И. 2013 год.
Изучались порошки произведенные АСКТ пищевая в составе линии по производству пищевых порошков
Методология выполнения работ
I. Решение технологических задач.
- I.1. Гранулирование порошков.
- I.2. Регулирование физико-химических свойств продуктов.
- I.3. Исключение влагопоглощения продуктом в процессе его хранения и повышение хранимоспособности порошков.
II. Проведение лабораторных исследований.
III. Выводы.
Методология выполнения работ по изучению пищевых овощных порошков
Основным технологическим вопросом, подлежащим решению за указанный период, было изучение необходимости проведения гранулирования в производстве сухих порошкообразных овощей. Ориентиром для решения данного вопроса был опыт кормопроизводства. В данной отрасли гранулирование – один из основных процессов производства.
С целью изучения данной проблемы был выполнен литературный и патентный поиск. Проведены переговоры с ведущими учеными и специалистами. Проведены переговоры на предмет поиска лабораторного гранулятора и организации проведения экспериментальных выработок с нашими порошками. Процесс поиска потребовал много времени. Проведены переговоры с:
— ВНИИ Зерна Россельхозакадемии;
— ВНИИ Кормопроизводства Россельхозакадемии;
— ВНИИ Пищеконцетратной промышленности Россельхозакадемии;
— ВНИИ Биотехнологии Россельхозакадемии;
— Воронежский Аграрный университет (кафедра процессов и аппаратов);
— Предприятия комбикормовой промышленности;
— другие научные учреждения и организации.
Выводы проведенного поиска: гранулированию подвергают многокомпонентные системы (в том числе комбикорма), в состав которых входит крахмал (зерновые культуры).
Крахмал является связующим звеном для разрыхленных частиц комбикорма. Причем, содержание крахмалосодержащего сырья должно быть не менее 50%. В наших порошках («чистые» овощи) крахмала нет. Все специалисты утверждают, что такой материал будет «сыпаться», его загранулировать нельзя.
Более того, в производстве кормов гранулирование производят с помощью перегретого пара температурой 150 °С. На 1тн комбикорма нужен пар 70 кг. Процесс энергозатратный. За счет перегретого пара продукт (комбикорм) прогревают до 80-85 °С. Одновременно происходят обеззараживание продукта и клейстеризация крахмала. Ученые и практики, работающие в области кормопроизводства и фармакологии единогласны в своем мнении – «чистые» овощи гранулировать можно.
Фармацевтическая фабрика … лекарства … система безопасности… и сухие овощи! ООО «В-МИН», учредители и инженерно-технический персонал, бывшие военные специалисты в области биотехнологии Вирусологического Центра Министерства Обороны РФ. Провели гранулирование порошков.
I. Решение технологических задач
Анализ образцов порошков, представленных в лабораторию показывает, что после 3-4 месяцев хранения абсолютно все образцы не меняют цвет, вкус и запах. Реальный срок хранения порошков 6-8 месяцев. Выходить на рынок с таким коротким сроком хранения имеет смысл. Это конкурентоспособный продукт.
Одним из свойств порошкообразных веществ является их слеживаемость — сцепление одинаковых по составу и строению частиц. При слеживании одновременно протекают два процесса: более плотная упаковка частиц, что приводит к увеличению числа контактов, и рост прочности индивидуальных контактов.
Между частицами порошков имеются пустоты. С течением времени под действием вышележащей массы, особенно при вибрации во время транспортировки происходит заполнение пустот. При этом растет площадь контакта между частицами и прочность индивидуальных контактов. Образуется пространственный каркас арочного типа, прочность которого определяется размером частиц и числом контактов в единице объема. Слеживаемость определяется природой и силой взаимодействия частиц порошков и зависит как от условий окружающей среды (температура, влажность, давление, сила вибрации), так и от свойства частиц порошков (размер частиц, химический состав исходного продукта, содержание углеводов, морфологические особенности частиц). Поэтому, слеживаемость порошков проявляется для разных продуктов по-разному.
Для предотвращения слеживаемости различных продуктов, применяют различные способы обработки порошков. В нашем случае, считаю целесообразно решить следующие задачи:
— провести укрупнение частиц (гранулирование);
— регулировать физико-химические свойства порошков;
— исключить влагопоглощение продуктом в процессе его хранения.
С этой целью были выполнены следующие работы:
I.1. Гранулирование овощных порошков.
Гранулированные порошки обладают рядом достоинств – меньшей слеживаемостью и распыляемостью, большей стойкостью при хранении, удобством расфасовки, лучшей транспортабельностью.
Одним из способов гранулирования является добавление к порошку определенного количества раствора «клеющего вещества». Раствор «клеящего вещества» покрывает каждую частицу, создавая защитный слой, препятствующий комкованию. Смачивая поверхность частиц, раствор образует на них слой с повышенной вязкостью, благодаря чему частицы склеиваются. Этот процесс осуществляется в условиях непрерывного перемешивания порошкообразной массы во вращающемся барабане и оптимального смачивания.
В качестве желирующих агентов, при обработке наших порошков, использовали раствор желированного крахмала и раствор желатина. Раствором крахмала обработали поверхность порошка моркови, а раствором желатина обработали поверхность свеклы. Процесс гранулирования осуществляли на сушилке-грануляторе периодического действия (30 кг единовременная загрузка).
Полученный гранулят имел высокие потребительские свойства – легко сыпучий порошок. Размер частиц основной массы гранулированного порошка незначительно отличался от размера частиц исходного порошка. Главное отличие – однородность частиц по размеру и отсутствие пыли.
Рис.1. Грануляты порошкообразных овощей.
1 – гранулят основной массы моркови (размер частиц до 0,8 мм).
2 – гранулят основной массы свеклы (размер частиц до 0,8 мм).
3 – гранулят крупной фракции моркови (размер частиц свыше 0,8 мм).
4 – гранулят крупной фракции свеклы (размер частиц свыше 0,8 мм).
У моркови 93,42% частиц имели размер до 0,8 мм, и только 6,58% превышали указанный размер. Гранулы моркови размером более 0,8 мм напоминали гранулы быстрорастворимого кофе и были однородны по размеру. Текстура порошка — твердые, упругие частицы. В то время как частицы исходной сухой моркови имеют: пластичную, гибкую текстуру – вероятно, за счет наличия внутриполостных пустот, заполненных воздухом. У гранулированной моркови внутренние пустоты заполнены крахмалом (во всяком случае, пустоты поверхностного слоя). Появляется уверенность, что порошок с такой поверхностью комковаться не будет. Главное достоинство гранулированного порошка состоит в том, что каждая частица покрыта защитным слоем крахмала, препятствующим слеживанию.
У гранулированной свеклы текстура частиц (твердость, упругость) такая же, как и у моркови. Однако, гранулированная свекла имеет более крупные гранулы. В данном случае только 67,65% частиц имеют размер до 0,8 мм.
Крупная фракция свеклы (32,35% вместо 6,58% у моркови) не однородна по размерам частиц. Размер частиц от 0,8 мм до 3 мм. Встречаются единичные более крупные гранулы (5 мм).
Отличительной особенностью гранулятов моркови и свеклы является увеличение насыпного веса. Порошок стал намного плотнее, тяжелее и не пылит. Если оценивать грануляты с позиций обычного потребителя, то гранулированные порошки имеют более привлекательный внешний вид по сравнению с исходными порошками.
Считаю, что процесс гранулирования дополнительно поможет решить вопрос окисления порошков в процессе хранения (замедлит изменение вкуса и цвета).
Таким образом, проведение гранулирования порошков убедительно показало, что процесс гранулирования способствует улучшению потребительских (и думаю, технологических) свойств порошков. Поэтому, гранулирование необходимо включать в линию по производству сухих порошкообразных овощей.
Но, при этом, необходимо обеспечить непрерывность процесса гранулирования, чтобы гранулятор работал синхронно с основным сушильным оборудованием. Принцип действия гранулятора на котором нам гранулировали порошки, в данном случае, не подходит т.к. он периодического действия.
Проведено также таблетирование порошков свеклы и моркови (рис. 2).
Рис.2. Таблетированные порошкообразные овощи.
1 – таблетированная морковь;
2 – таблетированная свекла;
3 – смесь таблетированных овощей (топинамбур, дыня, топинамбур с крапивой).
Получились тоже очень приятные таблетки. Таблетки свеклы имеют плотную, гладкую, прочную поверхность. Таблетки моркови менее прочные. Поверхность рыхлая, при механическом воздействии осыпающаяся. Вероятно, на таблетки моркови желательно наносить защитное покрытие.
Таблетирование порошков особенно оправдано в случае реализации порошков в виде композиций (формулы).
I.2. Регулирование физико-химических свойств продуктов.
Рассмотрен еще один вариант предотвращения слеживаемости, который можно применять параллельно с гранулированием. Гранулирование обеспечит длительные сроки хранения порошков, вполне вероятно до года и более. А для порошков, предназначенных для быстрой реализации, имеет смысл рассмотреть менее затратный способ предотвращения слеживаемости.
Одной из причин слеживаемости порошков является их высокая влагопоглащающая способность. В результате чего, в процессе длительного хранения сухих овощей (особенно при нарушении условий хранения) порошки способны поглощать влагу из воздуха и как следствие, образовывать комки.
Для предотвращения данного порока, гигроскопические порошки гидрофобизуют, двумя способами:
- — модифицируют поверхность частиц с помощью ПАВ (адсорбируясь на поверхности твердых частиц ПАВ создают барьер для проникновения влаги, вызывающей слеживание и образование комков);
- — вводят твердые высокодисперсные, нерастворимые в воде добавки, снижающие площадь контакта между частицами. При этом поверхность частиц порошка становиться гидрофобной, а сами частицы менее гигроскопичными.
Первый способ модификации частиц поверхности с помощью ПАВ. можно использовать для предотвращения слеживаемости готового (конечного) продукта, предназначенного для непосредственного употребления в пищу, то есть порошков, которые не будут подвергаться в дальнейшем никаким теплофизическим воздействиям. Для отработки порошков, которые будут подвергаться длительному тепловому воздействию (хлебопекарная, молочная промышленность и т.д.) такой способ предотвращения слеживаемости не допустим.
В нашем случае более оправдана обработка поверхности частиц тонкодисперсным инертным материалом. С этой целью я приобрела гидрофобный аэросил. После обработки поверхности порошков гидрофобным аэросилом, порошки будут расфасованы и заложены на хранение. Гидрофобный аэросил имеет все разрешительные документы Роспотребнадзора и широко используется в пищевой и формацевтической промышленности. Доза внесения аэросила 0,1% к массе продукта.
1.3. Исключение влагопоглощения продуктом в процессе его хранения и повышение хранимоспособность порошков.
Часто слеживание порошков зависит от присутствия на их поверхности влаги. В атмосфере воздуха частицы порошков обладают избыточной поверхностной энергией и сорбируют молекулы водяного пара.
Концентрируясь на поверхности частиц порошка, пар образует тонкие водные прослойки. Порошкообразные овощи содержат сахара (сахароза, глюкоза, фруктоза и другие), которые растворяются в водной пленке, образуя раствор. При изменении температуры воздуха в процессе хранения порошков пленки раствора могут переходить в пересыщенное состояние. В них протекает процесс кристаллизации сахара, между частицами образуются кристаллические мостики. В результате возникновения кристаллизационных контактов происходит резкий рост их прочности и прочности всей сыпучей массы порошка, сопровождающийся полной потерей сыпучести порошков.
С целью изучения влияния различных дестабилизирующих факторов (влага, кислород воздуха, свет) на изменение качества порошков (комкование, изменение вкуса, цвета и запаха) была произведена расфасовка порошков в различные виды упаковки по следующей схеме (табл.1.). Образцы заложены на хранение в условиях нерегулируемой температуры, соответствующей температурным условиям на складах.
В процессе хранения будет изучена динамика изменения физико-химических (в том числе β- каротин), микробиологических и органолептических показателей порошков.
Табл.1. Схема проведения исследований по изучению влияния качества упаковочных материалов на изменение свойств порошков в процессе их хранения.
Опытные образцы | |
---|---|
Морковь гранулированная с крахмалом | Свекла гранулированная с крахмалом |
- металлизированный пакет герметично запаянный; - вакуумная упаковка без света; - полиэтилен герметично запаян: свет, без света; - полиэтилен не герметичный (не запаян): свет, без света. | - металлизированный пакет герметично запаянный; - вакуумная упаковка без света; - полиэтилен герметично запаян: свет, без света; - полиэтилен не герметичный (не запаян): свет, без света. |
Морковь с гидрофобным аэросилом | Свекла с гидрофобным аэросилом |
- металлизированный пакет герметично запаянный; - вакуумная упаковка без света; - полиэтилен герметично запаян: свет, без света; - полиэтилен не герметичный (не запаян): свет, без света. | - металлизированный пакет герметично запаянный; - вакуумная упаковка без света; - полиэтилен герметично запаян: свет, без света; - полиэтилен не герметичный (не запаян): свет, без света. |
Контрольные образцы | |
Морковь порошок исходный | Свекла порошок исходный |
- металлизированный пакет герметично запаянный; - вакуумная упаковка без света; - полиэтилен герметично запаян: свет, без света; - полиэтилен не герметичный (не запаян): свет, без света. | - металлизированный пакет герметично запаянный; - вакуумная упаковка без света; - полиэтилен герметично запаян: свет, без света; - полиэтилен не герметичный (не запаян): свет, без света. |
Рис.3. Упакованные гранулированные порошки, заложенные на хранение.
Вид упаковки: металлизированный пакет и светопроницаемый мешок-вкладыш в крафт мешок.
В процессе хранения будут проведены исследования изменений микробиологических, физико-химических (в том числе β-каротина) и органолептических показателей.
II. Исследования порошков свеклы и моркови после хранения
Проведены исследования порошков выработанных после 6 месяцев хранения (выработка: март 2013).
Были представлены 2 образца: свекла и морковь.
Табл.2. Органолептические показатели порошков свеклы и моркови и содержание влаги в них.
Наименования показателя | Порошок моркови | Порошок свеклы |
---|---|---|
Внешний вид | Сухой, сыпучий порошок, однородный по всей массе, без комков. | Сухой, сыпучий порошок, однородный по всей массе, без комков. |
Цвет | Желтый с единичными точечными включениями оранжевого, белого, коричневого цветов. | Свекольный, бордовый. |
Вкус и запах | Выраженный запах β-каротина. Вкус: первое ощущение – приятный, сладкий морковный вкус; послевкусие – легкая горечь. | Выраженный свекольный запах. Вкус: первое ощущение – приятный, сладкий свекольный вкус; послевкусие – легкая горечь. |
Содержание влаги | 8.29 | 8.17 |
Содержание β-каротина | 28,7% от первоначального содержания (пробы, которую я отбирала во время командировки в марте) | - |
По показателям безопасности порошки соответствуют предъявляемым требованиям.
В отношении реализации порошков для промышленной переработки. Есть опасения, что при высокотемпературной отработке порошков усилится в них горечь и продукты, вырабатываемые с добавлением порошков будут горчить. Для хлебобулочных и молочных продуктов данные порошки использовать нельзя. Для колбасных изделий, в которых добавляются перец, чеснок, соль, возможно, эта горечь будет незаметна.
III. Выводы
1. Гранулирование порошкообразных овощей является возможным этапом их производства.
2. Необходимо изучить влияние желирующих агентов (крахмала, желатина) на изменение технологических свойств гранулированных порошков (влагопоглощающая способность, вязкость молочных продуктов, подъем теста в хлебопекарной промышленности …)
3. При разработке гранулятора необходимо обеспечить синхронность работы гранулятора с основными технологическим оборудованием.
Приложение Результаты исследований микроэлементного состава представленных овощных порошков
Наименование показателя | Фактические значения | НД на методы анализа | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Образец №1 Свекла | Образец №2 Свекла | Образец №3 Морковь | Образец №4 Морковь | Образец №5 Морковь | Образец №6 Капуста | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Минеральные вещества: | |||||||
Содержание калия (К), мг/кг | 37296.57 | 35111.9 | 41405.46 | 41360.38 | 42172.15 | 37679.32 | Метод ААС |
Содержание кальция (Са), мг/кг | 712.65 | 806.25 | 1173.52 | 1464.1 | 1761.77 | 4340.28 | Метод ААС |
Содержание натрия (Na), мг/кг | 9299.11 | 7652.84 | 7631.16 | 8309.81 | 13184.4 | 81000.13 | Метод ААС |
Содержание магния (Мg), мг/кг | 3747.1 | 3592.1 | 2460.42 | 2507.95 | 1972.76 | 3630.11 | Метод ААС |
Содержание марганца (Мn), мг/кг | 31.25 | 61.33 | 19.93 | 20.09 | 21.19 | 20.46 | Метод ААС |
Содержание меди (Cu), мг/кг | 4.89 | 5.01 | 3.42 | 3.52 | 6.1 | 2.95 | Метод ААС |
Содержание цинка (Zn), мг/кг | 61.22 | 66.38 | 31.52 | 35.14 | 52.32 | 41.54 | Метод ААС |
Содержание железа (Fe), мг/кг | 646.16 | 950.46 | 275.14 | 299.76 | 503.88 | 442.67 | Метод ААС |