ЭлБиб

ТЕХНОЛОГИЯ

ПИВО

НАПИТКИ

•

2005

Развитие экструзионной

технологии в пивоварении

Е.М. Моргунова, Г.И. Косминский, Н.И. Титенкова

Могилевский государственный университет продовольствия

А.А. Чулков

ООО «Соя?продукт» (Минск)

Экструзия представляет собой гидро

баротермическую обработку материа

ла и заключается в непрерывном вы

давливании размягченного продукта

через отверстия определенного сече

ния. В основе экструдирования лежат

два процесса — механохимическая де

формация и «взрыв», или «декомпрес

сионный шок», происходящий на уча

стке ударного разрежения. Эти процес

сы непрерывны, осуществляются под

действием деформативных напряже

ний и теплоты при определенных ско

ростях подвода и отвода тепла и дав

ления [1].

Под действием комплекса факто

ров: тепла, влажности, механических

напряжений сдвига, сжатия, давле

ния — биохимические свойства экст

рудатов меняются. Такая обработка

приводит к преобразованию прежде

всего белков и углеводов (рис. 1).

В частности, крахмал, содержащий

ся в сырье, полностью клейстеризует

ся с разрушением крахмальных зерен.

При экструзии происходят клейстери

зация, декстринизация и набухание

крахмала в результате поглощения

влаги [2].

Установлено, что ферментативная

атакуемость крахмалов под влиянием

экструзионной обработки повышает

ся. Это связано с инактивацией эндо

генного

амилазного ингибитора,

уменьшением размера зерен и увели

чением поверхности крахмала, частич

ным отделением от отрубей и белка.

При термической обработке крах

мала протекают и другие превраще

ния — изменяются внешний вид зерен

и степень упорядоченности их струк

туры (кристалличности) [2].

В белках протекает процесс денату

рации, характеризующийся изменени

ем физико химических свойств в ре

зультате нарушения упорядоченности

внутреннего строения белковых моле

кул. Это выражается в уменьшении ра

створимости и ферментативной актив

ности, в росте гидролизуемости белко

вых веществ протеолитическими фер

ментами [3].

В результате экструзии также про

исходят процессы стерилизации про

дукта, создание микропористой струк

туры продукта, что способствует повы

шению усвояемости питательных ве

ществ экструдированного продукта.

Остальные компоненты, содержа

щиеся в зерновом сырье в небольшом

количестве (клетчатка, жир, мине

ральные вещества, сахара), не являют

ся определяющими в изменении био

химических свойств экструдатов [3].

В настоящее время для изучения

структуры полимеров используются

методы электронной микроскопии и

малоуглового рассеяния рентгенов

ских лучей (рис. 2).

Микроскопические исследовании

показали, что декстринизация крахма

ла приводит к значительной деструк

ции его макромолекул с образованием

частиц, легко переходящих в раствори

мое состояние. С увеличением продол

жительности термической обработки

степень растворимости крахмала по

вышается. При небольшом периоде

декстринизации (

= 15 с) зерна крах

мала теряют четко очерченный контур,

незначительно растворяясь при этом.

С увеличением времени декстриниза

ции от 30 до 90 с степень разрушения

зерен в воде увеличивается вследствие

перехода части зерна в раствор. Раз

рушение поверхностного слоя сопро

вождается образованием трещин и по

лостей в местах разлома зерен. Они

постепенно превращаются в бесфор

менные образования и наконец почти

полностью растворяются в холодной

воде [4].

Для проведения экструзии крахмал

содержащих масс применяется шнеко

вый экструдер [5].

В современной практике экстру

зионных технологий нашли примене

ние два типа экструдеров — одношне

ковые и двухшнековые, которые име

ют различные технические особенно

сти и специфические рабочие парамет

ры режимов переработки сырья.

На двухшнековых экструдерах мож

но перерабатывать большой ас

сортимент сырья — от муки до целого

зерна, при этом значительно сни

жаются затраты на подготовку исход

ного сырья, исключается необходи

мость в подсушивании продукта после

экструдирования [5].

Основной рабочий орган экструде

ра — шнек специальной конструкции,

вращающийся в цилиндре, на одном

конце которого имеется тангенциаль

но или радиально расположенное от

верстие для загрузки сырья, а на про

ЭКСТРУЗИОННОЕ ЗЕРНО

Изменение углеводно амилазного

комплекса

Изменение белково протеиназного

комплекса

Интенсификация спиртового брожения

Увеличение содержания легкосбраживаемых

веществ

Накопление водорастворимых веществ

Увеличение степени атакуемости крахмала

Механическая деструкция крахмальных зерен

Увеличение содержания продуктов белкового

гидролиза

Частичная денатурация белковых веществ

➤

Рис. 1. Функциональные характеристики экструзионного зерна

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека