WikiDer > Пищевое покрытие

Food coating
Машина, использующая процесс вращения для сахарного покрытия драже

Покрытие является производственный процесс который заключается в нанесении жидкости или порошка на поверхность съедобного продукта для придания нового (обычно сенсорный) характеристики. Покрытие обозначает операцию в той же степени, что и ее результат: применение слоя и сам слой. Покрытие имеет разное значение в зависимости от отрасли.

Определения

Эта статья касается нанесения покрытий в пищевая промышленность. Есть много общего между процессами нанесения покрытий и многочисленными примерами передача технологии в пищевую промышленность и обратно.

Покрытие в пищевой промышленности - это нанесение на продукт слоя жидкости или твердого вещества. Работа в основном зависит от механической энергии. Он состоит в основном в том, чтобы привести частицы продукта в движение и одновременно нанести ингредиент покрытия определенным образом, чтобы они могли взаимодействовать друг с другом. Он включает такие явления, как адгезия, трение, вязкость, поверхностное натяжение и кристаллизация. Нанесение покрытий на пищевые продукты - не такая уж сложная наука, как сушка или же охлаждение, которые могут быть описаны уравнениями и предсказуемы. Покрытие пищевых продуктов - это скорее «мягкое» знание, полученное в результате накопления ноу-хау. Одна из причин заключается в том, что рассматриваемый продукт и ингредиенты имеют сложные характеристики, вариации и взаимодействия.

Инкапсуляция это нанесение жидкого слоя на очень мелкие частицы. Он основан на целом ряде принципов: захват молекулы внутри матрица, химическая связь, и полимеризация. Инкапсуляция направлена ​​на защиту и контролируемое высвобождение активных молекул при погружении в окружающую среду. Как правило большого пальца, размер частицы может различать «инкапсуляцию» (ниже 300–1000 мкм) и «пищевое покрытие» (выше этого предела). Простого механического движения недостаточно для надлежащего покрытия мельчайших частиц.

Примеры изделий с покрытием
Готовый продуктОснованиеИнгредиентЛечение послеСтавка, %Цель
Готовые к употреблению крупыКрупа вспученнаяСахарный сиропСушка20-50%Улучшение вкуса и внешнего вида
ДражеОрехи, шоколад, сладостиСахарПанорамирование10-100%Вкус, вкус
ШоколадФундук, миндальШоколадОхлаждение30-50%Вкус, аромат
Готовые овощиЗамороженные овощиВода, жиры, ароматизаторыЗамораживание15-100%Вкус, удобство
Плавленный сырТертый / тертый сырАнтикакингНикто<2%Предотвратить агломерацию
НаггетсыМясоКляр и крошкаЖарка30-50%Вкусовые качества, стоимость, внешний вид
ЗакускиВспученная мукаМасло и приправыНикто5-40%Вкусовые качества
Хрустящие орехиАрахисМука, ​​связующее, приправыЖарка, выпечка30-100%Вкусовые качества

Картинки

Цели покрытия

Покрытия могут быть добавлены для улучшения органолептический свойства пищевого продукта. Внешний вид и вкусовые качества можно улучшить, добавив цвет (белое драже, коричневый шоколад), изменив внешний вид поверхности (глазированные конфеты или грубые хрустящие наггетсы); изменение или добавление вкуса (сладкое драже, соленые закуски) или ароматизаторов (сладкие изделия в фруктовой глазури) или текстуры (хрустящие наггетсы в панировке).

Покрытия также могут использоваться для добавления витаминов и минералов (обогащенный белый рис) или пищевой энергии.

Покрытие обеспечивает функциональные свойства, такие как отделение частиц (смазанные маслом сухие фрукты, тертый сыр), антиоксидантный эффект (фруктовые кубики) или барьерный эффект [миграция воды между слоем мороженого и бисквитом (печенье) или предотвращение потери влаги при жевании. камедь]. Барьерных эффектов часто бывает трудно достичь.

Ингредиент может быть дешевле, чем продукт, который он покрывает, что позволяет немного снизить затраты.

Процесс нанесения покрытия

Процесс нанесения покрытия начинается с нанесения покрытия на пищевой продукт, но конечный продукт должен быть стабильным в течение всего срока годности. Следовательно, процесс нанесения покрытия завершается процессом стабилизации путем замораживания, охлаждения, нагрева или сушки. Последовательности этого процесса:

  1. Применение: Чтобы нанести небольшое количество ингредиента, сначала используется распыление для его диспергирования, а не просто заливка. Это ускоряет диспергирование по всей поверхности продукта. Для увеличения соотношения покрытия и субстрата можно использовать смешивание или окунание. Также можно использовать несколько этапов; панированное мясо, например, может иметь сухую аппликацию (предварительную обработку), за которой следует окунание во влажное тесто, а затем еще одно нанесение сухой крошки.
  2. Адгезия: покрытие должно прилипать к продукту, то есть между ингредиентом и продуктом должна быть определенная степень сродства.
  3. Коалесценция: в случае жидкости несколько капель могут сливаться, образуя однородный сплошной слой. Характеристики ингредиента по отношению к продукту, такие как вязкость и поверхностное натяжение, связанные с механическим воздействием (трением), имеют решающее значение.
  4. Стабилизация: в зависимости от природы ингредиента (ов) покрытия и субстрата, ингредиент стабилизируется за счет удаления растворителя (сушка и испарение воды, спирта), кристаллизации (сахар кристаллизуется при испарении воды, жир кристаллизуется при охлаждении) , или термообработка (при нагревании белки необратимо застывают).
Процесс нанесения покрытия как система

Процесс нанесения покрытия можно разбить на следующие элементы:

  • Исходные материалы: базовый продукт, добавки и ингредиенты.
  • Дополнительные потоки: воздух в качестве носителя продукта или ингредиента или для сушки, энергия в механической (перемешивание, перенос, трение) или тепловой форме (конвекция, теплопроводность или радиационный нагрев)
  • Выходы: конечный продукт, избыток ингредиента покрытия, потеря или переработка

Залоги возникают в процессе:

  • Поломка продукта
  • Генерация штрафы (мелкие частицы)
  • Агломерация продуктов
  • Загрязнение поверхностей системы продуктом или ингредиентом
  • Загрязнение воздуха, летучий органический компонент

Обычно этих эффектов следует избегать, если конечный продукт не становится более желательным.

Параметры, влияющие на систему, перечислены по происхождению:

Начальные характеристики.
Базовый продуктКонечный продуктПроизводство
Форма, размер, распределение, насыпная плотность, природа, внешний вид поверхности, сопротивление, состав, поведение потока, мелкие частицы, гигроскопичность, температураВместимость, конечный аспект, прибавка в весе, поведение при хранении, сопротивлениеИзменения рецепта, продолжительность, очистка

Этот первый набор критериев определяет выбор ингредиента покрытия. Покрытие состоит либо из одного ингредиента, либо из смеси. Эта смесь имеет разные физические формы: раствор, эмульсия, суспензия, порошок и т. Д. Она имеет свои особенности. Кроме того, может потребоваться жидкость, такая как воздух для распыления, охлаждения, нагрева или сушки.

Ингредиентные характеристики.
ДобавкаЖидкость.
Водная или жировая основа, состав, концентрация, вязкость, температура, точка плавления, поверхностное натяжение, характеристики схватыванияПрирода, температура, относительная влажность

Сочетание вышеперечисленных характеристик обусловливает выбор принципа процесса. Тогда это должно быть точно описано.

Характеристики процесса.
ПроцессМашина
Непрерывный, партия, время пребывания, температура ингредиента, температура жидкости, температура системы, объемы потока, устойчивость к изменениям, количество выполняемых функций (подача, дозирование, рециркуляция, сушка)Форма, внутренняя поверхность, внутренний объем, размер, механическое движение, скорость, температура

Выбор правильного процесса и его контроль зависят от сбора точной и надежной информации.

Влияние температуры на адгезию.

Критично влияние некоторых явлений и их параметров: кристаллизация, водоотведение (сушка), стеклование, вязкость или поверхностное натяжение.

Среди параметров место выбора занимает температура. Он влияет на вязкость, поверхностное натяжение, характеристики высыхания или кристаллизации. В конечном итоге это влияет на скорость покрытия (толщину, увеличение веса) и сопротивление покрытия. Следовательно, это влияет на степень засорения продукта и ингредиента в системе. Например, жир будет иметь тенденцию оседать предпочтительно на холодном продукте, если стенка системы поддерживается при более высокой температуре.

Упражняться

Ингредиенты покрытия

Ингредиенты
ИнгредиентФормаОбычная скорость покрытияХарактеристики, относящиеся к покрытиюЦель покрытияПримеры
ВодаЧистая жидкость1-3%Смачивание, адгезия, увеличение весаЗащита от пыли, предотвращение ожогов в морозильной камере
ВодаНасыщенный пар.1-3%Смачивание, адгезияНаклейка сахара на конфеты
АлкогольРешение 70%0,1%Норма алкоголяАнтимикробный, консервант, улучшение текстурыКонсервация фасованной выпечки
Смола (шеллак)Спиртовой раствор 30%1%Формирование пленкиВнешний вид, текучесть, влагобарьерГлазирование шоколадных драже
Воск (пчелиный, карнаубский, канделильский)Твердая форма, расплавленная, микронизированная суспензия в масле1%Температура плавленияВнешний вид, барьерГлазирование сахарных драже, восковая эпиляция фруктов
Сахар (сахароза, глюкоза, мед, полиолы)Раствор 70-90%1-100%Форма кристаллизации, концентрация, температураВкусовые качества, внешний вид (глазированный или морозный)Готовые к употреблению хлопья, покрытые сахаром
Естественный гидроколлоид (гуммиарабик, ксантан, гуар желатинРаствор 20-40%3%Пленкообразование, барьерМеханическая или химическая защита, носитель присадокПредварительное покрытие драже гуммиарабиком и сахаром перед нанесением драже на противень
Крахмалы (нативные или модифицированные)Коллоидный раствор 20-40%3%Характеристики зависят от физических и химических модификаций, заменителей более дорогих ингредиентов (гуммиарабик, желатин, диоксид титана и т. Д.)Механическая или физическая защитаПокрытие картофеля фри перед жаркой для уменьшения скопления масла
МукаПорошковые или густые суспензии 20-40%10-20%Формирование пленки, загрузка, вязкость, расширение при выпеканииТолщина, хрусткостьПокрытие наггетсов жидким тестом перед панировкой
Минеральные или органические порошки (тальк, целлюлоза, картофельная мука, целлюлоза, крахмал)Чистый порошок1%Поглощение влаги или жираЗащита от слеживания, сушкаПокрытие тертого сыра для предотвращения агломерации
Масла и жирыЧистый1 - 40%Температура плавления, вязкостьПротивослеживание, адгезия, барьер против миграции влагиСмазка сухого изюма или включений в мороженом
Приправы, ароматизаторы, усилители вкуса, сольПорошковые, разбавленные или концентрированные растворы1-3%КонцентрацияВкусовые качестваАроматизация расширенных закусок, засолка жареных орехов

Техника нанесения покрытия

В целях классификации две категории можно легко разделить на периодические или непрерывные процессы. Затем категории могут быть уточнены в соответствии с тем, как продукт приводится в движение и применяется ингредиент. Затем методы позволяют либо просто наносить покрытие, либо комбинировать нанесение покрытия и схватывания на одном оборудовании.

Методы
ИмяПринципПримерАльтернативаПакетный / непрерывный
КоэкструзияФормирование внешней оболочки вокруг внутреннего содержимогоФормовочная машина для колбасных изделий с формированием коллагеновой оболочки с последующей настройкой путем коагуляции и сушки.Кратковременное приготовление при высокой температуреэкструзия закусок с непрерывной начинкой ароматной пастой.Непрерывный
Лопастной миксерСмешивание встряхиванием в закрытом объемеПокрытие для закусокГеликоидальные, скребковые лопастиПартия
Чан-смеситель.Стакан для нанесения покрытия IQF (и замораживания).Вакуумное перемешиваниеПартия
КонвейерНанесение ингредиента на продукт, распределяемый по конвейеру.Актуальное покрытие выпечки.Напыление, трафарет, окунание.Непрерывный.
Барабан.Применение ингредиента при перемешивании продукта в барабане.Приправа для закусок. Одновременное покрытие и сушка круп с сахаром.Непрерывный.
Винт.Применение ингредиента при переносе продукта и смешивании в корыте, снабженной шнеком (ами).Корм для животных.Двухшнековые системы для лучшего перемешивания.Непрерывный.

Критерии выбора техники.

  • Характеристики основного продукта: форма, размер, насыпная плотность. Размер - это первый критерий.
  • Механическая стойкость основного продукта.
  • Окончательная толщина слоя покрытия.
  • Полное / частичное, верхнее / боковое / нижнее покрытие.
  • Количество повторяемых последовательностей.
  • Время обработки каждой последовательности.
  • Режим настройки: сушка, охлаждение, замораживание…
  • Емкость.
  • Предпочтительная периодическая или непрерывная система.

Партия сравнения против непрерывной. Спрос на более высокую урожайность заставляет менеджеров по производству перейти от ручных партий к непрерывным автоматизированным системам. Прежде чем принимать дорогостоящее и рискованное решение, необходимо рассмотреть все «за» и «против».

Сравнение
Партия.Непрерывный.
ПреимуществаГибкость, простота мониторинга и контроля, быстрое реагирование, меньшая зависимость от времени, простая смена рецептов, полная прослеживаемость, инструмент для исследований и разработок.Эффективно, оправдано, если процессы до и после обработки непрерывны.
Недостатки.Ограниченная вместимость. Рабочая сила.Обширный. Требуется тщательный контроль, обратная связь, постоянная подача и несколько периферийных устройств.

Периферийные устройства

Краткий обзор процесса.

Учитывая количество операций и этапов, процесс нанесения покрытия можно рассматривать как обширный процесс в целом. Машине ядра процесса требуются периферийные устройства для ее обслуживания. Некоторые из них перечислены для информации.

  • Место хранения.
  • Приготовление ингредиентов.
  • Подача и дозирование продукта.
  • Дозирование ингредиентов.
  • Фильтрация или просеивание.
  • Система приложений.
  • Переработка отходов.

Меры

Результаты испытаний могут быть оценены немедленно (визуальный аспект), но предпочтительно оценивать с помощью тщательных мер: для обеспечения возможности мониторинга, для согласования ввода в эксплуатацию, для подтверждения соответствия требованиям заказчика.

Типичные меры:

  • Оптика: цвет, микроскопия (однородность, толщина), анализ изображений.
  • Взвешивание: взвешивание до и после обработки, взвешивание между партиями или отдельными частицами.
  • Конкретные измерения в зависимости от цели: уплотнение, барьерные свойства.

Рекомендации