Технологичен проект на цех за производство на бисквити с производителност 7 тона на денонощие

Значението на въглехидратите за храненето на човека е важно. Те са главния енергиен източник в нашата храна. Приемаме ги чрез пряка консумация на захар или под формата на захарни изделия в състава, на които участват захарта, нишестето и глюкозата в съчетание с други важни хранителни вещества като мазнини, белтъчни вещества, витамини и микроелементи.

Бисквитите са изделия, за които наред със захарта основна суровина е брашното. Характерно за тези захарни изделия е голямото разнообразие на асортименти, съдържащи големи количества мазнини, яйца, млечни продукти и други. Поради това те са с висока хранителна стойност.

Бисквитите в зависимост от рецептурата им, характера на тестото,а също и от метода на формуване се делят на: ронливи, еластични и крекери. Ронливите или захарните бисквити се получават от ронливо тесто и се характеризират с голяма крехкост, порьозност и набухваемост. Еластичните или обикновени бисквити се получават от еластично тесто и са със слоеста структура. Крекерите са вид твърди бисквити, но без или със съвсем малко захар в съдържанието си. Те също са със слоеста структура, но за разлика от еластичните, за получаването на тази структура се използват бионабухватели, а не химични набухватели.

Производството на бисквити се осъществява на поточни механизирани линии.

II. Технологична част

1.Суровини, използвани за производството на бисквити

1.1. Брашно

Бялото пшенично брашно е най-широко използваната съставка в почти всички бисквити. То се прави от пшеница, като се премахне кафявата повърхностна обвивка и зародиша и се намали размера на частицата до фина пудра. Съвременните методи за мелене са много сложни, включващи няколко етапа, основно защото е трудно да се отделят триците от бялата централна част (позната като ендосперма) на пшеничното зърно.

За да се постигне ефикасно смилане, съдържанието на влага в пшеницата трябва да се контролира внимателно. Полученото брашно обикновено има съдържание на влага 14,5%. Когато се прави тесто с вода и скорбялата, и протеините абсорбират влага. Механичното действие на миксера върху хидратирания протеин образува гъста, еластична маса, жилаво вещество, познато като глутен. Качеството на глутена варира в различните видове брашна от много разтегливо (може да се раздърпва много преди да се скъса) до много неразтегливо или маслено или също така да бъде повече или по-малко еластично (да възвръща първоначалното си състояние след като е било разтеглено). Съдържанието на протеин и качеството на глутена в брашното зависи от типа на използваната пшеница.

Съотношението на отделните съставки, изграждащи пшеничното брашно, зависи от вида на зърното, условията на отглеждане, преработка, от типа на брашното и други. Средният химичен състав (в %) на пшеничното брашно е следният:

Вода – 14

Белтъчни вещества – 11

Въглехидрати – 75

Мазнини – 1,2

Минерални вещества – 0,6

Целулоза – 0,2

1. Влажност - един от основните показатели на брашното. За всички типове брашно допустимата влажност е не повече от 14,5%. Повишената влажност е свързана с намалената устойчивост на брашното при съхранение.

2. Едрина - характеризира големината на брашнените частици. Определя се по допустимите надсевки над съответния номер на ситото, определено от стандарта. Едрината на брашнените частици има голямо значение за приготвянето на тестото и готовите изделия.

Едрината на брашнените частици оказва влияние и върху качеството на готовите продукти. Така при използване на брашно с по-големи размери на частиците за приготвяне на ронливо тесто,последното е с по-добра крехкост и порьозност. Освен това при използването на брашно с големи размери на частиците по-силно е изразен маслено-вкусовия ефект и в по-висока степен се усеща съдържанието на мазнини.

3. Киселинност - Киселинността на брашното се определя в градуси по Нойман, преизчислени на абсолютно сухо вещество. За различните типове брашно, произвеждани в нашата страна, киселинността е 2 - 3⁰ Н.

4. Глутеново съдържание - Показател, който има особенно важно технологично значение. Освен количеството на глутена е необходимо да е изследвано и неговото качество. Средно за различните типове брашна количеството на мокрия глутен е 26 - 30%. Качеството на глутена се определя с показателя отпускане (в mm). За различните типове брашна отпускането е 6 - 9mm.

1.Цвят - показател, зависещ най- вече от количеството на примесите (триците) в брашното. Колкото е по-голямо , толкова по-тъмно е брашното. Брашното от твърда пшеница е бяло с жълтеникав оттенък, а от обикновенната пшеница е бяло. Определянето на показателя цвят се извършва по образец или с коефициент на отражение, определен от цветомер. Брашното тип 500, широко използвано в захаропреработвателната промишленост, трябва да има по-малко от 54 единици, определени от цветомера.

2.Вкус и мирис - прясното брашно се характеризира със слабосладникав вкус. Изискването към всички типове брашно е те да притежават специфичен вкус без горчив, киселинен или друг привкус.

3. Хрускане - показател, определящ наличието на минерални примеси (пясък) в брашното и предизвикващ хрускане между зъбите. Този показател зависи от очистването на зърната и замърсяването им по време на смилане.

Според изискванията на стандарта не се допуска брашното да съдържа минерални примеси.
Съхраняване на брашното

Брашното може да се доставя и съответно съхранява в многопластови хартиени чували, в чували от хесион за многократна употреба или безамбалажно в силози.

Обикновенно брашното е предразположено към плесенясване и към привличане на насекоми. Брашното отлежава след смилане, а отлежаването прави глутена “по-силен”, т.е. по-еластичен и по-малко разтеглив, двете най-нежелани качества за повечето бисквити. Старото брашно може да граняса и става неприятно на вкус. Брашното трябва да се съхранява на хладно и сухо място и да се употребява възможно най-бързо. Трябва да има стриктен контрол,за да се предотврати струпването на насекоми, гризачи и други. Брашното лесно се разваля, затова чувалите се съхраняват далеч от материали със силна миризма като подправки.

Най-често срещаното насекомо, което може да се намери в брашното е тъй нареченото Средиземноморски брашнен молец. Ако се намери такъв молец, то трябва да се проведе програма за дезинфекция , за да се унищожат заедно с гъсениците.

Струпването на насекоми в силозите е необичайно, ако те се проветряват. Силозите за брашно трябва да са изолирани, за да се намалят колебанията на температурата, зависещи от времето. Ако стените променят периодично температурата си, разпространението на влага в брашното може да причини образъването на буци и прилепването му към стените на силоза.

Силозите трябва да се изпразват нацяло преди да се напалнят отново и понякога да се изчистят от материали, висящи от ъглите или от горната част на силоза. Ако не се премахнат след време ще се втвърдят, ще гранясат и дори ще се размножат.

Температурата на съхранение е 15 - 18 ⁰С, а относителната влажност на въздуха 60 - 65%. Продължителността на съхранение при нормални условия в силозите е до 30 дни.

1.2. Захар

Захарта е един от най - чистите хранителни продукти. По БДС у нас се произвеждат три вида захар: рафинирана, бяла и промишлена бяла захар. Те се различават по чистотата (99,9; 99,7; 99,8) на редуцираните вещества, които са съответно 0,02; 0,05; 0,03.

За производството на захарни изделия се използва бяла захар, само в някои случаи се използва рафинирана захар.

Захарта се състои от химически чиста захароза и малко количество примеси. Захарозата е дизахарид, който в присъствието на минерална киселина и нагряване се разлага на два монозахарида - глюкоза и фруктоза. Протича процеса инверсия.

Захарта има неутрална или слабо основна реакция, за разлика от чистата захароза, която има слабо кисела реакция. Това се дължи на съдържащите се в нея минерални вещества.

При получаването на захарни изделия кристалната захар се използва и под формата на пудра захар. Тя се пллучава чрез смилане на кристалната захар. За целта се използват мелници с ударно действие (чукови). Тя лесно се сбива и образува големи конгломерати. Затова се препоръчва да се получава непосредствено преди влагането и в производството.
Органометрични показатели на захарта

1.Външен вид - да е суха, при пипане да не лепне и да се сипе, кристалите да са еднородни;

2.Цвят - бял с блясък, не се допускат бучки неизбелена или жълтеникава захар;

3.Вкус - скадък без страничен привкус;

4.Разтворимост във вода - напълно да се разтваря като 10% разтвор да е прозрачен и безцветен.
Начини и методи за съхраняване и транспортиране на захар

Захарта може да се доставя или насипно или с чували. Насипната захар се доставя в контейнери или със специални транспортни средства - захаровози. От тях захарта се прехвърля в силози. В силозите има възможност кристалите да се разтопят, да се втвърдят и да се образуват буци. Това е проблем, свързан с разпространението на влага, предизвикано от относителната разлика в температурата вътре в силоза и отвън. Затова силозите трябва да бъдат изолирани.

Захарта трябва да има влажност не по - висока от 0,03%, температурата на съхранение е 20 ⁰С, влажност на въздуха 55 - 60%.

1.3.Втвърдено (хидрогенирано) масло

Хидрогенираните масла представляват растителни или животински мазнини превърнати от течно в твърдо състояние чрез насищане на двойните и тройните връзки на ненаситените мастни киселини с водород. Хидрогенирането се извършва при наличието на никелов катализатор при t= 240 ⁰С.

Втвърдените масла за хранителни цели трябва да отговарят на следните показатели: в твърдо състояние да имат бял цвят, равномерен по цялата маса; при нагряване до 40 ⁰С да представляват прозрачна бистра течност със слабо златист цвят; да не са гранясали или да имат страничен вкус и мирис.

Съхраняването на хидрогенираните масла трябва да става при температура от - 10 до + 15 ⁰С и относителна влажност на въздуха до 80%.

1.4. Инвертен сироп

Инвертната захар (2С₆Н₁₂О₆) е съставена от равни количества глюкоза и фруктоза. За захарните изделия тя се получава от разтворената захар, която при нагряване при наличие на киселина присъединява една молекула вода и преминава в инвертна захар.

Обикновено средния химичен състав на инвертния сироп е в следните граници: редуциращи захари (глюкоза + фруктоза) 76 - 78%, захароза 1 - 3%, вода 19 - 21%. Инвертният сироп в сравнение с химически чиста инвертна захар е с повишена оцветеност, дължащо се на образуваните при процеса инверсия разпадни продукти.

В парни бланшьори се дозира захар и вода. При нагряване захарта се разтваря и се получава сироп със захарно съдържание около 80%. Дозира се HCl в количество 0,02 - 0,03% изчислено спрямо количеството на използваната захар. Получава се среда с рН = 1,7 - 2,0. Тази смес се нагрява при t = 90 ⁰С в продължение на 20 - 30 минути. При това нагряване протича инверсия на захарозата. Сиропа задължително се неутрализира с воден разтвор на алкохолна сол до рН = 5- 5,5 (за да не се разложат глюкозата и фруктозата). Неутрализирането се извършва при възможно най-ниски температури, под 40 ⁰С.

Освен солната киселина, за получаването на инвертен сироп, се използват лимонена, винена и млечна киселина. Тези три киселини са разрешени за хранителни цели, което опростява производството на инвертен сироп.

1.5. Набухватели.

Производството на бисквити включва употребата на химични набухватели. При изпичането те се разлагат, като отделят голямо количество газообразни продукти, които увеличават обема на изделията. Използват се следните химични набухватели:

1.5.1. Натриев бикарбонат

Отнася се към алкалните набухватели с най-широко приложение. Той е бял кристален прах, разтворим много добре във вода. Съдържанието на натриевият бикарбонат в търговския продукт трябва да бъде не по-малко от 92,5%. При нагряването натриевият бикарбонат се разлага на:
2NaHCO₃ Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
С отделянето на СО₂ и вода се отделя и натриев карбонат. Наличната вода при температурата на изпичане е в парообразно състояние и подпомага бухването. Наличието на натрив карбонат е нежелателно, тъй като той увеличава алкалността на изделията, строго регламентирана от санитарните органи. Освен това при изпонзване на натриев бикарбонат, като набухвател се установява, че само 50% от СО₂ се отделя във вид на газ и предизвиква бухване.

Натриевият бикарбонат пристига в предприятието в торби от натронова хартия с маса 25 кг. Трябва да се съхраняват в сухи и проветриви складове.

1.5.2. Амониев карбонат

Той се отнася също към алкалните набухватели. При разлагането на този набухвател се отделят много повече газообразни продукти в сравнение с натриевия карбонат. При нагряване амониевият карбонат се разлага по реакцията:

Известно отстраняване на недостатъците на натриевия бикарбонат и амониевия карбонат се постига при комбинираното им използване. Обяснява се с това, че в алкална среда, която се създава от остатъка на натриевия карбонат, разтворимостта на амоняка се намалява.

1.6. Ароматизатори

1.6.1. Ванилин

Ванилинът е твърдо кристално вещество, безцветно, с иглеста форма и приятен мирис. Получава се по синтетичен път. Ванилинът има температура на топене 81 - 83 ⁰С. Сублимира без разлагане. Лесно разтворим е в етилов алкохол, а по-трудно във вода.

1.6.2. Лимонена киселина

Тя е триосновна киселина и кристализира с една молекула вода. Широко е разпространена в природата. Произвежда се във вид на безцветни или със слабожълт оттенък кристали. Лимонената киселина се разтваря във вода като с повишаване на температурата разтворимостта и расте. Температурата на топене на безводната лимонена киселина е 135 ⁰С, а на кристалната 70 -75 ⁰С.

Лимонената киселина се опакова в полиетиленови торби, които се поставят в натронови торби с нетна маса 15, 20 и 25 кг. Тя трябва да се съхранява в чисти, сухи складове при температура 18 ⁰С и относителна влажност на въздуха до 70%.

1.7.Емулгатори

Емулгаторите представляват голяма група съединения, чиято функция е да стабилизират смеси на две неспособни да се смесят една с друга течности. В бисквитените теста емулгаторите позволяват по-лесното смесване на мазнината с тестото и това действие дава възможност да се използва по-малко мазнина. Като емулгатор се използва лецитин. Той трябва да съдържа 65 - 70% смес от различни фосфолипиди и 30 - 35% масло.

1.8.Подобрители на брашна и теста

1.8.1.Натриев метабисулфит (НМС)

НМС или самородният натриев карбонат е бяло кристално вещество на прах. Използва се в много малки количества, за да промени химично качествата на глутена в полусладките бисквитени теста. Той е редуциращ агент, тъй като освобождава серен диоксид, когато е в разтвор. Прави глутена по-разтеглив и по-нееластичен и следователно намалява свиването на парченцата тесто при печене. Тъй като се използва в малки количества в тестото, обикновено солта се употребява като разтвор във вода. НМС не е разрешен навсякъде за употреба в печените изделия, заради ефекта на SO₂ върху човешкия метаболизъм. Проучванията показват, че остатъците от НМС в бисквитите след печене са много малки и трудно се откриват. Вероятността от риск за здравето от това ценно помощно средство при обработката може да се пренебрегне.

1.8.2. CDI - биоемзим

Комбинацията от екстракт от мая и протеолитичен ензим. Протеазния ензим се произвежда от Bacillus subtilis Biobake CDI се използва като подобрител за тесто при производството на бисквити замества натриевия метабисулфат и цистеина. Оптималната температура на Biobake CDI е 55 ⁰С. Над 60 ⁰С продукта рязко се дезактивира. Оптималното ниво на рН на Biobake е 6.

1.9. Сол, натриев хлорид

Солта се използва в почти всички рецепти заради вкуса и подобряващите и вкусови качества. Най-добрата концентрация е около 1 - 1,5% при база теглото на брашното. Понеже употребата в тестата е малка, размерът на частиците не е толкова важен, тъй като солта се разтваря във водата на тестото. Но когато се използва за украса размерът има значение и обикновено се използват фини частици.

2. Технологична схема

Технологичните схеми за производството на различните видове бисквити имат своите специфични особености. За всички видове бисквити са характерни едни и същи основни операции: подготовка на суровините, замесване на тестото, формуване на бисквитите, изпичане, охлаждане и опаковка на готовите изделия.

2.1.Подготовка на суровините за производство

- Брашно пшенично (тип 500)

В района на цеха брашното пристига с брашновози. Те се разтоварват с помощта на собствен компресор.

За разтоварване на брашното се постъпва по следния начин: брашновозът се съединява чрез гъвкав материалопроводa към силоза, а кабела за захранване на компресорния му агрегат се включва към монтираното електрическо табло към силоза. Силоза е снабдена с нивосигнализатори “пълно”, “празно”, които предават съответната информация на командното табло. От силоза чрез пневмотранспорт брашното постъпва в бункер за брашно с роторен шибър и след това в междинен бункер.

- Захар кристал

От захаровоза постъпва в силоза по аналогичен начин като брашното. От силоза захарта се пренася чрез пневматичен транспорт до бункера за захар.

- Мазнина (хидрогенирано масло)

Втвърденото масло идва в цеха на калъпи. За да стане течно калъпите се стапят в топилен резервоар, а течната консистенция се поддържа в темпериращ резервоар. Дозирането му става чрез дозираща помпа.

• 
  Инвертен сироп
  

- Сол и химически набухватели

Предварително притеглени се разтварят във вода и се прецеждат през сито.

- Мая

2.2. Замесване на тестото

2.2.1. Замесване на еластично тесто

Замесването на тестото се извършва в тестомесачна машина с периодично действие “Хекрона”, ХААС, Австрия. Най-напред в смесителя за емулсия се зареждат водата и захарта, необходими по рецептура. При слабо загряване и непрекъснато разбъркване се разтваря натриевия хлорид. След това се прибавят разтопената мазнина, инвертния сироп и ароматизаторите. Извършва се хомогенизиране и към така получената емулсия се подава към тестомесачната ма6ина, добавя се половината от необходимото по рецептура брашно, набухвателите и след известно замесване и останалата половина брашно.

Набухвателите не трябва да се поставят едновременно със суровините, имащи кисела реакция, тъй като може да настъпи частична неутрализация. Затова те се прибавят със част от брашното. Продължителността на замесване на еластичното тесто в зависимост от количеството на брашното се колебае в границите 10 - 12 мин. при температура около 40 ⁰С.

Готовото замесено еластично тесто трябва да бъде еднородно по консистенция и да има еластични свойства.

2.2.2. Замесване на тесто за крекери

Замесването на тестото за коктейлните крекер-бисквити също се извършва в тестомесачна машина с периодично действие “Хекрона”, ХААС, Австрия. Подаването на суровините и полуфабрикатите е в следната зависимост: дозира се водата, маяната суспензия, мазнината, лицетинът, захарта и готварската сол. След хомогенизирането се добавят част от брашното, натриевият бикарбонат, амониевият бикарбонат, ензимния препарат, ароматизиращите екстракти и натриевия метасулфит. След известно замесване и останалото количество брашно.

Замесването на тестото продължава около 8 мин. до пълно хомогенизиране и влажност на тестото около 28%.

Готовото тесто се прехвърля в приемен подвижен бункер, където се оставя да отлежи в продължение на 1 - 3 часа. Целта е да се подобрят структурно-механичните свойства на тестото, което се отразява цялостно на готовия продукт.

2.3. Формуване на тестото

Готовото тесто се транспортира до универсална поточна линия за формоване, изпичане и охлаждане на бисквити “Хекрона”, ХААС, Австрия. Тестото първо се подлага на валцуване. Валцуването има за цел да оформи тестото във вид на лента, подходяща за обработка на следващите операции. Освен това тестото се уплътнява, отделят се излишните въздушни мехурчета, включени по време на замесването. Тестото придобива равномерна дребнопореста и многослойна структура, което придава на готовите бисквити увеличена порьозност и крехкост. Гладката повърхност на бисквитите в значителна степен зависи от многократното валцуване. Тестото се валцува на двувалцови машини. Процесът на валцуване се провежда, като непосредствено след замесване порция от тестото с маса до 20 - 25кг се пропуска между валците с постепенно намаляване на растоянието между тях.

През време на валцуването към тестото се добавят изреските, получени при формоването.

Получената лента след валцуване се подава на въртящия се формовъчен вал на универсалната поточна линия, при което се оформят бисквити с определена форма. И така оформените бисквити се подават за изпичане. Крекер бисквитите преди изпичане се поръсват със сол.

2.4. Изпичане на бисквитите

В технологичната схема процесът изпичане на бисквитите е един от основните в производството. През време на изпичането на бисквитите протичат сложни физико-химични и колоидни изменения в тестото, в следствие на които се получават изделия със специфичен вкус и структура. Качеството на готовите бисквити преди всичко се определя от процеса на изпичане.

Технологичното предназначение на изпичането е да се създаде специфична устойчива структура и да се придаде на изделията характерния им вкус и външен вид.

По време на изпичането настъпват следните промени: плътността получена от аерирането на химикалите (подквасата) намалява размера на парчето тесто, повърхността потъмнява, което се дължи на реакцията на Майар между аминокиселините и полизахаридите на захарите в тестото, и разбира се съдържанието на влага пада до 2,5%.

Изпичането на формованите бисквити се извършва в тунелна пещ с непрекъснато действие при температура в продължения на 3 - 5 мин.

Само върху изпечените крекер бисквити се пулвелизира разтопено масло, за да бъдат подобрени бъншния вид и вкусовите качества, след което постъпват за охлаждане.

2.5. Охлаждане на бисквитите

Температурата на повурхностните слоеве на изпечените бисквит, които излизат от пеща е около 120 ⁰С, а на вътрешните слоеве - около 100 ⁰С. При тази температура бисквитите са с мека консистенция и лесно се деформират. Тя се обяснява с това, че захарта е в пластично състо ние.

Бисквитите се охлаждат с въздух с температура 20 - 25 ⁰С. При по-ниска температура на охлаждащия въздух (бисквитите са лош топлинен проводник) охлаждането ще бъде неравномерно. Повърхностните слоеве се охлаждат много по-бързо от вътрешните, в следствие на което линейните размери на различните слоеве се изменят различно. Това може да причини деформация и поява на пукнатини по повърхността на бисквитите.

2.6.Опаковане на бисквитите

Охладените бисквити се опаковат в материали, коио ги предпазват от влиянието на околната среда. Целта на опаковката е да се запасят качествата на бисквитите за продължителен период. Бисквитите са сравнително хигроскопични продукти, поради което опаковъчните материали трябва да бъдат водо- и маслонепропускаеми.

2.6.1. Опаковане на обикновените бисквити

Използва се опаковъчна машина тип “Aucouturier” (Франция). Като опаковъчен материал се използва специално термопластично метализирано фолио, целофан или полиетилен. Готовите пакети се подреждат в кашони, които се поставят на палети и с електрокар се пренасят до склада за готова продукция. Съхранението им е при температура 18 - 20 ⁰С и оптимална относителна влажност на въздуха до 70%. Трайността на бисквитите е 90 дни от датата на производство.

2.6.2. Опаковане на крекер бисквити.

Охладените крекер бисквити се подават към машината за опаковане. То се извършва с термопластично метализирано фолио.Опаковъчната машина е “Aucouturier” (Франция). Готовите потребителски опаковки се нареждат в кашони и с електрокар се подреждат в склад за готова продукция.