Potahování potravin - Food coating
 | Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte vylepši to nebo diskutovat o těchto otázkách na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)
|
Povlak je průmyslový proces která spočívá v aplikaci kapaliny nebo prášku na povrch jedlého produktu za účelem dopravy nového (obvykle smyslové ) vlastnosti. Povlak označuje operaci stejně jako její výsledek: použití vrstvy a samotné vrstvy. Povlak má různé významy v závislosti na příslušném odvětví.
Definice
Tento článek se týká aplikací nátěrů v potravinářský průmysl. Existuje mnoho podobností mezi procesy potahování a mnoha příklady technologický převod do a z potravinářského průmyslu.
Povlak v potravinářském průmyslu je aplikace vrstvy kapalin nebo pevných látek na výrobek. Operace se v zásadě spoléhá na mechanickou energii. Spočívá hlavně v uvedení částice produktu do pohybu a současné aplikaci potahové přísady v určitém vzoru tak, aby byly vystaveny jeden druhému. Zahrnuje takové jevy jako přilnavost, tření, viskozita, povrchové napětí a krystalizace. Potahování potravin není „tvrdá“ věda jako např sušení nebo chlazení, které lze popsat rovnicemi a jsou předvídatelné. Potahování potravin je spíše „měkká“ znalost odvozená z akumulace know-how. Jedním z důvodů je, že produkt a zvažované přísady mají složité vlastnosti, variace a interakce.
Zapouzdření je aplikace kapalné vrstvy na velmi malé částice. Spoléhá se na řadu principů: zachycení molekuly uvnitř a matice, chemická vazba, a polymerace. Zapouzdření se zaměřuje na ochranu a řízené uvolňování aktivních molekul při ponoření do prostředí. Jako pravidlo palce, velikost částic může rozlišovat mezi „zapouzdřením“ (méně než 300 µm až 1000 µm) a „potahováním potravin“ (nad tímto limitem). Pouhý mechanický pohyb není dostatečný a dostatečný pro splnění správného potahování drobných částic.
| Dokončený produkt | Základna | Přísada | Následná léčba | Sazba,% | Objektivní |
|---|---|---|---|---|---|
| Hotové cereálie | Expandované obiloviny | Cukrový sirup | Sušení | 20-50% | Vylepšení chuti a vzhledu |
| Dražé | Ořechy, čokoláda, sladkosti | Cukr | Rýžování | 10-100% | Chuť, příchuť |
| Čokoláda | Lískové ořechy, mandle | Čokoláda | Chlazení | 30-50% | Chuť, chuť |
| Připravená zelenina | Mražená zelenina | Voda, tuky, látky určené k aromatizaci | Zmrazení | 15-100% | Chuť, pohodlí |
| Tavený sýr | Strouhaný / drcený sýr | Proti spékání | Žádný | <2% | Zabraňte aglomeraci |
| Nugety | Maso | Cesto a drobky | Smažení | 30-50% | Chutnost, cena, vzhled |
| Občerstvení | Expandovaná mouka | Olej a koření | Žádný | 5-40% | Chutnost |
| Křupavé ořechy | Arašíd | Mouka, pojivo, koření | Smažení, pečení | 30-100% | Chutnost |
Obrázky
Cukrem potažená rýže.
IQF zelenina potažená krémem.
Cukrem potažené dražé.
Cíle nátěru
Pro vylepšení lze přidat povlaky organoleptické vlastnosti potravinářského produktu. Vzhled a chutnost lze zlepšit přidáním barvy (bílá dražé, hnědá čokoláda), změnou povrchu (glazované sladkosti nebo drsné, křupavé nugety); změna nebo přidání chutí (sladké dražé, solené občerstvení) nebo příchutí (ovocné glazované sladké zboží) nebo textury (křupavé křupavé nugety).
Povlaky lze také použít k přidání vitamínů a minerálů (obohacená bílá rýže) nebo k potravinové energii.
Povlak zprostředkovává funkční vlastnosti, jako je separace částic (sušené ovoce naolejované, strouhaný sýr), antioxidační účinek (kostky ovoce) nebo bariérový účinek [migrace vody mezi vrstvou zmrzliny a sušenkou (cookie) nebo proti ztrátě vlhkosti při žvýkání guma]. Bariérové efekty je často obtížné dosáhnout.
Složka může být levnější než produkt, který obaluje, a tak umožňuje mírné snížení nákladů.
Proces potahování
Proces potahování začíná nanesením potahu na potravinářský produkt, ale konečný produkt musí být stabilní po celou dobu jeho trvanlivosti. Proto je proces potahování ukončen stabilizačním procesem, a to buď zmrazením, ochlazením, zahřátím nebo sušením. Sekvence tohoto procesu jsou:
- Aplikace: K nanesení nepatrného množství přísady se nejprve rozpráší, místo aby se nalila. To urychluje disperzi na celém povrchu produktu. Pro větší poměry nátěru k podkladu lze použít míchání nebo máčení. Lze použít i více stupňů; například obalované maso může mít suchou aplikaci (predust), po které následuje namočení v mokrém těstíčku a pak další aplikace v suchém stavu.
- Přilnavost: povlak musí přilnout k produktu, což znamená, že musí existovat určitý stupeň afinity mezi přísadou a produktem.
- Koalescence: v případě kapaliny se může několik kapiček sloučit a vytvořit jednotnou souvislou vrstvu. Vlastnosti přísady ve vztahu k produktu, jako je viskozita a povrchové napětí spojené s mechanickým účinkem (tření), jsou kritické.
- Stabilizace: v závislosti na povaze složky (složek) nátěru a produktu substrátu se přísada stabilizuje odstraněním rozpouštědla (sušení a odpařování vody, alkoholu), krystalizací (cukr krystalizuje při odpaření vody, tuk krystalizuje po ochlazení) nebo tepelné ošetření (proteiny se při zahřátí nevratně nastaví).
Proces nátěru lze rozdělit na následující prvky:
- Vstupy: základní produkt, přísady a přísady
- Dodatečné proudění: vzduch jako nosič produktu nebo přísady nebo k sušení, energie v mechanické (míchání, přenos, tření) nebo v tepelné formě (konvekce, vedení nebo radiační ohřev)
- Výstupy: konečný produkt, nadbytek potahové přísady, ztracený nebo k recyklaci
Zajištění se vyskytuje v průběhu procesu:
- Rozbití produktu
- Generace pokuty (malé částice)
- Aglomerace produktů
- Zanesení povrchů systému produktem nebo přísadou
- Znečištění vzduchem, těkavé organické složky
Těmto účinkům je obecně třeba se vyhnout, pokud není konečný produkt žádoucí.
Parametry ovlivňující systém jsou uvedeny podle původu:
| Základní produkt | Konečný produkt | Výroba |
|---|---|---|
| Tvar, velikost, distribuce, sypná hmotnost, povaha, povrch, odpor, složení, chování při proudění, jemné frakce, hygroskopičnost, teplota | Kapacita, konečný aspekt, přírůstek hmotnosti, chování při skladování, odpor | Změny receptů, trvání, čištění |
Tato první sada kritérií určuje výběr složky potahu. Povlak sestává buď z jedné složky, nebo ze směsi. Tato směs má různé fyzikální formy: roztok, emulze, suspenze, prášek atd. Má své vlastní vlastnosti. Kromě toho může být zapotřebí kapalina, jako je stříkání, chlazení, ohřívání nebo sušení vzduchu.
| Přísada | Tekutina. |
|---|---|
| Voda nebo tuková báze, složení, koncentrace, viskozita, teplota, teplota tání, povrchové napětí, chování při tuhnutí | Příroda, teplota, relativní vlhkost |
Kombinace výše uvedených charakteristik řídí výběr procesního principu. Musí to pak být přesně popsáno.
| Proces | Stroj |
|---|---|
| Kontinuální, šarže, doba zdržení, teplota přísady, teplota kapaliny, teplota systému, průtokové objemy, tolerance ke změnám, počet funkcí, které je třeba splnit (podávání, dávkování, recyklace, sušení) | Forma, vnitřní povrch, vnitřní objem, velikost, mechanický pohyb, rychlost, teplota |
Výběr správného procesu a jeho řízení závisí na shromažďování přesných a spolehlivých informací.
Vliv některých jevů a jejich parametrů je kritický: krystalizace, odstraňování vody (sušení), skleněný přechod, viskozita nebo povrchové napětí.
Mezi parametry má teplota výběrové místo. Ovlivňuje viskozitu, povrchové napětí, chování při sušení nebo krystalizaci. Nakonec ovlivňuje rychlost potahování (tloušťka, přírůstek hmotnosti) a odolnost potahu. Ovlivňuje proto stupeň ucpání produktu a přísady v systému. Například tuk bude mít tendenci usazovat se přednostně na chladném produktu, pokud je stěna systému udržována na vyšší teplotě.
Praxe
Přísady nátěru
| Přísada | Formulář | Obvyklá rychlost nanášení | Vlastnosti související s nátěrem | Cíl nátěru | Příklady |
|---|---|---|---|---|---|
| Voda | Čistá kapalina | 1-3% | Smáčení, přilnavost, přírůstek hmotnosti | Prevence prachu, prevence popálení mrazničkou | |
| Voda | Nasycená pára. | 1-3% | Smáčení, přilnavost | Lepení cukru na bonbóny | |
| Alkohol | Řešení 70% | 0,1% | Sazba alkoholu | Antimikrobiální látka, konzervační látka, vylepšení textury | Konzervování baleného pečiva |
| Pryskyřice (šelak) | Alkoholický roztok 30% | 1% | Formování filmu | Povrchový aspekt, průtok, bariéra proti vlhkosti | Zasklení čokoládových dražé |
| Vosk (včelí vosk, carnauba, candelilla) | Tuhá forma, roztavená, mikronizovaná suspenze v oleji | 1% | Bod tání | Povrchový aspekt, bariéra | Zasklení dražé cukru, voskování ovoce |
| Cukry (sacharóza, glukóza, med, polyoly) | Řešení 70-90% | 1-100% | Krystalizační forma, koncentrace, teplota | Chutnost, povrchová úprava (prosklené nebo mrazivé) | Cereálie potažené cukrem |
| Přírodní hydrokoloid (arabská guma, xanthan, guar želatina | Řešení 20-40% | 3% | Tvorba filmu, bariéra | Mechanická nebo chemická ochrana, nosič přísad | Před potažením dražé pánví dražé arabskou gumou a cukrem |
| Škroby (nativní nebo upravené) | Koloidní roztok 20–40% | 3% | Vlastnosti závisí na fyzikálních a chemických úpravách, náhradách dražších přísad (arabská guma, želatina, oxid titaničitý atd.) | Mechanická nebo fyzická ochrana | Před smažením potřete hranolky, aby se snížil příjem oleje |
| Mouky | Práškové nebo husté suspenze 20–40% | 10-20% | Tvarování filmu, náboj, viskozita, rozpínání pečení | Tloušťka, křupavost | Povlakování nuggetů těstem před pečením |
| Minerální nebo organické prášky (mastek, celulóza, bramborová mouka, celulóza, škrob) | Čistý prášek | 1% | Vlhkost nebo vstřebávání tuku | Proti spékání, sušení | Povlak drceného sýra, aby se zabránilo aglomeraci |
| Oleje a tuky | Čistý | 1 - 40% | Bod tání, viskozita | Proti spékání, přilnavost, bariéra proti migraci vlhkosti | Olejování suchých rozinek nebo vměstků do zmrzliny |
| Koření, příchutě, látky zvyšující chuť, sůl | Prášek, zředěné nebo koncentrované roztoky | 1-3% | Koncentrace | Chutnost | Aroma rozšířeného občerstvení, solení pražených ořechů |
Techniky potahování
Z důvodu klasifikace lze dvě kategorie snadno rozdělit na dávkové nebo kontinuální procesy. Potom lze kategorie upřesnit podle způsobu, jakým je produkt uveden do pohybu a podle použité přísady. Techniky pak umožňují buď pouze potahování, nebo mohou kombinovat potahování a nastavení ve stejném zařízení.
| název | Zásada | Příklad | Alternativní | Dávkový / kontinuální |
|---|---|---|---|---|
| Koextruze | Tvarování vnějšího pláště kolem vnitřního obsahu | Tvářecí stroj na uzeniny s formováním kolagenového obalu, další tuhnutí koagulací a sušením | Vysokoteplotní, krátkodobé vařenívytlačování občerstvení s kontinuální náplní ochucené pasty. | Kontinuální |
| Pádlový mixér | Míchání mícháním v uzavřeném objemu | Snack povlak | Helikoidní škrabadla | Šarže |
| Vat mixer. | Pohár IQF (a zmrazení). | Vakuové míchání | Šarže | |
| Dopravník | Aplikace přísady na produkt se rozprostírá přes dopravník. | Aktuální povlak pečiva. | Stříkání, sítování, máčení. | Kontinuální. |
| Buben. | Aplikace přísady, když je produkt převrácen v bubnu. | Koření na občerstvení. Současné potahování a sušení obilovin cukrem. | Kontinuální. | |
| Šroub. | Aplikace přísady, zatímco je produkt přenesen a smíchán v korytu opatřeném šroubem (šrouby)). | Jídlo pro mazlíčky. | Dvoušnekové systémy pro lepší míchání. | Kontinuální. |
Kritéria pro výběr techniky.
- Základní vlastnosti produktu: tvar, velikost, objemová hmotnost. Prvním kritériem je velikost.
- Mechanická odolnost základního produktu.
- Konečná tloušťka potahové vrstvy.
- Kompletní / částečný, vrchní / boční / spodní povlak.
- Počet sekvencí k opakování.
- Doba zpracování pro každou sekvenci.
- Režim nastavení: sušení, chlazení, zmrazování…
- Kapacita.
- Preferovaný dávkový nebo kontinuální systém.
Srovnávací dávka vs. kontinuální. Díky poptávce po vyšších výnosech chtějí manažeři výroby přejít z manuálních dávkových na kontinuální automatizované systémy. Než se rozhodnete pro nákladné a riskantní rozhodnutí, musíte zvážit klady a zápory.
| Šarže. | Kontinuální. | |
|---|---|---|
| Výhody | Flexibilní, snadno monitorovatelný a ovladatelný, rychlá odezva, méně závislé na čase, snadná změna receptury, plná sledovatelnost, nástroj pro výzkum a vývoj. | Efektivní, oprávněné, pokud jsou procesy před a po proudu kontinuální. |
| Nevýhody. | Omezená kapacita. Pracovní síla | Expanzivní. Vyžaduje pečlivé ovládání, signály zpětné vazby, konzistentní napájení a více periferních zařízení. |
Periferní zařízení
Vzhledem k počtu operací a kroků může být proces potahování rozsáhlým procesem považovaným za celek. Procesní jádrový stroj vyžaduje, aby jej obsluhovaly periferní zařízení. Několik častých je uvedeno pro informaci.
- Úložný prostor.
- Příprava přísad.
- Krmení a dávkování produktu.
- Dávkování přísad.
- Filtrace nebo prosévání.
- Aplikační systém.
- Recyklace.
Opatření
Výsledky zkoušek lze okamžitě vyhodnotit (vizuální stránka), ale nejlépe je hodnotit pečlivými opatřeními: umožnit sledování, dohodnout se na uvedení do provozu, potvrdit shodu s požadavky zákazníka.
Typická opatření:
- Optické: barva, mikroskopie (homogenita, tloušťka), analýza obrazu.
- Vážení: vážení před a po ošetření, vážení mezi šaržemi nebo jednotlivými částicemi.
- Specifická měření podle cíle: zhutnění, bariérová vlastnost.