tämä artikkeli käsittelee elintarviketeollisuuden päällystyssovelluksia. Pinnoitusprosesseissa on paljon yhtäläisyyksiä ja lukuisia esimerkkejä teknologian siirtymisestä elintarviketeollisuuteen ja sieltä pois.
elintarviketeollisuudessa pinnoite on neste-tai kiintoainekerroksen levittämistä tuotteeseen. Toiminta nojaa olennaisesti mekaaniseen energiaan. Se koostuu pääasiassa tuotteen hiukkasten liikkeellelaskusta ja samanaikaisesti pinnoitteen ainesosan levittämisestä tiettyyn kuvioon, jotta toinen altistuu toiselle. Siihen liittyy sellaisia ilmiöitä kuin adheesiota, kitkaa, viskositeettia, pintajännitystä ja kiteytymistä. Ruoan pinnoitus ei ole kuivauksen tai jäähdytyksen kaltainen” kova ” tiede,jota voidaan kuvata yhtälöillä ja joka on ennustettavissa. Elintarvikkeiden päällystäminen on pikemminkin” pehmeää ” osaamista, joka on peräisin osaamisen kertymisestä. Yksi syy on se, että tuotteella ja tarkasteltavilla ainesosilla on monimutkaisia ominaisuuksia, variaatioita ja yhteisvaikutuksia.
kapselointi on nestemäisen kerroksen levittämistä hyvin pienille hiukkasille. Se nojaa useisiin periaatteisiin: molekyylin vangitseminen matriisiin, kemiallinen sidos ja polymerointi. Kapselointi tähtää aktiivisten molekyylien suojaamiseen ja hallittuun vapautumiseen, kun ne upotetaan ympäristöön. Nyrkkisääntönä hiukkaskoko voi erottaa toisistaan ” kapseloinnin ”(alle 300-1000 µm) ja” elintarvikekerroksen ” (tämän rajan yläpuolella). Pelkkä mekaaninen liike ei ole riittävä ja riittävä täyttämään pienhiukkasten oikeaa pinnoittamista.
| lopputuote | emäs | ainesosa | jälkikäsittely | määrä, % | tavoite |
|---|---|---|---|---|---|
| Valmisvilja | Leikkovilja | sokerisiirappi | kuivaus | 20-50% | maun ja ulkonäön parantaminen |
| Dragees | pähkinät, suklaa, makeiset | sokeri | pannu | 10-100% | maku, maku |
| suklaa | hasselpähkinät, mantelit | suklaa | jäähdytys | 30-50% | maku, maku |
| valmistetut kasvikset | jäädytetyt kasvikset | vesi, rasvat, aromit | Pakastaminen | 15-100% | maku, mukavuus |
| sulatejuusto | raastettu / silputtu juusto | paakkuuntumisenestoaine | Ei mitään | <2% | Estä yhteenliittyminen |
| nugetit | liha | taikina ja muru | paistaminen | 30-50% | maittavuus, hinta, ulkonäkö |
| välipalat | paisutettu jauho | öljy ja mauste | Ei mitään | 5-40% | maittavuus |
| rapeat pähkinät | maapähkinä | jauhot, sideaine, maustaminen | paistaminen, leivonta | 30-100% | maittavuus |
kuvat
-
sokeroitu riisi.
-
IQF vihannekset päällystetty kermalla.
-
sokeroituja drageeta.
Tuotteen aistinvaraisten ominaisuuksien parantamiseksi voidaan lisätä alle 1901>
pinnoitteita.Ulkonäköä ja maittavuutta voidaan parantaa lisäämällä väriä (valkoinen dragee, ruskea suklaa), muuttamalla pintaa (lasitetut makeiset tai karkeat, rapeat nugetit); muuttamalla tai lisäämällä makua (makea dragee, suolattu välipala) tai makuja (hedelmälasitetut makeat tuotteet) tai rakennetta (leivitetyt rapeat nugetit).
pinnoitteilla voidaan lisätä myös vitamiineja ja kivennäisaineita (rikastettu valkoinen riisi) tai ruoka-energiaa.
pinnoitus välittää toiminnallisia ominaisuuksia, kuten hiukkasten erottelua (Öljytty kuivahedelmä, silputtu juusto), antioksidanttivaikutusta (hedelmäkuutiot) tai estovaikutusta . Estovaikutuksia on usein vaikea saavuttaa.
jokin ainesosa voi olla halvempi kuin sen päällystämä tuote, ja siten se voi vähentää hieman kustannuksia.
pinnoitusprosessi
pinnoitusprosessi alkaa pinnoitteen levittämisellä elintarvikkeeseen, mutta lopputuotteen on oltava stabiili koko säilyvyytensä ajan. Siksi pinnoitusprosessi saatetaan päätökseen stabiloimalla, joko jäädyttämällä, jäähdyttämällä, kuumentamalla tai kuivaamalla. Tämän prosessin sekvenssit ovat:
- sovellus: Jos haluat käyttää ainesosan pieniä määriä, ruiskutusta käytetään hajottamaan se ensin sen sijaan, että se vain kaadetaan. Tämä nopeuttaa hajontaa koko tuotteen pinnalla. Suuremmissa pinnoitussuhteissa voidaan käyttää sekoittamista tai kastamista. Useita vaiheita voidaan myös käyttää; esimerkiksi leivitetyissä lihoissa voi olla kuiva levitys (predust), jota seuraa märkä taikinadippi ja sitten toinen kuiva murusjuoma.
- tarttuvuus: pinnoitteen on oltava kiinni tuotteessa, eli ainesosan ja tuotteen välillä on oltava tietty affiniteetti.
- koalitio: jos kyseessä on neste, useat pisarat voivat yhdistyä muodostaen yhtenäisen jatkuvan kerroksen. Ainesosan ominaisuudet suhteessa tuotteeseen, kuten viskositeetti ja mekaaniseen vaikutukseen (kitkaan) liittyvä pintajännitys, ovat kriittisiä.
- stabilointi : päällysteaineen ja substraattituotteen luonteesta riippuen aine stabiloidaan poistamalla liuotin (kuivaus ja veden, alkoholin haihduttaminen), kiteyttämällä (sokeri kiteytyy veden haihduttaessa, rasva kiteytyy jäähdytettäessä) tai lämpökäsittelyllä (valkuaisaineet muuttuvat peruuttamattomasti kuumennettaessa).
pinnoitusprosessi voidaan jakaa seuraaviin osiin:
- tuotantopanokset: perustuote, lisäaineet ja ainesosat
- lisävirrat: ilma tuotteen tai ainesosan kantajana tai kuivaamiseen mekaanisessa (agitaatio, siirto, kitka) tai lämpöenergiassa (konvektio, johtuminen tai säteilylämmitys)
- tuotokset: lopputuote, päällysteaineen ylimäärä, kadonnut tai kierrätettävä
vakuudet tapahtuvat prosessin aikana:
- Tuotteen rikkoutuminen
- sakojen (pienhiukkasten) muodostuminen
- tuotteiden agglomeraatio
- järjestelmäpintojen tukkeutuminen tuotteella tai ainesosalla
- ilman saastuminen, Haihtuva orgaaninen komponentti
näitä vaikutuksia on yleensä vältettävä, ellei lopputuotetta valmisteta haluttavampaa.
järjestelmään vaikuttavat parametrit on lueteltu Origon mukaan:
| perustuote | lopputuote | tuotanto |
|---|---|---|
| muoto, koko, jakauma, massatiheys, luonne, pinnan ominaispiirteet, resistanssi, koostumus, virtauskäyttäytyminen, hienoudet, hygroskooppisuus, lämpötila | kapasiteetti, loppuosuus, painonnousu, varastointikäyttäytyminen, resistanssi | Reseptimuutokset, kesto, puhdistus |
nämä ensimmäiset kriteerit ohjaavat pinnoitteen ainesosan valintaa. Pinnoite koostuu joko yhdestä ainesosasta tai sekoituksesta. Tällä sekoituksella on erilaisia fysikaalisia muotoja: liuos, emulsio, suspensio, jauhe jne. Sillä on omat ominaispiirteensä. Lisäksi voidaan tarvita nestettä, kuten ruiskutusta, jäähdytystä, lämmitystä tai kuivausilmaa.
| Lisäaine | Nestemäinen. |
|---|---|
| vesi-tai rasvaemäs, koostumus, pitoisuus, viskositeetti, lämpötila, sulamispiste, pintajännitys, asetuskäyttäytyminen | luonne, lämpötila, suhteellinen kosteus |
edellä mainittujen ominaisuuksien yhdistelmä ohjaa prosessin periaatteen valintaa. Se on sitten kuvattava tarkasti.
| prosessi | kone |
|---|---|
| jatkuva, erä, viipymisaika, ainesosan lämpötila, nesteen lämpötila, systeemin lämpötila, virtausmäärät, variaatioiden toleranssi, suoritettavien toimintojen määrä (ruokinta, annostelu, kierrätys, kuivaus) | muoto, sisäpinta, sisäinen tilavuus, koko, mekaaninen liike, nopeus, lämpötila |
oikean prosessin valinta ja sen valvonta perustuvat täsmällisen ja luotettavan tiedon keräämiseen.
joidenkin ilmiöiden ja niiden parametrien vaikutus on kriittinen: kiteytyminen, veden poisto (kuivaus), lasitransitio, viskositeetti tai pintajännitys.
muuttujista lämpötilalla on oma valintapaikkansa. Se vaikuttaa viskositeettiin, pintajännitykseen, kuivumiseen tai kiteytymiseen. Viime kädessä se vaikuttaa pinnoitusnopeuteen (paksuus, painonnousu) ja pinnoituskestävyyteen. Se siis vaikuttaa tuotteen ja ainesosan tukkeutumisasteeseen järjestelmässä.Esimerkiksi rasva asettuu mielellään viileään tuotteeseen, jos järjestelmän seinää pitää korkeammassa lämpötilassa.