Asortiman proizvoda, čiju sirovinsku osnovu predstavlja brašno je vrlo velik. Učešće brašna u ovim proizvodima je različit. Kod nekih, kao što su obične testenine, brašno pored vode je jedina sirovina, dok je u drugim proizvodima učešće brašna manje. Najmanji udeo brašna je kod nekih konditorskih i poslastičarskih proizvoda u kojima brašno učestvuje sa 50%, ne računajući vodu. S obzirom na raznovrsnost teško je napraviti sistematizaciju proizvoda od brašna koja bi u potpunosti zadovoljila. Najprihvatljivijom se čini sistematizacija proizvoda od brašna prema načinu proizvodnje, mada se i takvoj sistematizaciji mogu staviti zamerke s obzirom na sličnost pojedinih delova tehnološkog procesa. Prema načinu proizvodnje, a donekle i sirovinskom sastavu, svi proizvodi od brašna svrstavaju se u sledeće grupe:

1. pekarski proizvodi,
2. pekarsko konditorski proizvodi,
3. testeničarski proizvodi,
4. instanti i gotovi proizvodi.

Pod pekarskim proizvodima podrazumevao se vrlo širok asortiman hleba i peciva, i onog peciva koji se od hleba razlikuje uglavnom po gramaturi i vrlo malo po sirovinskom sastavu. Hleb i pecivo, po našem pravilniku o kvalitetu, svrstavaju se u dve podgrupe. Prvu podgrupu čine osnovne vrste, a drugu, specijalne vrste hleba i peciva. Ove dve podgrupe razlikuju se po sirovinskom sastavu i nameni, kao i po načinu proizvodnje.

Osnovne vrste čine hleb i pecivo proizvedeno od osnovnih pekarskih sirovina, a to su: brašno, voda, kvasac i so, gde se pod brašnima, pored pšeničnog podrazumevaju i brašno od ostalih žita i hibrida kao i od heljde.

Specijalnu vrstu čine hleb i pecivo u čiji sirovinski sastav, pored osnovnih sirovina ulaze i dodatne sirovine kao i aditivi ili se proizvode po posebnom postupku. U praksi to često odstupa od odredaba pravilnika tako što se ponekad i osnovnim vrstama dodaju i druge sirovine da bi im se poboljšao kvalitet i da bi bili prihvatljivi za potrošača. Uglavnom se dodaju aditivi i masnoće najčešće do 2%. Ovo je nužna mera s obzirom na stanje u proizvodnji pšenice i kvalitet brašna. Zbog povećanih troškova često se ovako obogaćeni proizvodi deklarišu kao specijalne vrste hleba i peciva, ne ispunjavaju uslove Pravilnika. Zbog toga se čini da je pogodnija podela na obične ili standardne i posebne vrste hleba i peciva, Pod običnim vrstama, podrazumevaju se hleb i pecivo u kojima pored osnovnih, učestvuju i dodatne sirovine u količinama da se održi zadovoljavajući kvalitet gotovih proizvoda. Posebne vrste čine hleb i pecivo produžene trajnosti, trajne vrste ili dvopek, hleb i pecivo izmenjene biološke vrednosti i dijetalni hleb i pecivo.

Pekarsko konditorske proizvode čine vrlo širok asortiman proizvoda koji se razlikuju kako po sirovinskom sastavu tako i po načinu proizvodnje. Neki od ovih proizvoda se smatraju tipičnim pekarskim proizvodima i imaju naziv „fina peciva” i „masna peciva” dok drugi spadaju u takozvane brašneno konditorske proizvode čiji je kvalitet regulisan Pravilnikom o konditorskim proizvodima. Jasnih razgraničenja među ovim proizvodima nema pa se svrstavaju u zajedničku grupu proizvoda na bazi brašna. Karakteristično za ove proizvode je vrlo visok udeo ostalih sirovina, u prvom redu masti i šećera, kao i sredstva za podešavanje ukusa i mirisa. U pekarsko konditorske proizvode su svrstani: lisnata testa i proizvodi od lisnatih testa, testane kore i proizvodi od testanih kora, biskvitna testa i proizvodi od biskvitnih testa, keks i čajno pecivo, pržena testa i drugi.

Testeničarski proizvodi ili testenine čine posebnu grupu proizvoda od brašna sa takođe vrlo širokim asortimanom. Testenine su specifične i po sirovinskom sastavu i po načinu proizvodnje kao i po načinu pripreme za jelo.

Instant i gotovi proizvodi čine posebnu grupu raznorodnih proizvoda koji se razlikuju: po sirovinskom sastavu, po načinu proizvodnje i po nameni, tako da je teško naći pravi naziv za ovu grupu proizvoda. Neki od njih plasiraju se kao polugotovi proizvodi, za njih je usvojen naziv instant što znači proizvod od kojeg se vrlo brzo (odmah) može pripremiti jelo. Tu spadaju gotovi proizvodi pod nazivom snek. Proizvodi iz ove grupe svrstani su u četiri podgrupe i to: prežela tinizirana brašna i skrobovi, proizvodi za brzu pripremu jela, gotovi proizvodi ili snek i ekspandirani proizvodi. Instant i gotovi proizvodi su relativno novi i kod nas nedovoljno rašireni. U razvijenim zemljama ovi proizvodi igraju vrlo značajnu ulogu u ishrani jer se brzo pripremaju, a hranljiva vrednost im se može podešavati u vrlo širokim granicama kombinujući različite sirovine. U nekim zemljama ovi proizvodi predstavljaju put za veće učešće žita u ishrani što je sa stanovišta fiziologije ishrane potpuno opravdano.

Proizvodi od brašna predstavljaju osnovu ishrane, a naročito u zemljama nižeg standarda. U nekim zemljama sa ovim proizvodima se unosi preko 60% od ukupne energije. Kod siromašnijih slojeva taj udeo je i veći. Sa porastom standarda udeo proizvoda od brašna opada, a sa njima opada i količina visokomolekulamih ugljenih hidrata koje zamenjuju masti, niskomolekularni ugljeni hidrati, odnosno šećeri, kao i prekomerne količine proteina. Pored toga, proizvodi koji su zamenili žita, po pravilu su siromašni balastnim materijama. Iz ovoga se može zaključiti da sa porastom životnog standarda opada potrošnja žita odnosno proizvoda od žita koji su, po pravilu jeftini, a njih zamenjuju mast i šećer kao i animalni proizvodi koji su znatno skuplji.

U mnogim zemljama visokog standarda, potrošnja žita je pala ispod granice, koja predstavlja fiziološki minimum, što se ozbiljno odrazilo na zdravstveno stanje stanovništva. Karakterističan primer je Nemačka, u kojoj je potrošnja hleba pala ispod 60 kg po stanovniku godišnje. Međutim, takav trend ne slede svi proizvodi od žita, u prvom redu oni sa visokim udelom masti i šećera, kao što su: pekarsko konditorski i instant proizvodi koji beleže stalni rast.

Na potrošnju žita ne utiče samo životni standard već i drugi faktori, a u prvom redu navike lokalnog stanovništva. Kao primer može se uzeti Italija koja je sa relativno visokim standardom, ali i sa velikom potrošnjom žita u obliku testenina. Kod nas, takođe, postoji navika velike potrošnje hleba koja je znatno iznad potrošnje u zemljama sa sličnim standardom.

Sa nastojanjem da se poveća potrošnja proizvoda od žita, a u prvom redu hleba i peciva, insistira se na izmeni tipa, odnosno povećanju potrošnje tamnijih vrsta. Veliki broj bioloških i medicinskih ispitivanja ukazuju na prednosti tamnijih vrsta hleba, a naročito hleba od celog zrna. Sa ovim hlebom obezbeđuju se značajne količine vitamina i mineralnih materija kao i balastnih materija koje su neophodne u ishrani. Prema konstataciji Tomasa pre jednog veka sa hranom je unošeno tri puta više balastnih materija nego što se unosi danas. To bi mogao da bude jedan od osnovnih razloga pojave različitih teškoća u probavi kao što su: lenjost creva, zatvor, teškoće sa stolicom kao i učestalih pojava arterioskleroze i drugih bolesti karakterističnih za visokorazvijeni svet. To su razlozi što se žita, na velika vrata, u raznovrsnim oblicima vraćaju u ishranu.

Značajan faktor potrošnje proizvoda od žita je i njihova cena, a naročito cena standardnih vrsta hleba. Budući da je hleb osnovna životaa namimica u mnogim zemljama, u cilju očuvanja životnog standarda, cene se utvrđuju administrativnim putem i redovno na vrlo niskom nivou. U mnogim slučajevima, cena jedinice energije unesene sa hlebom 5 do 10 puta je manja od cene unesene sa mesom ili sa nekom drugom namirnicom biljnog i životinjskog porekla. Cena drugih namimica na bazi žita, a naročito onih iz grupe pekarsko konditorskih proizvoda je znatno viša od cene hleba. Treba naglasiti da hleb i druge namimice od žita nisu samo izvor ugljenih hidrata, odnosno energije već su i vrlo značajan izvor proteina, mineralnih materija i vitamina. To je posebno važno za zemlje sa velikom potrošnjom žita odnosno namimica od žita, među koje spadamo i mi. Prema podacima o potrošnji žita, proizilazi da se kroz ove namirnice podmiruje oko 35% u proteinima s tim, što treba naglasiti da su proteini žita deficitarni sa pojedinim esencijalnim aminokiselinama što ih čini manje vrednim.

Autor
Prof. dr Milan Žeželj

Sadržaj

Uvod

1. Sirovine za pekarske proizvode

1.1. Proizvodi od pšenice i ostalih žita
1.1.1. Pšenična brašna
1.1.1.1. Granulacija brašna
1.1.1.2. Vrste pšeničnih brašna
1.1.1.3. Sastav i hranljiva vrednost pšeničnog brašna
1.1.1.3.1. Voda u brašnu (vlažnost)
1.1.1.3.2. Mineralne materije brašna (pepeo)
1.1.1.3.3. Proteini pšeničnog brašna
1.1.1.3.4. Skrob pšeničnog brašna
1.1.1.3.5. Šećeri pšeničnog brašna
1.1.1.3.6. Masti pšeničnog brašna
1.1.1.3.7. Balastne materije pšeničnog brašna
1.1.1.3.8. Vitamini pšeničnog brašna
1.1.1.4. Tehnološki kvalitet pšeničnog brašna
1.1.1.4.1. Sposobnost razvoja gasova
1.1.1.4.2. Jačina pšeničnog brašna
1.1.1.4.3. Boja pšeničnog brašna
1.1.2. Raženo brašno
1.1.3. Kukuruzno brašno
1.1.4. Proizvodi od ovsa
1.1.5. Proizvodi od ječma
1.1.6. Proizvodi od prosa
1.1.7. Proizvodi od heljde

1.2. Pekarski kvasac

1.3. So

1.4. Voda

1.5. Dodatne sirovine
1.5.1. Šećer i drugi zaslađivači
1 5.1.1. Saharoza ili šećer
1.5.1.2. Glukoza i glukozni sirupi
1.5.1.3. Visoko fruktozni sirupi (VFS)
1.5.1.4. Invertni šećer ili invert
1.5.1.5. Med
1.5.2. Masnoće
1.5.2.1. Ulje
1.5.2.2. Svinjska mast
1.5.2.3. Maslac (buter)
1.5.2.4. Margarin
1.5.2.4. Šorteninzi
1.5.3. Proizvodi od soji
1.5.3.1. Enzimski aktivno sojino brašno
1.5.3.2. Obezmašćeno sojino brašno
1.5.3.3. Punomasno sojino brašno
1.5.3.4. Sojin koncentrat
1.5.3.5. Sojin izofat
1.5.4. Skrob i skrobni modifikati
1.5.5. Pšenični gluten
1.5.6. Mleko i proizvodi od mleka
1.5.6.1. Mleko u prahu
1.5.8.2. Pavlaka
1.5.6.3. Surutka i surutka u prahu
1.5.6.4. Sir
1.5.7. Kakao proizvodi
1.5.7.1. Kakao prah
1.5.7.2. Čokolada
1.5.7.3. Kafa
1.5.8. Voće i povrće
1.5.8.1. Krompir
1.5.8.2. Paradajz
1.5.8.3. Bundeva
1.5.8.4. Sveže voće
1.5.8.5. Koštuničavo voće
1.5.8.6. Agrumi i banane
1.5.8.7. Sušeno voće
1.5.8.8. Kandirano voće
1.5.8.9. Smrznuto voće
1.5.8.10. Kokosovo brašno
1.5.8.11. Prerađevine od voća
1.5.8.12. Seme suncokreta
1.5.8.13. Mak
1.5.8.14. Lan
1.5.8.15. Začini
1.5.8.16. Susam
1.5.8.17. Kim

1.6. Aditivi
1.6.1. Oksido-redukciona sredstva
1.6.1.1. Askorbinska kiselina (C vitamin)
1.6.1.2. Bromati i jodati
1.6.1.3. Acetonperoksid (AP)
1.6.1.4. Azodikarbonamid (ADA)
1.6.1.5. Kalcijumperoksid
1.6.1.6. Polialdehidni skrob
1.6.1.7. Cistein
1.6.2. Emulgatori ili površinsko aktivne materije (PAM)
1.6.2.1. Gliceridi masnih kiselina
1.6.2.2. Parcijalni estri glicerola, masnih kiselina i jestivih organskih kiselina
1.6.2.3. Fosfatidi ili fosfolipidi
1.6.3. Enzimski preparati
1.6.3.1. Amilolitički preparati
1.6.3.2. Glukoamilaza
1.6.3.3. Laktaza
1.6.3.4. Lipooksigenaza
1.6.4. Kompleksni poboljšivači pekarskih proizvoda
1.6.5. Sredstva za konzervisanje
1.6.6. Ugušćivači i sredstva za želiranje
1.6.7. Sredstva za podešavanje konzistencije
1.6.7.1. Želatin
1.6.7.2. Skrob
1.6.7.3. Modifikovani skrobovi
1.6.7.4. Estri celuloze
1.6.7.5. Pektini
1.6.7.6. Alginska kiselina i alginati
1.6.7.7. Agar
1.6.7.8. Brašno rogača
1.6.7.9. Karagen
1.6.7.10. Tragant
1.6.7.11. Arapska guma ili gumiarabika
1.6.7.12. Guarovo brašno
1.6.8. Sredstva za razvoj gasova
1.6.9. Arome
1.6.10. Boje
1.6.10.1. Karotinoidi
1.6.10.2. Ksantofil
1.6.10.3. Riboflavin
1.6.10.4. Hlorofil
1.6.10.5. Karamel
1.6.11. Penušavci
1.6.12. Sredstva protiv zgrudnjavanja
1.6.13. Organske kiseline

2. Testa u pekarskoj proizvodnji

2.1. Formiranje testa
2.2. Mehaničke i adhezione osobine testa
2.3. Vrste testa

2.4. Konditorske mase i punila
2.4.1. Žele mase
2.4.2. Kremovi
2.4.3. Fondant masa
2.4.4. Mase od jezgrastog voća
2.4.5. Punila za pite i savijače

2.5. Termičke osobine testa i drugih poluproizvoda

3. Proces proizvodnje hleba i peciva

3.1. Tipovi pekarskih pogona

3.2. Čuvanje i priprema sirovina
3.2.1. Čuvanje i priprema brašna
3.2.1.1. Silosi za brašno uz pekarske pogone
3.2.1.2. Doprema i čuvanje brašna u kontejnerima
3.2.1.3. Doprema i čuvanje brašna u vrećama
3.2.1.4. Priprema brašna za proizvodnju
3.2.2. Čuvanje i priprema kvasca
3.2.3. Čuvanje i priprema soli
3.2.4. Čuvanje i priprema masnoća

3.3. Tehnološki proces proizvodnje hleba i peciva
3.3.1. Izrada testa ili zames
3.3.2. Zrenje testa
3.3.2.1. Biohemijski procesi u toku zrenja
3.3.3. Obrada testa
3.3.3.1. Premesivanje testa
3.3.3.2. Deljenje testa
3.3.3.3. Okruglo oblikovanje testanih komada
3.3.3.4. Odmaranje testa
3.3.3.5. Završno oblikovanje
3.3.4. Završno zrenje
3.3.5. Tehnološke šeme proizvodnje hleba
3 3.5.1. Direktni postupak proizvodnje hleba i peciva
3.3.5.2. Indirektni postupak proizvodnje hleba i peciva
3 3.5.2.1. Kvasno testo
3.3.5.2.2. Prefermenti
3.3.6. Pečenje
3.3.6.1. Prenos mase i toplote za vreme pečenja
3.3.6.2. Mikrobiološki procesi u toku pečenja
3.3.6.3. Koloidni i biohemijski procesi za vreme pečenja
3.3.6.4. Tok pečenja
3.3.6.5. Pekarske peći
3.3.6.5.1. Etažne peći sa nepokretnim podom
3.3.6.5.2. Rotacione peći
3.3.6.5.3. Tuneiske pekarske peći
3.3.6.5. Tehničko tehnološki normativi pečenja
3.3.7. Hlađenje pakovanje i isporuka hleba i peciva
3.3.7.1. Starenje hleba
3.3.7.2. Čuvanje i isporuka hleba
3.3.7.3. Pakovanje hleba i peciva
3.3.8. Mogućnosti korišćenja starog hleba
3.3.8.1 Izrada suspenzije
3.3.8.2. Proizvodnja hlebnih hidrolizata
3.3.8.3. Proizvodnja hlebnih mrvica (prezle)

3.4. Kvalitet hleba i drugih pekarskih proizvoda
3.4.1. Senzorske i fizičke osobine
3.4.1.1. Spoljni izgled
3.4.1.2. Zapremina hleba
3.4.1.3. Mehaničke osobine
3.4.1.4. Senzorske karakteristike
3.4.2. Nutritivna ili biološka vrednost hleba
3.4.2.1.Mineralne materije
3.4.2.2. Vitamini
3.4.3. Zdravstvena ispravnost
3.4.3.1. Mikroflora hleba
3.4.3.2. Štetne materije

3.5. Vrste hleba i peciva
3.5.1. Standardne vrste hleba i peciva
3.5.1.1. Pšenični slobodno pečeni hleb
3.5.2. Trajni pekarski proizvodi
3.5.2.1. Dvopek
3.5.2.2. Hleb i pecivo produžene svežine (tost)
3.5.3. Posebne vrste hleba i peciva
3.5.3.1 Dijetalni hleb i pecivo
3.5.3.1.1. Nisko proteinskl hleb i pecivo
3.5.3.1.2. Bezglijadinski hleb
3.5.3.1.3. Hleb za dijabetičare
3.5 3.2. Hleb i pecivo promenjene hranljive vrednosti
3.5.3.3. Hleb i pecivo obogaćeni proteinima
3.5.3.4. Hleb i pecivo obogaćeno vitaminima i mineralnim materijama
3.5.4. Hleb i pecivo od celog zrna
3.5.5. Fini pekarski proizvodi
3.5.5.1. Biskvitna testa ili biskvitne mase
3.5.5.2. Vafel proizvodi
3.5.5.2.1. Masa za punjenje
3.5.5.3. Lisnata testa i proizvodi od lisnatih testa
3.5.5.4. Testane kore i proizvodi od testanih kora

4. Gotovi proizvodi od žita

4.1. Termička obrada
4.1.1. Kuvanje
4.1.1.1. Kuvanje u višku vode
4.1.1.2. Kuvanje u pari
4.1.2. Ekstrudiranje
4.1.3. Kserotermička obrada (ekspandiranje)

4.2. Proizvodnja preželatiniziranih brašna i skrobova
4.2.1. Proizvodnja na valjcima
4.2.2. Proizvodnja ekstrudiranjem

4.3. Gotovi proizvodi za brzu pripremu jela
4.3.1. Kukuruzne flekice (cornflakes)
4.3.2. Obogaćene flekice
4.3.3. Bulgur
4.3.4. Kuvani ili parboiled pirinač
4.3.5. Žitne pahuljice
4.3.6. Kuvana ili instant testenina
4.3.7. Naknadno ekspandirani snek
4.3.8. Instant napitci od žita
4.3.9. Gotovi proizvodi koji se direktno konzumiraju
4.3.10. Kukuruzni flips

5. Testenine

5.1. PROIZVODNJA TESTENINA
5.1.1. Proizvodnja i hranljiva vrednost testenina
5.1.2. Vrste i asortiman testenina

5.2. SIROVINE ZA TESTENIČARSKU PROIZVODNJU
5.2.1. Pšenice za proizvodnju testenina
5.2.2. Krupice za proizvodnju testenina
5.2.2.1. Sadržaj vode ili vlažnost
5.2.2.2. Sadržaj mineralnih materija i čistoća krupice
5.2.2.3. Boja
5.2.2.4. Sadržaj i kvalitet proteina
5.2.2.5. Enzimska aktivnost
5.2.2.6. Granulacija
5.2.2.7. Zdravstvena i higijenska ispravnost
5.2.3. Jaja
5.2.3.1. Jaja u prahu
5.2.4. Pšenični gluten
5.2.5. Kazein
5.2.6. Povrće
5.2.7. Vitamini
5.2.8. Tehničko-tehnološke osnove proizvodnje testenina
5.2.9. Doprema i skladištenje sirovina
5.2.9.1. Doprema i skladištenje krupice
5.2.9.1. Doprema i skladištenje melanža i jaja u prahu
5.2.10. Priprema sirovina za proizvodnju
5.2.10.1. Priprema krupice
5.2.10.2. Priprema vode
5.2.11. Zames i oblikovanje testenina
5.2.11.1. Testeničarska presa
5.2.11.2. Vakuum agregat
5.2.11.3. Uređaji za razastiranje i vešanje testenina
5.2.12. Sušenje testenina
5.2.12.1. Testenina kao objekat sušenja
5.2.12.2. Mehanizam i intenzitet prenosa toplote i mase
5.2.12.3. Promene u testeninama za vreme sušenja
5.2.12.4. Režim sušenja testenina
5.2.12.5. Tipovi sušara za testenine
5.2.12.5.1. Sušare i stabilizatori za dugu testeninu
5.2.12.5.2. Sušare i stabilizatori za kratke testenine
5.2.12.5.3. Šaržne sušare za testenine
5.2.12.6. Unapređenje procesa sušenja testenina
5.2.13. Pakovanje i skladištenje testenina
5.2.13.1. Skladištenje i isporuka testenina
5.2.13.1.1. Automatska linija za proizvodnju kratke testenine
5.2.13.1.2. Linija za proizvodnju duge testenine
5.2.13.1.3. Linija za proizvodnju motane testenine
5.2.13.1.4. Proizvodnja testenina šaržnim postupkom

Literatura

4. Gotovi proizvodi od žita

U težnji da se vreme za spravljanje što više skrati razvijeni su postupci proizvodnje gotove hrane tj. hrane koja se može brzo (za čas) pripremiti ili se u takvom obliku konzumirati. Na ovaj način, danas u svetu se priprema veliki broj namirnica različitog sirovinskog sastava. Među njima značajno mesto zauzimaju gotove ili polugotove namirnice na bazi žita koje se pripremaju do različitog stepena gotovosti i kao takve nude potrošačima. Sve ove namirnice su u potpunosti hidrotermički obrađene, što i jeste osnova pripreme, a pre konzumiranja dovoljno ih je potopiti u toplu vodu ili mleko. Neki od tih proizvoda, konzumiraju se bez ikakvih priprema (snek, čips i drugo). Ovi proizvodi ustvari i nemaju tretman hrane već zabave iako se njihova hranljiva vrednost uopšte ne sme zanemariti.

Broj gotovih proizvoda, koji se danas nude na tržištu je ogroman i vrlo je teško napraviti pravilnu i sveobuhvatnu sistematizaciju i podelu. Prema sirovinskom sastavu gotovi proizvodi mogu biti od jedne ili komponovani od više sirovina. Prema nameni mogu se koristiti za spravljanje variva, priloga, kao hrana za doručak ili za grickanje. Prema načinu obavljanja hidrotermičke obrade, kao ključnog procesa, mogu se dobiti kuvanjem ekstradiranjem, ekspandiranjem ili kombinacijom ovih postupaka. Kao najprihvatljivija može se uzeti podela prema nameni proizvoda u kombinaciji sa načinom dobijanja. Po ovoj sistematizaciji gotovi proizvodi čiju osnovu predstavljaju žita mogu se svrstati u četiri grupe i to:

1. Preželatinizirani proizvodi;
2. Gotovi proizvodi za brzu pripremu jela;
3. Gotovi proizvodi koji se direktno konzumiraju;
4. Ekspandirani proizvodi.

Dalja podela u okvira navedenih osnovnih grupa vrši se prema načinu dobijanja, sirovinskom sastavu i drugim karakteristikama.

Preželatinizirano brašno i skrobovi su poluproizvodi koji se mogu dobiti na različite načine u zavisnosti koliki stepen želatinizacije treba postići i kakva sirovina se obrađuje. Ranije su uglavnom koristili kuvanje u višku vode ili u pari, a danas se najčešće koristi ekstrudiranje koje je znatno ekonomičnije. Preželatinizirana brašna i skrobovi su poluproizvodi koji se, kao osnovne komponente koriste za proizvodnju dečije hrane, dijetalnih kaša, sosova i niza drugih proizvoda.

Gotovi proizvodi za brzu pripremu obuhvataju vrlo široku paletu instant proizvoda različitim nazivima, različitim načinom dobijanja i različitom upotrebom. Prema ovim karakteristikama, gotovi proizvodi za brzu pripremu mogu se uslovno svrstati u pet podgrupa i to:

1. Gotovi proizvodi od celog zrna od kojih su najznačajniji „parlbojd pirinač“ i kuvana pšenica ili bulgur.
2. Spljošteni proizvodi ili flekice, različitog sirovinskog sastava. Najznačajniji među ovim proizvodima su ovsene, pšenične i pahuljice ostalih žita kao i kukuruzne flekice ili kornfleks. Pored ovih proizvoda, koji potiču od jedne vrste žita, danas se po istom postupku prizvode spljošteni proizvodi više komponentnog sirovinskog sastava sa čim se može vrlo precizno podešavati nutritivna vrednost i organoleptičke karakteristike.
3. Kuvana ili instant testenina zbog svojih kulinarskih i nutritivnih karakteristika takođe zauzima sve značajnije mesto u ishrani nekih zemalja. Kuvana testenina se porizvodi u različitim oblicima i različitog sastava. Najznačajniji predstavnik je instant lazanja i veštački pirinač.
4. Naknadno ekspandirani snek je proizvod koji prema nameni spada u tipične snek proizvode ili proizvode za grickanje, a po načinu proizvodnje u gotove proizvode za brzu pripremu. Naknadno ekspandiranje vrši se potapanjem u vrelo ulje ili vrelim vazduhom pa je u tom pogledu sličan grupi ekspandiranih proizvoda.
5. Instant napitci predstavljaju posebnu grupu u okviru gotovih proizvoda koji se rastvaraju u vodi i služe kao napitak.

Treću grupu čine gotovi proizvodi koji se direktno konzumiraju bez ikakve pripreme. U ovu grupu spadaju, vrlo rašireni snek proizvodi, kao i peciva koja dobijaju sve više na značaju. Od peciva su značajni hrskavi hleb od ovsa, raži i drugih žita. Najrasprostranjeniji snek proizvod kod nas je kukuruzni flips.

Ekspandirani proizvodi se dobijaju posebnim postupkom termičke obrade i predstavljaju posebnu grupu instant cerealija. Proizvode se ili od celog zrna od višekomponentne preželatinizirane i oblikovane mase. Najznačajniji proizvodi su ekpandirano zrno pirinča (krispi), kukuruzne kokice kao i ekspandirani proizvodi od drugih žita.

4.1. Termička obrada

Osnovu instatiranja čini termička obrada sa kojom se polazne sirovine dovode u konzumni oblik. Obzirom da su u žitima najzastupljeniji skrob i proteini, termičkom obradom skrob se klajsterizuje, a proteini denaturišu. Ostale komponente, termičkom obradom takođe trpe značajnije strukturne i biohemijske promene. Pored toga instantiranje uključuje i niz drugih tehnoloških operacija kao što su: separacija, sušenje, mešanje, mlevenje granuliranje, pakovanje, što ove procese čini dosta složenim i skupim.

Termičkom obradom, zrno i proizvodi od zrna, dovode se u konzumni oblik čiju osnovu čini klajsterizacija i dekstrinizacija skroba i denaturacija belančevina. Termička obrada se izvodi različitim postupcima što zavisi od tipa proizvoda koji se žele dobiti i sirovina od kojih se taj proizvod dobija.

Termička obrada u prisustvu i uz aktivno učešće vode naziva se hidrotermička obrada ili jednostavno rečeno kuvanje. Kuvanje se može izvesti na različite načine. Najjednostavniji način je potapanje u ključalu vodu i kuvanje pod atmosferskim pritiskom, kako se to obično radi kod pripreme jela u domaćinstvu. U industrijskim uslovima kuvanje se izvodi u sudovima pod pritiskom takođe u višku vode. Kod nekih proizvoda kuvanje se izvodi sa vodenom parom, a kod nekih ekstrudiranjem. Kuvanje je najčešći termički tretman u instantiranju, a primenjuje se skoro kod svih značajnijih procesa kao što su: proizvodnja instantiranog celog zrna i pahuljica, proizvodnja instant brašna i krupica i većeg broja ekspandiranih proizvoda.

Termička obrada bez vode ili kseotermička obrada primenjuje se u određenim tehnološkim postupcima instantiranja pod visokim pritiscima kada dolazi do ekspanzije zbog nagle promene pritiska. Takav termički tretman se primenjuje u ekspandiranju celog zrna ili krupice kao što je slučaj kod proizvodnje „kokica“ od zrna pirinča, pšenice i ostalih žita.

Pečenje je takođe termička obrada koja se izvodi na temperaturama iznad 100°C pri čemu, materijal koji se obrađuje, većinom ne prelazi temperaturu od 100°C. Termički tretman pečenja najviše se koristi u pekarskoj proizvodnji dok se u proizvodnji instanta, pečenje, kao termički tretman vrlo malo koristi.

Prženje ili fritiranje je takođe termički tretman koji se koristi u proizvodnji određenih tipova pekarskih proizvoda, Prženje se obavlja u ulju ili mastima pri čemu deo ulja penetrira i zadržava se u proizvodu. Prženje kao termički tretman je sa organičenom primenom u proizvodnji instanta na bazi žita, ali zato predstavlja osnovu u proizvodnji čipsa od krompira i sličnih proizvoda.

Najzastupljenija komponetna svih žita i proizvoda mlevenja jeste skrob. U toku termičke obrade na skrobu nastaju i najznačajnije promene fiziko-hemijske i biohemijske prirode, a kao rezultat tih promena je pogodnost za konzumiranje. Skrobna zrna pojedinih žita značajno se razlikuju, kako po veličini i obliku skrobne granule, tako i po ponašanju u toku termičkog tretmana što uslovljava i primenu različitih režima. Opis i izgled skrobnih granula pojedinih žita dati su u knjizi I.

Skrob žita se sastoji od dve molekularne forme koje se takođe različito ponašaju u toku termičke obrade. Amilaza predstavlja glukozidni lanac u kome se molekuli glukoze vezane 1-4 glukozidnom vezom i čine polimer molekulske mase od oko 89 hiljada, što znači da je u molekulu amiloze vezano oko 500 glukoznih jedinica. Amilopektin je razgranati polisaharid u kome su molekuli glukoze vezani 1-4 vezama, a na mestu grananja 1-6 vezama. Amilopektin je znatno veće molekulske mase koja iznosi oko 115 hiljada sa odgovarajućim brojem glukoznih jedinica. Šematski prikaz hidrolize amiloze i amilopektina dat je na slici 104.

Izostavljeno iz prikaza

Amiloza je koncentrisana u centralnim, a amilopektin više u perifernim delovima skrobne granule pa se ista može posmatrati kao osmotska ćelija sa različitim apsorpcionim mogućnostima i različitim ponašanjem u hidrotermičkim procesima. Promene u skrobnoj granuli u toku hidrotermičke obrade šematski su predstavljene na slici 105.

Izostavljeno iz prikaza

U nativnom skrobu molekuli amiloze i linearni delovi amilopektina su vezani bočno vodoničnim vezama gradeći kristalnu rešetku. Stanje nativnog skroba predstavljeno je na slici 105a.

Dodavanjem vode dolazi do bubrenja skrobne granule. Bubrenje je praćeno malim povećanjem zapremine i temperature. Na hladno skrobna granula je u mogućnosti da apsorbuje oko 35% vode pri čemu se oslobodi neznatna količina toplote kao toplota hidratacije. U toku bubrenja voda prodire unutar makromolekula, ali se kristalna rešetka i prostorna orijentacija makromolekula ne remete. Stanje nabubrelog skroba predstavljeno je na slici 105b.

Zagrevanjem u prisustvu vode u višku, dolazi do narušavanja kristalne strukture i prelaska amiloze u tečno stanje. Ova faza u hidrotermičkoj obradi se označava kao prvi stadijum ili početak klajsterizacije. U ovoj fazi, skrobna granula postaje prozračna ali još uvek zadržava oblik uz veliko povećanje zapremine. Daljim povećanjem temperature dolazi do utečnjavanja amilopektina. Od suspenzije nastaje želatinozna masa. Ova faza u hidrotermičkoj obradi označena je kao drugi stadijum ili kraj klajsterizacije. U toku klajsterizacije molekuli skroba prelaze u nepravilno spiralni oblik koji je na vrlo niskom energetskom nivou. Početak i kraj klajsterizacije su praktično najznačajniji parametri hidrotermičke obrade. Početak i kraj klajsterizacije zavise od porekla skroba. U tabeli 39 date su temperature klajsterizacije skroba najznačajnijih žita.

Hlađenjem skrobni gel otpušta vodu i postaje čvršći. Molekuli skroba se približavaju uz ponovno uspostavljanje veze između pojedinih grupa i formiranje kristalne rešetke na pojedinim delovima molekula. Pojava restruktuiranja kristalne rešetke naziva se retrogradacija skroba, a pojava učvršćivanja gela i delimičnog izdvajanja vode u koloidnoj hemiji je poznata kao sinerezis. Pojave retrogradacije skroba i sinerezisa su od velikog značaja za očuvanje svežine svih proizvoda čiju osnovu predstavlja skrob.

U toku termičke obrade i proteinska komponenta materijala takođe trpe značajnije promene na nivou tercijarnih i kvaternarnih struktura makromolekula. Ove proemene su šematski predstavljen na slici 106.

Izostavljeno iz prikaza

Molekuli proteina u nativnom obliku, su sa uređenom tercijarnom i kvaternarnom strukturom (sl,106a), koja je uslovljena hemijskim vezama između pojedinih grupa, a to su disulfidni mostovi, vodonični mostovi, jonske veze i druge. Zagrevanjem se neke od intra- i intermolekularnih veza kidaju i makromolekul gubi prvobitnu konfiguraciju, što je predstavljeno na slici 106b. Snižavanjem temperature makromolekul se ponovo vraća u prvobitni oblik. Ova pojava se naziva delimična ili povratna denaturacija. Daljim povećavanjem temperature kidaju se i preostale veze i molekul proteina se u potpunosti denaturiše (sl.l06c). Ova pojava se naziva trajna ili nepovratna denaturacija koja nastaje kuvanjem ili drugim načinima termičke obrade. Kombinovanjem termičke i mehaničke obrade mogu se formirati posebni oblici i konzistencija što se radi kod teksturiranja biljnih proteina ekstrudiranjem. Denaturisani proteini su znatno svarljiviji od nativnih što i jeste osnovni zadatak termičke obrade.

Termičkom obradom neki vitamini delimično gube vitaminska svojstva što zavisi od režima kuvanja. C vitamin spada u termolabilnije i nakon oštrijeg termičkog tretmana zadržava se svega desetak procenata. Vitamini B kompleksa su termostabilniji što znači da ima svrhe obogaćivanje namirnica ovim vitaminima pre toplotnog tretmana.

Pored promena na makromolekularnom nivou, u procesu termičke obrade dolazi i do delimične hidrolize. Kao posledica hidrolitičkih procesa jeste povećanje rastvorljivosti, što se uzima kao merilo instatiranosti. Pored toga, hidrolizom se vezuje voda tako da dolazi do opšteg porasta suve materije koja kod kuvane pšenice može da iznosi čak i 5%.

Termička obrada odnosno instantiranje obavlja se na različite načine što zavisi od sirovina koje se obrađuju i tipa proizvoda. Najveći broj instantiranih proizvoda dobija se kuvanjem koje se takođe može obaviti na različite načine, a znatno manji broj se dobije ekspandiranjem na suvo ili kserotermičkom obradom. Kuvanje može da se obavi u višku vode pod atmosferskim pritiskom ili sa nadpritiskom sa prvom ili sa smanjenom količinom vode odnosno ekstrudiranjem.

4.1.1. Kuvanje

Najčešće termički tretman u instatiranju žita i proizvoda od žita jeste kuvanje. Kuvanje se može izvesti na različite načine, a u tehnologiji instantiranja primenjuju se: kuvanje u višku vode, kuvanje sa vodenom parom i kuvanje ekstrudiranjem. Način kuvanja se prilagođava proizvodu koji se želi dobiti i raspoloživim sirovinama. Za neke proizvode još uvek se koriste klasični postupci kuvanja u višku vode pri čemu se dobijaju kaše koje se dalje obrađuju. Mnogi proizvodi se dobijaju kuvanjem u pari ili proparivanjem, a u poslednje vreme vrlo široku primenu je našlo ekstrudiranje kao najekonomičniji postupak termičke obrade.

4.1.1.1. Kuvanje u višku vode

Kuvane u višku vode izvodi se tako što se materijal koji se kuva potopi i zagreva do ključanja. Na temperaturi ključanja, koja iznosi nešto preko 100°C, materijal se zadržava određeno vreme koje se eksperimentalno utvrđuje za svaku sirovinu odnosno svaki proizvod. Kuvanjem u višku vode, može doći do potpune klajsterizacije skroba i denaturacije belančevina. Pored toga dolazi do značajnih gubitaka vitamina i mineralnih materija, delom zbog razgradnje (kada su vitamini u pitanju), a delom zbog prelaska u rastvor. Kod kašastih proizvoda, koji se kasnije suše to nema većeg značaja, međutim kod krupičavih proizvoda i celog zrna ti gubici mogu biti značajni.

Kuvanje može da se izvodi u otvorenim sudovima što znači pod atmosferskim pritiskom gde je temperatura ograničena na 100°C ili u zatvorenim sudovima gde se kuva u uslovima povećanog pritiska što se najčešće i praktikuje. Za kuvanje se koriste najčešće duplikatori gde se kao grejni medijum koristi vodena para ili ulje ukoliko se želi postići viša temperatura. Obično se koristi nadpritisak od 1,5 bar što odgovara temperaturi od oko 110°C. Vreme kuvanja je od 20 do 50 minuta što zavisi od porekla materijala koji se kuva. Najkraće se kuva pirinač, a najduže proizvdi od kukuruza. U toku kuvanja zrno i krupičavi proizvodi apsorbuju značajnu količinu vode tako da im vlažnost iznosi 30 do 50%.

Za kuvanje u višku vode koriste se različiti tipovi kuvača. Jedan od standardnih kuvača sa mešalicom prikazan je na slici 107.

Izostavljeno iz prikaza

4.1.1.2. Kuvanje u pari

Kuvanje u struji vodene pare primenjuje se kod proizvodnje instant zrna i instant krupice. Ovaj način kuvanja naročito je pogodan kad je neophodno odstraniti neprijatne mirise koji se javljaju kod kuvanja nekih proizvoda od žita, a posebno kod proizvoda od mahunarki. Kuvanjem standardnim postupkom, mirisne materije prelaze u paru ali se zadržavaju u zatvorenoj posudi do kraja kuvanja. Kod kuvanja u pari isparljive mirisne materije odlaze zajedno sa izrađenom parom.

Uređaji za kuvanje u pari ili proparivanje su obično u obliku stuba sa poprečnim presekom četvrtastog oblika koji se širi prema izlazu. Para se uvodi bočno kroz žaluzine koje sprečavaju ispadanje materijala i zapušavanje parovoda. Para prolazi kroz masu kojoj predaje toplotu, a deo pare se kondenzuje na površini i difuzijom prodire u centralne delove čestice. Izrađena para prolazi kroz žaluzine na suprotnom bočnom zidu i ventilatorom se izbacuje u atmosferu. Proparivač se sastoji iz više segmenata što omogućava naizmenično menjanje smera pare, a sa tim i ravnomerniji toplotni terman po preseku. Visina proparivača se dimenzioniše prema kapacitetu odnosno vremenu koji je potrebno za termičku obradu. Šematski vertikalni proparivač je predstavljen na slici 108.
Izostavljeno iz prikaza

Vertikalni proparivači se koriste kod proizvodnje instantpalente i sličnih proizvoda.

4.1.2. Ekstrudiranje

Jedan od najperspektivnijih načina termičke obrade proizvoda od žita jeste ekstrudiranje. To je postupak sa značajnim prednostima u odnosu na ostale postupke termičke obrade koje se ogledaju u drastično skraćenom vremenu obrade i mogućnostima regulisanja termičke obrade. Pored toga ekstrudiranje se izvodi sa skoro suvim materijalom pa se izbegava naknadno sušenje u potpunosti ili delimično, što je vrlo značajno, kako sa energetskog stanovišta, tako i sa stanovišta investicionih troškova ugrađivanja sušara i pratećih instalacija.

Zahvaljujući širokim mogućnostima u primeni, danas se ekstrudiranje koristi ne samo u proizvodnji instanta od žita već i u drugim tehnologijama proizvodnje hrane kao što su: konditorska proizvodnja, proizvodnja teksturiranih biljnih proteina, proizvodnja dečije hrane, proizvodnja stočne hrane, a naročito hrane za kućne ljubimce, proizvodnja instant supa kao i u mnogim neprehrambenim tehnologijama.

Ekstrudiranje se obavlja na ekstruderima koji u principu predstavljaju reaktore u kojima se sa visokim pritiscima i visokim temperaturama za kratko vreme postiže potrebna termička i mehanička obrada. U zavisnosti od zahteva za stepenom termičke i mehaničke obrade, ekstrudiranje se izvodi na različitim temperaturama i različitim pritiscima kao i različitim vremenom tretmana materijala koji se ekstrudira. Temperatura Θ, pritisak p i vreme τ osnovni parametri ekstrudiranja. Temperatura, pritisak i vreme se u procesu ekstradiranja regulišu i podešavaju prema sirovini koja se obrađuje i potrebnom stepenu obrade. Na osnovu temperature i pritiska pod kojima se izvodi, kao i stepena obrade koji se pri tom postiže, ekstradiranje može da se izvede na tri suštinski različita načina.

Prvi način je hladno ekstrudiranje koje se izvodi na niskim temperaturama od 40 do 75°C i relativno niskim pritiscima od 60 do 90 bar-a. U ovim uslovima ne nastaju veće fiziko hemijske promene u materijalu već samo intenzivno mešanje i pastifikacija materijala koji se obrađuje. U praksi ovaj način ekstradiranja se primenjuje u proizvodnji testenina što se obično naziva presovanje. Zbog relativno visokog pritiska deo mehaničkog rada se pretvara u toplotu koja se u procesu ekstrudiranja mora odvoditi kako temperatura ne bi porasla iznad zadate granice. Vlažnost materijala koji se ekstradira kreće se u granicama između 30 i 60%.

Dragi način je ekstradiranje sa povišenim temperaturama i pritiscima pri čemu je temperatrua iznad temperature klajsterizacije skroba što znači da u procesu ekstradiranja nastaje želatinizacija ili utečnjavanje materijala koji se obrađuje. Stepen želatinizacije zavisi od temperature i vremena zadržavanja u ekstruderu. Temperatura se kreće u granicama od 70 do 120°C, a pritisak od 80 do 130 bara. Vlažnost materijala koji se ekstradira pod ovakvim režimom, kreće se u granicama između 20 i 30%. Topio ekstrudiranje najčešće se koristi za želatinizaciju odnosno proizvodnju preželetaniziranih skrobova i sličnih proizvoda.

Treći način je takozvana vrela ekstruzija koja se izvodi pod vrlo visokim pritiscima od 120 do 250 bara i na temperaturama od 130 do 180°C. Pod ovakvim uslovima termička obrada se izvrši za vrlo kratko vreme od 25 do 60 sekundi. Zbog ovoga se vrela ekstruzija označava skraćenom HTST što znači visoka temperatura kratko vreme.

Vrela ekstruzija se koristi u proizvodnji velikog broja „snek“ i „instant“ proizvoda na bazi žita.

Pored toga kod nekih proizvoda se kombinuje topla i hladna ekstruzija pri čemu se dobijaju poluproizvodi koji se finaliziraju naknadnom termičkom obradom.

Zbog visokih temperatura i pritisaka, ekstrudiranjem se za vrlo kratko vreme postižu svi oni efekti koji se traže od termičke obrade, a to su: skoro potpuna klasterizacija skroba i denaturacija belančevina. Pored toga uništavaju se svi mikroorganizni kao i inhibitor faktori prisutni kod mahunarki koje se vrlo često kombinuju sa žitima u proizvodnji instant hrane.

U principu svi proizvodi od žita mogu se termički obrađivati ekstrudiranjem uz podešavanje režima odnosno temperature i pritiska kao i vlažnosti materijala. Najčešće se ekstrudiranju podvrgavaju kukurzni griz i brašno, kukuruzni skrob, pšenični griz i brašno, pirinčano brašno, ovseno brašno i drugi. Od mahunarki najznačajnija sirovina za ekstrudiranje je soja.

Ekstruder je tehnički složen uređaj, a naročito u slučajevima kada se postavljaju visoki tehnološki zahtevi u pogledu vođenja procesa ekstrudiranja. U nekim jednostavnijim slučajevima, kao na primer kod proizvodnje kukuruznog flipsa sama konstrukcija je vrlo jednostavna ali su zato i njegove mogućnosti vrlo male. Osnovu svakog ekstrudera čine puž i cilindar kako je to šematski predstavljeno na slici 109.

Izostavljeno iz prikaza

Pored puža i cilindra sastavni delovi ekstrudera su: usipni sistem, sistem grejanja i hlađenja, mlaznica, merno regulacioni sistem i pogonska grupa.

Puž ekstrudera čine jezgro i zavojnica. Uzdužni presek puža prikazan je na slici 110.

Izostavljeno iz prikaza

Puž je izrađen od tvrdog hromiranog čelika sa specijalnom i vrlo preciznom površinskom obradom. Osnovni elementi puža su: prečnik navoja D, prečnik jezgra d, korak ili hod navoja k, dubina navoja h, širina navoja 1 i dužina puža. Geometrija puža se podešava prema materijalu odnosno tehnološkim zahtevima koji se postavljaju.

Okretanjem puža u smeru prikaznom na slici, spirala potiskuje materijal prema izlazu uz intenzivno mešanje i smicanje pri čemu se značajan deo mehaničke energije pretvara u toplotu. Pritisak se reguliše otvorom mlaznice i brojem okretaja puža. Pored toga pritisak zavisi i od geometrije puža. Kod standardno izvedenog jednocilindričnog ekstrudera, korak navojnice je isti po celoj dužini puža. Kod ovog tipa ekstrudera pritisak se reguliše prečnikom jezgre koji se povećava prema izlazu. U zoni uvlačenja prečnik jezgre je najmanji sa čim se povećava dubina navoja i prostor uvlačenja. U zoni uvlačenja osnovna funkcija puža je transport materijala do zone kom- presije u kojoj se povećava prečnik jezgre i smanjuje prostor između jezgre i cilindra. Zbog povećanog pritiska materijal se zagreva pa se u većini slučajeva u ovoj zoni toplota mora odvoditi. U zoni transporta, koja sledi iza zone kompresije, održava se konstantan pritisak, a temperatura se podešava spoljnim grejanjem ili hlađenjem u zavisnosti od tehnoloških zahteva. Geometrija puža se izvodi na različite načine. Pored prikazanog načina gde se menja prečnik jezgre, kod nekih ekstrudera se menja korak, a kod nekih prečnik cilindra kako je to šematski prikazano na slici 111.

Izostavljeno iz prikaza

Pored jednocilindričnih veliku promenu u ekstrudiranju proizvoda od žita našli su i dvocilindrični ekstruderi koji su sa znatno većim mogućnostima u regulisanju režima ekstrudiranja.

Cilindar ekstrudera takođe se izrađuje od tvrdog hromiranog čelika sa urezanim žlebovima po dužini, koji sprečavaju klizanje materijala. Cilindri se izrađuju od više segmenata sa čim se mogu menjati karakteristike ekstrudera. Režim u svakoj sekciji može se posebno regulisati.

Usipni sistem se takođe izvodi na različite načine. Najjednostavnije rešenje je sa košem i slobodnim padom materijala. Međutim mnogi tipovi ekstrudera su opremljeni sa specijalnim uređajima za ubacivanje materijala u cilindar.

Sistem grejanja i hlađenja ima vrlo značajnu ulogu kod ekstrudiranja. Njega čine grejači i rashlađivači komore sa kojima se precizno reguliše temperatura po celoj dužini cilindra, a to je jedan od osnovnih tehnoloških zahteva.

Mlaznica je suženje na kraju cilindra kroz koju se istiskuje ekstrudovana masa. Mlaznica se dimenzioniše prema kapacitetu ekstrudera i vrsti materijala. Kod nekih proizvoda mlaznica je u obliku matrice gde se ujedno i oblikuje proizvod. Ispred mlaznice se nalazi uređaj za otsecanje.

Pogonsku grupu ekstrudera čini motor sa reduktorom koji omogućava promenljiv broj okretaja puža u širokim granicama od 0 do 500 o/min. Kod ekstrudera visokih pritisaka brzine su veće dok su kod ekstrudera niskih pritisaka brzine znatno niže.

4.1.3. Kserotermička obrada (ekspandiranje)

Jedan od načina termičke obrade cerealija je kserotermička obrada odnosno obrada na suvo pri čemu se dobijaju ekspandirani proizvodi. Kserotermičkoj obradi se podvrgava ili celo zrno ili krupniji krupičavi proizvodi. Na ovaj način se tretiraju i neki ekstrudeati. Najznačajniji proizvodi dobijeni ovakvom termičkom obradom su ekspandirani pirinač ili krispi i kukuruzne kokice. U principu sva žita pod određenim uslovima mogu da ekspandiraju.

Priprema zrna za kserotermičku obradu sastoji se u izdvajanju primesa, površinskoj obradi i kondicioniranju odnosno dodavanju manjih količina vode da bi se postigla optimalna vlažnost koja kod pirinča iznosi 12 do 13,5%, kod kukuruza 11 do 13%, a kod pšenice 14 do 15%. Da bi se dobila što ujednačenija ekspandirana zrna sastavni deo pripreme treba da bude i kalibriranje. Pripremljeno zrno se zagreva u zatvorenoj posudi uređaja pod nazivom „top“. Sa povećanjem temperature dolazi do isparavanja preostale vode i povećanja pritiska koji kod kukuruza iznosi 10, a kod pšenice i pirinča 12 bar-a. Trenutnim otvaranjem poklopca i izjednačavanjem pritiska u posudi sa spoljnim, stvara se razlika pritiska u unutrašnjosti zrna i spoljnog pritiska. Trenutno voda u zrnu prelazi u parno stanje i u obliku pare prodire kroz mikropukotine zrna i višestruko ih proširuje. Rezultat toga je povećana zapremina i veliki udeo vazdušnih mehurića. Pored povećanja zapremine, kserotermičkim tretmanom dolazi do promena na skrobnom zrnu čija se zapremina višestruko povećava, a sadržaj skroba smanjuje za desetak procenata. To smanjenje prema Memedovoj ide na račun amilopektinske frakcije skroba. Osnovni parametar kserotermičke obrade je pritisak koji treba ostvariti i koji se podešava prema sirovini koja se obrađuje. Uopšte može se zaključiti da se bolji rezultati postižu sa staklavim zrnom.

Uređaj na kome se obavlja kserotermička obrada naziva se „top“ jer ima neke karakteristike ovog oruđa. Naime, otvaranje posude je praćeno jakim praskom, a ekspandirano zrno izleće velikom brzinom. Jedan uređaj za ekspandiranje prikazan je na slici 112.

Izostavljeno iz prikaza

Osnovu uređaja čini rotirajući cilindar izrađen od debelozidne čelične cevi. Zatvarač, odnosno poklopac, je izveden tako da izdržava veliki pritisak i da se u momentu otvara. To je ujednno i najosetljivji deo uređaja. Ekspandiranje se izvodi šaržno tako što se posuda napuni, zatvori i zagreva do postizanja određenog priska koji korespondira sa temperaturom. Nakon postizanja odgovarajućeg pritiska poklopac se naglo otvara i posuda prazni sa čime se završava jedan ciklus odnosno jedna šarža. Ciklus zajedno sa punjenjem i pražnjenjem traje oko 15 minuta. Prednost kserotermičke obrade je što se dobija suv proizvod visoke tehničke obrađenosti. Količina rastvorljivih materija i dekstrina poveća se 3 do 5 puta u odnosu na polazni materijal. Veliki nedostatak ovog načina obrade cerealija je nesavršenost aparature, komplikovano opsluživanje i mali kapacitet. Pored toga zvučni efekti čine uslove proizvodnje nekomfornim.

4.2. Proizvodnja preželatiniziranih brašna i skrobova

Preželotinizirana brašna i skrobovi su našli široku primenu kao komponente u proizvodnji dečije hrane, dijetalnih kaša, palente kao i u proizvodnji sosova i sličnih proizvoda koji se koriste u spravljanju jela. Osnovu procesa čini kuvanje sa kojim se izvrši delimična ili potpuna klajsterizacija skroba i denaturacija belančevina i gotov proizvod postaje delimično rastvorljiv u vodi. Rastvorljivost preželatiniziranih brašna i skrobova je jedna od osnovnih karakteristika ovih proizvoda. Pored kuvanja od velikog značaja je i sušenje sa kojim se proizvod dovodi u praškasto stanje i kao takav može praktično neograničeno da se čuva. Kuvanje kao i sušenje može se vršiti na različite načine.

4.2.1. Proizvodnja na valjcima

Ovo je najstariji način proizvodnje preželatiniziranih brašna i skrobova koji se i pored određenih nedostataka i danas zadržao. Nedostaci su uglavnom ekonomske prirode zbog visokih troškova proizvodnje. Proces proizvodnje preželatiniziranih brašna i skrobova predstavljen je blok šemom na slici 113.

Kao polazna sirovina koriste se brašna ili skrobovi različitih vrsta žita. Zbog potrebe održavanja određenog režima korisno je svaku sirovinu posebno prerađivati.

Priprema sirovina se sastoji u propuštanju preko magneta kako bi se odstranili metalni predmeti, i sejanju sa čim se odstranjuju moguće primese, a ujedno se vrši i rastresanje grudvica. Sejanje se obavlja na rotacionom ili vibracionom situ sa promerom okaca od oko l mm.

Pripremljena sirovina se ubacuje u autoklav u koji je prethodno dodata voda i zagrejana do 85°C. Odnos vode i brašna odnosno skroba je različit. Na 100 delova brašna obično se dodaje između 100 i 200 delova vode tako da je vlažnost u suspenziji između 60 i 70%. Kuvanje traje 25 do 30 minuta nakon čega je skrob, obično u potpunosti klajsterizovan. Kuvano brašno odnosno skrob predstavljaju gustu, visokoznu masu koja se suši.

Sušenje je vrlo osetljiv deo procesa od koga u velikoj meri zavisi kvalitet gotovog proizvoda. Sušenje se obavlja na bubnjastim sušarama koje mogu biti sa jednim ili sa dva bubnja.

Princip sušenja klajsterizovane mase na bubnjastim sušarama prikazan je na slici 114. Najčešće se u praksi koriste sušare sa 2 bubnja. Bubnjaste sušare se sastoje od bubnjeva koji se okreću oko osovina. Sušara se zagreva vodenom parom koja se sistemom dovodnih cevi pušta u bubanj. Kondenzovanjem vodene para bubanj se zagreva na potrebnu temperaturu. Kondenzat se sifonom izvlači iz bubnja. Bubanj mora biti vrlo fino obrađen kako bi se na njemu obrazovao što ujednačeniji sloj materijala koji se suši.

Mehanizmom za podešavanje vrši se vrlo precizno podešavanje zazora između dva valjka sa kojim se praktično podešava debljina filma. Postoje dva načina nanošenja klajsterizovnaog materijala koji treba osušiti. U prvom slučaju, materijal se pomoću cevi dovodi u prostor između dva valjka koji se okreću u suprotnom smeru. Žitka masa se lepi na vrelu površinu valjka formirajući tanak film. Toplota se sa površine valjka prenosi na film iz kojeg za vrlo kratko vreme ispari skoro sva količina vode. Sa noževima, strugačima film se skida sa površine bubnja i upada u puž koji ga delimično izdrobi. Konačno drobljenje obavlja se na posebnom mlinu.

U drugom slučaju, materijal se u obliku spreja nanosi na površinu bubnja, a dalji proces je identičan sa prethodnim. Prednosti sprej nanošenja se ogledaju u boljem iskorišćenju površine valjka i bržem sušenju.

Kod većine proizvoda, na bubnjastim sušarama se postiže konačna vlažnost proizvoda, međutim u nekim slučajevima se na bubnjastim sušarama obavi samo glavno sušenje, a dosušivanje do konačne vlažnosti obavlja se na fluidizacionim ili trakastim sušarama.

Bubnjasta sušara se zagreva vodenom parom pritiska oko 5 bara što odgovara temperaturi oko 150°C, a to je i temperatura površine bubnja. U kontaktu sa površinom iz materijala se skoro trenutno ispari voda tako da sušenje traje svega dvadesetak sekundi. Vreme sušenja se reguliše brojem okretaja koji kod bubnjastih sušara iznosi oko 3 obrtaja u minuti. Iznad sušare se nalazi hauba za usisavanje i izbacivanje pare što je od velikog značaja za pravilno sušenje. Osušeni materijal je u obliku folije koja se nožem odvaja od površine bubnja i pada u sabirno korito sa kojim se transportuje, a ujedno i grubo usitnjava. Ovako usitnjeni materijal je u obliku listića različite veličine. Konačna granulacije se postiže daljim usitnjavanjem i prosejavanjem do potrebne granulacije.

Na ovaj način se proizvode preželatinizirana brašna i skrobovi koji se dalje koriste u proizvodnji dečije hrane, različitih dijetalnih proizvoda kao i niza drugih proizvoda koje ne treba naknadno kuvati. Pored žita na isti način se proizvode pirei od krompira i mahunarki uglavnom proizvodi sa visokim sadržajem skroba.

Završna faza je uvrećavanje i pakovanje koje se podešava prema korisnicima ovih proizvoda. za veće potrošače kojima ovi proizvodi služe kao sirovine za komponovanje mešavina. Isporuka se vrši u vrećama ili u rasutom stanju dok se trgovini isporučuje u sitnom pakovanju.

4.2.2. Proizvodnja ekstrudiranjem

Klasični postupak proizvodnje preželatiniziranih skrobova i brašna sve više zamenjuje savremeni postupak kuvanja pomoću ekstrudera. Za to se koriste ekstruderi niskog pritiska (Low shear) koji omogućavaju kuvanje bez molekularne degradacije skroba uz potpunu kontrolu režima odnosno toka procesa kuvanja dovođenjem ili odvođenjem toplote iz pojedinih sekcija ekstrudera. Dobijeni proizvodi su po svim karakteristikama slični proizvodima dobijenim klasičnim postupkom, a to znači sa zadovoljavajućom sposobnosti rehidratacije što je osnovni pokazatelj kvaliteta ovih proizvoda. Predmet ekstrudiranja je u daleko jeftinijoj proizvodnji što proizilazi iz drastično smanjenih troškova sušenja kao i ostalih troškova. Kuvanje ekstruderom se proizvodi na sirovini sa vlagom od 20 do 30 %, a gotov proizvod treba da bude sa vlagom između 8 i 9% što znači da se u procesu dobijanja preželatiniziranog proizvoda treba odstraniti svega 140 do 300 g vode po 1 kilogramu proizvoda dok je kod klasičnog postupka količina isparene vode višestruko veća. Pored toga i uređaji za sušenje su znatno jednostavniji i jeftiniji.

Proces proizvodnje preželatiniziranih skrobova i brašna ekstrudiranjem šematski je prikazan na slici 115.

Izostavljeno iz prikaza

Kao sirovine koriste se brašna i skrob žita pojedinačno ili njihova mešavina. Pored toga u mešavini mogu da uđu i brašna soje kao i drugih mahunarki u određenim količinama.

Priprema za ekstrudiranje je standardna i sastoji se u odvajanju mogućih primesa što se izvodi sejanjem kao i izdvajanju metalnih predmeta. Pored toga sastavni deo pripreme je i dodavanje vode. Ova operacija se izvodi na uređaju koji je sastavni deo ekstruzionog agregata. Voda se dodaje u količini da smeša za ekstrudiranje bude sa vlagom od 20 do 30%, a u nekim slučajevima i do 40%, što zavisi od materijala koji se ekstrudira. Od materijala takođe zavisi i izbor režima ekstrudiranja.

Sušenje se obavlja na različitim tipovima sušara. Najčešće se za to koriste trakaste sušare sa automatskom regulacijom režima sušenja u svim sekcijama. U nekim slučajevima, kada je ekstrudat sa visokom vlagom, koriste se dvostepena sušenja. Da ne bi došlo do slepljivanja ekstrudat se dovodi na vibracionu sušaru gde se treskanjem sprečava trajni kontakt i slepljivanje paleta. Sušenje se obavlja na temperaturama ispod 100°C što omogućava korišćenje vrele vode kao medijuma. Izbor režima sušenja podešava se prema vrsti materijala.

Osušene palete se usitnjavaju do željene granulacije. Kod žilavijih materijala koristi se višekratno usitnjavanje i prosejavanje kako bi se dobio granulaciono što ujednačeniji krajnji proizvod. Karakteristike preželatiniziranih brašna kukuruza i pšenice kao i kukuruznog skroba date su u tabeli 40.

Izostavljeno iz prikaza

Preželatinizirani skrobovi i brašna uglavnom se koriste kao komponente u proizvodnji dečije i dijetalne hrane kao i za proizodnju smeša za supu, smeša za sosove, smeša za puding, kremove i niz drugih proizvoda. Pored preželatinziranih skrobova i brašna u recepture gotovih proizvoda ulaze: šećer, jaja u prahu, mleko u prahu, začini, arome, vitaminsko mineralni dodaci i drugo tako da gotov proizvod zadovoljava po svim zahtevima. Kod dečije hrane osnovni zahtev je nutritivna vrednost, ukus i dobra rastvorljivost sa naglašenom dijetalnom karakteristikom i ukusom koga je dosta teško postići, kod sosova i pudinga ukus i konzistencija. Za svaki proizvod se odabira sirovinski sastav sa kojim će se zadovoljiti svi zahtevi koji se traže od gotovog proizvoda.

Tehnologija izrade gotovih proizvoda uključuje izradu recepture, odnosno sirovinskog sastava, od raspoloživih sirovina, mešanje i pakovanje.

Izrada recepture je od velikog značaja, a naročito kod proizvoda gde su postavljene stroge granice u pogiedu sastava kao što je slučaj kod proizvodnje dečije hrane ili različitih dijetalnih proizvoda. Na osnovu zadatog sadržaja pojedinih hranljivih materija, izračunava se udeo pojedinih sirovina u gotovom proizvodu. Za izračunavanje udela koristi se račun smeša sa osnovnom formulom:

Izostavljeno iz prikaza

gde su:
K – zadati sadržaj neke hranljive materije u gotovom proizvodu, na primer sadržaj proteina, ugljenih hidrata, masti, vitamina ili pojedinih elemenata.
Qi – udeli pojedinih sirovina u smeši, na primer udeo preželatiniziranog skroba ili brašna, udeo šećera, udeo masti i drugo, izražen u %
Ki – sadržaj hranljivih materija u pojedinim sirovinama koje ulaze u sastav smeše, na primer sadržaj proteina u preželatiniziranom brašnu, sadržaj tiamina u premiksu izražen u %

Kada se radi o multikomponentnim mešavinama ovaj račun je dosta složen i najčešće se izvodi probama gde se odabira najpovoljnija varijanta. Savremena računska tehnika omogućava vrlo brzo izražavanje i izbor optimalnog sirovinskog sastava.

Pošto u sastav gotove smeše ulaze makro, semimikro i mikro komponente mešanje mora obaviti odvojeno. Najpre se izmešaju mikrokomponente sa jednom količinom reke od makrokomponenata da bi se dobio premiks koji služi u osnovnom mešanju kao jedna od makrokomponenata. Od mikro komponenata najčešće se koristi multivitamiska ili multimineralna smesa. Od velikog značaja je i redosled i trajanje mešanja. Oni se utvrđuju za svaku mešavinu i tip mešalice. Izrada premiksa se obavlja na posebnoj liniji na kojoj se obavljaju odvage i mešanje. Odvaga pojedinih dodataka obavlja se obično ručno na preciznoj vagi i ubacuje u mešalicu za izradu premiksa u koju je prethodno dodat nosač.

Odvaga makrokomponenata vrši se ručno ili automatski pomoću višekomponentne vage na kojoj se zadaju količine za svaku komponentu. Nakon odvage jedne komponente, automatski se zaustavlja njen dotok i počinje doziranje sledeće, do radate količine. Odmerena količina, koja čini jednu šaržu, ispušta se u mešalicu gde se vrši homogenizacija. Trajanje mešanja se posebno utvrđuje za svaku smešu i za svaki tip mešalice. U protivnom može doći ili do nedovoljne izmešanosti, ukoliko je mešanje kratko ili do stratifikacije ukoliko je mešanje predugo. Do stratifikacije dolazi naročito ako su komponente različite po fizičkim karakteristikama. Zbog toga se u pripremi teži da se sve komponente što više ujednače po granulacionom sastavu.

Gotovi proizvodi se isporučuju u obliku sitnog pakovanja sa gramaturama od 100 do 1000 grama za čega se koriste različiti tipovi ambalažnih materijala i uređaja za pakovanje. Za posebno higroskopične i osetljive proizvode koristi se aluminijumska folija dok se za neke proizvode koriste folije od plastične mase ili plastificirana hartija.

4.3. Gotovi proizvodi za brzu pripremu jela

U žitne pahuljice spada veliki broj proizvoda različitog sirovinskog sastava i različitih tehnoloških postupaka koji se koriste za njihovo dobijanje. Obično se ti proizvodi nazivaju hrana za doručak (breakfast). Međutim, njihova upotreba je znatno raznovrsnija pa se neki koriste kao variva, prilozi i za druge potrebe pa se ova grupa može označiti kao gotovi proizvodi za brzu pripremu jela. Prema sastavu ovi proizvodi mogu da se dobiju od jedne ili od više vrsta žita sa različitim dodacima za podešavanje ukusa.

Prema obliku gotovog proizvoda i načina dobijanja gotovi proizvodi za brzu pripremu jela mogu se svrstati u četiri grupe.

Prvu grupu čine proizvodi koji se dobijaju u obliku celog zrna ili u obliku krupice koji se uglavnom koriste kao varivo i prilog jelima. Najznačajniji proizvodi iz ove grupe su kuvani pirinač (pearlboyd), kuvana pšenica (bulgur) i kuvane krupice od različitih vrsta žita.

U drugu grupu gotovih proizvoda za brzu pripremu jela, koji se najviše koriste za doručak, spadaju spljošteni proizvodi u obliku pahuljica i flekica. Najzančajniji proizvodi iz ove grupe su: kukuruzne flekice (cornflakes), žitne pahuljice, u prvom redu ovsene, i višekomponentne flekice dobijene ekstrudiranjem. U gotove proizvode za brzu pripremu jela spada i kuvana testenina u različitim oblicima i za različitu namenu. Najznačajniji proizvodi iz ove grupe su lazanja i veštački pirinač. Posebnu vrstu iz grupe gotovih proizvoda za brzu pripremu jela čini naknadno ekspandirani snek, koji je po nameni snek proizvod, ali je postupak za dobijanje sličan kuvanoj testenini. U gotove proizvode spadaju i instant napitci na bazi žita koji nalaze sve veću primenu zbog svog sastava i hranljive vrednosti.

4.3. Gotovi proizvodi za brzu pripremu jela

4.3.1. Kukuruzne flekice (cornflakes)

Kukuruzne flekice ili corn flaces je masovni proizvod koji se koristi u mnogim zemljama kao jelo za doručak ili neki drugi obed. Konzumira se uglavnom potopljen u mleko. Osnovna sirovina za proizvodnju kukuruznih flekica je kukuruzni grits promera iznad 5 mm. To su čestice rožastog dela endosperma sa malim sadržajem proteina, ulja i mineralnih materija i sa vrlo visokim sadržajem skroba. Grits se dobija kao jedan od prvih proizvoda suve prerade kukuruza. Radi poboljšanja ukusa i nutritivne vrednosti, kao dodatne sirovine u proizvodnji kukuruznih flekica koriste se šećer, so, maltozni sirup, vitamini i mineralne materije. Proces proizvodnje kukuruznih flekica šematski je predstavljen na slici 116.

Izostavljeno iz prikaza

Proces proizvodnje kukuruznih flekica počinje sa pripremom gritsa i pripremom dodatnih sirovina. Priprema gritsa sastoji se od izdvajanja mogućih stranih primesa i hidrotermičke obrade. Za izdvajanje primesa koriste se mlinski aspirater sa kojim se izdvajaju i manje čestice griza i magneti koji služe za izdvajanje metalnih predmeta.

Hidrotermička obrada sastoji se u kvašenju odnosno pranju gritsa, proparivanju i odležavanju. Pranje se obavlja na kombinovanoj mlinskoj praonici. U toku pranja grits apsorbuje određenu količinu vode koja se u toku odležavanja pravilno rasporedi po celoj granuli. Pored toga, pranjem se odstranjuju sitne čestice endosperma koje se na odstrane u toku sejanja. U nekim slučajevima oprani grists tretira se parom sa čim se ubrzava proces raspodele vode. Nakon kvašenja grits odelžava najmanje 2 časa. Pripremljeni grits je sa vlagom većom od početne za 6 do 8%. So, šećer i ostali dodaci pripremaju se u obliku sirupa koji se dodaje neposredno pre kuvanja. Sastav sirupa je različit u zavisnosti od tipa kukuruznih flekica. Slane kukuruzne flekice su bez šećera dok su obične sa šećerom.

Pripremljeni grits zajedno sa sirupom i vodom se kuva u autoklavu 1,5 do 2,5 sata pod pritiskom od 1,5 bar-a. Kuvanjem skrob klajsterizuje i granula gritsa postaje skoro providna. Vlažnost kuvanog gritsa je oko 32%.

Kuvani grits ide na sušenje pri čemu se vlaga smanjuje na 18 do 20%. Da bi se vlaga pravilno rasporedila, kuvani i osušeni grits odležava 6 do 8 sati. Posle odležavanja posebnim uređajem se razbijaju grudve, a prosejavanjem se odstranjuju čestice promera ispod 3 mm. Pored toga grits se propušta preko magneta kako bi se izdvojile moguće metalne primese. Neposredno pre propuštanja kroz valjke, grits se tretira sa parom sa čim postaje plastičniji. Naknadno omekšana granula se lakše presuje bez lomljenja.

Pripremljeni grits se propušta između valjaka sa glatkom površinom koji se okreću suprotnom smeru. Zazor između valjaka se održava na nivou između 0,25 i 0,4 mm. Prolazeći između valjaka od granule se fomira flekica koja ide na dalju obradu.

Sledeća faza u proizvodnji kukuruznih flekica jeste prženje koje se obavlja u rotacionom pržioniku na temperaturi od 250 do 300°C. Prženje traje 2 do 3 minuta. U procesu prženja dolazi do naglog isparavanja vode. Sitni mehurići pare stvaraju finu poroznu strukturu flekice koja postaje hrskava što je jedna od osnovnih organoleptičkih karakteristika. Krajnja vlažnost kukuruznih flekica je 2,5 do 5%. Proces prženja je praćen i značajnim biohemijskim i fizikohemijskim promenama u materijalu koje se ogledaju u povećanju sadržaja dekstrina i drugih rastvorivih materija. Zbog delimične karamelizacije i Majorovih reakcija flekice dobijaju tamniju boju. Posle prženja, sejanjem se odstranjuju usitnjeni delovi, a krupnije flekice se hlade i pakuju.

Pored standardnih, proizvode se i različite vrste glaziranih flekica kod kojih se u završnoj operaciji dodaju različite materije sa kojima se poboljšava nutritivna vrednost, ukus i miris. Najčešće se dodaje šećerna glazura koju čini šećerni sirup sa visokom koncentracijom šećera. Dodavanje sirupa vrši se u posebnom bubnju koji se održava na temperaturi od 80 do 85°C.

Interesantne su se pokazale i probe sa sladom koji je dodavan nakon kuvanja i hlađenja do 60°C. Slad se dodaje u količini od 10%. Dobijene flekice su po boji svetlije, nežnije strukture i sa znatno više rastvorljivih materija.

4.3.2. Obogaćene flekice

Standardne kukuruzne flekice i pored velike popularnosti spadaju u nutritivno siromašnije namirnice jer sadrže svega 10 do 10,5% belančevina i 0,4 do 0,5% masti. Ostatak čine ugljeni hidrati od čega 60 do 62% skrob i 9,5 do 10,5% dekstrin. Da bi se poboljšala nutritivna vrednost, a sačuvale organoleptička svojstva, uveden je postupak proizvodnje obogaćenih flekica po kojem sadržaj proteina može da se poveća iznad 15%. Postupak se izvodi ekstrudiranjem tako što se od mešavine različitih sirovina podesi nutritivna vrednost. Ova mešavina se termički obradi na ekstruderu za kuvanje na kome se izvrši želatinizacija, a nakon toga na ekstruderu sa nižim pritiskom i temperaturom formiraju želatinizirane kuglice. Dalji postupak je izrada flekica prženje i hlađenje isto kao i u standardnoj proizvodnji kukuruznih flekica.

Kao osnovna sirovina koriste se brašna jednog ili više žita. za obogaćivanje služe različite sirovine u zavisnosti kakav gotov proizvod želi da se dobije. Najčešće se ide u pravcu obogaćivanja proteinima, kada se dodaju značajne količine sojinih koncetrata ili izolata. U nekim zemljama se ovi proizvodi obogaćuju balastnim materijama pri čemu se najčešće koriste pšenične mekinje. Karakteristke nekih obogaćenih flekica date su u tabeli 41.

Izostavljeno iz prikaza

4.3.3. Bulgur

Bulgur je kuvana pšenica ili instant koljivo. Potiče sa bliskog istoka, a u poslednje vreme se značajne količine proizvode u Sjedinjenim Američkim Državama kao i u ostalim zemljama Amerike, Afrike i Azije. Za proizvodnju Bulgura najpogodnija je meka, brašnava pšenica.

Proces proizvodnje bulgura je relativno jednostavan, a osnovu čine kuvanje i sušenje. Proizvodnja bulgura je šematski predstavljena na slici 117.

Proces proizvodnje bulgura počinje sa pripremom pšenice koja se sastoji iz odstranjivanja svih primesa. Očišćeno zrno ide na pranje sa kojim se odstranjuju zaostale površinske nečistoće. Pranje se vrši sa vrelom vodom temperature oko 90°C. Posle pranja pšenica se kuva oko jedan sat sa čime se završava prva faza kuvanja. U ovoj fazi zrno apsorbuje oko 30% vode. Nakon toga zrno se i dalje kuva do postizanja vlažnosti od oko 40%. Ova faza traje sledećih 2 sata, tokom kuvanja zrno nabubri, a skrob u potpunosti klajsterizuje. Zapremina zrna se gotovo udvostruči.

Kuvano zrno se suši u dve faze. U prvoj fazi se odstranjuje gruba vlaga do nivoa od 18%. U drugoj fazi se odstranjuje ostatak vode do konačne vlažnosti od 11%. Sušenjem se završava hidrotermička obrada i u mnogim slučajevima se sa ovim i završava proces proizvodnje bulgura. U Savremenim rešenjima osušeni bulgur se podvrgava ribanju pri čemu se odstranjuje znatan deo omotača. Oribani bulgur se pakuje i pušta u promet ili se secka pri čemu se dobija seckani bulgur koji se prosejava da bi se odstranile sitne čestice koje se uglavnom koriste kao stočna hrana.

Bulgur je proizvod značajne hranljive vrednosti. U njemu su sadržane sve hranljive materije koje su se nalazile u nativnom zrnu. Bogat je sa fosforom, tiaminom i riboflovinom. Pored toga u bulguru su zadržane i skoro sve balastne materije tako da je on pogodan za ishranu ljudi koji oskudevaju u balastnim materijama.

4.3.4. Kuvani ili parboiled pirinač

Kuvani ili parboiled pirinač je relativno nov proizvod koji se dobija kuvanjem celog zrna (arpe) i kasnijom obradom koja je skoro isto kao i kod klasične obrade, odnosno kod ljuštenja pirinča. Cilj prethodnog kuvanja pirinča, bio je prvenstveno da se oljušteni pirinač obogati sa vitaminima i mineralnim materijama koje su skoncentrisane u omotaču. Standardnom preradom pirinča omotač se u potpunosti odstranjuje sa čim se zrno drastično osiromašuje. U tabeli 42 dati su uporedni podaci sadržaja nekih hranljivih materija, vitamina i mineralnih materija u oljuštenom zrnu i omotaču pirinča.

Kuvanjem celog zrna, deo u vodi rastvorljivih materija penetrira u endosperm koji postaje znatno bogatiji. Količina vitamina i mineralnih materija koja pređe u endosperm zavisi od načina hidrotermičke obrade. Nažalost u endosperm pređe samo manji deo ovih materija. Podaci o sastavu standardno obrađenog i kuvanog pirinča dati su tabeli 43.

Iz podataka navedenih u tabeli vidi se da se sadržaj nekih materija kuvanjem višestruko povećava kao što je slučaj sa vitaminima i mineralnim materijama. Posebno veliko je povećanje tokoferola koga 6 puta ima više u kuvanom pirinču.

Postupak proizvodnje kuvanog pirinča je isti kao i običnog u svim fazama s tim što se kod kuvanog pirinča, odmah nakon izdvajanja primesa, arpa hidrotermički obrađuje. Hidrotermička obrada se sastoji u potapanju zrna u vruću vodu temperature 60°C u trajanju od nekoliko sati uz stalnu izmenu vode. Namočeno zrno se zadržava u posudi sa pritiskom konačne vlažnosti. Dalje sledi ljuštenje i sve druge operacije kao i u standardnoj preradi pirinča.

Kuvani pirinač je žućkaste do žute boje zbog prisustva bojenih materija koje u toku kuvanja prelaze sa omotača u endosperm.

4.3.5. Žitne pahuljice

Žitne pahuljice su proizvodi od celog ili delova zrna. Po sastavu i hranljivoj vrednosti one odgovaraju sastavu celog zrna ili proizvoda od zrna od koga potiču s tim što su termički obrađeni pa je njihova priprema vrlo kratka. U principu, sva žita se mogu na ovaj način pripremati, ali najveću primenu su našle ovsene pahuljice zbog velike hranljive vrednosti. Žitne pahuljice se koriste uglavnom kao hrana za doručak, međutim, one su našle veliku primenu i kao komponente musli proizvoda i slatkih ceralija.

Osnovu procesa proizvodnje žitnih pahuljica čini hidrotermička obrada odnosno kuvanje koje je kompletirano sa mehaničkom obradom koja se sastoji u spljoštivanju zrna i formiranju pahuljice. Pored toga sastavni deo procesa je i sušenje sa kojim se proizvod dovodi na nivo vlažnosti koja omogućava trajno čuvanje.

Osnovni zadatak hidrotermičke obrade jeste klajsterizacija skroba i denaturacija belančevina. Kod nekih žita, kao što je ovas, hidrotemičkom obradom se eliminišu i materije koje daju gorak ukus. Kod leguminoza hidrotermičkom obradom se inaktiviraju i antinutritivne materije. Od velkog značaja za kvalitet gotovih proizvoda je režim hidrotermičke obrade odnosno stepen želatinzacije. Poželjno je da se u procesu HTO sačuva ćelijska i molekularna struktura.

Mehanička obrada se sastoji u propuštanju kuvanog zrna između dva valjka pri čemu se fomiraju pahuljice različite debljine. Debljina pahuljica se reguliše podešavanjem zazora između valjaka. Najbolji rezultati se postižu sa vlagom zrna od 25 do 26%. Ukoliko je zrno vlažnije pahuljice su zbijenije i teže se rehidriraju. Ako je vlaga niža pahuljice se mrve. Zbog toga se nakon kuvanja zrno suši do potrebne vlage, a potom propušta između valjaka. Formirane pahuljice se u drugoj fazi dosušuju do konačne vlažnosti koja iznosi 10 do 11%. Debljina pahuljice takođe utiče na kulinarska odnosno organoleptička svojstva. Optimalna debljina je 1,5 mm. Deblje pahuljice se sporije rehidriraju i nešto su manje rastvorljivosti. Tanje pahuljice daju viskozne rastvore i teže se očuva oblik pri rehidrataciji, odnosno u toku pripreme za jelo. Proces proizvodnje ovseih pahuljica kao najznačajnijeg predstavnika ove grupe proizvoda opisan je u knjizi I.

4.3.6. Kuvana ili instant testenina

U gotove proizvode za brzu pripremu jela spada i kuvana ili instant testenina. Ona je našla veliku primenu u industrijski razvijenim zemljama, a tradicionalno velikim potrošačima testenina kao što su Italija, Japan, SAD kao i druge razvijene zemlje. Kuvana testenina se proizvodi u različitim oblicima kao i klasične testenine, a jedan od najpopularnijih oblika je lazanja (lasagna). Kuvane testenine spadaju u takozvanu prigodnu hranu (convenience food) i koriste se kao glavno jelo.

Kuvana testenina se proizvodi prema šemi prikazanoj na slici 118.

Kao i kod klasične testenine, osnovne sirovine su pšenično brašno, odnosno krupica i voda. Za proizvodnju instant testenine koristi se brašno durum ili aestivum pšenice. Priprema brašna je standardna, a sastoji se od prosejavanja i izdvajanja feromagnetnih primesa. Zames i oblikovanje su isti kao i u standardnoj proizvodnji testenina. Kuvanje se obavlja sa parom pod pritiskom nakon čega sledi sušenje. Sušenje je vrlo kratko i traje nekoliko desetina minuta, a krajnja vlažnost je oko 12%. V zavisnosti od oblika vrši se dalja obrada. Kod oblika lazanje pre sušenja vrši se završno oblikovanje pri čemu se dobija valovit oblik koji je vrlo pogodan za unošenje nadeva. Obrada posle sušenja sastoji se u sečenju, odnosno formatizovanju, prema veličini i obliku pakovanja.

Kuvana testenina je samo jedna od komponenata u gotovom proizvodu koji se nudi potrošačima. Druga komponenta je nadev koji je takođe u instantiranom obliku. Kao nadevi koriste se: sir, spanać, paradajz, mesni ekstrakt i drugo. Ovako kompletirano rakovanje se nudi na tržištu kao gotovo jelo za potrebe društvene ishrane ili za domaćinstva prema čemu se podešava veličina pakovanja. Kompletiran gotov proizvod se pakuje u termostabilnu ambalažu u kojoj se istovremeno vrši i priprema za jelo. Priprema za jelo se sastoji u rehidrataciji odnonso dodavanju određene količine de i podgrevanju u pećnici. za rehidrataciju je potrebno 15 do 20 minuta. Po organoleptičkim osobinama instant testenina ne zaostaje za klasičnom, a pripremanje je znatno jednostavnije i kraće. Zbog toga instant testenina nalazi sve veću primenu.

4.3.7. Naknadno ekspandirani snek

Naknadno ekspandirani snek je takođe jedan od perspektivnijih proizvoda čiju sirovinsku osnovu čine žita i proizvodi od žita. Međutim, pored žita u sirovinski sastav ulaze i druge komponente u različitim količinama. Po nameni to je snek proizvod ili proizvod za grickanje ali po načinu dobijanja i sirovinskom sastavu spada u proizvod za brzu pripremu. Naknadno ekspandirani snek se dobija ekstrudiranjem prema šemi prikazanoj na slici 119.

Kao sirovina koriste se brašna ili skrob od žita čija priprema i kuvanje mogu da se obavljaju zajedno ili odvojeno. Ako su sirovine slične po zahtevima u hidrotermičkom tretmanu onda se kuvanje vrši zajedno što i jeste najčešći slučaj.

Kuvanje se obavlja na ekstruderu visokog pritiska i smicanja tako da se izvrši potpuna klajsterizacija skroba. Dobijeni proizvod se na ekstruderu niskog smicanja oblikuje u različite vrlo atraktivne oblike kao što su spirale, rešetke, kolutiće i drugi. Mogućnosti u oblikovanju su praktično neograničene. Oblikovani proizvodi se suše i kao takvi mogu se čuvati praktično neograničeno dugo.

Ekspandiranje se vrši potapanjem u vrelo ulje ili mast pri čemu se zapremina poveća za nekoliko puta. Fritiranjem se apsorbuju znatne količine ulja sa čime se proizvodu poveća energetska vrednost. Kod proizvoda gde se instistira na redukovanoj energiji ekspandiranje se vrši pečenjem u struji vrelog vazduha.

Nutrutivne i organoleptičke karakteristike naknadno ekspandiranog sneka mogu se podešavati u vrlo širokom opsegu što ove proizvode čini prihvatljivim za sve korisnike. Dodavanjem proteinskih koncetratata i izolata sadržaj proteina može se povećati iznad 20% što ovaj proizvod čini visoko proteinskim. Dodavanjem pšeničnih mekinja može se povećati udeo balastnih materija i sniziti energetska vrednost što ovaj proizvod čini dijetalnim. Dodavanjem različitih aroma kod proizvoda se mogu imitirati različiti ukusi kao što su ukus šunke, bekona, sira i drugih delikatesnih proizvoda. Isti proizvodi se mogu obogatiti različitim glazurama da bi se dobili slatki proizvodi.

4.3.7. Instant napitci od žita

Instant napitci predstavljau takođe jednu grupu proizvoda za brzo pripremanje. Osnovu kod njih čini dekstrinizacija skroba i ugrađivanje ostalih komponenata kao što su biljni ekstrakti čaja, kamilice, kakao prah, slad i drugo. Ova mešavina se propušta kroz ekstruder sa posebno profilisanom matricom. Formirane granule se suše i pakuju.

Priprema instant napitaka je vrlo jednostavna i brza jer se brzo rastvaraju u hladnoj vodi.

4.3.9. Gotovi proizvodi koji se direktno konzumiraju

Prema usvojenoj podeli u gotove proizvode koji se direktno konzumiraju spadaju snek proizvodi kao i određene vrste peciva koje se proizvode pomoću ekstrudera. Snek proizvodi su sa velikom tradicijom i prozvode se u ogromnim količinama u celom svetu dok su peciva – ekstrudati relativno novijeg datuma sa ograničenim krugom proizvođača i potrošača. Od snek proizvoda najmasovniji je kukurzni flips u različitim oblicima i sa različitim dodacima dok su od peciva najznačajniji hrskavičavi hleb i puferizirani ovsani jastučić (Haferpops).

4.3.10. Kukuruzni flips

Kukuruzni flips je najznačajniji snek proizvod. Sirovinsku osnovu za proizvodnju flipsa čini kukurzna krupica (griz), a dodatne sirovine su, pre svega: masnoće, kuhinjska so i različiti aditivi za podešavanje ukusa i mirisa. Razlozi popularnosti ovog proizvoda su u prvom redu cena osnovne sirovine i jednostavnost proizvodnje. Kukuruzna krupica je dostupna i vrlo jeftina, a izrada se obavlja najednostavnijim tipom ekstrudera. Proces proizvodnje kukurznog flipsa, šematski je predstavljen na slici 120.

Kao osnovna sirovina za proizvodnju kukuruznog flipsa koristi se krupica od žutog kukuruza zubana sa granulacijom od 0,6 do 1 mm. Optimalna vlažnost krupice za ekstrudiranje je 12 do l3%. Priprema za ekstrudiranje sastoji se u izdvajanju mogućih primesa i temperiranju, odnosno dovođenju na optimalnu vlažnost.

Ekstrudiranje se može obaviti na različitim tipovima ekstrudera. Najčešće se za to koriste jednostavni ekstruderi sa kratkim pužem pri temperaturi od 150 do 200°C. Zbog povećanog pritiska i temperature brzo dolazi do klajsterizacije skroba i od krupice, u ekstruderu nastaje testasta masa koja se istiskuje kroz rupicu na čelu cilindra sa otvorom od 2 do 2,5 mm. Zbog naglog oslobađanja pritiska na izlasku iz matrice dolazi do ekspanzije vodene pare i višestrukog povećanja prečnika izlazeće trake. Zbog oslobađanja vodene pare traka postaje porozna i vazdušasta. Na osnovu povećanja zapremine i ujednačenosti pora ceni se kvalitet proizvedenog flipsa.

U proeesu ekstrudiranja nastaju značajne fizikohemijske promene. U prvom redu to su klajsterizacija skroba i denaturacija belančevina. Pored fizikohemijskih promena koje su vezane za razaranje tercijarnih i kvaternarnih struktura na makromolekulima, nastaju i vrlo značajne promene biohemijske prirode. Sadržaj skroba se smanjuje na 32 do 35% od koga nastaju dekstrini i rastvorljivi ugljeni hidrati. Takođe nastaje i delimična hidroliza belančevina što se vidi iz velikog porasta aminskog azota koji takođe nastaje na račun proteinskog. Sadržaj masti u procesu ekstrudiranja se smanjuje, što se tumači stvaranjem kompleksa lipida sa belančevinama. Promene koje nastaju u toku ekstrudiranja mogu se sagledati iz podataka datih u tabeli 44.

Ispred glave ekstrudera nalazi s rotirajući nož koji seče traku. Dužina flipsa reguliše se brojem okretaja rotirajućeg noža.

Ekstrudat u obliku štapića (flipsa) se suši u bubnjastoj sušari do vlažnosti od 6 do 7%. Sušenjem, pored odstranjivanja vode, postiže se i odgovarajuća konzistencija, odnosno hrskavost štapića.

Osušeni štapići se ubacuju u bubanj za nanošenje masnoće i aromatičnih materija na kojima se profiliše proizvod u pogledu ukusa. Najčešće se za to koristi kikirikijevo ulje koje daje specifičan prijatan ukus, a uz to spada u teže kvarljiva ulja što je od posebnog značaja za ovu vrstu proizvoda koji su zbog velike površine izloženi oksidaciji i kvarenju. Količina ulja koje se dodaje kukuruznom flipsu kreće se u širokim granicama od 15 do 30%. Pored ulja dodaju se još sir u prahu, različiti začini i druge materije sa kojima se može precizno „doterati“ ukus prema zahtevima potrošača.

Iako se kukuruzni flips više posmatra kao sredstvo za zabavu, a manje kao hrana, njegovu prehrambenu, a naročito energetsku vrednost ne treba potcenjivati. Kukuruzni flips sa 30% ulja i 10% masti ima energetsku vrednost od oko 2100 J na 100 grama što e dvostruko više od energetske vrednosti hleba. Zbog toga se u mnogim zemljama gde se insistira na smanjenu energetske vrednosti namirnica vrši redukcija energetskih materija u snek proizvodima ugradnjom velikih količina balastnih materija. Za to su najpogodnije pšenične mekinje, koje se dodaju u količini od 35% sa čime se duplo smanjuje energetska vrednost gotovog proizvoda, a uz to se na vrlo prihvatljiv način unose balastne materije u dovoljnim količinama.

Pored kukurznog griza na isti način se mogu prerađivati brašna od ostalih žita pripremu se dobijaju proizvodi različitih ukusa i različite prehrambene vrednosti. Posebno su interesantni snek proizvodi obogaćeni sojinim izolatima ili sa mlekom u prahu pri čemu se dobijaju proizvodi sa visokim sadržajem proteina. Snek se po osnovnom ukusu proizvodi u dve varijante slanoj i slatkoj. Kod nas je zastupljena uglavnom slana varijanta.