LIETUVOS VETERINARIJOS AKADEMIJA
GYVULININKYSTĖS TECHNOLOGIJOS
FAKULTETAS
GYVULININKYSTĖS KATEDRA
Asta Žemaitienė
BIOLOGIŠKAI VERTINGŲ KOMPONENTŲ ĮTAKA
VALGOMŲJŲ LEDŲ GAMYBOS TECHNOLOGIJAI IR
JŲ SAVYBĖMS
Magistro darbas
Darbo vadovas:
doc. dr. Kazimieras Pauliukas
Magistro darbas atliktas 2003 – 2005 metais Lietuvos veterinarijos akademijos Gyvulininkystės katedroje, UAB „Vikeda“, Lietuvos Maisto Instituto technologijos ir juslinės analizės laboratorijose.
Magistro darbą paruošė: Asta Žemaitienė (Vardas, pavardė) (parašas)
Magistro darbo vadovas: doc. dr. Kazimieras Pauliukas ( LVA Gyvulininkystės katedra) (parašas)
Recenzentas: doc. dr. Alvidas Urbonavičius (Biologinės chemijos katedra) (parašas)
TURINYS
ĮVADAS...5
1. LITERATŪROS APŽVALGA...7
1.1. Valgomųjų ledų gamyba pasaulyje ir Lietuvoje...7
1.2. Valgomųjų ledų rūšys, asortimentas ir sudėtis ...10
1.3. Žaliavos, naudojamos valgomųjų ledų gamyboje ir jų kokybės reikalavimai ...15
1.4. Biologiškai vertingos maisto medžiagos naudojamos maisto ir pieno pramonėje...20
1.5. Valgomųjų ledų gamybos technologija ...26
1.6. Įranga ir mašinos, naudojamos valgomųjų ledų gamyboje, jų eksploatacija, plovimas ir dezinfekcija ...29
2. TYRIMŲ METODIKA...36
2.1. Žaliavos ir biologiškai vertingi komponentai naudoti pagrindinėje receptūroje ...36
2.2. Modelinių bandymų eksperimento planas ...37
2.3. Valgomųjų ledų tirpstamumas ...37
2.4. Valgomųjų ledų kietumo nustatymas...38
2.5. Valgomųjų ledų juslinis vertinimas ir vartotojų nuomonės tyrimai...38
2.6. Matematinis duomenų apdorojimas...41
3. TYRIMŲ REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS...42
3.1 UAB „Vikeda“ valgiomųjų ledų gamybos organizavimas...42
3.1.1. UAB „Vikeda“ valgomųjų ledų gamybos technologinis procesas...42
3.1.2. Įmonėje pagamintų valgomųjų ledų kokybės tyrimas LMaI juslinės analizės laboratorijoje...45
3.2. Valgomųjų ledų praturtintų, biologiškai vertingais komponentais, gamybos modeliniai bandymai...47
3.2.1. Kviečių skaidulų gelio „Vitacel“ WFG įtaka valgomųjų ledų gamybos technologijai ir jų kokybei...47
3.2.2.. Akacijų skaidulų „Fibergum“ įtaka valgomųjų ledų gamybos technologijai ir jų kokybei...51
3.2.3. Lubinų baltymų „Lupine protein“ įtaka valgomųjų ledų gamybos technologijai ir jų kokybei...55
4. IŠVADOS (PASIŪLYMAI)...62 5. LITERATŪROS SĄRAŠAS...63 6. PRIEDAI...66
ĮVADAS
Pienas ir jo produktai vieni iš labiausiai paplitusių ir vartojamų maisto produktų. Dideliame pieno produktų asortimente svarbią vietą užima valgomieji ledai.
Dėl suprantamų priežasčių ledų archeologinių liekanų iki mūsų laikų neišliko, tačiau seniausiuose vaizduojamuose šaltiniuose – sieninėse freskose randama, kad išmoningi kinų kulinarai juos gamino jau maždaug prieš 5000 metų. Tais laikais ledais gaivinosi tik labai pasiturintys žmonės. Šio patiekalo gaminimo paslaptis ilgiems šimtmečiams užtvėrė Didžioji kinų siena, todėl persai dar ilgai karštymečiu gaivinosi atšaldytu tirštoku vaisių gėrimu, o Indijos imperatoriai gėrė atšaldytą šerbetą. XIII amžiuje keliautojas italas Markas Polo, sugrįžęs į Veneciją iš kelionės po Kiniją, atvežė tikrų žinių apie sušaldytą grietinėlės patiekalą, kurį galima laikyti pieniškų ledų pirmtaku. (Pukys, 1998)
Valgomieji ledai yra saldinti produktai, gaunami iš riebalų ir baltymų emulsijos, pridedant kitų ingredientų ir medžiagų, arba iš vandens, cukraus ir kitų ingredientų bei medžiagų mišinio, kurie apdorojami šaldant. (Gudonis, 2002) Valgomieji ledai yra visavertis desertinis maisto produktas. Juos gamina specializuotos įmonės. Be to ledus gali gaminti restoranai ir kavinės, čia jie gaminami minkšti, skirti greitam vartojimui. (Оленев и др. 1998)
Prieš keletą metų Lietuvą užplūdę spalvingai įpakuoti importiniai ledai surado savo pirkėją, nes mūsų šalyje ledų asortimentas ir įpakavimas buvo skurdokas. Stipri įvežtinių ledų konkurencija privertė mūsų pieno perdirbimo įmones pasitempti. Natūralu, kad dėl nuolat didėjančios konkurencijos ledų rinkoje pramonininkai intensyviai ieško galimybių kaip pateikti vartotojui kuo geresnį produktą. Nuolat atnaujinama gamybos įranga, tobulinama gamybos technologija, pasiūlomi vis nauji ledų asortimento variantai, įpakavimas, turintis patraukti pirkėją. Lietuvoje šiuo metu ledų gamybos pramonė yra ženkliai pažengusi į priekį ir drąsiai gali konkuruoti su užsienio pramonininkais. (Pukys, 1998)
Visame pasaulyje labai aktualu pagerinti valgomųjų ledų fizikines, maistines ir juslines savybes. Siekiant išvengti civilizuoto gyvenimo būdo sukeliamo neigiamo poveikio žmogaus organizmui, ypatingą reikšmę įgauna funkciniai maisto produktai. Be maistinės vertės jie papildomai turi teigiamų savybių vienai ar kelioms organizmo fiziologinėms funkcijoms. (Донская и др., 2001.). Kadangi piene ir jo produktuose, sudarančiuose palyginti didelę kasdienių maisto produktų dalį, yra labai mažai maistinių skaidulų, jų praturtinimo biologiškai
vertingais komponentais poreikis yra akivaizdus. (Fernandez – Garsia,1998) Todėl reikia pagerinti produkto formulę ir pritaikyti vartotojų poreikiams. Vienas iš tikslų tobulinant ledų savybes – pageidaujama produkto tekstūra ir tekstūros sustiprinimas, kurie būtų pasiekti gerinant produkto fizikines savybes. (Aime, 2001)
Darbo tikslas - išstudijuoti valgomųjų ledų gamybos procesą vienoje perspektyviausių valgomųjų ledų gamintojų UAB “Vikeda“. Ištirti biologiškai vertingų komponentų panaudojimo galimybes valgomųjų ledų gamyboje.
Darbo naujumas. Lietuvos Maisto Instituto technologijos laboratorijoje laboratorinėmis sąlygomis buvo pagaminti valgomųjų ledų pavyzdžiai su įvairiais priedais: – kviečių skaidulų geliu “Vitacel“, akacijų sakų skaidulomis “Fibergum“, lubinų baltymais „Lupine protein“ ir Omega – 3 riebalų rūgštimis. Ištirtos šių valgomųjų ledų fizikinės bei juslinės savybes.
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Valgomųjų ledų gamyba Lietuvoje ir pasaulyje
Valgomieji ledai – labai paplitęs kasdieninio vartojimo maisto produktas. Jau antrame amžiuje arabai gamindavo masę panašią į ledus. Į kiaušinio lukštą pripildavo pieno ir aromatizuoto skysčio, o nakčiai užkasdavo į sniegą. Senovės romėnai darydavo kitokį šaldytą desertą – išėmę iš persikų kauliukus, į jų vietą pridėdavo ledo gabaliukų. Bet manoma, kad išmoningi kinų virėjai ledus gamino jau maždaug prieš 5000 metų. 377 m. pr. m. e.šį gaivinantį patiekalą pagamintą iš sulčių ir ledų, pakankamai detaliai aprašė graikų gydytojas ir filosofas Hipokratas. Iš Kinijos į Europą XIII amžiuje pirmą kartą valgomųjų ledų receptus atvežė Markas Polo, o 1660 metais italas Frančesko Prokopio Paryžiuje pradėjo valgomųjų ledų prekybą – šalia Moljero teatro atidarė kavinę, kurioje prekiavo šiuo nauju produktu. Iš Prancūzijos ledai atkeliavo į Vokietiją, Angliją, Austriją. Garsūs visame pasaulyje to meto žmonės tapo šio delikateso gerbėjais. (Pukys, 1998);( Малина, 2001)
Valgomieji ledai nebuvo plačiai paplitę, nes jų gamybos technologija buvo laikoma paslaptyje. Iki XIX amžiaus vidurio ledai buvo gaminami nedidelėse kavinėse. Ir nors ši gamyba plėtėsi, jie vis dar buvo brangus delikatesas, kurį nekiekvienas galėjo sau leisti. Tuo metu gamybos technologijai nepakakdavo šaldymo agento- ledo. Kai 1846 metais Baltimorėje (JAV) amerikietis inžinierius Nensis Džonsonas sukonstravo maišytuvą ledams ruošti, ledai pradėti gaminti ir pramoniniu būdu. O sukūrus šaldytuvą ir šaldiklį, prasidėjo tikra valgomųjų ledų klestėjimo era. Pirmoji komercinė ledų gamybos mašina buvo sukurta 1855 metais Australijoje. Ne mažiau įdomi yra ir vaflinio „indelio istorija. Pirmasis ledų ragelis buvo pagamintas Niujorke (JAV) italo Marchiony, kuris 19 amžiaus pabaigoje emigravo iš Italijos į JAV. 1919 metais, kai JAV buvo įvestas „sausas įstatymas“, daugelis barų virto ledainėmis, o ledų populiarumas smarkiai pakilo. Tais pačiais 1919 metais pasirodė naujovė – ledai glaistyti šokoladu, kurie buvo pavadinti „Eskimo“. Po metų (1920 – aisiais) pasirodė pirmieji ledai ant pagaliuko. Šiais laikais, nors ledų gamybos technologijos ir pasikeitė, tačiau pats procesas išliko panašus, kaip ir prieš šimtmetį. (Robert T. Marshall, 2000)
Lietuvoje ledai pasirodė prieš Pirmąjį pasaulinį karą. 1927 metais įkurta Centrinė Lietuvos perdirbimo bendrovių sąjunga „Pieno centras“, sujungusi veikusias kooperatines pienines, veržliai ėmė plėsti ir tobulinti pieno perdirbimą, skatinti pieno gamybą, aprūpinti pienines ir grietinės nugriebimo punktus įrengimais, organizuoti pieno produktų pardavimą vidaus ir užsienio rinkose, kurti naujas kooperatines pienines. Pagal architekto V. Landsbergio ir „Pienocentro“ inžinieriaus T. Prijalgausko projektą 1936 metais pastatyta ir pradėjo veikti didžiausia tarp trijų Baltijos valstybių Kauno pieninė, savo techniniu lygiu nenusileidusi garsiausioms Europos pieninėms. Joje sumontuoti našiausi to meto daniški, vokiški, angliški įrengimai – separatoriai, plokšteliniai pasterizatoriai, grietinės raugintuvai pieno pilstymo į butelius linija ir kt. Joje buvo gaminama ne tik pasterizuotas pienas, grietinė, varškė,sūreliai, bet ir valgomieji ledai, jogurtas. Taigi ledų gamyba čia turi senas tradicijas.
1983 metais Kauno pieninėje atgaivinta nenugriebto pieno produktų, ledų gamyba, o 1994 metais po privatizacijos įkurta Lietuvos ir Airijos akcinė bendrovė „Kauno pieno centras“. Ledai, o ypač natūralūs, yra išties puikus skanėstas, turintis lengvai įsisavinamų riebalų, baltymų, kalcio ir fosforo druskų. 2000 metais susijungė dvi didelės ledų gamybos įmonės – Kauno pieno centras ir Talino „Kulmhoone“, kurių metinė apyvarta siekė 125 mln. Litų. Abi įmonės yra pasirengusios bendrai gamybai ir naujų rinkų paieškai Baltijos šalyse. ( Pukys, 2000. )
Ledų pramonininkų veikla tampa visuotine, pasauline. Ledų gamintojai, priedų jiems tiekėjai, įrenginių kūrėjai – visi siekia parduoti savo produkciją visuose kontinentuose ir dideliais kiekiais. 1997 metais Atėnuose įvyko simpoziumas tema – „Viskas apie ledus pasaulyje“. Jį organizavo Graikijos nacionalinės pienininkystės federacijos komitetas. Simpoziume dar kartą buvo patvirtinta, kad ledai yra ne tik skanėstas smaližiams, bet ir labai paplitęs pieno produktas. Valgomųjų ledų gamybos ir jų maistinės vertės problematika buvo nagrinėjama penkiose sekcijose. Kadangi Amerikos mitybos politika skatina mažiau vartoti riebalų, tai viena iš pagrindinių temų buvo mažo riebumo ir ledų be riebalų kokybei gerinti. ( Riaukienė, 1998 )
1997 metų vasarą, vien per rugpjūčio mėnesį, desertinių produktų, tarp jų ir ledų, pardavimo apimtys pasaulyje padidėjo 4,4%. To priežastis: atsirado daugiau geresnių produktų, ypač Rytų Europoje ir Azijoje. ( Pukys, 1998)
Ledų gamyba Didžioje Britanijoje per pastaruosius metus padidėjo 1,5 karto ir dabar vienam gyventojui tenka 7 kg per metus. Plečiamas ledų asortimentas: gaminami aromatiniai su natūraliu šokoladu, riešutais, razinomis, tačiau populiariausi išlieka vaisiniai ledai.
Iš viso Baltijos šalyse yra 12 didelių ledų gamintojų, iš jų 5 – Lietuvoje. Šiuo metu valgomosius ledus gamina Lietuvos įmonės – šaldytų produktų gamintoja UAB “Kraitenė“, Kėdainiuose įsikūrusi UAB „Vikeda“, AB „Klaipėdos pienas“, AB „Panevėžio pienas“, Mažeikių bendrovė, kuri gamina „Ingman vega“ ledus.
Valgomųjų ledų gamybą Lietuvoje 2004 metais pristabdė nepalankūs orai. Šaltoka vasara bei sezono pradžioje iš ledų gamintojų grupės į Taliną pasitraukusi viena didžiausių Lietuvos valgomųjų ledų bendrovių „Kauno pieno centras“ turėjo esminės įtakos šalies ledų rinkai. „Kauno pieno centras“ per metus gamino apie 7 mln.litrų ledų. Statistikos duomenimis, per pirmąjį 2004 metų pusmetį visi Lietuvos ledų gamintojai pagamino 12,171 mln.litrų ledų – maždaug ketvirtadaliu mažiau nei tuo pačiu metu 2003 metais. Mažeikių bendrovė ledus eksportuoja į Baltijos šalis, Vokietiją, Rusiją, pradėtas jų tiekimas į Ispaniją ir kitus karšto klimato kraštus. „Ingman ledai“ Mažeikiuose baigia įrengti naują modernią valgomųjų ledų gamyklą. Šaldytų produktų gamintojos „Kraitenės“ ledų pardavimai per pirmąjį 2004 metų pusmetį smuktelėjo 2 proc. Šiuo metu bendrovė produkciją eksportuoja į Didžiąją Britaniją, Vokietiją, Daniją, Prancūziją, JAV bei Baltijos šalis. Rinkos senbuvis „Panevėžio pienas“ aktyviau ledus pardavinėjo vidaus rinkoje. Ledų gamyba 2004 metais buvo didesnė nei 2003 metais. (Šaltinis: ELTA 2004 – 08 – 03)
Tęsdama senąsias tradicijas, ledus pradėjo gaminti UAB „Vikeda“. Tai naujausias ir moderniausias valgomųjų ledų fabrikas Lietuvoje. Šis fabrikas pradėjo dirbti 1997 metų gruodžio mėnesį.Savo veiklos pradžioje „ Vikeda realizavo „Augusto“ ledus Lietuvos rinkoje, todėl pradėjusi ledų gamybą įmonė jau turėjo gerai išplėstą prekybos tinklą Lietuvoje, ledų sandėliavimo ir tiekimo prekybininkams sistemą. Jau pirmaisiais gamybos metais ledai buvo pradėti eksportuoti į kaimynines šalis: Latviją, Estiją, Baltarusiją, Ukrainą, Kaliningrado sritį, o paleidus antrąją gamybos liniją, įmonė padvigubino pajėgumus. 2000 m. Vasario 15 d. Lietuvos Valstybinėje veterinarijos tarnyboje „Vikedos“ direktoriui buvo įteikta eksporto į ES šalis licenzija. Šis sertifikatas atvėrė įmonės produkcijai vartus į Vakarus. Valgomieji ledai „DADU“ gaminami iš lietuviškų žaliavų: aukščiausios rūšies pieno, kitų Lietuvos įmonių sviesto, lieso pieno miltelių, cukraus. Valgomieji ledai įmonėje gaminami naujausiais „Tetra Pak Hoyer“ firmos įrangimais, specialiai pritaikytais gaminti ledus tradiciniuose vafliniuose puodeliuose. Tokia automatizuota ledų fasavimo linija Lietuvoje įdiegta pirmą kartą.
Kasmet ledų asortimentas atnaujinamas ir papildomas. Gaminama apie 30 rūšių įvairių ledų. Lietuvoje parduodama apie 85 % produkcijos. Likusi dalis eksportuojama į JAV, Vokietiją, Airiją, Latviją, Angliją, Australiją.( Tamulėnas K. 1999)
1.2. Valgomųjų ledų rūšys, asortimentas ir sudėtis
Pagal sudėtį valgomieji ledai skirstomi į šešias grupes. Pagrindinių ingredientų, pagal kuriuos produktai skirstomi į grupes, minimalūs kiekiai pateikti 1 lentelėje. (Dėl privalomųjų kokybės reikalavimų patvirtinimo. Lietuvos Respublikos žemės ūkio ministro 1999 m. Gegužės 20 d. įsakymas Nr. 210) Kiekvienos grupės produktuose gali būti šių leistinų ingredientų, kurių kiekiai nustatomi atsižvelgiant į geros gamybos praktikos reikalavimus, taip pat leidžiamų vartoti maisto priedų. (Leidžiami vartoti maisto priedai. Lietuvos higienos norma HN 53: 1998)
Leistini ingredientai: pienas ir jo sudedamosios dalys, pieno produktai – švieži, koncentruoti, sausi, rauginti arba rekombinuoti; ne pieno kilmės maistiniai riebalai ir aliejai; ne pieno kilmės maistiniai baltymai; cukrūs, kurių kokybė reglamentuojama Lietuvos arba tarptautiniu standartu; pasterizuoti ar lygiaverčiai pasterizacijai šiluminiu būdu apdoroti kiaušiniai ar kiaušinių produktai; vaisiai ir vaisių produktai; maisto produktai ar jų sudedamosios dalys, suteikiantys produktui kvapą, skonį arba struktūrą, pavyzdžiui: kava, kakava, imbieras, medus, riešutai, likeriai, druska ir kt.
Lietuvoje įprasta valgomuosius ledus skirstyti į penkias grupes: pieniški, grietininiai, plombyras, vaisiniai ir aromatiniai. (Gudonis, 2002)
Valgomieji ledai gali būti minkšti, grūdinti ir namuose gaminti. Minkšti ledai, kurie gaminami visuomeninio maitinimo įstaigose ir vietoje suvartojami. Pagal konsistensiją ir išvaizdą jie primena kremą. Grūdinti ledai, pagaminti gamybinėmis sąlygomis, paimti iš frizerio dar yra užšaldomi iki -18 °C. Tokiame būvyje jie laikomi iki realizacijos. Namuose gaminti ledai, gaminami namų sąlygomis naudojant šaldomąją spintą.(Vaitkus 1999)
Valgomųjų ledų maistinė vertė. Valgomieji ledai – desertinis produktas, kuris nėra skirtas kasdieninei mitybai. Jų žaliava gana įvairi. Ji nulemia ne vien šių produktų skoninius savitumus, bet ir cheminę sudėtį bei maistinę vertę. (Bernatonis ir kiti, 1998 )
Valgomieji ledai lengvai pasisavinami, malonaus skonio, puikus maistinės energijos šaltinis. Gyvybės palaikymui, žmogaus organizmo augimui, išnaudotos energijos atstatymui yra reikalingi
riebalai, baltymai, angliavandeniai, mineralinės druskos, vitaminai. Visas šias medžiagas organizmas gauna su maistu. Kadangi šie komponentai pasisavinami žmogaus organizme, jie reikalingi vaikams ir suaugusiems.
Valgomųjų ledų energetinė ir maistinė vertė periklauso nuo ingredientų, iš kurių jie pagaminti. Ledų mišinio sudėtyje pieno produktai turi skirtingus pieno komponentų kiekius. Valgomuosiuose leduose pagal svorį yra 3 – 4 kartus daugiau riebalų, 12 – 16 % daugiau baltymų ir 4 kartus daugiau angliavandenių negu piene. Pieno sausosios medžiagos leduose apdorojamos aukštesnėje temperatūroje negu pastarizuotas pienas. Jos veikiamos žemesnių temperatūrų frizeravimo metu ir ilgiau laikomos iki suvartojimo.
Bendra valgomųjų ledų maistinė vertė priklauso nuo:
Angliavandenių kiekio, įskaitant laktozę, pridėtus saldiklius, cukrus vaisiuose bei skoninius priedus;
Baltymų kiekio, įskaitant ir pieno išrūgų baltymus, riešutus, kiaušinius, stabilizatorius; Riebalų ir grietinėlės kiekio;
Valgomųjų ledų kaloringumas priklauso nuo mišinio sudėties ir mišinio svorio litrui pagamintų valgomųjų ledų. Parduodamų ledų porcijų svoris ir sudėtis kinta. Jie parduodami pagal tūrį, nurodant minimalų svorį. Svoris gali būti nustatomas apskaičiuojant mišinio tankį padauginus iš mišinio tūrio porcijoje. Tankis priklauso nuo mišinio išplakimo ir ledų sudėties. (Robert T. Marshall.&W.S.Arbucle, 2000)
Valgomieji ledai yra puikios biologinės vertės. Juose yra didelė koncentracija sausųjų neriebalinių pieno medžiagų, turinčių 34 – 36 % riebalų. Pieno baltymas yra svarbus metionino, triptofano, lizino šaltinis. Tai gausiausia organizmo medžiaga, kuri sudaro net 18 – 20 % kūno svorio. Daugelis valgomųjų ledų, paruoštų su pienu ir jo produktais, baltymų turi daugiau nei pienas – 2,9 – 4,0 %. Daug mažiau baltymų turi ledai, paruošti su išrūgomis -1,0 – 1,3 % ir visiškai jų nėra aromatiniuose bei vaisiniuose leduose. (Bernatonis ir kiti, 1985)
Riebalų kiekis valgomuosiuose leduose yra labai įvairus. Pieno riebalai yra sudėtingos struktūros ir susideda iš maždaug 400 riebalų rūgščių. Pieno riebalų maistingumas priklauso nuo maistinių ir funkcinių savybių. Jų funkcija – suteikti unikalų skonį, pernešti riebaluose tirpius prieskonius, paveikti valgomųjų ledų struktūrą. Pieniškuose leduose riebalų yra 3,6 – 4,9 %, grietininiuose 8,7 – 10,6 %, plombyre 12,8 – 14,9 %, o mėgėjiškuose, vaisiniuose ir aromatiniuose visai nėra arba vos 0,2 % Pagal santykinį riebalų ir baltymų kiekį (artimas
vienetui) racionalios mitybos reikalavimus geriausiai atitinka pieniškieji ledai. Juos reikia priskirti prie normalaus riebumo ledų grupės. Tuo tarpu grietininiai ledai ir plombyras įeina į riebiųjų ledų grupę (riebalų 2,6 – 4,0 karto daugiau nei baltymų).
Visų ledų didžiausią sausųjų neriebiųjų medžiagų dalį sudaro angliavandeniai (19,3 – 31,7%) Angliavandeniai yra šilumos ir energijos šaltinis organizme. Laktozė – pieno cukrus disacharidas sudaro vieną trečdalį pieno sausųjų medžiagų ir beveik 20 % angliavandenių esančių valgomuosiuose leduose.
Valgomųjų ledų maistinę vertę didina nemažas mineralinių medžiagų kiekis (0,7 – 1,6 %), ypač geras kalcio ir fosforo santykis. Kalcis ir fosforas labai svarbūs makroelementai, reikalingi žmogaus organizmui. Apie 85 % fosforo, esančio žmogaus organizme, surišta su kalciu, esančiu kauluose ir dantyse. Kalcio kiekis valgomuosiuose leduose gali svyruoti nuo 6 iki 14 % .
Valgomieji ledai yra svarbus vitaminų šaltinis. Jų kiekis priklauso nuo pieno sausųjų medžiagų kiekio ir produkto porcijos svorio. Riebaluose tirpūs vitaminai A, D, E randami riebaluose. Vandenyje tirpių vitaminų kiekis proporcingas sausųjų neriebalinių pieno medžiagų koncentracijai leduose. Didžiausia koncentracija yra neriebaliniuose, o mažiausia – didelio riebumo valgomuosiuose leduose. Kai kurių vitaminų yra valgomųjų ledų prieduose – vaisiuose, riešutuose. Valgomuosiuose leduose yra dideli kiekiai riboflavino (apie 18 mg) tiamino, piridoksino, pantoteno rūgšties. (Robert T. Marshall.&W.S.Arbucle, 2000)
1 lentelė. Atskirų valgomųjų ledų grupių sudėtis pagal minimalų ingredientų kiekį masės procentais
Produkto grupė 1 2 3 4 5
Pogrupis 1 2 3 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2
Riebalai, baltymai ir kiti sudėties reikalavimai Pieno riebalai Pieno baltymai Pieno riebalai Pieno baltymai ir/arba kiti baltymai Pieno riebalai ir/arba kiti riebalai Pieno baltymai
Iieno riebalai ir/arba kiti riebalai
Pieno baltymai ir/arba kiti baltymai
Mažais kie pieno rieb ir/arba kiti pieno balty ir/arba kiti Be skoninių priedų Sausosios medžiagos 30 28 26 30 26 30 30 20 30 30 20 Pieno riebalai 8 2,5 <2,5 8 2,5
Riebalai, įskaitant pieno riebalus(jei jų yra
8 5 <5 8 5 <5
Pieno baltymai 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 <2,5
Baltymai, įskaitant pieno baltymus(jei jų yra)
2,5 2,5 2,5 2,5 <2,5
Kiaušinio trynio sausosios medžiagos(jeigu dedama kiaušinių) 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1 lentelė (tęsinys) Produkto grupė 1 2 3 4 5 6 Pogrupis 1 2 3 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 Su skoniniais priedais Sausosios medžiagos 28 26 24 28 24 28 28 20 28 28 20 10 10 10
Pieno riebalai 7 2,2 <2,2 7 <2,2 <2,5 Riebalai įskaitant pieno riebalus(jeigu jų yra) 7 4 4 7 4 4 <2,5 Pieno baltymai, kaip nenugriebto pieno ekvivalentas 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 <2,5 Baltymai, įskaitant pieno baltymus(jeigu jų yra) 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 <2,5 Lyginamasis svoris 475 475 475 475 475 475 475 475 475 475 475 475 475 475 475 475
1.3. Žaliavos, naudojamos valgomųjų ledų gamyboje, ir jų kokybės reikalavimai Valgomiesiems ledams gaminti naudojama:
Karvių pienas (LST 1137 – 97); pasterizuotas pienas (TS 2008435 – 110 – 93); liesas pienas (TS 2008435 – 81 – 93); grietinėlė (TS 246 – 26 – 92, TS 246 – 3 – 90); nenugriebtas sutirštintas pienas su cukrumi (TS 2008435 – 141 – 94); nenugriebto pieno milteliai; lieso pieno milteliai; grietinėlės milteliai; sviestas; cukrus; rafinuotas ir pudrinis cukrus; kakavos milteliai; šokoladas; vanilinas; razinos; riešutai;migdolai; vaisių ir uogų perdirbimo produktai išskyrus sulfituotus; citrinos rūgštis E 330; šokoladinio, citrininio glaisto pusgaminis; želatina E 441 ir kiti Sveikatos apsaugos ministerijos leisti naudoti stabilizatoriai; natūralūs ir jiems identiški aromatai, leisti naudoti Sveikatos apsaugos ministerijos; vafliai ledams; geriamasis vanduo.
Visos medžiagos ir pagalbinės medžiagos turi turėti sertifikatus, kuriuose būtų nurodyti kokybės ir nekenksmingumo sveikatai rodikliai ir turi būti leistos naudoti Sveikatos apsaugos ministerijos. Naudojamų importinių medžiagų ir pagalbinių medžiagų kokybės ir nekenksmingumo rodikliai turi būti ne žemesni, negu nurodyta Lietuvos Respublikoje galiojančiuose norminiuose dokumentuose. (Įmonės standartas. Ledai. Techninės sąlygos. Įmonės standarto žymuo ĮST 1059659 – 02 : 1998) Maisto priedų kiekis leduose turi neviršyti HN 53 nurodytų kiekių.
Pagrindinė žaliava valgomųjų ledų gamyboje yra pienas ir jo produktai. Nuo jų priklauso ledų kokybė. Teisingas pieno riebalų kiekio pasirinkimas būtinas geram mišinio sudarymui. Nuo pieno riebalų priklauso ledų skonis, jų struktūra, jie suteikia ledams stabilų pagrindą. Didėjant riebalų kiekiui leduose, mažėja ledo kristalų dydis. Riebalų kiekis valgomuosiuose leduose yra 10 – 12 %, kai riebalų kiekis mažesnis nei 10 % - ledai būna sumažinto riebumo. Pieno riebalų šaltiniai yra šviežia grietinėlė, sviestas, skysti riebalai, frakcionuoti pieno riebalai. Pieniškiems ledams naudojamas nenugriebtas pienas, sutirštintas ir sausasis nenugriebtas pienas. Pieno riebalai valgomiesiems ledams suteikia švelnų skonį, geriau išreiškia įdėtus aromatizatorius, pagerina juslines savybes. (Goff H. and others, 1989)
Sausos neriebalinės pieno medžiagos yra lieso pieno sausos medžiagos, kurios susideda iš baltymų (37 %), pieno cukraus (laktozės 55%) ir mineralinių medžiagų (8 %). Šios medžiagos turi didelę maistinę vertę. Dėka baltymų, esančių sausose neriebalinėse pieno medžiagose, išvengiama silpnos konsistencijos ir grubios struktūros. Šios medžiagos padidina klampumą ir
atsparumą tirpimui, taip pat pažemina užšalimo tašką. Norint mišinyje išlaikyti tinkamą riebalų – baltymų kiekių pusiausvyrą, laktozės sudėtis sausose neriebalinėse pieno medžiagose mažiausiai turi sudaryti 85 % nuo bendro riebalų kiekio. Taip užtikrinama geresnė konsistencija ir ledų laikymo savybės. (Robert T. Marshall.&W.S.Arbucle 2000)
Norint suteikti produktui saldumą, paryškinti jo malonų grietinėlės prieskonį ar vaisių skonį yra naudojami saldikliai. Saldikliai padidina mišinio klampumą ir bendrą sausųjų medžiagų kiekį. Tai pagerina valgomųjų ledų struktūrą ir konsistenciją, jei sausųjų medžiagų kiekis neviršija 42 %, o cukraus kiekis nedidesnis nei 16%. Jei cukraus įdedama daugiau, valgomieji ledai gali prarasti savo savybes – sulėtėja ledų mišinio užšalimo temperatūra, grūdinimui reikalinga temperatūra.
Valgomųjų ledų gamyboje naudojami vištų kiaušiniai, kiaušinių milteliai, kiaušinio baltymas ir trynys. Vištos kiaušiniai gerina ledų kokybę, didina jų išsiplakimo laipsnį, struktūrą. Kiaušinio trynio sausosios medžiagos pagerina ledų konsistenciją, klampumą, pagerina mišinio išsiplakimą. Kiaušinių melanžas naudojamas vaflių ir kitų pusfabrikačių kepime.
Dėka vaisių ir uogų padidėja valgomųjų ledų maistinė vertė. Juose yra lengvai pasisavinamų angliavandenių (gliukozės, fruktozės, sacharozės), vitaminų (C, B grupės, karotino) daug mineralinių medžiagų, mikroelementų, taip pat medžiagų turinčių malonų skonį ir aromatą. Norint pagerinti ledų išvaizdą, jie naudojami padažų pavidale, kurie gaminami su vandeniu, cukrumi ir stabilizatoriais. Populiariausi padažai iš braškių, mėlynių, vyšnių ir riešutų. Valgomųjų ledų gamyboje naudojami citrusiniai vaisiai – apelsinai, mandarinai, greipfruktai, ananasai, citrinos Jie naudojami užšaldyti arba sulčių koncentrato pavidale. Taip pat naudojami džiovinti vaisiai – abrikosai, figos, razinos ir kiti. (Robert T. Marshall, 2000)
Norint pagerinti valgomųjų ledų skonį gamyboje naudojami natūralių ir dirbtinių aromatinių medžiagų mišiniai. Natūralios aromatinės medžiagos gaunamos iš citrusinių ir necitrusinių, tropinių bei becukrių vaisių, augalų prieskonių, kakavos ir šokolado, kavos, vanilės pupelių, riešutų. Natūralios aromatinės medžiagos – tai eteriniai aliejai, esencijos ar ekstraktai, baltymų hidrolizatai, distiliatai ar kiti produktai, gauti kaitinant, fermentuojant įvairias medžiagas. Dirbtinės aromatinės medžiagos – tai aromatinės cheminės medžiagos ir dirbtiniai aromatai.
Labiausiai populiarus valgomųjų ledų prieskonis yra vanilė. Vanilė gaunama iš pupelių, Yra keturios vanilės rūšys, kurios tarpusavyje skiriasi ir kvapo intensyvumu. Vanilės aromatinės
medžiagos būna skysčio ir miltelių pavidalo kaip grynas vanilinis ekstraktas, grynas vanilinis aromatas ir dirbtinė vanilė.(Ohmes and others, 1995).
Kitos populiarios valgomųjų ledų skoninės medžiagos yra – šokoladas ir kakava. Jie gaminami iš kakavos pupelių. Valgomųjų ledų skoninėms ir maistinėms savybėms pagerinti naudojami riešutai ir riešutų ekstraktai. Populiariausi yra graikiški, migdolai, lazdyno ir žemės, pistacijos pekano. Jie gali būti žali, džiovinti ir smulkinti. Riešutai turi būti nesugedę, be patogeninių bakterijų, su mažu mikroorganizmų kiekiu.
Labai svarbūs valgomųjų ledų komponentai yra oras ir vanduo. Vanduo sudaro nenutrūkstamą fazę. Oras disperguojasi riebalų emulsijos plazmoje. Tarpfazinis paviršius tarp vandens ir oro stabilizuojamas plona neužšaldytos medžiagos plėvele ir dalinai sumuštais riebalų lašeliais. Oro kiekis leduose labai svarbus, nes jis veikia ledų kokybę ir yra įtrauktas į kokybės standartus. (Robert T. Marshall, 2000)
Emulgatoriai – tai medžiagos, mažinančios paviršinio įtempimo koeficientą ir įgalinančios sumaišyti du sunkiai besimaišančius skysčius. Tai cheminiai junginiai, kurių molekulėje yra hidrofibonė ir hidrofilinė dalys. Emulgatorius turi hidrofilinę ir lipofilinę grupes ir pasiskirsto tarp dviejų nesimaišančių skysčių, stabilizuodamas mišinį. Emulguojantys ingredientai dažniausiai naudojami ledų gamyboje – monogliceridai, digliceridai ir polisorbatai. Vienas iš emulgatorių, naudojamų ledų gamyboje, yra polioksietileninis sorbito eteris, dar vadinamas „polisorbatu“. Polisorbatas dažnai naudojamas kombinuojant jį su monogliceridu, ypatingai kai norima gauti ledus, sukuriančius šaldantį pojūtį burnoje. Bet polisorbato naudojimas daugumoje Europos šalių draudžiamas. Alfa – monoglicerido emulguojantis poveikis yra labai svarbus ledų gamyboje, bet jis turi dar ir „destabilizuojantį“ poveikį. Tai paaiškinama taip: emulgatorius išsidėsto ant riebalų globulių, tuo sumažindamas jų tarpusavio atostūmį. Todėl užšaldant pagerėja riebalų aglomeracija ir koalescencija. Taip emulgatoriai kontroliuoja suplakimo procesą, vykstantį frizeryje. Suplakimo proceso metu vyksta skystų riebalų išspaudimas iš dalies riebalinių globulių. Po to sekanti riebalų aglomeracija ir koalescencija pagerina mišinio įsotinimą oru ir oro dalelių stabilumą. Išsiskyrę riebalai suteikia produktui daugiau kremiškumo ir padidina atsparumą tirpimui.
Naudojant optimalų monoglicerido kiekį ir ęsant kitoms tinkamoms sąlygoms neiškyla ledų nusėdimo problema, juos saugant ilgesnį laiką. Emulgatorių paskirtis:
2. Kontroliuoja riebalų aglomeraciją ir koalescenciją, 3. Palengvina oro įterpimą,
4. Sausina estraguojant,
5. Išlygina tekstūrą ir konsistenciją, 6. Padidina atsparumą tirpimui,
7. Trukdo nusėdimui. (Goff and others, 1989
Stabilizatoriai arba hidrokoloidai yra polimerinės medžiagos, kurios disperguodamos vandenyje palaipsniui hidruojasi ir dėl to suriša daug vandens molekulių vandeniline jungtimi. Tai makromolekuliniai junginiai, kurie brinksta vandenyje ir sudaro koloidinius tirpalus. Išskyrus želatiną ir natrio kazeinatą, tai augalinės kilmės polisacharidai. Be šio, vandenį surišančio efekto, stabilizatoriai pasižymi ir vandenį fiksuojančiu efektu, nes tirpale jie sukuria trimatį tinklelį. Tai paaiškinama intra- ir intermolekuliniais ryšiais tarp stabilizatoriaus molekulių ir/arba tarp stabilizatoriaus molekulių ir baltymų. Susikūrus tinkleliui apribojamas nesurišto vandens judrumas. Šis vandenį surišantis ir fiksuojantis efektas pasireiškia kaip sutirštėjimas, o, tam tikromis sąlygomis, mišinio virtimas į žele. Lyginant su emulgatoriais, stabilizatorių pasirinkimas žymiai didesnis. Stabilizatorių paskirtis:
1. Didėja mišinio klampumas, 2. Palengvėja mišinio įsotinimas oru, 3. Palengvėja oro dalelių pasiskirstymas, 4. Pagerėja tekstūra ir konsistencija,
5. Trukdoma atsirasti ir augti ledo kristalams, 6. Padidėja atsparumas tirpimui. (Goff,1998)
Baltymai. Šios grupės produktus galima skirstyti į priedus ir maisto produktų komponentus. Kai ledai buvo pradėti gaminti, pats populiariausias stabilizatorius buvo želatina. Želatinos stabilizatoriai gaminami iš gyvulinių šaltinių (veršių ir kiaulių odų, kaulų). Bet vėliau ją palaipsniui pakeitė kiti stabilizatoriai. Vietoj želatinos ir krakmolo naudojama guaro guma ir guaranas, kurie padidina klampį ir oro įplakimo į mišinį savybes. Kiti baltymų grupės produktai naudojami gaminiuose, kur reikalingos jų, kaip apsauginių koloidų ir putų sudarytojų savybės yra natūralūs augaliniai stabilizatoriai. Šiai grupei priklauso seniausiai žinomi stabilizatoriai. Bet nei viena iš šių medžiagų nėra labai plačiai naudojama ledų gamyboje. Labai geras emulguojančias savybes turi akacijų sakų guma. (Robert T. Marshall, 2000)
Vandens augalų ekstraktai. Ši grupė turi visą eilę svarbiu stabilizatorių, naudojamų ledų gamyboje. Plačiausiai naudojami karagenas ir alginatas. Karageną sudaro D-galaktozė ir anhidro-L-galaktozė pasižymi tuo, kad gali sumažinti ar net iš viso sustabdyti baltymų nusėdimą. Taip pat karagenanas leduose sulaiko išrūgų išsiskyrimą, kurį sukelia galaktomananai arba karboksilmetilceliuliozė. Alginatai – tai algino rūgšties natrio druska naudojami ledų konsistencijos ir tekstūros pagerinimui. Vaisiniuose leduose, pavyzdžiui sorbete ir šebete, naudojamas propilenglikolio alginatas, nes jis pasižymi puikiomis putojimą didinančiomis ir stabilizuojančiomis savybėmis produktuose su mažu pH.
Pektinai. Pektinai pasižymi labai geromis drebučių formavimo savybėmis produktuose su didele cukraus koncentracija. Šios savybės naudingos marmeladų gamyboje, taip pat ir formuojant sluoksnius leduose.
Celiuliozės priedai Yra sukurta visa eilė celiuliozės eterių su labai skirtingomis charakteristikomis. Kartu su kitais stabilizatoriais ledų gamyboje naudojama natriokarboksimetilceliuliozė Na-CMC. Ji ledams suteikia sausumo, pagerina konsistenciją ir tekstūrą. Kai kuriose valstybėse CMC naudojimas buvo uždraustas, bet dabar, derinant ES įstatymus dėl maisto produktų, yra galimybė, kad šis draudimas bus atšauktas.
Kombinuoti emulgatoriai/stabilizatoriai. Atskirų stabilizatorių naudojimas turi kai kurių trūkumų. Tai gali būti reakcijos, sukeliančios baltymų iškritimą. Naudojant subalansuotus mišinius galima panaikinti neigiamą atskirų stabilizatorių poveikį. Sinergetinis efektas – tai, kai naudojant kombinacijas, gaunamas teigiamas efektas, pavyzdžiui didesnis klampumas.
Integruoti kombinuoti emulgatoriai/stabilizatoriai. Integruoti emulgatoriai/stabilizatoriai tolimesnis kombinuotų emulgatorių/stabilizatorių vystymo etapas, kur atskiri stabilizatorių komponentai suspenduoti nepertraukiamoje emulgatorinėje fazėje. Po suspensijos kristalizacijos gaunami integruoti emulgatoriai/stabilizatoriai, kaip birūs milteliai. Teisingai integravus galima gauti šias papildomas teigiamas savybes:
1. Produktas tirpsta šaltame vandenyje,
2. Integruoti produktai pasižymi savybėmis, kurių neįmanoma gauti naudojant atskirus sausus produktus,
3. Galima nepertraukiama mišinio gamyba.
„Emulgatoriniai rutuliukai“ turi savyje stabilizatorių, kurie, įpylus į produktą vandens, tuoj pat ima traukti vandenį ir rutuliukai „sprogsta“.Dėl to gaunama emulgatorinė - stabilizatorinė
suspensija. Šis procesas neleidžia susidaryti stabilizatoriaus gumuliukams, kurių branduolys dėl viršutinio sluoksnio nesudrėksta. Šis efektas išlieka ir esant žemoms temperatūroms, todėl nėra reikalo šildyti mišinį prieš pridedant į jį emulgatorių/stabilizatorių. Todėl integruotų produktų naudojimas leidžia nepertraukiamą mišinio gamybą, o tai reiškia, kad regeneratas plokšteliniame pasterizatoriuje išnaudojamas pilnai. Integracijos procesas vyksta palyginti aukštoje temperatūroje, todėl išlaikomas aukštas bakteriologinis standartas. Emulgatorių/stabilizatorių dozavimas priklauso nuo riebalų kiekio mišinyje. Kuo daugiau riebalų, tuo mažesnė emulgatorių/stabilizatorių dozė. (Larsen, 2004)
1.4. Biologiškai vertingos maisto medžiagos naudojami maisto ir pieno pramonėje Kasdieninių maisto produktų praturtinimas biologiškai vertingomis maisto medžiagomis yra aktuali problema mokslininkams bei maisto pramonės įmonių darbuotojams. Siekiant išvengti civilizuoto gyvenimo būdo sukeliamo neigiamo poveikio žmogaus organizmui, ypatingą reikšmę įgauna funkciniai maisto produktai. Be maistinės vertės jie papildomai turi teigiamų savybių vienai ar kelioms organizmo fiziologinėms funkcijoms. Tarp šiuo metu naudojamų funkcinių komponentų 30 % sudaro oligosacharidai, 23 % - pieno rūgšties bakterijos, 23 % - maistinės skaidulos. (Kulikauskienė ir kiti, 2002) Mokslininkai, mitybos specialistai visuotinai pripažįsta probiotikų ir prebiotikų reikšmę sveikos mitybos racione.
Maistinės skaidulos (MS) – tai augalinės kilmės organiniai junginiai, kurių neskaldo arba beveik neskaldo žmogaus virškinamajame trakte esantys fermentai. Maistinės skaidulos – tai labiau biologinis terminas, o ne cheminis, nes jis jungia skirtingos cheminės kilmės medžiagas. Augaluose esančios MS – tai celiuliozė, ligninas, pektinas, hemiceliulozė, β-gliukanai, dervos, gleivės ir kt. Svarbiausios iš jų yra tos skaidulos, kurios palaiko augalų struktūrą. Tai celiuliozė, pektinas ir ligninas. Jie yra svarbiausios skaidulinės medžiagos sutinkamos maisto produktuose. Išskyrus ligniną, visos šios medžiagos yra polisacharidai, besiskiriantys struktūriniais elementais ir grandinės struktūra. Celiuliozė yra gliukozės polimeras, hemiceliuliozė – pentozių ir heksozių polimeras, pektinas yra koloidinių polisacharidų, į kurių sudėtį įeina gliukurono ir galaktono rūgštys, kompleksas, dervų sudėtyje yra metilintos ir acetilintos heksozių ir pentozių molekulės. Pagrindinė gleivių sudedamoji dalis yra
arabinoksilanai, turintys daugelį grandinės atšakų. Ši MS grupė įeina į kai kurių augalų sėklų ir jūros dumblių polisacharidų sudėtį. (Mieželienė ir kiti, 2000 )
MS gali būti klasifikuojamos pagal daugelį požymių. Visų pirma, žaliavos, kuriose jos sutinkamos, gali būti skirstomos į tradiciškai naudojamas maisto pramonėje (grūdai ir jų produktai, daržovės, vaisiai, uogos) ir netradicinės (žolės, jūros augmenija, mediena). Pagal jose esančių MS kiekį žaliavos skirstomos į:
•Turinčias iki 30 % MS (antrinė grūdų perdirbimo žaliava, vaisių išspaudos, žolės, daugelis daržovių ir kt.
•Daliniai MS koncentratai, turintys 30 – 40 % skaidulinių medžiagų (javų sėlenos).
•MS koncentratai, turintys 60 – 90 % šių komponentų (pomidorų, vynuogių išspaudos, kvietinės sėlenos)
•MS izoliatai, kuriuose daugiau kaip 90 % skaidulinių medžiagų (ligninas, celiuliozė, celiuliozės – lignino kompleksai ir kt.) (Погожева, 1998)
Viena iš svarbiausių MS savybių, apibūdinančių jų įtaką žmogaus virškinamajam traktui, yra jų tirpumas vandenyje. Jis priklauso nuo biopolimerų grandinės struktūros, t.y. jos ilgio ir atšakų skaičiaus. Tirpios MS – tai pektinai, pentozanai, arabinoksilanai, kai kurie β-gliukanai, tirpios hemiceliuliozės ir kt., mažai tirpios – tai celiuliozė ir kt., mažai tirpios ir netirpios – tai celiuliozė, ligninas, daugelis hemiceliuliozių, celiuliozės – lignino kompleksai.
Remiantis naujausiais tyrimų rezultatais, pagal daromą medicininį – biologinį poveikį SM galima suskirstyti į darančias įtaką lipidų, angliavandenių, baltyminių ir kitų medžiagų ir junginių – mineralinių medžiagų, vitaminų ir t.t. apykaitai. (Mieželienė ir kiti, 2000 )
MS poveikis organizmo fiziologinėms funkcijoms yra unikalus ir daugiareikšmis. MS poveikis žarnyno būklei yra geriausiai žinomas ir labiausiai ištirtas. Kadangi fermentų, skaidančių skaidulas plonajame žarnyne nėra, jos pasiekia gaubtinę žarną beveik nepakitusios. Skylant skaiduloms, bakterijos aprūpinamos energija. Skaidulų komponentai, kurių neveikia žarnyno mikroflora, sujungia vandenį žarnyne. Gerai brinkdami, jie greičiau užpildo žarnyną, taip stimuliuoja jo veiklą ir peristaltiką.
Kviečių skaidulų gelis „Vitacel“ (WFG) mitybos fiziologijos požiūriu yra nauja kalorijų mažinimo, praturtinimo balastinėmis medžiagomis, riebalų pakeitimo forma. WFG yra mišinys, sudarytas iš natūralių kviečių skaidulų smulkių plaušų ir specialiosios rūšies maltodekstrinų. Iš
natūralių žaliavų tausojančiomis technologijomis pagamintas gelis mitybos fiziologijos ir maisto gamybos technolologijų perspektyvai suteikia eilę privalumų. (Bolinger, 1999)
Naudojant ypatingus aukštos technologijos metodus , kviečių skaidulos susmulkinamos, pasiekiant maksimaliai dideles mikro ir submikro frakcijų koncentracijas. Mikroskaidulų ir maltodekstrinų kombinacija įgalina optimaliai panaudoti abiejų medžiagų sinergetinį efektą. Dėka specialaus , produktą tausojančio džiovinimo metodo , produktas gerai disperguiojamas ir išlaiko vertingiausius kokybės rodiklius.
Gamyba, naudojant (WFG), vyksta disperguojant jį vandenyje. Tam nereikalingas joks išankstinis žaliavos apdirbimas. WFG milteliai supilami į skystį. Sunaudojamos žaliavos kiekis skaičiuojamas kiekvienu konkrečiu atveju, priklausomai nuo siekiamų tikslų: 0,1 – 3%. Optimaliam dispergavimui panaudojami greitaeigiai mikseriai arba homogenizatoriai
WFG būdingos savybės: neturi spalvos, skonio, kvapo; maža energinė vertė; daug balastinės medžiagos; geros organoleptinės savybės; optimizuoja sušaldymo – atitirpinimo procesą; stabilizuoja putas; stabilus ekstremaliose temperatūrose ir pH; tiksotropiškas; sudaro kreminę konsistenciją, pagerina tekstūrą; didelis vandens surišimas; inertiškas, stabilus, nejautrus elektrolitams; stabilizuoja emulsijas ir dispersijas; gamtinės kilmės žaliava (deklaruojama be E numerio).
Su WFG pagamintų maisto produktų kaloringumas yra ryškiai sumažinamas, nes gelio energinė vertė yra maža. Dėka sugebėjimo sudaryti stabilų, nuo karščio ir pH nepriklausomą gelį, WFG disponuoja įvairiomis maisto gamybos technologijų funkcijomis. Dėl didelio klampumo ir atsparumo karščiui plačioje pH srityje WFG naudojamas įdaruose kepiniams, majonezuose, jogurtuose , sūriuose ir kituose gaminiuose. WFG gali būti komponuojamas su kitais hidrokoloidais.( 2 lentelė)( (Noll, 1998)
Suspensijose ar kituose skysčiuose WFG sudaro trimatį koloidinį tinklą, kuris kliudo smulkiems lašeliams susijungti. Šitokia savybė trukdo sinerezei jogurtuose, desertuose, grietinėlės gaminiuose ir sumažinto riebumo produktuose. „WFG“ yra sušaldymo-atitirpimo stabilizatorius, duoda norimą homogeniškumo efektą, šaldomame maiste įgalina kontroliuoti ledo kristalų susidarymą. Tokiuose dariniuose kaip emulsijos su WFG galima stabilizuoti struktūrą – taip susidaro fizinės kliūtys dujų pūslelėms susijungti. (Bolinger, 1999)
2 lentelė WFG pritaikymo pavyzdžiai
Panaudojimo sritis Kiekis% Efektas
Kepyklos (įdarai, glazūros) 0,3 - 1 Atsparumas,temperatūrai, sutirštinimas,tekstūros
pagerinimas,neįtakojamas skonis Gėrimai (pieno mišinių
gėrimai,vaisių sulčių sutirštinti gėrimai)
0,3 - 1 Stabilizavimas,kreminė konstistensija, vaisių dalelių suspensijos sudarymas
Išrūgų produktai (grietinėlės produktai, užšaldyti jogurtai, maistiniai ledai)
0,3 – 1 Stabdo skirtingų fazių atsiskyrimą, stabdo ledo kristalų darinių formavimąsi
Sumažinto kaloringumo gaminiai 1 – 2 Riebalų pakeitimas, kaloringumo sumažinimas.
Tirpūs produktai(sriubos, padažai, desertai)
0,2 – 1 Pagerina vandens sugėrimą, suriša šaltą vandenį
Mėsos produktai 0,2 – 2 Riebalų pakeitimas, drėgmę sulaikanti, vandenį surišanti medžiaga, virimo nuostolių kompensavimas
Emulsijos (majonezai, dresingai) 0,2 – 2 Riebalų pakeitimas, stabilizavimas, sutirštinimas.
Konservai 0,2 – 1 Pagerina krakmolo sistemos atsparumą, suriša vandenį.
Akacijų sakų skaidulos „Fibergum“ moduliuoja žarnyno florą: jos patenka į gaubiamąją žarną kaip virškinamos skaidulos ir ten lėtai ir pilnai fermentuojamos naudingos žarnyno floros pagalba, tuo teigiamai veikdamos sveikatą. (Cherbut, 2003)
„Fibergum“ gaunamos jas ekstraguojant iš Senegalo akacijos medžių sakų (gumos). Medžiai auginami ir sakinami pusiau sausuose Sudano regionuose, o akacijų sakai yra viena iš Sudano pramonės eksporto šakų. „Fibergum“ yra puikus emulsiklis, neturintis lygiaverčio sintetinio pakaitalo. Ji užtikrina ilgą vartojimo laiką vandens – riebalų emulsijoms ir nedaro įtakos produktų skoninėms savybėms. Ši medžiaga 95% sudaryta iš skaidulų ir visiškai tirpi šaltame vandenyje, bei stabili aukštoje (iki 130°C ) temperatūroje ir rūgštinėje terpėje. Spalva – nuo baltos iki kreminės, skonis – neutralus. Akacijų skaidulos naudojamos praturtinti gėrimams, maisto produktams, želė ir vaisiniams marmeladams, sriuboms, padažams, salotų užpildams, šaltiems desertams, maistiniams ledams ir t. t.
Gaubiamojoje žarnoje „Fibergum“ yra fermentuojamas, o kaip produktas gaunamos trumpos grandinės riebalų rūgštys, kurios apsaugo žarnyno epitelį. Dėl atsparumo žmogaus
turintiems produktams. Moksliniais tyrimais nustatytas šios medžiagos kaloringumas yra nuo 1,3 iki 1,8 kcal/g (5,5kJ – 7,7kJ).
„Fibergum“ yra birūs, nehigrosksopiški, gerai tirpūs, beskoniai, bekvapiai ir netirštėjantys milteliai. Todėl jie gali būti lengvai panaudojami labai įvairiuose maisto produktuose, kaip nedarantys įtakos tekstūrai, skoniui. „Fibergum“ atsparumas rūgštinei terpei net esant aukštai temperatūrai leidžia galutiniame produkte gauti tą patį ląstelienos lygį, kaip ir pradžioje. Tai labai tinka ilgo laikymo rūgštiems produktams, tokiems, kaip gėrimai ir sirupai. Dar daugiau, jis patenkina ir atitinka šias funkcijas: stabilizatorių, emulsiklių, tirštiklių, padengėjų, rišiklių, stingdiklių, sukuriančių koloidinę plėvelę tiek, kiek to reikia galutiniam produktui. (Kravtcchenko, 1998) Todėl jis gali būti naudojamas įvairiuose produktuose, tokiuose kaip gėrimai, konditerijoje, kepiniuose, pieno, grūdų produktuose, perdirbtuose vaisiuose, maisto papilduose ir dietiniuose patiekaluose. „Fibergum“ gali būti pridedamas dideliais kiekiais, nepakeičiant produkto spalvos, skonio ir t. t. Jis pagerina produkto pojūtį burnoje, pieno produktų, tokių kaip jogurtas, pieno desertai, ledai švelnumą. Fibergum“ padidina ląstelienos kiekį produktuose. Pridėjus jo į fermentuotus pieno produktus, turinčius bifidobakterijų, pailgėja produktų saugojimo laikas. (Kravtcchenko, 1998)
Lubinų baltyminis produktas – „Lupine protein“. Lubinas – ankštinių šeimos augalas. Yra bent keletas jų rūšių: baltasis, geltonasis, siauralapis. Lubinai kultivuojami jau 4000 metų. Jie nereiklūs dirvai ir klimatui, auginant reikia nedaug pesticidų. Maistinės žaliavos gamybai naudojamos sėklos genetiškai nemodifikuotų augalų rūšių. ( Feldheim W. 1998)
Lubinų produktų panaudojimą maiste palengvina tai, kad augalas kultivuojamas labai seniai ir nėra nežinomas, naujas, neištirtas. Lubinų panaudojimas maiste įvairus:( May P.2000)
- Alkaloidai suteikia alui kartų skonį;
- Maistas praturtinamas baltymais, pakeičiant kviečių miltus; - Kepinių pagerinimas dėka emulguojančių produkto savybių; - Karotinoidai veikia kaip dažikliai;
- Naudojama kavos pakaitalų gamyboje; - Kiaušinių pakaitalas plakiniuose;
- Naudojamas vegetariško maisto gamyboje;
Maistiniai rodikliai: Turi daug natūralaus baltymo; turi visas pagrindines aminorūgštis; nealergizuojantis; neturi krakmolo; turi didelį kiekį tirpių skaidulų, ypač oligosacharidų; šie
oligosacharidai nefermentuojami ir nesukelia dujų kaupimosi žarnyne; turi daug vitamino B 12; turi daug mineralinių medžiagų; turi kanceropreventiškai veikiančių antioksidantų.
Technologinės lubinų baltymų produkto savybės: geras tirpumas vandenyje; puikios emulguojančios savybės; turi dažančių savybių; sugeria vandenį ir riebalus; neutralios organoleptinės savybės; savo sudėtyje neturi cukraus. (May, 2000)
Polinesočiosios riebalų rūgštys (PNRR) yra vieni svarbesnių funkcinio maisto ingredientų. Šių rūgščių molekulėse yra dvi ir daugiau dvigubų jungčių. Joms priklauso linolo (C 12:2), linoleno (C 20:4), eikosapentaieno (C20:5), dekosaheksaieno (C 22:6), riebalų rūgštys. (Food Fats and oils, 2004) Šios rūgštys yra laikomos svarbiausomis žmogaus mityboje, nes jos žmogaus organizme nesintetinamos ir privalo būti gaunamos su maistu. Arachidono rūgštis nedideliais kiekiais randama maisto produktuose, o žmogaus organizme gali susidaryti, bet tik iš polinesočiosios linolo rūgšties. Tačiau dėl savo fiziologinės svarbos irgi priskiriama nepakeičiamų PNRR grupei. PNRR dėl aktyviai dalyvauja ląstelių medžiagų apykaitoje ir yra būtiniausi nervų ląstelių komponentų, dalyvauja reguliuojant cholesterolio kiekį žmogaus organizme. RR gali sumažinti širdies ligų tikimybę. (Mikalauskaitė, 1996) PNRR yra randama augaliniame aliejuje (saulėgražų, sojų, rapsų, kukurūzų, linų sėmenų ir kt.) bei riebiose šaltų vandenų žuvyse. Skiriamos dvi PNRR grupės, t.y. linolo (n-6) arba Omega – 6 ir linoleno (n-3) arba Omega – 3 RR. Šie skaičiai nurodo, prie kurio iš eilės atomo, skaičiuojant nuo metilo grupės, yra pirmoji dviguba jungtis. Linolo (Omega 6) RR pasižymi cholesterolio mažinimo efektu. Pagrindinis Omega 6 RR šaltinis taip pat yra augaliniai aliejai ( saulėgrąžų, sojos, kukurūzų, rapsų, medvilnės sėklų, avižų, žemės riešutų).
Omega 3 RR grupėje pagrindinė yra linoleno RR (C18:3). Daugiausia linoleno rūgšties randama linų sėmenų, rapso ir sojos aliejuose. Šiai grupei priklauso ir α-linoleno rūgštis, gaunama iš žalialapių daržovių bei kai kurių augalinių aliejų, pvz., linų sėmenų, rapsų, sojos. Iš linoleno rūgšties žmogaus organizme formuojasi prostaglandinai. Omega 3 RR yra labai svarbios smegenų ląstelių, neuronų sinapsių, akių tinklainės veiklai. Daugelio mitybos specialistų nuomone santykis tarp Omega 6 ir Omega 3 RR, siekiant gauti maksimalų funkcinį efektą turi būti 3:1 – 2:1. Viena iš galimybių yra padidinti Omega 3 RR naudojimą – įtraukti į racioną produktus turinčius šių RR. Aliejiniai Omega 3 riebalų rūgščių preparatai dažniausiai išleidžiami 30% koncentracijos. Išfasuojami į konteinerius azoto atmosferoje ir laikomi žemesnėje nei 15°C temperatūroje. Be to yra gaminami ir sausi Omega 3 RR preparatai, kuriuose vertingų rūgščių
koncentracija siekia iki 10 %. Omega 3 šiuo atveju yra inkapsuliuojama į krakmolo, želatinos ir sacharozės kapsules. Šiuo atveju kaip antioksidatorius naudojamas Na askorbatas. Pavyzdžiai RR nustatymui ruošiami pagal „LST EN ISO 5509. Gyvūniniai ir augaliniai riebalai ir aliejus.“ Riebalų rūgščių metilo esterių ruošimas. RR kokybinis ir kiekybinis nustatymas atliekamas pagal „LST EN ISO 5508. Gyvūniniai ir augaliniai riebalai ir aliejus. Riebalų rūgščių metilesterių analizė dujų chromatografijos metodu.“(LMaI ataskaita, 2004)
1.5. Valgomųjų ledų gamybos technologija Valgomųjų ledų gamybos technologinė schema:
1. Mišinio paruošimas, 2. pasterizavimas, 3. homogenizavimas, 4. Brandinimas 5. Frizeravimas 6. Grūdinimas 7. Laikymas
Mišiniosudarymas. Ledų mišinį sudaro komponentai, esantys skirtingame fiziniame būvyje: tirpalai, koloidiniai tirpalai, suspensijos ir emulsijos. Todėl, norint gauti gerą homogenišką mišinį, reikia geros efektyvios maišymo įrangos.
Pasterizavimas Mišinys pasterizuojamas 80 - 85ºC temperatūroje. Tuo metu tirpsta riebalai, cukrus, stabilizatoriai ir emulgatoriai. Svarbi ir tuo metu vykstanti išrūgų baltymų denatūracija. Gaunamas padidintas vandenį surišantis efektas, o denatūruoti išrūgų baltymai gali veikti kaip apsauginiai koloidai. Pasterizavimas užtikrina aukštą bakteriologinį standartą.
Homogenizavimas reikalingas tam, kad ledų mišinys būtų stabilus, suspensija tolygi, riebalų dalelių dydis neviršytų 2 mikronų. Kai mišinys gerai homogenizuotas, riebalų dalelės nekyla į paviršių, o ledai yra kremiški, sukeliantys malonų pojūtį burnoje.Homogenizavimo dėka riebalų dalelės mišinyje gaunamos vienodesnės, emulgatoriai ir pieno baltymai pasiskirsto riebalinių rutuliukų paviršiuje, sukurdami apvalkalą.
Optimali homogenizacija bus tada, kai riebaliniai rutuliukai bus tokio dydžio, kuris, mechaniškai veikiant frizeryje, leis gauti didžiausią reibalinių rutuliukų aglomeracijos laipsnį ir koalescenciją. Optimalus slėgis priklauso nuo:
1. Mišinio sudėties;
2. Riebalų kilmės, t. y. grietinėlė, sviestas, kieti augaliniai riebalai; 3. Homogenizacijos sąlygų (t. y. vienetinė, dvipakopė, dviguba); 4. Temperatūros;
Teisingai atlikta homogenizacija turi didžiulės reikšmės mišinio išplakamumui, kremiškumui, tekstūrai ir ledų tirpimui. (Gravlund,1994)
Brandinimas – tai mišinio išlaikymas 2 - 4ºC temperatūroje. Baltymai ir stabilizatoriai iš dalies hidratuojasi ankstesnio gamybos proceso metu, bet brandinant hidratacija tęsiasi. Didėja mišinio klampumas. Bet labai svarbu ir kad riebalai turėtų galimybę iš dalies kristalizuotis. Po kristalizavimosi riebalų rūgštys su aukštesniu lydymosi tašku lieka riebalinių rutuliukų paviršiuje, o skysti riebalai rutuliukų viduje. Nepakankamas brandinimas neigiamai veikia ledų kokybę, nes pablogėja suplakimo laipsnis frizeryje. Brandinimui reikia mažiausiai keturių valandų.
Frizeravimas. Frizeruojant vyksta šie procesai: 1. Atvėsinimas ir kristalų formavimosi pradžia; 2. Įsotinimas oru;
3. Dalinis suplakimas.
Vanduo sudaro du trečdalius ledų. Dalis vandens chemiškai surišta su stabilizatoriais ir baltymais, todėl negali užšalti. Todėl frizeruojant turi išsikristalizuoti kuo daugiau likusio laisvo vandens, nes tolesnis grūdinimas tik didina jau susiformavusius kristalus. Tai reiškia, kad jei frizeryje užšala mažai vandens (dėl per aukštos temperatūros), galutinis produktas turės labai didelius ledo kristalus. Todėl reikia palaikyti kuo žemesnę pradinę temperatūrą.
Mechaninis apdirbimas šaldymo cilindre sušaldo vandenį ir įterpia orą burbuliukų pavidalu į ledus. Gerai ledų tekstūrai svarbu, kad oro burbuliukai butų kuo mažesni ir jų būtų kuo daugiau. Išplaktumas yra viena iš labiausiai įtaką ledų konsistencijai darančių veiksnių. Geras išplaktumas ledus daro minkštesnius, lengviau pjaunamus. Bet per didelis išplaktumas gali sumažinti stabilumą saugant ledus, nes galimas nusėdimas. Būtent frizeravimo metu pasireiškia emulgatorių destabilizuojantis poveikis. Mechaninio poveikio metu iš riebalinių rutuliukų išspaudžiami riebalai. Emulgatoriai sumažina atostūmį tarp riebalinių rutuliukų, atsiranda galimybė riebalinių rutuliukų aglomeratų susidarymui, todėl įsotinimas oru ir oro pasiskirstymas pagerėja. Aglomeratai išsidėsto kaip apvalkalas apie oro burbuliukus ir sulaiko juos. Dėl to pagerėja stabilumas saugant, kremiškumas ir atsparumas tirpimui. (Robert T. Marshall, 2000)
Grūdinimas ir laikymas. Grūdinant prie -30 - 40ºC temperatūros kristalizuojasi didžioji dalis laisvo vandens. Jis sušala ne visas, nes nesušalusiam vandenyje palaipsniui didėja druskų, trukdančių užšalimui, koncentracija. Dėl lėto užšaldymo proceso frizeruojant nesusidaro nauji kristalai, todėl tik didėja jau susidarę. Kadangi grūdinimas vyksta greitai ir efektyviai, grūdinimo tunelyje reikia palaikyti labai žemą temperatūrą, pvz. -35ºC ir gerą oro cirkuliaciją. Saugant ledus reikia vengti temperatūros svyravimų. Jei saugojimo temperatūra yra -15ºC, tai pakilus temperatūrai ištirps apie 10% sušalusio vandens. Kai kurie ledo kristalai ištirps visiškai, kiti – dalinai. Vėl sušaldant, naujų kristalų netsiras, o tik padidės jau esantys. Kai saugojimo temperatūra -25ºC, toks pat temperatūros pakilimas ištirpins tik 2 – 3% vandens. Taigi saugojimo stabilumas yra gerokai didesnis. Reikia pažymėti, kad stabilizatoriai gerokai padidina saugojimo stabilumą, nes jie ne tik suriša vandenį, bet ir trukdo vandens judėjimui, atsirandančiam dėl kristalų tirpimo pakilus temperatūrai. Dėl to trukdoma formuotis labai dideliems ledo kristalams. (Aime, 2001)
1.6. Įranga ir mašinos, naudojamos valgomųjų ledų gamyboje, jų eksploatacija, plovimas ir dezinfekcija
1 pav. Hojerio maišymo, pasterizavimo ir homogenizavimo įranga
Nepertraukiama ledų mišinio gamyba, įskaitant maišymą, homogenizavimą ir pasterizavimą (85°C 25 sek). 1 paveikslas.°
Hojerio maišymo proceso įranga gaminama keturių standartinių tūrių: 300, 600, 1200, 2000 litrų per valandą (Galimas dar ir 3000 l/val. modelis.)
Veikimo principas. Sudėtinės ledų dalys Hojerio maišymo įrenginyje maišomos ir gaunamas ledų mišinys. Maišymas vyksta dvejose skirtingose talpose. Vienu metu vyksta maišymas vienoje talpoje ir tokiu budu gaunamas nepertraukiamas gamybos procesas. Po to mišinys praeina šias gamybos stadijas :
1. Kaitinimas iki 53°C vienoje iš dviejų talpų.
2. Kaitinimas iki 72 – 74°C plokšteliniame šilumokaityje. 3. Homogenizavimas veikiant 150 barų slėgiui.
4. Pasterizavimas plokšteliniame šilumokaityje prie 85°C. 5. Išlaikymas vamzdžiuose 25 sekundes 85°C temperatūroje.
6. Aušinimas iki 66°C plokšteliniame šilumokaityje, naudojant iš antros talpos atitekantį mišinį.
7. Aušinimas iki 28°C plokšteliniame šilumokaityje, naudojant skystas sudėtines dalis (pieną arba vandenį) kaip aušinantį agentą.
8. Aušinimas iki 4°C plokšteliniame šilumokaityje, naudojant atšaldytą vandenį. 9. Išleidimas į brandinimo talpas.
Įrenginio konstrukcija. Hojerio maišyklė yra kompaktiška ir pagaminta iš higieniško nerūdijančio plieno.Visos sudėtinės dalys yra išdėstytos ant pagrindinio rėmo taip, kad užimtų kuo mažiau vietos. Valdymas yra išdėstytas taip, kad būtų lengva valdyti. Standartinę maišyklę sudaro:
- Dvi maišymo talpos su maišyklėmis. Skystos sudėtinės dalys į jas patenka per siurblius, o sausos gali būti pakraunamos rankiniu būdu arba įmontuotais linijiniais siurbliais.
- Vienas centrifūgos tipo siurblys, skirtas mišiniui pristatyti į balansinę talpą. - Viena balansinė talpa su plūde, dviem filtrais ir šuntų sistema.
- Vienas centrifūgos tipo siurblys, skirtas mišiniui pristatyti į šilumokaitį.
- Vienas plokštelinis pasterizatorius, sudarytas iš keturių sekcijų – pradinio pašildymo su šilumos regeneratoriumi, pasterizavimo, pradinio aušinimo su regeneratoriumi, galutinio atšaldymo.
- Vienas homogenizatorius.
- Viena vamzdinė išlaikymo dalis, skirta išlaikyti mišinį 25 sekundes.
- Valdymo pultas laiko ir temperatūros kontrolei su spausdinimo – įrašymo įrenginiu, garsine signalizacija ir šunto vožtuvu.
- Skysčių apskaitos prietaisas vandeniui ir pienui. - Srovinis vandens kaitintuvas.
Veikimas. Skystos sudedamosios dalys leidžiamos į maišymo talpas, o kietos sudedamosios dalys įdedamos rankiniu būdu arba linijiniu maišytuvu. Dvi talpos užtikrina nepertraukiamą mišinio tiekimą. Kol naudojamas vienoje talpoje pagamintas mišinys, kitoje tuo metu mišinys ruošiamas. Kai tik viena talpa ištuštėja, dvikryptis čiaupas (31 arba 32) uždaromas ir atidaromas kitos talpos, pilnos paruošto mišinio, atitinkamas dvikryptis čiaupas.
Pirmojo kaitinimo ciklo metu mišinys talpoje įkaitinamas iki 53°C temperatūros. Jį kaitina karštas vanduo arba garasiš kaitinimo įrenginio (12), tekantis spiralės formos vamzdžiu, esančiu bako viduje.
Centrifūginis siurblys (3) mišinį iš maišymo talpos išsiurbia į balansinę (svėrimo) talpą, o paskui į pradinio kaitinimo skyrių (skyrius A). Čia mišinys kaitinamas iki pasterizavimo temperatūros 72-74°C.
Po to vyksta homogenizavimas 150 barų slėgiu. Slėgis homogenizatoriuje gali buti kontroliuojamas slėgio reguliatoriumi.
Tinkamas homogenizavimo procesas turi didelę įtaką ledų konsistencijai ir kokybei. Homogenizavimo metu riebalų dalelės, esančios mišinyje, yra suskaidomos į smulkiausias daleles ir paskirstomos tolygiai po visą mišinį.
Po homogenizavimo mišinys patenka į pasterizavimo sekciją (sekcija B), kur yra kaitinamas iki 85‘C temperatūros. Kaitinimas vyksta kaitinimo vamzdyje (10) 25 sekundes ir pasterizavimas baigtas. Pasterizavimo laikas ir temperatūra indikuojama kontrolinėje panelėje. Po 25 sekundžių buvimo kaitinimo vamzdyje sensoriniai davikliai išmatuoja mišinio temperatūrą. Jei ji žemesnė nei 85°C, mišinys grąžinamas į balansinę talpą (6) perdirbimui, jei ne – keliauja į pradinio šilumokaičio aušinimo skyrių.
Po pasterizavimo mišinys praeina tris aušinimo skyrius:
Pirmame aušinimo skyriuje (skyrius A) jis ataušinamas nuo 85°C iki 66°C, atiduodant šilumą mišiniui, ateinančiam į pradinio kaitinimo skyrių prieš homogenizavimą.
Antrame aušinimo skyriuje (skyrius C) mišinys aušinamas iki 28°C. Aušinimo agentas šiame skyriuje yra vanduo arba pienas, tekantis į vieną iš maišymo talpų sekančio ciklo mišinio ruošimui. Vanduo ar pienas patenka į šilumokaitį 18°C, o išteka maišymui tinkamos 62°C temperatūros. Šis ekonomiškas šilumokaitis padeda ženkliai sumažinti energijos sąnaudas.
Trečiame aušinimo skyriuje (skyrius D) mišinys šaldomas toliau iki 4°C temperatūros. Šaldymo agentas šiame skyriuje yra atšaldytas vanduo, atitekantis iš šaldymo įrenginio (24) (nebūtinas).
Iš trečio aušinimo skyriaus (skyrius D) mišinys patenka į srovės nukreipimo vožtuvą (11), kur temperatūros davikliai matuoja, ar tikrai mišinio temperatūra yra būtent 4°C.
Jei temperatūra aukštesnė nei reikia, mišinys grąžinamas į balansinę talpą perdirbimui, jei ne – toliau teka į brandinimo statines, kuios aušinamos šaltu vandeniu iš kito šaldymo įrenginio (nebūtinas).
Laikas ir temperatūra fiksuojami kontrolinėje panelėje.
Frizeravimas. Nepertraukiamo frizeravimo procesas buvo užpatentuotas 1913, bet praktiškai pradėtas naudoti tik 1930 metais. Procesas vyksta nuolatos tekant fiksuotam mišinio ir oro kiekiui į frizeravimo kamerą. Praeidamas šią kamerą mišinys suplakamas ir dalinai sušaldomas. Ištekėdamas per kitą kameros galą mišinys paskirstomas į paketus ir siunčiamas į kietinimo kamerą užbaigti frizeravimo procesą.
2 pav. Nepertraukiamo frizeravimo įrenginys.
Šis frizeris turi ir mišinio ir paruoštų ledų siurblius. Pusiau užšalę ledai išteka iš frizerio cilindro, o jo greitis priklauso nuo pastovasu slėgio cilinre. (2 pav.)
Viena pagrindinių fizerio dalių yra menturis (dašeris), kurio paskirtis aštriais peiliais nuo cilindro sienelių gramdyti sušalusius ledus, maišyti mišinį su oru, kol susiformuoja puta ir iš dalies suplakti riebalus, stabilizuojančius šią putą. Menturiai gali būti atviro ir uždaro tipo. Uždaro tipo yra gerokai našesni, mišinys iš jų išspaudžiamas dideliu greičiu.
3 pav. Menturio veikimo schema
Nepertraukiamo šaldymo menturio gramdymo peilių veikimo principas( 4 pav.)
4 pav. Nepertraukiamo šaldymo schema
Nepertraukiamas frizeravimas turi visą eilę privalumų prieš maišymo procesą:
1. Reikia mažiau stabilizatorių, nes gali susiformuoti daugiau ir mažesnių ledo kristalų šaldymo cilindre, o ne grūdinimo įrenginyje, nes ten jie formuojasi didesni,
2. Reikia trumpesnio brandinimo laiko, nes oro įterpimas mažiau priklauso nuo mišinio klampumo,
3. Ledai gaunasi švelnesni, nes ledo kristalai mažesni, 4. Sumažėja užterštumo pavojus.
Grūdinimo tunelis. Yra sukurta daug įvairios įrangos, skirtos ledų grūdinimui. Tai šaldymo spintos, kambariai, tuneliai, plokšteliniai tuneliai. Grūdinimo tuneliai gali būti tiesūs arba spiraliniai (5 pav). Įrenginiai, transportuojantys pakuotes tuneliu, gali būti konvejeriai, lėkštės ar
iškrovimo tašką. Judėjimo kelyje produkcija du kartus yra atšaldoma labai šalto oro srove iki -30ºC. Spiraliniuose grūdinimo tuneliuose minkšta produkcija paprastai juda iš apašios į viršų ir viršų pasiekia jau sušaldyta. Veikimo greičiai gali būti parenkami atsižvelgiant į gamybos greitį. Laikas grūdinimo tunelyje gali būti nuo 40 iki 160 minučių. (Robert T. Marshall, 2000)
5 pav. Spiralinis grūdinimo tunelis
Įrangos plovimas. Pieno produktų gamyboje susiduriama su riebalais, baltymais, kurie savo ruožtu yra puiki terpė įvairių tipų mikroorganizmams daugintis. Statistika rodo, kad daugelio pavojingų žarnyno infekcinių ligų priežastimi yra pieno produktai. Laikantis technologinių rėžimų bei chigienistų sudarytų ir patvirtintų higieninių normų mikrobiologinį gamybos lygį galima kontroliuoti. Savikontrolės faktorius čia turi labai svarbią reikšmę. Kiekvienai įmonei būtina turėti higieninį planą, kuris palengvina švaros palaikymą ir kontrolę. Higieniniame plane numatomi rizikingi higieniniu požiūriu gamybos taškai, asmenys atsakingi užšvaros palaikymą ir kontrolę, priemonės ir metodai skirti švaros palaikymui. Plovimai ir dezinfekcija sistemos RVASVT (rizikos veiksnių analizė ir svarbūs valdymo taškai) požiūriu yra kritinis kontrolės taškas, t.y. nuo jos kokybės tiesiogiai priklauso galutinio produkto kokybė. RVASVT sistemos esmė – yra kontroliuoti visą gamybos procesą (tam tikruose taškuose), kad gauti kokybišką galutinį produktą. Plovimo metu turi būti įvertinti fiziniai – cheminiai rizikos faktoriai, kurie gali turėti tiesioginę arba netiesioginę įtaką galutiniam produktui. (Venskutonis P. R. 2003) Galima paminėti keletą išorinio plovimo metodų, naudojamų pieno pramonėje: plovimas pamerkiant, rankinis plovimas, plovimas aukštu slėgimu, plovimas putomis. Valgomųjų ledų gamybos įrengimų valyme naudojamas C.I.P. - terminas reiškia automatizuotą ir sistemingą technologinių
vamzdynai ir kt.). Modernios, kompiuterizuotos C.I.P.sistemos kontroliuoja ir fiksuoja visus plovimo parametrus (temperatūrą, koncentraciją, trukmę). Plovimo procesas vyksta siurbliais cirkuliuojant arba išpurškiant plovimo tirpalus. Tam, kad produktai būtų natūralūs ir nereikėtų naudoti konservantų, gamybiniai paviršiai, su kuriais kontaktuoja maisto produktai gamybos metu, privalo būti labai garai paruošti, t. y. dezinfekuoti. Dezinfekantai charakterizuojami sekančiai:( Robert T. Marshall, 2000)
- naikina platų mikroorganizmų spektrą; - veikia greitai;
- žemos darbinės koncentracijos
- nešvarumai, esantys ant dezinfekuojamų paviršių, neturi įtakos dezinfekciniui poveikiui; - galima pritaikyti C.I.P. plovimui;
- lengvai suskyla gamtoje; - netoksiškas, paprasta naudoti.
2. TYRIMŲ METODIKA
2.1. Žaliavos ir biologiškai vertingi komponentai naudoti pagrindinėje receptūroje Tyrimai buvo atlikti Kėdainiuose UAB „Vikeda“ ir Lietuvos Maisto Institute. Valgomiesiems ledams pagaminti panaudoti produktai, kurie atitinka Lietuvos Respublikos standartus: pasterizuotas pienas, TS 2008435 – 110 – 97; grietinėlė LST 626: 1997; lieso pieno milteliai LST EN ISO 5537:2004; cukrus; vanilinas; želatina; geriamas vanduoLST EN ISO 956 : 2004.
Biologiškai vertingi komponentai panaudoti valgomųjų ledų gamyboje. Kviečių skaidulų gelis „Vitacel“ (WFG) yra mišinys , sudarytas iš natūralių kviečių skaidulų smulkių plaušų ir specialiosios rūšies maltodekstrinų. (3 lentelė) (Bolinger H. 1999)
3 lentelė Kviečių skaidulų gelio sudėtis
Kviečių skaidulos(celiuliozė, hemiceliuliozė) 70 %
Maltodekstrinas 30 % Balastinės medžiagos Iš jų:tirpios netirpios 68 % 2 % 66 % Drėgmė 8 % Pelenai 3 % Baltymai 0,3 % Riebalai 0,14 % Fitino rūgštis - Glutenas - pH (suspensija) 6+/-1 Klampumas(dispersija) 1000 – 2000 mPas
Išvaizda Pieno baltumas
Skonis Neutralus Kvapas Neutralus
Konsistensija Priklausomai nuo koncentracijos -
mažo ar didelio klampumo gelis.
Mikrobiologiniai rodikliai -
Bendras mikroorganizmų kiekis Maks. 10 /3
Mielės ir pelėsiai Maks.2*10/3 Salmonelė(25g) -
Patogeniniai mikroorganizmai -
Akacijų sakų skaidulos „ Fibergum“ yra puikus emulsiklis, neturintis lygiaverčio sintetinio pakaitalo. Akacijų sakai yra naturalūs polisacharidai, priklausantys arabinogalaktanams Ši medžiaga 95% sudaryta iš skaidulų. (Cherbut, 2003;)
Akacijų sakų sudėtis: (Kravtcchenko T.P. 1998) galaktozė - 35 – 45%; arabinozė - 25 – 45%; ramnozė - 4 – 13%; gliukaroninė rūgštis - 6 – 15%; proteinų - 1 – 2%; viso druskų (kalcio, sodos, kalio ) - 3 – 4%;
„Lupine protein“ lubinų baltyminis produktas. Maistinės žaliavos gamybai naudojamos sėklos genetiškai nemodifikuotų augalų rūšių. Lubinų panaudojimas maiste įvairus - maistas praturtinamas baltymais, mineralinėmis medžiagomis. (4 lentelė) (Feldheim W. 1998)
4 lentelė Baltyminio lubinų produkto „Lupine protein“ sudėtis
Baltymai 62,4 %
Maistinės skaidulos 28,8 %
Vanduo 7,2 %
Riebalai 4,9 %
Mineralinės medžiagos: magnis 0,1 % kalcis 0,1 % fosforas 0,4 %
Omega 3 riebalų rūgštys netirpsta vandenyje, todėl išgrynintos yra maišomos su augaliniu aliejumi (dažniausiai rapso, linų sėmenų), ir stabilizuojamos antioksidatoriais tokoferoliu, askorbilpalmitatu, rozmarino ekstraktu. Aliejiniai Omega 3 riebalų rūgščių preparatai dažniausiai išleidžiami 30% koncentracijos. (LMaI ataskaita, 2004)
2.2. Modelinių bandymų eksperimento planas 1) Kviečių skaidulų gelis WFG „Vitacel“: - 0%; 0,8%; 1,2%;
2) Akacijų sakų skaidulų gelis „Fibergum“ – 0%; 1%; 1.5%; 3) Lubinų baltymai “Lupine protein“- 0%; 1%; 2%; 4) Omega – 3 riebalų rūgščių: - 0%; 0,2%; 0,3%;
2.3. Valgomųjų ledų tirpstamumas
