Касьянов Геннадий Иванович Краснодар 017 аналитический обзор

1.3 Физико-механические свойства, хранение, регидратация,
использование порошков 
Физико-механические свойства пищевых порошков, в том числе плодо-
овощных, определяются большим числом характеристик, разделяемых на объѐм-
ные, реологические и влагоѐмкие. Качество и стабильность порошков при хране-
нии, в первую очередь, определяются их влажностью и гранулометрическим со-
ставом. 
Порошки из овощей и фруктов хорошо сохраняют свои качества, если их 
влажность не превышает 1 %. Большинство технологий дают продукт с влажно-
стью 2-4 %. Поэтому желательно досушивать порошки с помощью осушителей. 
Например, окись кальция или хлорид кальция, помещѐнные внутрь упаковки с 
порошком, в материале, легко пропускающем водяные пары, поглощают из него 
воду и тем самым предупреждают качественные изменения продукта. Кроме это-
го, можно добавлять в порошок альгинаты, крахмал, пектин. 
Известны факты увеличения влажности герметически упакованных порош-
ков содержащих лимонную кислоту. Это происходит в случаях, когда такой по-

---

33 
рошок имеет начальную влажность более 1 %. Лимонная кислота распадается с 
выделением дикарбоновой кислоты и воды, причѐм скорость процесса возрастает 
по мере увлажнения порошка. Так, в порошках из цитрусовых плодов влажность в 
течение 3 месяцев может возрасти с 1 % до 2,3 %, а за 18 месяцев – даже до 6 %, в 
результате чего они темнеют, кислотность их понижается. Порошки, хранимые с 
применением осушителей, неблагоприятных изменений не претерпевают [123, 
137]. 
Следует отметить, что лимонная кислота, хранимая в чистом виде, не разла-
гается, вероятно, потому, что не вступает в непосредственный контакт с веще-
ствами, катализирующими реакцию. 
Влажность порошка оказывает значительное влияние на его сыпучесть, ко-
торая является производной связности и слѐживаемости. Связность зависит от 
влажности, степени измельчения, формы частиц, гигроскопичности продукта и 
некоторых других показателей. Слѐживаемостью называют свойства порошков 
терять сыпучесть при длительном хранении, спрессовываться в конгломераты. 
Легко подвергающиеся слѐживанию порошки создают большие трудности при 
хранении, дозировании и других технологических операциях [107]. 
E.A. Niedieck выделяет следующие важные механизмы агрегатирования ча-
стиц порошка [133]: 
- силы Ван дер Ваальса; 
- электрический заряд; 
- гидравлические мостики; 
- структурные мостики твѐрдых веществ. 
На практике имеют место взаимопереходы и одновременные действия раз-
ных механизмов агрегатирования. Агрегатирование при действии двух видов сил 
приводит к нестабильному слипанию слабосвязанных частиц. Стабильные агрега-
ты с очень сильным соединением имеют гидравлические или структурные мости-
ки, причѐм увлажнение усиливает степень соединения частичек. 
Вода в гидравлическом мостике может появиться вследствие адсорбции 
влаги из окружающей среды, при проведении дополнительного технологического 

---

34 
процесса (например, агломерации), протекания в пищевом продукте физико-
химических изменений. 
Во время образования агломератов можно различить следующие фазы 
[125]: 
- комкование, когда частицы соединяются в агрегаты, которые легко распа-
даются в порошок; 
- спекание, при котором агломераты приобретают порошкообразную форму 
только с помощью размалывания; 
- размягчение, когда крупные частицы соединяются, а мелкие полностью 
растворяются и объѐм уменьшается; 
- разжижение, при котором образуется жидкое вещество. 
Г.А. Красненко, А.Д. Ачмиз измельчали на мельницах продукт влажностью 
не более 6 % и отметили, что при этом влажность увеличивалась у разных видов 
сырья до 10-15 %. Одновременно увеличивалась микробная контаминация в 0,7-
1,2 раза за счѐт аэробной неспоровой микрофлоры [46]. 
С целью досушки и снижения микробной контаминации (пастеризации) они 
изучали влияние комбинации параметров «температура-продолжительность» ин-
фракрасной обработки (температура 65-95 °C, продолжительность 30-240 минут). 
Установлено, что в процессе технологической досушки порошков на инфракрас-
ной установке до влажности не более 4 %, микробная контаминация снижается в 
1,5-1,8 раза за счѐт элиминации аэробной неспоровой микрофлоры. 
Ю.Ф. Снежкин и др. изучали влияние параметров диспергирования и сепа-
рации на дисперсный состав пищевых порошков из растительного сырья. Они 
пришли к выводу, что материалы растительного происхождения теряют пластич-
ность при влагосодержании менее 8 %. При влагосодержании 3 % для разрушения 
образцов требуется нагрузка в 3-5 раз большая, чем при влагосодержании 6 %. 
Овощи, содержащие 10-12 % воды, сплющиваются и получить порошок практи-
чески невозможно [93, 94, 95, 96, 97]. 
Сушѐные овощи авторы рекомендуют обрабатывать на дробилках ударного 
действия, которые дают относительно однородный продукт, хотя степень измель-

---

35 
чения зависит от частоты вращения ротора. Так, при увеличении частоты враще-
ния ротора микромельницы «8ММ» до 75 с
-1
выход мелкодисперсного порошка 
(менее 300 мкм) у капусты возрастает на 34 %, у моркови – на 37 %, у тыквы и 
столовой свѐклы – на 25-30 %. Оптимальной частотой вращения ротора с точки 
зрения удельного расхода электроэнергии и производительности является 61,7 с
-1
. 
Л.В. Кретинина, П.В. Кундин отработали режим получения порошков из 
сушѐных капусты, свѐклы, моркови, белых кореньев и лука на струйной помоль-
ной установке со степенью дисперсности 450-500 мкм [49]. Следует отметить, что 
в кондитерской, мясной и молочной промышленности в качестве наполнителей 
требуются порошки с дисперсностью частиц не более 300 мкм, а в пищеконцен-
тратной – 160-220 мкм. Авторы изучали зависимость регидратации порошков в 
различных средах от их дисперсности и режимов сушки. Для анализа брали яб-
лочный порошок 3 фракций: менее 0,25 мм (I), 0,25-0,4 мм (II) и более 0,4 мм (III). 
Восстанавливаемость проверяли по методике Зозулевича, коэффициент набуха-
ния определяли весовым способом. Установили оптимальные условия регидрата-
ции – гидромодуль 1:7, температура раствора 50 °C и длительность набухания 10 
мин. Максимальное набухание с минимальными потерями растворимых сухих 
веществ наблюдали во II фракции. Отмечено, что с увеличением температуры 
сушки от 60 до 100 °C восстанавливаемость порошков возрастает не менее чем на 
12 %. 
Специалисты различных отраслей пищевой промышленности, использую-
щие порошки в качестве наполнителей, должны знать условия их регидратации в 
разных диапазонах изменения температуры, длительности процесса, гидромодуля 
и вида раствора. Поэтому, регидратацию 1 фракции яблочного порошка исследо-
вали в воде, молоке и водных растворах сахара различной концентрации по плану 
полного факторного эксперимента, в результате которого получены соответству-
ющие уравнения. 
Установлено, что при регидратации порошка в воде наибольшее влияние на 
коэффициент набухания и восстанавливаемость оказывает гидромодуль, а в моло-
ке – температура. Увеличение концентрации сахара в воде до 40% повышает 

---

36 
набухаемость и восстанавливаемость порошка. Во всех случаях длительность рас-
творения не играла существенной роли. Сухие растворимые вещества переходят в 
раствор менее чем за 10 мин. 
С.Л. Лисиченок и др. изучали комплексообразующие свойства плодоовощ-
ных порошков с тяжелыми металлами. Ими установлено, что 1% раствор порошка 
связывает ионы свинца, церия, циркония. Были проанализированы порошки из 
яблок, ревеня, тыквы, свѐклы, выжимок яблок, цитрусовых, винограда. Результа-
ты анализа показали, что все испытанные порошки по комплексообразующей 
способности практически не уступали чистому пектину из яблок и цитрусовых 
[54]. 
В литературе приводится большое количество сведений по технологии при-
менения порошков из овощей и фруктов для обогащения пищевых продуктов 
биологически активными веществами. Овощные и фруктовые порошки благодаря 
наличию различных полисахаридов обладают желирующими, эммульгирующими 
и стабилизирующими свойствами, увеличивая эффективную вязкость на 10-25 % 
[23]. 
Созданы технологии и рецептуры мясоовощных, яичных блюд, соусов, 
мучных, хлебобулочных и кондитерских изделий [15, 43, 56, 111], рецептуры для 
использования порошков на предприятиях общественного питания [38, 64], тех-
нология промышленного производства сухих овощных пюре, соусов, биологиче-
ски активных добавок, цукатов и пищевых концентратов [19, 45, 103, 105]. 
Г.П. Бурмистровым и др. созданы технологии промышленного производ-
ства нового поколения порошкообразных напитков содержащих комплекс вита-
минов и обладающих эндоэкологическим действием. Эти достоинства напитков 
позволили включить их в состав индивидуальных рационов питания личного со-
става Вооружѐнных сил [13]. 
Д.П. Липириди, С.Л. Лисиченок, Л.Н. Грабов и др., В.А. Поляков и др., В.Е. 
Бомштейн и др. опубликовали подробный обзор о производстве порошкообраз-
ных фруктовых смесей для безалкогольных напитков. В обзоре приведены осо-

---

37 
бенности технологии изготовления и рецептуры порошкообразных инстант-
напитков, в том числе для детей [11, 24, 53, 115]. 
В.И. Корчагин и др., Т.А. Супонина и др. изучали возможность использова-
ния овощных и фруктовых порошков в качестве натуральных красителей и арома-
тизаторов. Ими разработаны технология хлебобулочных изделий, содержащих 
морковно-паточный порошкообразный полуфабрикат, и технология производства 
натурального черносмородинового красителя [44, 99]. 
Приведенные в обзоре материалы показывают многообразные возможности 
использования плодоовощных порошков, огромную потребность в разнообразном 
ассортименте этой продукции. В то же время очевидна необходимость совершен-
ствования техники и технологии их производства. 
Получение высококачественных быстро восстанавливаемых плодоовощных 
порошков является сложным производством, имеющим большое количество ап-
паратурно-технологических вариантов. 
Несмотря на высокое качество вырабатываемого продукта, криогенная суб-
лимационная сушка не нашла широкого применения в производстве, поскольку 
является чрезвычайно дорогим способом. Замена криогенной сублимации ваку-
умной сушкой позволит значительно удешевить процесс присохранении доста-
точно высокого качества сушѐного полуфабриката. Втоже время использование 
криопомола позволит избежать снижения качества порошка из-за развивающихся 
в шнековых и ударного типа мельницах высоких температур и контакта продукта 
с кислородом воздуха в процессе его измельчения. 
До настоящего времени в мировой практике не апробирована аппаратурно-
технологическая схема, предусматривающая использование для получения пло-
доовощных порошков способа тепловой сушки в вакуумных сушильных установ-
ках и последующим криогенным помолом сухого продукта до заданного грану-
лометрического состава. 
Следует отметить, что для получения хороших результатов от предлагаемой 
схемы производства необходимо оптимизировать процесс переработки сырья на 

---

38 
всех этапах производства, ключевыми из которых являются бланширование и ре-
жимы сушки.