Занятие 5.1. Переработка зерна в муку

Цель занятия–изучить основные технологические операции производства муки, виды помолов, сорта муки.

Пшеничная мука вырабатывается из эндосперма, т.е. в процессе измельчения зерна отделяются оболочки. Этого достигают, используя неодинаковую прочность различных частей зерновки – хрупкость эндосперма и большую прочность оболочек и зародыша. Для более полного отделения оболочек от эндосперма быстрое интенсивное измельчение зерна не подходит. Только при постепенных и многократных механических воздействиях сохраняют более крупными частицы оболочек и выделяют в виде мелких частиц содержимое эндосперма. После каждого измельчения полученный продукт сортируют, выделяя из него частицы, достигшие размеров, свойственных частицам муки.

При правильном измельчении и сортировании частиц получают муку из разных частей эндосперма (внутренней и периферийной) благодаря неоднородной прочности структуры зерновки даже в пределах эндосперма. Эта мука отличается по химическому составу, свойствам и питательности вследствие неравномерного распределения веществ в зерне. На основании этого на производстве применяют несколько видов помолов и получают различные выхода и сорта муки.

Помол – это совокупность процессов и операций по переработке

зерна в муку, связанных между собой в определенной последовательности. Помолы делятся на разовые и повторительные. При разовых помолах муку получают в результате однократного пропуска зерна через измельчающую машину. Разовые помолы подразделяются в зависимости от применения просеивания продуктов размола на помолы без просеивания и с просеиванием.

При повторительных помолах мука производится в результате нескольких пропусков через измельчительные машины. Они подразделяются на обойные (простые) и сортовые (сложные). Обойные помолы имеют менее развитый процесс измельчения. Основная часть зерна сразу уже после первой размалывающей системы превращается в муку. Поэтому после каждой размалывающей системы проводится процесс сортирования промежуточных продуктов измельчения. Сортовые помолы в зависимости от степени сложности процесса измельчения делятся на низкосортные и высокосортные.

Технологическая схема производства пшеничной муки включает

следующие операции: составление помольных партий зерна, очистка зерна, гидротермическая обработка зерна (ГТО), измельчение зерна и промежуточных продуктов (помол), сортирование продуктов измельчения, формирование сортов муки, контроль качества муки, расфасовка и упаковка, хранение и реализация.

Комплекс процессов ГТО зерна включает следующие технологические операции:

– мойку зерна в моечных машинах, где в результате гидротермической обработки происходит его увлажнение;

– очистку его поверхности от грязи, пыли, выделение тяжелых и легких примесей;

– отжим избыточной влаги и шелушение с частичным отделением плодовой оболочки, бородки и зародыша;

– дозированное поэтапное увлажнение в аппаратах различной конструкции, где в зависимости от технологической задачи происходит направленное перераспределение влаги в анатомических частях зерна; повышается эластичность оболочек, снижается прочность связей между оболочками и эндоспермом;

– мокрое шелушение зерна, где в процессе гидротермической обработки происходит очистка и шелушение его поверхности, увлажнение и при необходимости отжим избыточной влаги;

– отволаживание – поглощение и распределение влаги в анатомических частях зерна в соответствии с их структурными особенностями;

этот процесс сопровождается снижением прочности эндосперма в ре-

зультате появления микротрещин;

– тепловое воздействие на зерно, которое служит усиливающим фактором при ГТО и осуществляется в кондиционерах;

– обработку сточных вод после машин (фильтрация, отжим мокрых отходов и их сушка).

Применяют два способа кондиционирования: холодное и скоростное (горячее). Холодное кондиционирование проводят с увлажнением водой при температуре 20–40^оС. Скоростное кондиционирование основано на использовании в качестве влагоносителя насыщенного пара для увлажнения и нагревания зерна.

После основного кондиционирования зерно проходит через очистительные машины и транспортные механизмы с интенсивной транспирацией, благодаря чему оболочки подсыхают. Поэтому перед размолом зерно увлажняют и кратковременно отволаживают. Оболочки приобретают эластичность, а эндосперм сохраняет хрупкость. Влажность зерна перед помолом должна быть 15,5–16,5%.

Измельчение зерна – процесс разрушения твердых тел под действи-

ем ударных или ударно-истирающих сил. Различают два вида измельчения: простое – все составляющие твердое тело части разрушаются равномерно для получения однородной смеси и избирательное – твердые тела, неоднородные по составу, разрушаются для извлечения определенных частиц, входящих в состав данных тел. В этом случае измельчение происходит многократно, с тем, чтобы достичь более полного извлечения указанных частиц. В мукомольной промышленности при простых помолах зерна пшеницы и ржи, например, в обойную муку используют простое измельчение. Для получения сортовой муки высокого качества – избирательное.

Процесс измельчения зерна пшеницы состоит из трех этапов: крупообразование с вымолом оболочек (драный процесс), обогащение промежуточных продуктов (шлифовочный процесс), тонкое измельчение обогащенных промежуточных продуктов с вымолом оставшихся оболочек (размольный процесс).

При измельчении зерна систем может быть разное количество, на

пример, 4–5 драных, 4 шлифовочных и 10–14 размольных.

В ходе драного процесса получают крупную (размер 0,7–1,1 мм), среднюю (размер 0,4–0,6 мм) и мелкую (размер 0,28–0,40 мм) крупки, а также жесткий и мягкий дунст (размер 1,12–0,28 мм). Крупки и дунсты различаются содержанием эндосперма и оболочек.

Шлифовочным называют процесс механического отделения от крупок сросшихся с ними частиц оболочек и зародыша. Его осуществляют

на вальцовых станках. На шлифовочные системы направляют раздельно крупные, средние и мелкие крупки. После шлифования крупные крупки становятся средними, средние – мелкими, мелкие – дунстами.

Все промежуточные продукты после рассевов направляются на размольный процесс, где крупки и дунсты, полученные на предыдущих системах, измельчаются в муку.

Таким образом получают от 45 до 54 и более потоков муки разного качества. Объединяя различные потоки муки, формируют сорта.

Помол ржи ведут по более простой схеме. После подготовки зерна к помолу осуществляют размол (обойный помол) с отбором или без отбора отрубей или исключая процессы обогащения и шлифования (сортовой помол). Это связано с тем, что частицы после драного процесса почти не различаются по скорости витания, поэтому обогащение и шлифование при сортовых помолах ржи не применяют. Помол ржи при производстве сеяной и обдирной муки ведут с использование 4–5 или 5 драных и 1–2, 3–5 или 5 размольных систем. Обойный помол ведут на 4 драных системах.

Выход муки – это отношение массы полученной муки к массе зерна, поступающего на переработку, выраженное в процентах.

Ржаная мука производится трех сортов: обойная, обдирная, сеяная. Эти сорта различаются зольностью и крупностью.

Пшеничную муку вырабатывают следующих сортов: высшего, первого и второго сортов, обойную.

Ржано-пшеничная мука получается в результате помола смеси зерна, состоящей из 60% ржи и 40% пшеницы, пшенично-ржаная – помола смеси зерна, состоящей из 70% пшеницы и 30% ржи.

К органолептическим показателям, определяемым в муке, относят цвет, запах, вкус, наличие хруста; к физико-химическим – влажность, зольность, содержание и качество клейковины, крупность помола. Также определяется содержание вредной примеси, металлопримеси, зараженность вредителями.

Задание 1.Описать схему технологического процесса получения муки и дать характеристику технологическим операциям.

Задание 2.Провести размол зерна на лабораторной мельнице и оценить качество отдельных фракций рассева.

Материалы и оборудование:зерно различных культур, лабораторная мельница, сита, литература [3, с. 26–40].