- •Технология производства муки и круп
- •Калашникова с.В.,
- •Технология мукомольного производства
- •Глава 1. Виды помолов. Ассортимент мукомольной продукции
- •1.1. Классификация помолов
- •1.2. Ассортимент продукции мукомольного производства
- •Глава 2. Подготовка зерна к помолу в элеваторе
- •2.1. Формирование помольной партии
- •2.2. Подготовка помольных партий
- •Глава 3. Подготовка зерна к помолу в зерноочистительном отделении мельницы
- •3.1. Последовательность технологических операций в зерноочистительном отделении мельницы
- •Построение технологического процесса подготовки зерна к помолу на мукомольном заводе, оснащенном комплектным оборудованием
- •3.2. Ситовое сепарирование
- •Разновидности применяемых сит
- •Техническая характеристика сит
- •Полотна решетные первого типа
- •Полотна решетные второго типа
- •Полотна решетные третьего типа
- •Сетки проволочные стальные тканые
- •Сита шелковые
- •Ткани капроновые для сит (ост 17-46-82)
- •Ткани полиамидные для сит
- •3.3. Выделение минеральных примесей
- •Очистка зерна от примесей, отличающихся длиной
- •3.5. Очистка зерна от металломагнитных примесей
- •Очистка зерна от примесей, отличающихся от него аэродинамическими свойствами
- •3.7. Очистка поверхности зерна
- •3.8. Гидротермическая обработка зерна
- •Обработка зерна водой
- •3.9. Обеззараживание зерна
- •3.10. Травмирование зерна в процессе подготовки к помолу
- •3.11. Классификация отходов, получаемых в зерноочистительном отделении
- •Глава 4. Переработка зерна в муку
- •4.1. Драной процесс
- •Измельчение зерна в вальцовых станках
- •Вальцовый станок
- •Измельчение в машинах ударно-истирающего действия.
- •4.2. Сортировочный процесс
- •4.3. Процесс обогащения
- •Сортирование продуктов измельчения зерна по добротности
- •4. Шлифовочный процесс
- •4.5. Размольный процесс
- •Глава 5. Выявление причин недобора муки, выработка муки нестандартной по качеству
- •5.1. Недобор муки
- •5.2. Выработка муки, нестандартной по крупности
- •5.3. Выработка муки, нестандартной по зольности
- •5.4. Выработка муки, нестандартной по цвету
- •5.5. Выработка муки, нестандартной по клейковине
- •Технология крупяного производства
- •Глава 6. Технологические свойства зерна крупяных культур
- •6.1. Основные данные о строении зерна
- •6.2. Структурно-механические и физико-химические особенности зерна
- •Глава 7. Подготовка зерна к переработке
- •Последовательность технологических операций в зерноочистительном отделении крупозавода
- •7.2. Очистка зерна от примесей, отличающихся от него толщиной и шириной Выбор сит с отверстиями различной формы
- •Основные принципы и схемы очистки и сортирования в просеивающих машинах
- •Рассев а1-бру
- •7.3. Гидротермическая обработка зерна крупяных культур
- •Увлажнение зерна водой или паром
- •Сушка увлажненного или пропаренного зерна и его охлаждение
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8. Переработка зерна в крупу
- •8.1 Сортирование зерна перед шелушением
- •8.2. Шелушение зерна
- •8. 3. Сортирование продуктов шелушения
- •8.4. Крупоотделение
- •8.5. Шлифование и полирование крупы
- •8.6. Дробление ядра
- •8.7. Контроль крупы, побочных продуктов и отходов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9. Переработка зерна отдельных крупяных культур в крупу
- •9.1. Производство пшена
- •9.2. Производство гречневой крупы
- •9.3. Переработка ячменя в крупу
- •9. 4. Переработка овса в крупу
- •9.5. Производство рисовой крупы
- •9.6. Производство пшеничной крупы
- •9.7. Производство кукурузной крупы
- •9.8. Технология гороховой крупы
- •9.9. Технология крупы быстрого приготовления
- •9.10. Побочные продукты крупяных заводов
- •Контрольные вопросы
- •Словарь употребляемых понятий и требований
- •Список литературы
- •Содержание
- •Глава 1. Виды помолов. Ассортимент мукомольной
- •Глава 2. Подготовка зерна к помолу в элеваторе 14
- •Глава 3. Подготовка зерна к помолу в зерноочистительном
- •Глава 4. Переработка зерна в муку 102
- •Глава 5. Выявление причин недобора муки, выработка
- •Глава 6. Технологические свойства зерна крупяных
- •Глава 7. Подготовка зерна к переработке 147
- •Глава 8. Переработка зерна в крупу
- •Глава 9. Переработка зерна отдельных культур
- •Технология производства муки и круп
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина 1
Рассев а1-бру
Рассев А1-БРУ предназначен для очистки зерна от примесей, калибрования на фракции перед шелушением, отбора промежуточных продуктов шелушения и шлифования, сортирования и контроля готовой продукции на крупозаводах. Рассев А1-БРУ отличается от рассева ЗРШ4-4М устройством технологической секции, дверей и задних распределительных коробок. Корпус, балансирный механизм, подвески, приемные и выпускные устройства рассева А1-БРУ унифицированы с рассевом ЗРШ4-4М. Ситовые рамы очищаются резиновыми шариками.
Продукт внутри шкафа движется в зависимости от исполнения рассева по одной из технологических схем. Каждая схема состоит из 14 ситовых рам. В первой группе - шесть сит, во второй — шесть и в третьей—два сита. Такое расположение позволяет унифицировать рассев и переходить от одной схемы к другой путем замены дверей, распределительных коробок и сборников. В схемах № 1, 2 и 4 продукт распределяется равномерно на шесть приемных сит, в схеме № 3—на два приемных сита.
Схему № 1 применяют для очистки и сортирования крупяных культур по крупности. В результате сортирования получают одну сходовую и две проходовые фракции. Схема № 2 предназначена для сортирования крупы и продуктов шелушения. Получают две сходовые и одну проходовую фракции. Схему № 3 используют для очистки и сортирования продуктов дробления и контроля ядрицы. Получают три сходовые и одну проходовую фракции. Для разделения продуктов шелушения применяют схему № 4.
7.3. Гидротермическая обработка зерна крупяных культур
Гидротермическую обработку зерна крупяных культур проводят для разных целей. После такой обработки улучшаются технологические свойства зерна; облегчается отделение оболочек при шелушении, снижается дробимость ядра; улучшаются потребительские свойства крупы, сокращается длительность ее варки, консистенция каши становится более рассыпчатой; повышается стойкость крупы при хранении в результате инактивации ферментов, которые способствуют порче крупы.
Зерно овса, гороха и гречихи подвергают гидротермической обработке с целью изменения структурно-механических свойств (придания хрупкости цветочным пленкам овса, семенным оболочкам гороха и плодовым гречихи с одновременным упрочением твердости эндосперма) и улучшения потребительских достоинств вырабатываемой из него крупы.
Хрупкость наружных покровов — очень важный технологический фактор крупяного производства. Сначала увлажняя, а затем высушивая при высокой температуре, создают условия, облегчающие отделение покровов от ядра в процессе шелушения, в то время как в мукомольном производстве их только увлажняют с целью придания вязкости и пластичности, облегчающих сохранение при размоле.
В процессе гидротермической обработки в зерне происходят различные биохимические превращения, способствующие перераспределению углеводов, белков и крахмала и повышающие усваиваемость последних.
Способы гидротермической обработки зерна крупяных культур довольно разнообразны, их выбор зависит от строения зерна, ассортимента продукции, от того, как влияют режимы обработки на изменение внешнего вида крупы, и т. д.
Наиболее распространены способы гидротермической обработки: пропаривание — сушка — охлаждение; увлажнение — отволаживание.
Пропаривание — сушка — охлаждение. Этот способ применяют для гречихи, овса и гороха. Особенность его состоит в высокой температуре (свыше 100 °С) нагрева зерна при пропаривании, так как оно происходит обычно при избыточном давлении пара. Пропаривание увлажняет и прогревает зерно, пластифицирует ядро, которое становится менее хрупким, меньше дробится при шелушении и шлифовании. Пластификация ядра происходит и в результате некоторых химических преобразований. Происходят клейстеризация некоторой части крахмала, образование небольшого количества декстринов, обладающих клеящими свойствами, и т. д.
Последующая после пропаривания сушка обезвоживает в большей степени наружные пленки, которые, теряя влагу, становятся более хрупкими и легче раскалываются при шелушении. Кроме того, возникающие в процессе пропаривания и сушки деформационные изменения в составных частях зерна приводят к отслаиванию оболочек.
Охлаждение после сушки дополнительно снижает влажность зерна, холодные оболочки более хрупки. В то же время излишняя сушка зерна может привести к обезвоживанию ядра и повышению его хрупкости. Охлаждение зерна также может ухудшить результаты последующего шелушения, так как охлажденное ядро становится менее пластичным и возможно повышение выхода дробленого ядра. Режимы пропаривания, сушки и охлаждения тесно связаны со способами последующего шелушения зерна.
Схема гидротермической обработки включает пропаривание зерна, его сушку и охлаждение (рис. 37).
Рис. 37. Технологическая схема гидротермической обработки зерна: 1 — сушилка; 2 - охладительная колонка; 3 — пропариватель непрерывного действия; 4 - пропариватель периодического действия; 5 — автоматические весы
Для пропаривания зерна используют специальные аппараты — пропариватели. Существуют два типа пропаривателей: непрерывного и периодического действия. Среди пропаривателей непрерывного действия наиболее распространены горизонтальные шнековые пропариватели (рис. 38). Зерно через шлюзовые затворы, обеспечивающие герметизацию пропаривателя, поступает в шнек, куда одновременно подается и пар.
Рис. 38. Схема горизонтального шнекового пропаривателя: 1 — корпус; 2, 4 — шлюзовые затворы; 3 — шнек; 5 — входное отверстие для пара.
Достоинство этих пропаривателей: простота, высокая производительность, равномерная обработка зерна; недостаток — невозможность пропаривания зерна при относительно высоком давлении пара, так как шлюзовые затворы не обеспечивают должной герметизации.
Е сли необходимо пропаривать зерно при высоком давлении пара, применяют пропариватели периодического действия. Такой пропариватель представляет собой сосуд вместимостью 1000 л (рис. 39). Зерно загружают и разгружают через пробковые затворы. Пар подают через парораспределительный змеевик, состоящий из трех горизонтально расположенных колец, соединенных вертикальными трубами для равномерной подачи пара по всему объему зерна. Выпуск пара происходит через специальную отводную трубу.
Рис. 39. Схема пропаривателя периодического действия: 1 — затвор для впуска зерна; 2 — корпус; 3 — труба для выпуска пара; 4 — вентиль для выпуска пара; 5 — затвор для выпуска зерна; 6 — вентиль для впуска пара; 7 — распределительные трубы для впуска пара; 8 — форсунки.
Пробковые затворы управляются либо системой рычагов от командного электромеханического аппарата, либо индивидуальными электроприводами. Таким же образом управляют вентилями при подаче и выпуске пара. Операции впуска зерна и пара повторяют в стройной последовательности по заранее заданному циклу.
Достоинство таких пропаривателей — возможность пропаривания зерна при сравнительно большом давлении пара и регулировании длительности пропаривания зерна.
Недостатки — циклическая обработка, большие габариты, сложность конструкции, необходимость установки бункеров до и после пропаривателей.
Для сушки зерна используют вертикальные паровые сушилки контактного типа, в которых нагрев зерна происходит посредством его контакта с паровыми трубами. Испарившаяся при нагреве зерна влага удаляется в результате аспирации сушилки. Охлаждают зерно в специальных охладительных колонках или в аспираторах, или в системах пневмотранспорта. Параметры, рекомендуемые для обработки зерна разных культур, представлены в таблице 33.
Таблица 33. Параметры гидротермической обработки зерна
Культура |
Параметры пропаривания |
Влажность зерна. % |
||||
давление пара, МПа |
длительность пропаривания, мин |
после пропаривания |
после завершения гидротермической обработки |
|||
Гречиха Овес Горох |
0,25…0,30 0,05…0,10 0,10…0,15 |
5 3…5 2…3 |
18…19 16…18 16…18 |
12,5…13,5 10/12…13 13,5…14,5 |
* В числителе — влажность зерна при последующем его шелушении в шелушильных поставах; в знаменателе — влажность зерна при шелушении его в обоечных машинах, центробежных шелушителях.
Увлажнение — отволаживание. Это второй способ гидротермической обработки. Зерно увлажняют либо в специальных аппаратах, либо обрабатывают его в пропаривателях непрерывного действия при низком давлении пара. Увлажненное зерно отволаживают в бункерах в течение нескольких часов. Такой способ обработки применяют в основном для пшеницы и кукурузы (табл. 34). Увлажненное зерно приобретает повышенную пластичность, меньше дробится при шелушении, вследствие увлажнения наружные оболочки частично отслаиваются и легко отделяются.
Таблица 34. Режимы гидротермической обработки
пшеницы и кукурузы
Культура |
Влажность зерна после увлажнения, % |
Длительность отволаживания, ч |
Пшеница |
14,5…15,0 |
0,5…2,0 |
Кукуруза* |
15,0…16,0 |
2,0…3,0 |
Кукуруза** |
22,0…22,0 |
0,3…0,5 |
* При производстве шлифованной крупы.
** При производстве крупы для хлопьев и палочек.
Этот способ применяют и при подготовке зерна овса. Зерно увлажняют до влажности 16...18 % и отволаживают в течение 8 ч. Однако такой способ может быть использован при условии последующего шелушения зерна в центробежных шелушителях (шелушение однократным ударом).
Перспективы применения ГТО для других культур Проведенные в последние годы работы во ВНИИЗ и МТИПП показали возможность использования различных вариантов обработки для ячменя. Эффективен способ, включающий пропаривание зерна при давлении пара 0,15...0,20 МПа в течение 3...4 мин с последующей сушкой и охлаждением. Также представляет интерес увлажнение зерна на 1,0...1,5 % с отволаживанием в течение 8...10 мин.
Не получила распространения гидротермическая обработка проса. Основные причины этого заключаются в относительно невысокой ее эффективности, а главным образом в наличии в просе испорченных зерен. Испорченные зерна проса имеют меньшую прочность и частично разрушаются при шелушении и шлифовании. После же обработки они упрочняются, разрушаются мало и в большом количестве попадают в крупу, ухудшая ее качество.
Особо следует остановиться на гидротермической обработке риса. В настоящее время при его переработке получают 10...15 % дробленой крупы, имеющей низкие потребительские свойства. Повысить выход целой крупы возможно, используя гидротермическую обработку. Ее довольно широко применяют в зарубежной практике. Считают, что около 20 % всего риса перерабатывают с использованием разных способов такой обработки.
Однако при гидротермической обработке возникают определенные сложности: пожелтение ядра и увлажнение зерна до влажности 30.,.32 %. Такая конечная влажность зерна способствует упрочению ядра при тепловой обработке риса. Ядро риса при увлажнении растрескивается, и эти трещины достаточно велики. Тепловая обработка трещиноватого ядра не приводит к положительным результатам. В то же время повышение влажности зерна до 30 % и выше вызывает набухание полимеров ядра и соединение трещин. Дальнейшая тепловая обработка приводит к «склеиванию» трещин вследствие клейстеризации крахмала.
Традиционным долгое время считался способ, включающий длительное замачивание зерна в холодной или горячей воде до влажности 30...35 %, затем его пропаривание при различном давлении пара и разной длительности, сушка до влажности 14...15 %. Этот способ вызывает значительное потемнение ядра, а также часто его неодинаковую окраску.
Позднее был предложен способ, в котором пропаривание было заменено обработкой зерна в горячей воде (температура 70...75 °С) под избыточным давлением воздуха до 0,6 МПа. При этом потемнение ядра меньше, цвет его более равномерен. Однако как в первом, так и во втором случае процесс сушки весьма громоздок и сложен.
Предложено процесс тепловой обработки зерна совместить с сушкой, для чего на первом этапе применяют агент сушки температурой 180...200 °С При снятии влаги с 30 до 20 % агентом сушки происходит сильный нагрев зерна, вызывающий клейстеризацию крахмала и упрочение ядра. Затем зерно сушат до влажности 14...15 % при температуре 50...70 °С. Такой способ наиболее перспективен, так как по сравнению с первыми двумя он более экономичен и прост.
Гидротермическая обработка риса повышает пищевую ценность крупы, так как в результате миграции из наружных слоев в центральные увеличивается содержание витаминов и других биологически активных веществ.