Курс лекций по "Технология"

      Подготовка  зерна к помолу

      Подготовка  зерна начинается с формирования помольной партии зерна в зависимости от целевого назначения получаемой муки. Зерно из различных бункеров смешивается шнеком и пневмотранспортом подается на автовесы.  
      Первичную очистку зерна от примесей осуществляют на воздушно-ситовых сепараторах, на которых примеси легче, крупнее и мельче зерна отделяются просеиванием через сита и продуванием потоком воздуха.  
      Металлические примеси, попавшие в зерно случайно или образовавшиеся за счет истирания металлических частей машин, удаляются на магнитных сепараторах.  
      Обработка на камнеотборочной машине для отделения минеральной примеси.  
     Отделение семян дикорастущих растений проводят на триерах - овсюго- и куколе-отборочных машинах.

      Куколь - ядовитый сорняк, содержание которого в зерне до очистки должно быть не более 0,5 %, перед помолом - не более 0,1 %. Куколь отделяют на вертикально поставленных ситах с полусферическими или карманообразными отверстиями. В результате кругового движения сит короткие зерна попадают в карманы и выносятся из зерновой массы; удаляется до 75 % семян.

      Овсюг - сорняк, повышающий зольность смеси; отделяется на ситах с продолговатыми отверстиями, длина которых больше, чем у всех зерновых культур, а ширина сопоставима с шириной зерна основной культуры; удаляется на 65 %.

      Зерно подвергается магнитной очистке.

      Обработка поверхности зерна производится на обоечной машине, при этом удаляются пыль, грязь, частично бородка и оболочка. В основе процесса лежит энергичное механическое воздействие на зерно, а также трение зерен друг о друга и о поверхность рабочих органов машины. В зависимости от поверхности рабочего цилиндра различают "мягкую обойку" - стальной цилиндр и "жесткую обойку" - цилиндр из образивного материала.

      Образовавшиеся  пылевидные частицы отвеиваются потоком воздуха -  
пневмоаспирация с одновременным подъемом зерна и примесей вверх.  
     Электромагнитные примеси отделяются магнитным сепаратором.  
      Зерно, предназначенное для получения сортовой муки, подвергается мойке. При мойке рабочие органы машины интенсивно перемешивают зерновую массу: минеральные примеси осаждаются на дно ванны; легкие всплывают, удаляясь потоком воды. Продолжительность мойки - 3-5 с; при этом эффективно очищается поверхность зерна, не нарушая целостности оболочек; зольность снижается на 0,01-0,03 %; влажность увеличивается на 2,0-3,5 %; минеральная примесь удаляется полностью; количество микроорганизмов на поверхности зерна снижается в 4-5 раз.

      С целью направленного изменения  технологических свойств зерна и создания оптимальных условий переработки его в муку проводят его увлажнение и отволаживание (кондиционирование). Кондиционируют зерно сразу после мойки. Режим процесса определяется температурой помещения и стекловидностью эндосперма: в эндосперм стекловидного зерна влага проникает медленнее, поэтому его отволаживают дольше. Применяют холодное кондиционирование: при температуре 18-20 градусов 3-16 ч; горячее: 40-55 градусов 1-5 ч и  
скоростное после предварительной обработки паром.

      В процессе кондиционирования оболочки зерна становятся эластичными, легче отделяются от зерна, меньше измельчаются при помоле. В зерне под действием воды и ферментов протекают сложные структурно-механические и биохимические процессы, позволяющие увеличить выход муки высших сортов и улучшить ее хлебопекарные достоинства. Образование микротрещин снижает плотность и твердость зерна, облегчает его разрушение при размоле и способствует получению более однородной муки по размеру частиц. Происходит перераспределение от наружных слоев к центру витаминов, что улучшает пищевую ценность муки. Биохимические изменения приводят к некоторому осветлению муки, увеличивают количество и улучшают качество клейковины. В результате объемный выход хлеба увеличивается на 8-15 %, мякиш становится более светлым, лучше и равномернее разрыхленным, улучшается его вкус и аромат.  
       После кондиционирования зерно обрабатывается на обоечной машине с образивным цилиндром, подвергается пневмоаспирации, сепарации на зерновых сепараторах с целью калибровки зерна, обработке на щеточной машине.  
      Образовавшиеся при этом пылевидные частицы отделяются аспирированием, а зерно повторно увлажняется для придания эластичности оболочкам, что способствует их более полному удалению при размоле и препятствует попаданию в муку. При отволаживании следует учитывать, что в процессе получения муки теряется около 0,5 % влаги, которую нужно компенсировать дополнительным увлажнением зерна.

      Подготовленное  зерно взвешивается и направляется в размольное отделение.  
      При подготовке зерна к обойному помолу исключается мойка зерна как дорогостоящая операция за счет большого расхода воды.

      Контроль  качества подготовки зерна к помолу при передаче его в размольное отделение проводит лаборатория мелькомбината. При этом определяется содержание сорной примеси, которое не должно превышать 0,4 %; предельно допустимое количество вредной примеси 0,05 %, в том числе семян вязеля и горчака 0,04 %. Не допускается присутствие минеральной примеси, гелиотропа опушенноплодного, триходесмы седой. Зерновая примесь удаляется труднее, чем сорная, и оказывает меньшее отрицательное влияние при помоле зерна. В зерне пшеницы и тритикале допускается зерновой примеси не более 4 %, в том числе проросшего зерна не более 3 %; в зерне ржи содержание зерновой примеси не более 3 %.  

      Размол  зерна и получение  муки

      Возможность получения сортовой муки, состоящей  практически из одного эндосперма, обусловлена различными структурно-механическими свойствами составных частей зерна. Механическая прочность оболочек в 12-20 раз больше, чем эндосперма; при кондиционировании эти отличия существенно увеличиваются. Основными принципами, положенными в основу измельчения зерна и работы измельчающих машин, являются сжатие и сдвиг.

      Для первичного дробления зерна используют вальцевые станки, рабочими органами которых являются два чугунных вальца, вращающиеся навстречу друг другу с разной скоростью. Поверхность вальцов может быть рифленой, гладкой, шероховатой в зависимости от места и роли вальцевого станка в технологическом процессе. Расстояние между вальцами также меняется в зависимости от этапа помола: на первом станке, на который подается целое зерно, оно максимально; затем постепенно уменьшается; глубина рифлей также уменьшается от первой системы к последней. Зерно, попадая в зазор между вальцами, дробится на частицы различной крупности.

      После каждого вальцевого станка продукты измельчения просеиваются на рассевах. Рассев представляет собой собранный в корпусе набор сит, осуществляющий сортировку продуктов измельчения по крупности. В одном рассеве собраны 16-22 сита, размер ячеек которых уменьшается сверху вниз. Нижнее сито служит для выделения муки.

      Вальцевый станок и обслуживающий его рассев называют системой. Системы с рифлеными вальцами служат для грубого дробления зерна и превращения его в крупку; их называют драными (крупочными). Вальцы с шероховатой и гладкой поверхностью предназначены для растирания крупок в муку. Крупка, состоящая из чистого эндосперма, превращается в муку на размольных системах. Если же крупка образована оболочкой с прилегающим к ней участком эндосперма (пестрая крупка, сростки), то ее измельчают на шлифовочных системах, стараясь раздробить эндосперм и сохранить целостность оболочек.  
     Получаемые на рассевах продукты дробления зерна достаточно однородны по размерам, но отличаются по добротности - содержанию чистого эндосперма. Их подвергают дополнительной сортировке по плотности на ситовеечных машинах - процесс обогащения крупок. Если смесь частиц встряхивать с одновременным продуванием воздуха, то произойдет расслоение смеси по плотности частиц, а наиболее легкие будут витать над смесью. При этом тяжелые объемные крупки преодолевают сопротивление потока воздуха и проходят сквозь сито, более легкие идут сходом, а самые легкие отделяются в виде относов. Наиболее тяжелые крупки состоят практически из одного эндосперма, средние содержат его меньше, а в легких находится большое количество оболочек. Продукты, богатые эндоспермом, направляются на размольные системы; богатые оболочками - на шлифовочные системы, а затем на вымольные. Продукты измельчения разделяются по крупности и добротности и вновь направляются на соответствующие системы. Наиболее мелкие частицы отбираются в виде муки.  
 

      Лекция 14.

      Простой повторительный помол    

      Используется  для получения ржаной, пшеничной и ржано-пшеничной обойной муки. Выполняется на 3-4 драных системах. В процессе помола получают 95 % ржаной муки и 2 % отрубей или 96 % пшеничной муки и 1 % отрубей.  

      Сложный повторительный помол  без обогащения крупок

      Используют  при помоле зерна ржи в сортовую (сеяную и обдирную) и тритикале в обдирную муку. Применяют односортный помол с выходом 87 % обдирной муки; односортный помол ржи с выходом 63 % сеяной муки; двухсортный помол с выходом 15-30 % сеяной муки и 50-65 % обдирной, общий выход муки 80 %. Схема помола:  

      Технологическая схема односортного помола включает 4-5 драных систем и 1-2 размольные системы; основное количество муки извлекается в драном процессе.  
      При двухсортном помоле задействовано 5 драных и 3 размольных системы: сеяная мука отбирается с первых трех драных и двух размольных систем; контроль сеяной и обдирной муки ведется раздельно.  

      Сложный повторительный помол с сокращенным процессом

      обогащения  крупок

                 Используется для односортного помола пшеницы в муку 2 сорта с выходом 85 % или двухсортового помола с общим выходом муки 75 %, получая 55-60 % муки 1 сорта и 23-18 % муки 2 сорта. В технологическом процессе включено 5 драных систем, 5 размольных, 3 ситовеечных и 2 шлифовочных системы.  

      Сложный повторительный помол  с развитым процессом обогащения крупок    

        По этой схеме осуществляется  основная группа помолов в  мукомольной промышленности. Возможны следующие варианты помолов пшеницы: односортный в муку 1 сорта с выходом 72 %; двух- и трехсортовой с выходом хлебопекарной муки 75 и 78 %; помолы в макаронную муку с выходом от 72 до 78 %.

      В драном процессе необходимо провести предварительное измельчение зерна таким образом, чтобы превратить крахмалистый эндосперм в крупку и дунсты, сохранив оболочки в виде крупных частиц; включает 5 систем, причем 2, 3 и 4 разделены на крупные и мелкие. Общее извлечение продуктов в драном процессе около 80 %, в том числе не более 20 % муки. На первых трех драных системах извлекаются крупочные продукты с высоким содержанием эндосперма (продукты первого качества), на 4 и 5 - мелкая крупка и дунсты (высокозольные продукты второго качества).

      Извлеченную в драном процессе крупку направляют на ситовеечные машины для повышения ее добротности по чистому эндосперму. На обогащении крупок занято 9 ситовеечных систем. Основная масса крупок поступает далее на шлифовочные системы, а затем на повторное обогащение в ситовеечных машинах.  
     На шлифовочные системы поступает крупка, содержащая большое количество сростков. Шлифовочный процесс включает 4-5 систем, одна из которых выделена для шлифования сходовых продуктов. Задача шлифовочного процесса состоит в подготовке крупки к повторному обогащению в ситовеечных машинах и измельчению на размольных системах.

      Размольный  процесс заключается в интенсивном измельчении обогащенной мелкой крупки и дунстов в муку; включает 8-10 размольных и 1-2 сходовых системы. Основное количество муки получают в размольном процессе: при общем выходе муки 75 % около 69 % получают на размольных системах, 15 % на драных и шлифовочных.

      Формирование  сортов муки

      Извлеченные на отдельных технологических системах потоки муки отличаются по содержанию белка, клейковины, крахмала, зольных элементов, белизне и другим показателям. Эти потоки муки необходимо объединить так, чтобы получить заданные сорта муки со стандартными показателями качества. Возможны следующие варианты формирования сортов муки:  
           высший сорт - 1, 2, 3 размольные системы;

      1 сорт - 1, 2, 3 драные системы, 1, 2, 3, 4 шлифовочные  системы, 4, 5, 6 размольные системы, 1 сходовая система;

      2 сорт - с остальных систем;

      или высший сорт - 1, 2 размольные системы, 3-5 сортировочные системы;

      1 сорт - 1, 2, 6, 7 сортировочные системы, 1, 2, 3 шлифовочные системы, 1 сходовая система, 3, 4, 5 размольные системы;

      2 сорт - с остальных систем.

      Виды  помолов и базисные нормы выходов  муки

      Пшеничная мука