Технико-экономический анализ и принципы управления технологическим процессом производства муки

     Металломагнитные примеси, случайно попавшие в зерновую массу при уборке, а также кусочки металла от истирающихся частей машин удаляются по пути продвижения зерна несколько раз с помощью магнитных аппаратов. Немагнитные металлы могут быть отделены только при просеивании или мойке зерна.

     Обработка поверхности зерна проводится сухим и мокрым способами.

     Сухая обработка необходима для удаления с поверхности зерна минеральных загрязнений и микроорганизмов, бородки, а также небольшого легкого шелушения — надрыва и частичного удаления плодовой оболочки и зародыша. В основе этой операции лежит трение зерна о зерно, зерна о различные рабочие поверхности машин (абразивную, металлическую, щеточную). В результате троекратной сухой обработки зольность зерна снижается на 0,07 — 0,15%, а количество битых зерен не должно увеличиваться больше чем на 2%.

     Мойка в воде более эффективно очищает поверхность зерна, чем сухая обработка, однако она не нарушает целостности оболочек. Вода, проникая в мельчайшие складки покровов зерна, бородку и бороздку, смывает минеральные частицы и микроорганизмы. При мойке рабочие органы машины интенсивно перемешивают зерновую массу, тяжелые минеральные примеси оседают на дно моечной ванны, а легкие всплывают и удаляются потоком воды. Продолжительность мойки составляет 3 — 5 с, за это время зольность зерна снижается па 0,01 — 0,03%, влажность возрастает на 2,0 —3,5%, минеральная примесь удаляется полностью, количество микроорганизмов на поверхности снижается в 4 — 5 раз.

     Кондиционирование — гидротермическая обработка (увлажнение и отлежка) зерна. Это направленное изменение технологических свойств для создания оптимальных условий его переработки в муку. Кондиционирование проводят сразу после мойки. Длительность отлежки зависит от стекловидности эндосперма и температуры помещения. При комнатной температуре (холодное кондиционирование) отлежка длится от 3 до 16 ч, а при 40 — 55°С (горячее кондиционирование) ее продолжительность сокращается в 2 — 3 раза. В эндосперм стекловидного зерна вода проникает значительно медленнее, поэтому его кондиционирование длится дольше, чем мучнистого. При кондиционировании в зерне под действием воды и ферментов протекают сложные структурно-механические и биохимические изменения, позволяющие увеличить выход высокосортной муки и улучшить ее хлебопекарные свойства. Перераспределение воды с поверхности внутрь эндосперма влияет на физико-химические свойства биополимеров, вызывает повышение гибкости и подвижности боковых цепей их макромолекул. Благодаря расширению меж молекулярных промежутков, образованию микротрещин снижаются плотность и твердость зерна, что облегчает его разрушение при размоле и способствует получению муки, более однородной по крупности. Вместе с водой от наружных слоев к центру зерновки перераспределяются витамины. Их содержание в муке возрастает, что благоприятно сказывается на ее пищевой ценности. Биохимические изменения приводят к некоторому осветлению муки, увеличивают количество и улучшают качество клейковины.

      За I5 — 30 мин до размола зерно повторно увлажняют. Эта влага поглощается только оболочками, придает им эластичность, увеличивает сопротивляемость дроблению, что позволяет легче и полнее удалять их при получении сортовой муки.

     Контроль качества подготовки зерна к помолу при передаче его в размольное отделение производит лаборатория мукомольного завода. Остаточное количество сорной примеси не должно превышать 0,4%, в том числе куколя - не более 0,1%. Предельно допустимое количество вредной примеси — 0,05%, в том числе семян горчака и вязеля — до 0,04 %.

     Не допускается присутствие гелиотропа опушенноплодного, триходесмы седой, минеральной примеси.

     Зерновая примесь оказывает меньшое отрицательное влияние и удаляется труднее, чем сорная.

     В пшенице и тритикале количество ячменя, ржи и проросших зерен основной культуры в сумме не должно превышать 4%, из них проросших зерен - не более 3%. Во ржи присутствие ячменя, здорового и проросшего, а также проросших зерен ржи в сумме допускается не более 3 %.

     Размол зерна производят на вальцовых станках. Основной частью станка являются два чугунных пальца с рифленой поверхностью. Зерно, попадая в зазор между пальцами, режется и раскалывается. Возле каждого вальцового станка ставятся просеивающие машины (рассевы), на которых дробленое зерно сортируют по крупности. Вальцовый станок вместе с рассевом называется размольной системой.

     Помол. Помол зерна может быть разовым и повторительным. При разовом помоле зерно один раз пропускают через размольную систему, при повторительных – зерно измельчают последовательно на нескольких системах. После каждого прохода через вальцы из измельченных продуктов отсеивают муку, а более крупные частицы, не прошедшие через верхние сита, поступают на измельчение на следующий вальцовый станок. Повторительные помолы подразделяют на простые и сортовые.

     Простым (обойным) помолом получают муку обойную ржаную и пшеничную. Простой помол проводится на четырех системах, муку с разных систем смешивают вместе. Эти помолы могут быть без отбора отрубей (обойный помол ржи или пшеницы) или с отбором отрубей 1 - 2% (бдирный помол ржи). Выход муки пшеничной обойной составляет 96%, ржаной обойной – 95%. Влажность муки должна быть не более 15%, зольность – 1,97%.

Выход муки – количество муки, выраженное в процентах к массе перерабатываемого зерна.

     При сортовом помоле зерно дробят на крупку и сортируют по крупности (размеру) и качеству (белая, пестрая, темная). Рассортированные крупки измельчают на нескольких последовательных системах до получения муки определенной крупности. Смешивая муку определенных систем, получают различные сорта муки, а помолы подразделяют на одно-, двух- и трехсортные.

     Односортные помолы вырабатывают муку 1-го или 2-го сорта; выход муки 1-го сорта – 72%, 2-го – 85%.

     Двухсортными помолами можно одновременно получить муку 1-го и 2-го сортов; выход муки 1-го сорта – 40 – 50%, а 2-го – 28 – 38%. Общий выход муки при этих двухсортных помолах составляет 78%.

     Трехсортными помолами вырабатывают муку высшего сорта, или крупчатку, 1-го и 2-го сортов. Общий выход муки при трехсортных помолах составляет 78%, при этом выход муки может быть, например, таким: 0 – 10% или 0 – 25% муки высшего сорта; 40 – 45% (10 – 50% или 25 – 65%) муки 1-го сорта и 13 – 28% (65 – 78% или 50 – 78%) муки 2-го сорта. Существуют и другие схемы двух- и трехсортных помолов пшеницы с общим выходом муки 75%.

     Процесс формирования товарных сортов существенно влияет на качество и свойства муки.

     После размола мука должна отлежаться не менее 15 дней, тогда она становится более сильной, меняются ее влажность, цвет, повышается кислотность. Хлеб из свежей муки получается низкого качества с пониженным объемом. Образующиеся в результате гидролитического расщепления жиров насыщенные жирные кислоты изменяют физические свойства клейковины, укрепляют ее. Этот процесс называется созреванием.

     Вторичные продукты переработка зерна — зародыш и отруби, отделяемые при сортовых помолах, можно использовать для изготовления диетических продуктов, переработка зерна при этом станет безотходной.

4.Управление качеством продукции.

     Качество муки определяют органолептическими (цвет, запах, вкус) и физико-химическими (влажность, зольность, крупность помола, количество и качество клейковины пшеничной муки, содержание примесей и зараженность амбарными вредителями) показателями.

     Органолептичёская оценка муки производится товароведом в первую очередь. Если мука по запаху, вкусу или цвету не удовлетворяет требованиям стандарта, то она не подлежит пищевому использованию и дальнейшая оценка ее соответственно не производится.

     Запах и вкус. Пшеничной муки хорошего качества слабо выражены, но специфичны для культуры. Следует отметить, что ароматические вещества зерна и муки пока мало изучены. В образовании аромата и вкуса свежей муки принимают участие присутствующие в ней растворимые углеводы, свободные аминокислоты и органические кислоты.

      Запах и вкус свежей ржаной муки имеет приятный, свойственный ржи запах и сладковатый вкус.

     Кроме того, при оценке муки устанавливают отсутствие при разжевывании хруста на зубах.

     Цвет муки является показателем ее свежести и сортности. Чем выше сорт муки, тем она светлее, так как содержит меньше оболочек зерна (отрубей).

     Цвет муки разных сортов должен отвечать требованиям стандартов. Так, цвет пшеничной муки:

     - крупчатка должна иметь белый  или кремовый с желтоватым  оттенком цвет;

• высший сорт — белый или белым с кремовым оттенком;
• 1-й сорт —белый или кремовый с желтоватым оттенком;
• 2-й — белый с желтоватым или сероватым оттенком;
• 2-й сорт из твердой пшеницы - кремовый с желтым оттенком;
• обойная — белый с желтоватым или сероватым оттенком и хорошо заметными отрубистыми частицами.

      Цвет сортов ржаной муки:

• сеяной – белый;
• обдирной – серовато-белый;
• обойной – серовато-белый с заметными частицами оболочек зерна.

     Характерной особенностью ржаной муки является ее способность в процессе приготовления хлеба к потемнению. Это обусловлено наличием в периферических частях зерновки ржи активной полифенолоксидазы (тирозиназы) и тирозина. Именно поэтому мякиш ржаного хлеба всегда темный. Получаемая преимущественно из эндосперма сеяная мука дает хлеб с более светлым мякишем.

     Цвет муки в существенной степени зависит от ее выхода. Чем больше измельченных оболочек попадает в нее, тем она темнее. Это дает возможность быстро определять сорт муки, сравнивая ее с эталонами-образцами определенного сорта. Однако такое установление сорта дает лишь приблизительный результат, так как, кроме присутствия оболочек, на цвет муки влияет много других факторов. Среди них важное значение имеют природные особенности зерна: содержание пигментов, стекловидность эндосперма и даже состав минеральных веществ. Кроме того, для зрительного восприятия цвета определенное значение имеют степень измельчения муки и ее влажность. Одновременно определяют крупность муки.

     Крупность помола имеет важное значение, как для пшеничной, так и для ржаной муки. Чрезмерно крупная мука кажется более темной, она обладает пониженной водопоглотительной способностью, замедленным образованием теста и дает хлеб недостаточного объема, с грубой толстостенной пористостью мякиша, иногда с бледной коркой. Из излишне измельченной (перетертой) муки хлеб получается быстро черствеющим, пониженного объема, с темной коркой и мякишем, а половые изделия расплывшейся формы. В хлебопечении ценится мука, однородная по размерам образующих ее частиц. Оптимальная крупность их в определенной степени связана с качеством клейковины и размерами крахмальных зерен. Мука с сильной клейковиной должна быть несколько мельче, чем со слабой.

     Крупность муки определяют просеиванием ее на шелковых или капроновых ситах, размер отверстий которых установлен стандартом в зависимости от сорта.

     Зольность муки является основным показателем ее сорта. Минеральные элементы сосредоточены в основном в оболочках и зародыше, поэтому, чем лучше они отделены, тем зольность муки меньше.

     Нормы зольности хлебопекарной пшеничной муки (в %, не более): крупчатки 0.60; высшего сорта — 0,55; 1-го - 0,75; 2-го — 1,25; 2-го из твердой пшеницы - 1,75; обойной — 1,90.

     Зольность ржаной муки установлена в следующих пределах (в % на сухое вещество); сеяной - 0,75; обдирной — 1,45; обойной — 2,00.

     Содержание металлопримесей в муке не должно превышать 3 лг на 1 кг. Размер металлической частички в наибольшем измерении допускается не более 0,3 мм. Металлические примеси могут остаться при недостаточно тщательной очистке муки на магнитных аппаратах перед ее фасовкой. Масса частичек руды и шлака не должна быть более 0,4 мг.

     Влажность муки не должна превышать 15%. Влага не только имеет решающее значение при хранении муки, но и оказывает влияние на выход хлеба. Повышение влажности на 1% снижает выход хлеба примерно на 1,5%. Следует отметить, что ржаная мука характеризуется повышенной (по сравнению с пшеничной мукой) гигроскопичностью. 

       Зараженность амбарными вредителями муки не допускается. При обнаружении признаков присутствия любых вредителей мука должна быть изъята из реализации.

5.Обеспечение гибкости производства.

     При крупных поставках зерна и объемах производства муки предприятию гораздо легче обеспечить истинную стабильность качества продукции, ту самую стабильность, которая и есть показатель класса. Квалифицированное составление помольных партий позволяет учесть и скомпенсировать неизбежные отклонения в качестве зерна, поступившего от разных поставщиков, и получать на выходе муку со стабильным качеством, полностью соответствующую стандартам. Плюс крупного производства - гибкая ценовая политика, возможность маневра на рынке поставщиков, что, в свою очередь, ведет к ценовой стабильности и надежности положения на рынке потребителей.