Практическая работа 7
ПРОИЗВОДСТВО
МУКИ И КРУПЫ
Цель: сформировать представление о видах
помола и технологических процессах происходящих при производстве муки и
крупы
План
1.
Виды
помолов, ассортимент и выход муки.
2.
Пищевая
ценность и требования к качеству муки
3.
Производство
муки
4.
Производство
крупы
1 Виды помолов, ассортимент и выход
муки. Мука — ценный
пищевой продукт, получаемый в результате измельчения зерна различных культур.
Вид муки определяется культурой, из которой она получена. Наибольшее значение
имеет пшеничная хлебопекарная и макаронная мука. Мука получается в результате
помола — совокупности процессов и операций, проводимых с зерном, и образующимися
при его измельчении промежуточными продуктами.
Все помолы подразделяют на разовые и
повторительные. Разовые названы так потому, что зерно превращается в муку после
однократного его пропуска через измельчающую машину (жерновые постава и
молотковые дробилки). При разовых помолах вырабатывают обойную муку (без
просеивания оболочек) установленного выхода и серую сеяную муку с отсеиванием на
густых ситах.
В современном мукомолье применяются
только повторительные помолы, при которых мука получается за несколько пропусков
через измельчающие и сортирующие машины. Последовательные воздействия на зерно
обеспечивают постепенное измельчение, при котором более хрупкий, чем оболочки,
эндосперм скорее превращается в муку. Таким образом, принцип переработки зерна в
муку заключается в
многократном избирательном измельчении эндосперма и
сортировании продуктов измельчения после каждого его этапа с постепенным
извлечением муки и отделением оболочек (отрубей).
Вырабатывают следующие сорта
пшеничной хлебопекарной муки: высшего, первого, второго сортов и обойная (без
просеивания оболочек зерна, получаемая в результате простого помола). Сорт муки
определяется количественным соотношением содержащихся в нем анатомических частей
зерна. Это значит, что при сортовых помолах мука высшего сорта вырабатывается из
центральной части эндосперма зерна пшеницы, мука первого сорта — из середины, а
мука второго сор-
та — из периферийной части.
В зависимости от количества
получаемых сортов муки сортовые помолы бывают односортные, двухсортные и
трехсортные. Для каждого помола и сорта муки установлен определенный выход муки
(в процентах от массы переработанного зерна). Существуют следующие выходы
пшеничной муки: обойная — 96 %, второго сорта (односортная) — 85 %,
первого сорта (односортная) — 72 %, двух- и трехсортная — 75 и
78 %.
2 Пищевая ценность и требования к
качеству муки. В
связи с тем что мука разных сортов выделяется из различных частей зерна, она
отличается по химическому составу, биологической ценности, питательности и
усвояемости. Мука обойная и второго сорта содержит больше белков, жиров,
клетчатки, минеральных (зольных) веществ и витаминов и поэтому имеет более
высокую биологическую ценность. Однако усвояемость и энергетическая ценность
муки высшего и первого сортов значительно выше, ее средняя калорийность
составляет 1372 кДж, или 325 ккал на 100 г.
Качество муки всех выходов и сортов
нормируется стандартом и характеризуется довольно большим числом показателей,
которые разделяют на две группы: 1) не зависящие от выхода и сорта муки, т. е.
по ним к муке предъявляют единые требования; 2) нормируемые неодинаково для муки
разных выходов и сортов.
Важнейшие показатели качества первой
группы приведены ниже.
Свежесть. Свежая мука должна обладать слабым
специфическим мучным запахом и пресным вкусом. Все посторонние запахи и привкусы
свидетельствуют о некондиционности продукта.
Хруст. Недопустимый дефект, ощущаемый при
разжевывании муки и передающийся хлебу, свидетельствует о повышенном содержании
минеральных примесей и нарушении технологии помола.
Влажность. Не должна превышать 15 %. При
более высокой влажности мука плохо хранится, легко прокисает, плесневеет и
самосогревается, при очень низкой влажности (9−11 %) быстро прогоркает при
высокой температуре хранения.
Зараженность вредителями хлебных
запасов. Не допускается. При
обнаружении любого из вредителей мука считается
нестандартной.
Вредные примеси. Допустимы в строго определенных
пределах (не более 0,05 %). Их определяют в зерне перед
размолом.
Металломагнитные
примеси. Допускается
их содержание не более 3 мг на 1 кг муки.
Показатели качества второй группы
характеризуются нижеприведенными данными.
Цвет. Мука высшего сорта имеет белый цвет
с кремовым оттенком, первого сорта — белый с желтоватым оттенком, второго сорта
— белый с сероватым оттенком, а обойная мука — коричневатый оттенок, с заметными
частицами оболочек зерна.
Зольность. У муки высшего сорта она не более
0,55 %, первого сорта — 0,75 %, второго сорта — 1,25 %, у обойной
муки — 2 %.
Содержание сырой
клейковины. Самое
высокое ее количество (1−2-я группы) в муке первого сорта (не ниже 25 %),
самое низкое — в обойной муке.
Крупность помола. Определяется путем просеивания муки
через сита определенных номеров. Чем выше сорт муки, тем из более равномерных и
мелких частиц она состоит.
3
Технологический процесс помола зерна в муку.
Помол зерна
осуществляют на
мукомольных предприятиях с разной производительностью: на заводах — до 500 т в
сутки, на мини-мельницах — до 1 т в час. На мукомольных заводах применяют
развернутые схемы сортового помола с развитым ситовеечным процессом, а на
мельницах сельского типа — чаще всего сокращенные схемы.
Подготовка зерна к
помолу. Для
получения нормированного выхода муки стандартного качества зерно перед помолом
подвергают очистке и кондиционированию.
Подготовительное (зерноочистительное)
отделение современных предприятий занимает примерно 1/3 всей производственной
площади. Зерно от сорной примеси очищают в сепараторах, триерах, аспираторах;
извлечение минеральной примеси (камни, галька и др.) осуществляется в
камнеотделительных машинах. Остаточное содержание сорной примеси не должно
превышать 0,4 %, а зерновой — 3 %.
Для отделения зародыша, бородки,
верхнего слоя плодовых оболочек, удаления пыли, снижения зольности и
обсемененности микро-
организмами проводят сухую обработку поверхности зерна.
Для этого его пропускают через обоечные (жесткие и мягкие) и щеточные машины.
Также в этих целях может проводиться мокрая обработка зерна путем его мойки в
моечных машинах.
Обязательно на мельзаводах проводится
комплекс ГТО (гидротермическая обработка), или кондиционирование зерна. Для
зерна пшеницы с высокой стекловидностью и упругой клейковиной технологически и
экономически эффективным является холодное кондиционирование, т. е. его
увлажнение холодной водой (18−20 оС) в шнеках интенсивного
увлажнения. Зерно, имеющее слабую клейковину, могут подвергать горячему или
скоростному кондиционированию, увлажняя его горячей водой или паром и нагревая
до 60 оС, затем охлаждая.
После увлажнения проводят
отволаживание (отлежку) зерна в специальных силосах в течение 8−24 ч, в
зависимости от исходной влажности и стекловидности. Эти приемы могут
повторять.
В результате
кондиционирования (увлажнения и отволаживания) повышается
влажность зерна до 15,5−16 %, улучшаются его
структурно-механические, физические и биохимические свойства, эндосперм
становится более хрупким, а оболочки — эластичными и прочными. В связи с
этим зерно лучше измельчается при помоле, оболочки легко отделяются от
эндосперма, образуя крупные отруби, на 20−30 % снижается расход
электроэнергии и износ мельничного оборудования, на 1,5−2 % увеличивается
выход муки, особенно высоких сортов. Таким образом, экономическая и
технологическая эффективность кондиционирования зерна довольно
высока.
Непосредственно перед помолом могут
проводить формирование помольных смесей,
смешивая зерно пшеницы разного качества. Это поз-
воляет стабилизировать качество зерна
(общая стекловидность —50−60 %, содержание клейковины — 23 %) для
правильного поддержания режимов и схем помола.
Технология
помола. Помол
начинается с драного процесса, в результате которого зерно постепенно
измельчается на промежуточные продукты — крупки и дунсты. Процесс осуществляется
на вальцовых станках, рабочими органами которых служит пара вальцов, вращающихся
с разными скоростями. В результате различных скоростей вращения и рифленой
поверхности вальцов зерно и продукты его измельчения, проходящие между ними,
раскалываются и дробятся. В драном процессе участвует несколько вальцовых
систем.
Для разделения по крупности
(сортировки по размерам) крупки и дунсты направляют в просеивающие машины —
рассевы. Каждый рассев представляет собой шкаф, разделенный на несколько секций,
состоящих из набора ситовых рам с разными размерами отверстий и сборных днищ и
оборудованных каналами для выпуска продуктов. После каждой драной системы
установлен свой рассев. Верхние сходы с рассева, не просеявшиеся через наиболее
крупные сита, направляются на следующие драные системы для дальнейшего
измельчения. Проход через более мелкие сита отсортировывается в виде муки,
мелкой, средней и крупной крупок, мягкого и жесткого дунста. Каждый продукт
после сортировки по размерам обрабатывается по разным
схемам.
После рассевов крупки при развитых
схемах помола поступают в ситовеечные машины, сортирующие их по качеству
(добротности) и размеру. Этот процесс называется обогащением крупок, он
позволяет увеличить выход муки высшего сорта при сортовых помолах.
Сито-
веечные машины сортируют продукты с помощью установленных в 2−3 яруса
ситовых рам с возвратно-поступательным движением и потока воздуха, проходящего
через сита. Создается псевдоожиженный слой крупок, находящихся во взвешенном
состоянии. Наиболее добротные мелкие крупки с пониженной зольностью (1-й
группы), содержащие в основном эндосперм, имеют высокую плотность и низкую
парусность. Они преодолевают сопротивление потока воздуха, быстро просеиваются
через сита и направляются в вальцовые станки, где домалываются в муку. Крупки с
частицами оболочки (сростки) имеют повышенную парусность. Они, как правило, идут
сходом с сит и направляются на драные системы для измельчения или в шлифовочные
вальцовые станки, оборудованные вальцами без рифлей. В них происходит процесс
обработки крупок с оболочками, который называется шлифовочным. После этого
значительно снижается зольность крупок, которые снова проходят сортировку перед
размолом.
После ситовеечных машин мелкие по
размеру добротные крупки (2−3 %) не домалывают в муку, а направляют в склад
готовой продукции и именуют манной крупой.
Отсортированные крупки и дунсты
домалывают в муку (с отсеиванием ее на рассевах) на вальцовых станках с
мелкорифлеными или микрошероховатыми вальцами. Этот процесс называется
размольным. При сортовых помолах работает несколько размольных систем (от 3 до
12). Вся полученная мука проходит через контрольные рассевы и поступает в
выбойное отделение мельницы. Отруби выделяются верхним сходом с рассевов
последних драных и размольных систем или на бичевых машинах для вымола
оболочек.
Хранение муки. Мука менее устойчивый продукт при
хранении, чем зерно. К положительным процессам, происходящим при хранении,
относится созревание муки — улучшение ее хлебопекарных свойств (улучшение
коллоидных свойств клейковины, побеление муки). Созревание интенсивно происходит
при температуре 20−30 оС и почти не проявляется при температуре,
близкой к 0 оС. Однако длительное хранение при высокой
температуре способствует перезреванию муки и активизации разнообразных
отрицательных процессов в ней. Среди них наблюдается окисление и разложение жира
— прогоркание муки. Деятельность различных групп микроорганизмов вызывает
прокисание, плесневение и даже самосогревание муки. Она становится непригодной
для хлебопечения и употребления. Не менее опасно и заражение муки вредителями
хлебных запасов.
Для сохранения муки в течение
нескольких месяцев необходим сухой, хорошо продезинфицированный склад, без
каких-либо запахов. Сухую муку укладывают на деревянные подтоварники в штабеля
высотой до 6−8 мешков, с оставлением отступов от стен и контрольных проходов.
Применяется и бестарное хранение муки в силосах. Для предотвращения ее
слеживания не реже одного раза в месяц необходимо менять местами нижние и
верхние мешки в штабеле и перегружать муку из одного силоса в
другой.
Чем ниже температура в складе, тем дольше мука
сохраняет свои
качества. Поэтому рекомендуемая
температура для хранения муки не должна превышать 8−10 оС. Очень
низкие температуры (около 0 оС) в меньшей степени приемлемы, так
как при этом создаются предпосылки для конденсата влаги. Относительная влажность
воздуха в хранилище не должна превышать 70 % во избежание увлажнения муки
водяными парами воздуха.
4 Производство
круп
Ассортимент и оценка качества
круп. Крупа — это
цельное, дробленое или расплющенное ядро зерна хлебных злаков, плодов гречихи и
семян гороха, освобожденное от неусваиваемых человеком частей (цветковых пленок,
плодовых и семенных оболочек). Крупа — энергетически ценный, высококалорийный
продукт питания (320−
350 ккал в 100 г). Зерно в крупы перерабатывают на
крупяных заводах или на предприятиях малой мощности, называемых
крупорушками.
Вырабатывают следующие виды и сорта
круп: из гречихи — ядрицу первого и второго сортов, продел (дробленое ядро); из
риса — рис шлифованный и полированный (высший, первый и второй сорта), дробленый
(сечка); из гороха — горох лущеный, полированный (целый и колотый); из проса —
пшено шлифованное (три сорта); из овса — недробленую, плющеную крупы,
хлопья и толокно; из ячменя — крупу перловую (шлифованную) пяти номеров и
ячневую трех номеров (дробленую); из твердой пшеницы — крупу «Полтавская» и
«Артек»; из кукурузы — крупу шлифованную пяти номеров, крупу для хлопьев
(крупную) и кукурузных палочек (мелкую).
Качество круп нормируется стандартами. К обязательным
показателям при оценке круп относятся органолептические: цвет, запах и вкус. В
крупах недопустимы вредители хлебных запасов. Влажность разных круп должна быть
в пределах 12−15,5 %. Строго нормируют количество примесей, особенно
вредных, испорченного и битого ядра, нешелушеных зерен, которые определяют
содержание доброкачественного ядра. От его содержания зависит товарный сорт
крупы. Определяются также кулинарные достоинства крупы: цвет, вкус и структура
сваренной каши, продолжительность варки и коэффициент разваримости, под которым
понимают отношение объема каши к объему крупы, взятой для
варки.
Общая технологическая схема производства
крупы. Технологический процесс
производства каждого вида крупы специфичен и имеет свои особенности. Поэтому
целесообразно рассмотреть общие технологические операции, которые проводятся при
переработке зерна в крупу.
Подготовка зерна к переработке. Перед переработкой в крупу зерно проходит подготовку,
включающую следующие операции:
— очистка от примесей на различных
машинах;
— удаление остей (у риса, овса, ячменя) на
шасталках (остеломателях);
— влаготепловая обработка, или пропаривание, —
увлажнение и нагрев водяным паром в пропаривателях периодического или
непрерыв-
ного действия, затем охлаждение в
охладительных колонках, кратко-временное отволаживание, при необходимости
просушивание; эти операции способствуют повышению прочности ядра и выхода крупы,
а также улучшению ее качества (переваримости, кулинарных достоинств) и продлению
сроков хранения;
— сортирование по крупности (выравнивание по
размерам) на крупосортировочных решетных сепараторах, где каждая фракция,
однородная по размерам, перерабатывается отдельно.
Технология переработки зерна в
крупу. Основной технологической
операцией является шелушение — процесс отделения пленок и оболочек (шелухи) от
ядра.
Для
шелушения зерна используют различные машины:
— обоечные, где действует принцип многократного
удара; применяются в основном для переработки ячменя, у зерна которого цветковые
пленки прочно срослись с плодовыми оболочками;
— шелушильные постава и машины
интенсивного шелушения, в которых используется принцип трения зерна между
подвижной и неподвижной поверхностями; используются для переработки различных
культур;
— вальцедековые станки,
работающие по принципу сжатия зерна и сдвига его цветковых пленок или плодовых
оболочек между вращаю-
щимся вальцом и неподвижной декой;
наиболее приемлемы для пере-
работки гречихи и проса;
— шелушители с резиновыми вальцами, на которых
происходит за-
метная деформация сдвига, обеспечивающая при этом мягкий
режим обработки; применяются для переработки риса.
Многие шелушильные машины оборудованы системой аспирации
для отвеивания шелухи. Если же такой системы нет, то после шелушения продукт с
этой целью пропускают через аспираторы и
пневмо-
сепараторы.
Определенную техническую сложность представляет процесс
разделения шелушеных и нешелушеных зерен. У гречихи эту операцию проводят на
решетных крупосортировочных машинах, на которых чистое ядро отделяют от зерна с
оболочками на решетах, используя их различия в размерах. А у риса, например,
шелушеное ядро и зерно с цветковыми пленками по размеру практически не
отличаются, поэтому их разделяют по плотности и степени упругости поверхности на
специальных падди-машинах. При необходимости шелушение повторяют для достижения
необходимого технологического эффекта.
После шелушения такая крупа, как ядрица (из гречихи),
уже готова к употреблению и дальнейшей обработки не требует. Для многих же
других видов круп проводится финишная обработка ядра для улучшения товарного
вида крупы и ее кулинарных достоинств (разваримости, усвояемости и
переваримости). Она заключается в шлифовании ядра для удаления остатков
цветковых пленок, плодовых и семенных оболочек, а также зародыша, при этом ядро
приобретает гладкую поверхность. Для некоторых видов и сортов круп (рис, горох)
применяют полирование, придающее крупе красивый вид (блестящую поверхность) и
однородность. Крупу, вырабатываемую из зерна многих культур, сортируют по
величине на несколько фракций (номеров). Также могут проводить дробление
(например, крупа «Артек» из пшеницы) или плющение (овсяные хлопья) ядра для
улучшения разваримости и усвояемости крупы.
Готовая крупа затаривается в мешки (по 50 и 25 кг) или
расфасовывается в мелкие пакеты. Правила ее хранения такие же, как и у
муки.
Контрольные
вопросы
1
Виды помолов, ассортимент муки ?
2
Пищевая ценность и требования к качеству муки?
3
Операции подготовки зерна к помолу?
4
Технология переработки зерна в крупу?