На нашем интернет портале море информации по пищевой
и перерабатывающей промышленности, АПК и пищевой тематике
» » Гидротермическая обработка зерна

Гидротермическая обработка зерна

Гидротермическая обработка (ГТО) на зерноперерабатывающих предприятиях служит основой подготовки зерна и направлена на изменение его технологических свойств для создания оптимальных условий его переработки в готовый продукт. При такой обработке изменяются также биохимические свойства зерна.

На мини-мельнице ГТО направлена на повышение эластичности оболочек и на ослабление связи между оболочками и эндоспермом. В результате такого технологического приема облегчается отделение оболочек от зерна при незначительных потерях эндосперма, что способствует увеличению выхода муки высоких сортов. Например, при правильно выбранных режимах ГТО пшеницы снижается зольность муки высоких сортов, выход муки увеличивается на 1-2% и больше.

На мукомольных заводах нашей страны применяют в основном один метод ГТО — холодное кондиционирование. В этом случае зерно увлажняется водой и выдерживается (отволаживается) в бункерах в течение определенного времени для изменения его структурно-механических и биохимических свойств. При высокой стекловидности пшеницы рекомендовано двукратное увлажнение и отволаживание.

Режимы кондиционирования устанавливают в зависимости от типа пшеницы, стекловидности (одного из главных показателей выбора ГТО), влажности исходного зерна и др. Например, при подготовке к сортовому помолу продолжительность основного отволаживания зерна пшеницы рекомендуется от 4 до 23 ч, верхние значения для зерна стекловидностью свыше 60%, нижние — стекловидностыо до 40% (табл. 1). Особенность холодного кондиционирования зерна ржи заключается в снижении величины увлажнения и времени отволаживания, что связано, прежде всего, с повышенной вязкостью эндосперма у ржи и трудностью отделения оболочек.

Таблица 1 - Ориентировочные режимы холодного кондиционирования пшеницы при сортовых хлебопекарных помолах

 

Тип пшеницы

Стекловидность,

%

Продолжительность отволаживания, час

Рекомендуемая влажность зерна на I драной системе, %

I

менее 40

от 4 до 8

14,5-15,0

от 40 до 60

от 6 до 12

15,0-15,5

 

более 60

от 10 до 16

15,5-16,0

III

менее 40

от 4 до 6

14,0-14,5

 

от 40 до 60

от 6 до Ю

14,5-15,0

 

более 60

от 8 до 12

15,0-15,5

IV

менее 40

от 6 до f 0

15,0-15,5

 

от 40 до 60

от 10 до 16

15,5-16,0

 

более 60

от 16 до 24

16,0-16,5

Примечание:

Увлажнение и отволаживание пшеницы с исходной влажностью менее 12,0% рекомендуется осуществлять последовательно в два этапа, при этом соотношение величины приращения влаги и продолжительности отволаживания на первом и втором этапах ориентировочно должно составлять 3:1.

Перед I драной системой рекомендуется проводить увлажнение пшеницы на 0,3- 0,5 % с отволаживанием 0,3-0,5 час.

При обойных помолах пшеницы и ржи применяют только холодный способ кондиционирования зерна. Гидротермическая обработка позволяет направленно изменять исходные свойства зерна (физико-химические, структурно-механические, биохимические и др.). Благодаря воздействию влаги, температуры, а также отволаживанию снижается, например, стекловидность зерна пшеницы, повышается степень разрыхления эндосперма, под влиянием развивающихся биохимических процессов происходит перераспределение химических веществ по анатомическим частям зерна.

Общее для рассмотренных способов ГТО зерна пшеницы и ржи при сортовых помолах — обязательное увлажнение зерна и короткое его отволаживание (в течение 20-40 мин) перед подачей на размол. Это позволяет увлажнить только поверхностные слои зерна и облегчить отделение оболочек от эндосперма.

На эффективность гидротермической обработки влияют следующие основные факторы: величина увлажнения, температура, время отволаживания, условия и уровень применения которых составляет режим ГТО. Фактор увлажнения активизирует все сложные физико-биологические изменения в зерне, в результате которых улучшаются его технологические свойства. Температурный фактор способствует ускорению протекания процессов, изменению качества клейковины. Время отволаживания связано со скоростью перемещения влаги в зерне и протекания в нем различных процессов. Эффективность в значительной мере зависит от технологических свойств зерна, так как его индивидуальные особенности оказывают важное влияние на выбор оптимальных режимов гидротермической обработки.

Практикуемое на некоторых предприятиях увлажнение холодного зерна в зимнее время года теплой водой не может быть признано целесообразным, так как эффект от такого увлажнения в смысле скорости перемещения влаги в зерне, а следовательно, и сокращения времени отволаживания очень незначительный. Наряду с этим при низкой температуре зерна вода на его поверхности замерзает еще до того, как она проникнет внутрь зерна. Этим можно объяснить случаи ухудшения качества и уменьшения выхода муки при работе в зимнее время. При обработке холодного зерна нагретой водой оболочки остаются хрупкими.

Предварительный подогрев зерна в зимнее время осуществляется в следующем порядке.

Зерно, прежде чем подвергнуть отволаживанию, должно со склада поступить в черные закрома, которые установлены перед мельницей.

Зерно с подпором из черных закромов равномерно поступает на специальную машину БПЗ, где происходит его нагревание. Машины подобного типа подогревают зерновую массу с минимальной температуры -5°С до +15°С.

Зерно, опускаясь под действием собственной массы, обтекает овальные горячие трубы радиаторов и при соприкосновении с ними нагревается. Для направления движения зерна служат скаты, расположенные вдоль шахты.

В летнее время черный закром можно использовать для отволаживания на первом этапе.

Изменение технологических характеристик зерна происходит наиболее интенсивно в области температур от 2 до 15°С. Начиная с температуры 18-22°С, они становятся более стабильными и дальнейшее повышение температуры (в пределах до 30°С) не приводит к дальнейшему изменению этих показателей.

С понижением температуры увеличивается хрупкость оболочек, наблюдается так называемая хладноломкость, цвет муки ухудшается, зольность увеличивается.

При размоле зерна с пониженной температурой также снижается выход муки высоких сортов, а именно, 1 сорта и высшего.

Выход муки определяется степенью связи оболочек с эндоспермом и, наряду с этим, степенью их измельчения.

При нагреве влажного зерна до температуры 45-50°С в нем развивается ползучесть, главным образом, за счет оболочек, что и способствует улучшению качества муки, увеличению выхода и снижению расхода энергии.

В результате исследований установлено, что увлажнение зерна обязательно связано с образованием микротрещин в его эндосперме, посредством которых он необратимо разрушается. Процесс образования трещин развивается с переменной интенсивностью, появление первых трещин в эндосперме зерна пшеницы зарегистрировано через 0,5 ч, к 8-12 ч их образование прекращается. В дальнейшем происходит смыкание наиболее тонких микротрещин и частичное восстановление исходной структуры.

Наиболее интенсивное образование микротрещин в эндосперме пшеницы наблюдается при увлажнении до 14,0-16,5%, при 17,5% образование микротрещин не зарегистрировано.

Зольность высшего и первого сортов вначале снижается, достигая минимума при влажности 14,5-15,5%, а затем остается без изменений.

При холодном кондиционировании зольность общей муки в функции времени изображается в виде кривой, снижающейся от t=2,0 час до точки t=8,0 час, после чего переходит на прямую, параллельную оси абсцисс.

Необходимо отметить, что наиболее заметно зольность муки снижается при отволаживании от 2,0 до 6,0 час, а при отволаживании свыше 6,0 час менее заметно.

Цвет муки изменяется по таким же закономерностям, что и зольность.

    • Комбинированная моечная машина ЗКМ-10
      Комбинированная моечная машина ЗКМ-10
      22-11-2017
      Принципиальной отличительной особенностью машины является применение гидродинамического преобразователя, где кинетическая энергия вызывает колебательное движение воды
  • Похожие материалы