Производство муки, технология
Качество муки зависит от качества перерабатываемого зерна и технологии производства. Процесс производства складывается из двух этапов — подготовительного и непосредственного размола (помола) зерна.
На подготовительном этапе проводят очистку зерновой массы от примесей, ГТО зерна (только при сортовых помолах), составление помольной смеси (смешивание партий разного качества). ГТО зерна или его кондиционирование заключается в увлажнении зерна, тепловой обработке массы, отволаживании. В результате такой обработки ослабляются связи между оболочками и эндоспермом зерна, повышается эластичность оболочек, улучшаются мукомольные и хлебопекарные свойства зерна. Кондиционирование может быть горячим (40—50 °С) и холодным (при комнатной температуре). Зерно ржи при подготовке к помолу подвергают только холодному кондиционированию из-за более низкой температуры клейстеризации крахмала.
Перед поступлением зерна в размольное отделение лаборатория проводит контроль его качества: определяют содержание сорной и вредной примесей, органической примеси (основное проросшее зерно, зерна других культур), содержание сырой клейковины и влажности.
Размол зерна в муку состоит из собственно размола (дробления) и просеивания продуктов размола. Дробление осуществляют на вальцовых станках с рифленой, шероховатой или гладкой поверхностью. После каждого вальцового станка устанавливают рассев (набор сит разных размеров, расположенных друг под другом) для сортировки продукта размола по крупности частиц. Вальцовый станок вместе с рассевом образуют систему, которая может быть драной или размольной. Драная система (вальцы имеют рифленую поверхность) предназначена для дробления зерна в крупку. Размольная система (вальцы с гладкой поверхностью) предназначена для получения муки.
Помолом (размолом) принято называть совокупность связанных между собой в определенной последовательности операций по переработке зерна в муку. Помолы бывают разовые и повторительные.
При разовом помоле муку получают за один проход через размалывающую машину. Качество муки низкое — обойная пшеничная или ржаная с выходом 95—96,5%.
При повторительном помоле для получения муки зерно или продукты дробления пропускают неоднократно через драные и размольные машины. Повторительные помолы бывают простые и сложные. Простым повторительным помолом вырабатывают муку только одного сорта. Измельчение ведут на 3—4 системах. Эти помолы могут быть без отбора отрубей — обойный с выходом 95—96% обойной пшеничной или ржаной муки, с отбором отрубей — обдирный с выходом ржаной муки 87% и сеяный — 63%.
Сложный повторительный помол, который называют сортовым, состоит из пропускания зерна через драную систему, сортировку продуктов размола и их обогащения, а затем размола крупок на разных размольных системах. На первом этапе при сортовых помолах стремятся получить минимальное количество муки на драных системах. Продукты размола сортируют по крупности и плотности, обогащают на ситовейках, продувая воздух. В результате получают следующие фракции: крупку чистую (белую), состоящую из эндосперма; крупку пеструю (сростки), кусочки оболочки и эндосперма; дунсты — частицы крупнее муки, но мельче крупки; муку.
Лучшие по качеству крупки из центральной части эндосперма размалывают на первых трех размольных системах, получая муку высших сортов. Крупки из периферийных частей эндосперма хуже по качеству, их размалывают на последних размольных системах, получая муку низших сортов (1-го и 2-го). Пестрые крупки подвергают повторному дроблению, вновь просеивают и полученные продукты дробления размалывают в муку.
В общей сложности при сортовом помоле получают 16—22 потока муки разного качества, которые затем объединяют в один-три сорта в зависимости от сортового помола. Сортовые помолы могут быть односортными, двухсортными и трехсортными с различным выходом муки.
Для кондитерской промышленности вырабатывают муку с пониженным содержанием белка (8—10%), для чего отбирают соответствующие фракции. Высокобелковые фракции используют для обогащения хлебопекарной муки.
Макаронную муку получают при помолах твердой или мягкой высокостекловидной пшеницы двухсортным или односортным помолом. Макаронная мука бывает высшего (крупка) и 1-го (полукрупка) сортов.
Особенности производства ржаной муки. Зерно ржи более тонкое и длинное по сравнению с пшеницей, соответственно у него больше доля оболочек и алейронового слоя, которые при этом прочно связаны с эндоспермом. При дроблении зерна ржи образуются в основном сростки. Их сортируют только по крупности и размалывают на размольных системах каждую фракцию отдельно. При двухсортном помоле получают сеяную и обдирную муку, а при односортном — или сеяную, или обдирную.
Источник
Способ приготовления пшеничной муки
Владельцы патента RU 2354451:
Изобретение относится к способу приготовления пшеничной муки и, в особенности, манной крупы из твердых сортов пшеницы. Способ предусматривает увлажнение зерен таким количеством воды, при котором содержание влаги в зернах составляет от 15% до 16,5%, при одновременном воздействии на зерна вибрации с частотой в диапазоне от 50 до 300 Гц, обработку влажных зерен при помощи операции кондиционирования, обработку кондиционированных зерен при помощи операций шелушения для удаления наружных слоев отрубей и последующее размалывание кондиционированных и отшелушенных зерен. Способ по изобретению позволяет повысить выход помола с одновременным снижением производственного времени, а также получить манную крупу высокого качества. 3 з.п. ф-лы.
Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности.
В частности, изобретение относится к способу приготовления пшеничной муки и, в особенности, манной крупы из твердых сортов пшеницы (Triticum turgidum var. durum, Desf.).
Как известно, мука и манная крупа, изготовляемые соответственно из пшеницы мягких сортов (Triticum aestivum, L.) и пшеницы твердых сортов, получают размалыванием зерен с последующим отделением отрубей.
Рассматривая в качестве примера твердую пшеницу, можно отметить, что в ее зернах имеется центральное ядро, состоящее из эндосперма, зародыш (проросток) и покрытие, состоящее из различных слоев, образующих отруби и составляющих приблизительно 15 мас.% от массы всего зерна.
Традиционный способ приготовления муки или манной крупы включает несколько (3-4) операций кондиционирования зерен при помощи воды и/или водяного пара в течение 8-12 часов, для обеспечения равномерного увлажнения эндосперма и для обеспечения оптимального значения влажности эндосперма, что в то же самое время способствует отделению отрубей от зерна. Затем производят помол (дробление, или драной процесс, просеивание) при помощи аппаратов, предназначенных для этой операции.
Самые мелкие фракции, в основном состоящие из эндосперма и содержащие также отруби и зародыши (проростки), отделяют просеиванием, а затем подвергают последующим операциям очистки.
Более грубую фракцию, в основном состоящую из отрубей, но содержащую некоторое количество эндосперма, вновь направляют на помол с целью извлечения эндосперма.
Эта последовательность операций может быть повторена несколько раз; при этом каждый раз получают мелкоразмолотые отруби и частицы зародыша, которые очень трудно отделить от эндосперма.
Таким образом, снижается как окончательный выход манной крупы, так и ее качество.
В патенте ЕР 0598022 описан способ увлажнения зерен злаков, в котором применяют аппарат, способный создавать вибрацию, что приводит к значительному снижению времени одной последовательной операции кондиционирования, что, в свою очередь, снижает общее время производственного процесса.
В патентной заявке ЕР 0295774 предложен альтернативный способ приготовления пшеничной муки, в котором помол зерен осуществляют лишь после селективного удаления разнообразных слоев, составляющих отруби.
Более конкретно, способ, осуществляемый в соответствии с вышеуказанной заявкой, предусматривает следующие операции:
1) обработку зерен таким количеством воды, которое достаточно для кондиционирования внешних слоев отрубей, но при котором эндосперм по существу не подвергается действию воды;
2) шелушение обработанных вышеуказанным способом зерен трением для удаления наружных слоев отрубей и последующую обработку трением и истиранием для удаления большей части оставшихся отрубей;
3) кондиционирование зерен водой традиционным способом и размалывание зерен.
Таким образом, несколько уменьшается количество отрубей, получаемых при проведении операции помола, а также может быть снижено количество дробильных операций, что улучшает производительность предприятия.
В соответствии с изложенным в вышеуказанной патентной заявке для того, чтобы избежать склеивания различных слоев отрубей и прилипания внутренних слоев отрубей к эндосперму, что вызывает затруднения при отделении этих слоев от эндосперма, важно, чтобы количество воды на операции первоначального кондиционирования зерен составляло менее 2 мас.% в пересчете на общую массу зерен.
Заявителем было экспериментально обнаружено, что несмотря на то, что описанный выше способ, известный из уровня техники, вполне пригоден для получения различных слоев отрубей с хорошей чистотой при помощи операций, включающих обработку трением и истиранием (friction and abrasion), описанных в указанной заявке, такой способ все же приводит к серьезным неудобствам на последующих операциях помола, в особенности при работе в промышленном масштабе.
В самом деле, кондиционирование зерен, которые лишены по большей части своей оболочки из отрубей, традиционным способом, т.е. с использованием количества воды, равного приблизительно 16 мас.% воды в пересчете на общую массу зерен, вызывает агрегацию зерен, поскольку они начинают слипаться друг с другом, что приводит к непреодолимым техническим трудностям при обработке зерен и их загрузке в размольные машины.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка такого способа приготовления пшеничной муки или манной крупы, в частности манной крупы, изготовляемой из твердых сортов пшеницы, который позволил бы повысить выход операции помола с одновременным снижением производственного времени, а также получить манную крупу, которая полностью соответствует жестким требованиям качества, действующим в Италии. Все это позволяет избежать неудобств, упомянутых выше в связи со способом, описанным в патенте ЕР 0295774.
Краткое описание изобретения
В соответствии с настоящим изобретением указанная задача решена при помощи способа приготовления муки или манной крупы из цельных зерен пшеницы мягких сортов или пшеницы твердых сортов, соответственно, который включает следующие операции:
а) увлажнение указанных зерен таким количеством воды, при котором содержание влаги в зернах достигает по меньшей мере 15%, и воздействие на указанные зерна вибрации с частотой в диапазоне от 50 до 300 Гц.
b) обработку влажных зерен при помощи операции кондиционирования;
c) обработку кондиционированных зерен при помощи операций шелушения, по существу включающих обработку истиранием (шлифовку (abrasion)), для удаления наружных слоев отрубей;
d) размалывание кондиционированных и отшелушенных зерен.
Зерна подвергают вибрационной обработке при частотах, находящихся в диапазоне от 50 до 300 Гц, преимущественно 75 Гц, генерируемых при помощи механической, электрической энергии или энергии магнитного поля, а также при помощи ультразвуковых колебаний.
Преимущественно зерна подвергают вибрационной обработке при помощи аппарата, выпускаемого компанией Graf GmbH & Со. KG, Lahnau, Германия, под торговой маркой Vibronet®.
В том случае, когда кондиционирование проводят на зернах, обработанных посредством указанных вибраций, достаточно одной операции кондиционирования, которая занимает гораздо меньше времени, чем традиционно проводимые многократные (3-4) операции кондиционирования, и ограничена 4-6 часами вместо суммарных 8-12 часов, предусматриваемых традиционным кондиционированием.
По сравнению с традиционно применяемым способом, при котором не производят шелушения зерен перед операцией помола, применение способа, предлагаемого в соответствии с настоящим изобретением, имеет огромное преимущество, состоящее в увеличении часовой производительности единственной применяемой мельницы, которое достигает 15-20%. Кроме того, при использовании способа, предлагаемого в соответствии с настоящим изобретением, можно избежать неудобств, связанных с присутствием отрубей, как то, например, переполнение и засорение вследствие изменения объема отрубей в зависимости от содержания в них влаги.
Кроме того, меньшее содержание отрубей и зародышей (проростков) в перемалываемых зернах приводит к приготовлению муки и манной крупы, содержание золы в которых находится в пределах нормы даже при повышенном извлечении фракций мельчайших частиц с высоким содержанием золы, при очевидном увеличении выходов муки и манной крупы. Преимуществом способа, предлагаемого в соответствии с настоящим изобретением, в сравнении со способом, описанном в заявке ЕР 0295774, является то, что зерна, которые лишены по большей части своей оболочки из отрубей, не слипаются друг с другом, как это происходит при выполнении операций увлажнения и кондиционирования, описанных в вышеуказанной патентной заявке, но легко подвергаются шелушению.
В самом деле, при осуществлении способа, предлагаемого в настоящем изобретении, отсутствует такой недостаток известного способа, описанного в заявке ЕР 0295774, как прилипание внутренних слоев отрубей к эндосперму. В соответствии с неограничивающей гипотезой можно предположить, что действие вибрации на зерна во время операции увлажнения снижает поверхностное натяжение слоев отрубей и способствует быстрому проникновению воды в центральную часть зерна, где она накапливается в эндосперме, оставляя при этом слои отрубей относительно сухими. Это позволяет избежать прилипания внутренних слоев отрубей к эндосперму.
Кроме того, было обнаружено, что можно избежать выполнения операции очистки семян трением, описанной в заявке ЕР 0295774, при отсутствии снижения общего выхода по способу и качества выпускаемой муки. Таким образом, в соответствии с настоящим способом удаление отрубей с зерна полностью производят при обработке истиранием, что приводит к очевидным упрощениям в конструкции установки и к снижению времени производства.
Способ, предлагаемый в соответствии с настоящим изобретением, будет более подробно описан при помощи следующего иллюстрирующего, но не ограничивающего примера.
К 115 кг твердой пшеницы, предварительно очищенной традиционным способом, добавили такое количество воды, чтобы содержание влаги в зернах достигало 16,5%, при одновременном воздействии на зерна вибрационной нагрузки, производимой аппаратом Vibronet® (продолжительность вибрационных импульсов составляла приблизительно 10 секунд, а частота — 75 Гц). После одной стадии кондиционирования, продолжавшейся в течение 5 часов, зерна поступали в первый аппарат для первого шелушения или шлифовки, имеющий вращающийся вал с вертикальными осями, поддерживающими абразивные карборундовые жернова, на которых счищали наружные слои отрубей, которые затем отсасывали, извлекая в виде порошка отрубей. Зерна, извлекаемые из первого аппарата для шелушения/шлифовки, затем поступали на две последовательные операции, выполняемые в двух аппаратах для шелушения, предназначенных, соответственно, для удаления промежуточных и внутренних слоев отрубей, которые в каждом случае извлекали в виде порошка отрубей. Три фракции порошка отрубей, получаемые на выходах трех аппаратов для шелушения, различались по содержанию волокон, которое было максимальным для первой фракции порошка отрубей и минимальным для третьей фракции порошка отрубей, и по содержанию белка, которое, наоборот, было максимальным для третьей фракции порошка отрубей и минимальным для первой фракции порошка отрубей. Зерна, поступающие из третьего аппарата для шелушения, общей массой приблизительно 100 кг, что соответствовало 87% от исходной массы, подвергали динамическому охлаждению в токе воздуха, а затем направляли в обычную мельницу для размалывания. В ней отшелушенные зерна размалывали в соответствии с рабочим режимом, обычно применяемым для размалывания цельных зерен; в конечном итоге получали 85 кг манной крупы, изготовленной из твердой пшеницы (выход 74%), полностью соответствующей требованиям качества, установленным законом. В частности, было обнаружено, что содержание золы, а также размер частиц и так называемая крапчатость (speckling, по-итальянски: puntatura) соответствуют стандартам, поскольку продукт содержал гораздо меньше отрубей и темных компонентов по сравнению с манной крупой, полученной обычным способом.
Наконец, следует отметить, что сравнительное испытание, проведенное на 100 кг твердой пшеницы, взятой из той же партии и подвергнутой традиционному увлажнению и кондиционированию в течение 10 часов при таком количестве воды, что содержание влаги в пшенице достигало 16,5%, с последующим размалыванием, но без предварительного шелушения, в тех же самых экспериментальных и рабочих условиях, что и в предыдущем примере, привело к получению 70 кг манной крупы с выходом 70%.
При сравнении двух испытаний можно отметить, что способ, предлагаемый в соответствии с настоящим изобретением, приводит к получению большего выхода, чем традиционный способ.
Однако способ, предлагаемый в соответствии с настоящим изобретением, имеет еще одно важное преимущество: применяя указанный способ, можно значительно повысить производительность мукомольного предприятия по количеству произведенной муки, поскольку остаточное количество отрубей в зернах очень мало и, следовательно, не нужно проводить обработку в многочисленных мелющих системах (повторять дробление; драной процесс (breaking)), обычно используемую в традиционных способах помола. При проведении работ в промышленном масштабе было установлено, что скорость подачи отшелушенного зерна, поступающего в мельницу, составляла 15,20 т/ч, в то время как при подаче неотшелушенного зерна в ту же самую мельницу скорость подачи составляла 12,87 т/ч.
При постоянной работе в промышленном масштабе способ, предлагаемый в соответствии с настоящим изобретением, приводил к получению 75,2 мас.% выхода манной крупы в пересчете на исходную массу твердой пшеницы, в то время как максимальный выход, получаемый при помощи традиционных способов на той же самой мельнице, составлял 70,1%.
1. Способ приготовления пшеничной муки или манной крупы из цельных зерен злаков, который включает следующие операции:
a) увлажнение указанных зерен таким количеством воды, при котором содержание влаги в зернах составляет от 15 до 16,5% при одновременном воздействии на указанные зерна вибрации на частотах в диапазоне от 50 до 300 Гц;
b) обработку влажных зерен при помощи операции кондиционирования;
c) обработку кондиционированных зерен при помощи операций шелушения, по существу, включающих шлифовку для удаления наружных слоев отрубей;
d) размалывание кондиционированных и отшелушенных зерен.
2. Способ по п.1, в котором указанные вибрации генерируют при помощи механической, электрической энергии или энергии магнитного поля, или посредством ультразвуковых колебаний.
3. Способ по п.2, в котором длительность указанной операции кондиционирования составляет 4-6 ч.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные цельные зерна представляют собой зерна твердой пшеницы.
Источник
