(Ыец

I dr-;;^

i

Серия: MyКОМОЛЬНО-КруПЯНаЯ

промышленность

Да Я

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПШЕНИЧНЫХ ПОМОЛОВ НА МЕЛЬНИЦАХ (ПРИ ВЫРАБОТКЕ МАКАРОННОЙ МУКИ № ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ)

л 'Аьдай

»

LГЭ

ВВЕДЕНИЕ

VlKC

шоголетнеи практиком макаронного производства установлено, что наилучшими макаронными качествами обладают твердые пше­ницы с янтарным стекловидным зерном. В то же вромя до 1958 г. по действующим у нас нормам выработка муки пшеничной для макаронного производства предусматривалась из смеси 40% твер­дой пшеницы и 60% мягкой стекловидностью 60%. Установлено, что переработка смеси мягкой и твердой пшеницы для макарон­ного производства не обеспечивает получения высокого качества макаронных изделий и приводит к нерациональному расходованию твердой пшеницы.

Так, проф. В. В. Лукьянов [28] указывает, что «примесь к твер­дой макаронной крупке заметных количеств (свыше 5%) продуктов помола мягкой пшеницы вызывает шероховатость и более темный (серовато-коричневый) цвет макарон, что смешивать твердую и мягкую пшеницу перед помолом или уже в размолотом виде для производства высококачественных прессованных изделий недопу­стимо, так как это ухудшает внешний вид готовой продукции, за­трудняет и замедляет замес теста, прессование и сушку изделий» Н. В. Пшенников и В. И. Рождественский [30, 31] также указы­вают, что макаронная мука, вырабатываемая из смеси пшеницы 40% твердой и 60% мягкой, не удовлетворяет качественным требо­ваниям, предъявляемым к макаронным изделиям по внешнему ви­ду. Изделия получаются темно-серого цвета с грубошероховатой поверхностью вследствие совершенно различной набухаемости от­дельных частиц муки. Тесто обладает плохими пластическими свой­ствами, что резко снижает производительность формовочного обо­рудования предприятия.

При исследовании этой макаронной муки Центральная научно- исследовательская лаборатория макаронной промышленности уста­новила, что она по своим макаронным-качествам хуже хлеболекар- ной, вырабатываемой из одной мягкой пшеницы.

На мельнично-макаронном комбинате в Ростове-на-Дону во время проектирования новой схемы помола твердой пшеницы ма-' каронные изделия изготовлялись из муки, выработанной из смеси мягкой и твердой пшеницы. При сравнении качества макарон, вы­работанных за несколько дней, оказалось, что они по цвету значи­тельно отличались друг от друга. Причем было установлено, что на изменение цве.та влияет не только {шличник хидецукание твер-

Л РЧ^ТУзЖИЧ iMbAWlfoviwji »МГ Ш00" ^г

-г?? ,г" —~ i >

1 43 vtt ЛПН-9*

Дой пшеницы s смеси с мягкой, но и изменение качества мягкой пшеницы. Следовательно, мука, выработанная из смеси мягкой и твердой пшеницы, не гарантирует получения стабильного качества и выпуска высококачественных макаронных изделий.

Однако помол из смеси 40% твердой н 60% мягкой пшеницы широкого применения не имел и на макаронные фабрики в основ­ном поступала мука из мягкой пшеницы или из смеси 80% мягкой и 15—20% твердой, вырабатываемой для хлебэпекарього производ­ства. Твердая пшеница для макаронного производства не перераба­тывалась,: отсутствовал разработанный для этой цели помол, а так­же технические условия на сорта муки из тзердой пшеницы.

Известно, что отечественная твердая пшеница пользовалась и пользуется сейчас мировой славой и большим спросом благодаря своим великолепным технологическим свойствам. Она издавна сла­вилась стекловидностью, большим содержанием белка, технологи­ческими достоинствами. Именно за эти качества зерна ее называли «жемчужиной» пшеницы России и расценивали на мировом рынке значительно выше мягкой.

Русская твердая пшеница поставлялась в Англию, Францию, Германию и другие страны, особенно в Италию. Итальянцы всегда охотно и по значительно более дорогой цене покупали русские твер­дые пшеницы. В Италии из тзердой пшеницы для макаронного про­изводства вырабатывается мука-крупка, которая носит название «семало» в отличие от обычной хлебопекарной муки, называемой «фарино» [6].

Астафьев и Чеховиче [6] указывают, что первые две макаронные фабрики в России были основаны в 1857 г., в 1894 г. их было 33 и в 1901 г.—38. По данным проф. В. В. Лукьянова, в 1913 г. насчи­тывалось 39 макаронных предприятий с годовой выработкой 24 600 т. В этот период в России производство макарон было на низком уровне. Макаронные фабрики не могли использовать и 10% избытка твердой пшеницы.

Литературные данные по организации и ведению технологиче­ского процесса мельниц при выработке муки специальных сортов для макаронного производства почти полностью отсутствовали. Только в труде проф. П. А. Козьмина [24] приводится ряд схем за­рубежных мельниц, работающих на помоле твердой пшеницы. В то же время отсутствуют схемы помола твердой пшеницы отечествен­ных мельниц, что не является случайным, так как специальный по­мол твердой пшеницы для макаронного производства до последнего времени у нас не практиковался.

Из дореволюционной практики в России известно, что 100%-ная переработка твердой пшеницы на мельницах ранее также не прак­тиковалась. Однако на волжских и частично украинских мельни­цах при переработке смеси 50% мягкой и 50% твердой пшеницы в отдельных случаях отбиралась крупка высшего сорта из твердой пшеницы для макаронного производства. В изд&нном з 1940 г. учеб­нике «Мукомольное производство» при описании схемы старого волжского помола, составленной С. И. Щербаковым, указано, что секция драного процесса твердой пшеницы (на ней перерабатыва­лось 260 т твердой пшеницы против 173 т на секции мягкой пше­ницы) имеет девять драных систем и три передирных [26]. Таким растянутым процессом достигали выработки манной крупы, мака­ронной муки, а также крупитчатой муки дьух высших сортов. Ука­занное подтверждает, что ранее макаронная мука отбиралась из твердой пшеницы при помоле твердой и мягкой пшеницы для хлебопекарного производства, специально же помол для макарон­ного производства твердой пшеницы отсутствовал.

Проф. В. В. Лукьянов [28] также указывает, что фабрики По­волжья в большинстве своем были связаны с крупнейшими мель­ницами, перерабатывающими твердые пшеницы «высоким» волж­ским помолом.

Выход макаронной крупки был примерно равен 15—20%. После Великой Отечественной войны Б. Я. Зибель во ВНИИЗ в лабора­торных условиях провел опыты по выработке макаронной крупки типа самолина из твердой пшеницы, крупка отбиралась через кру- почное сито Л° 130/34 и сходом с сита № 230/60. Выход крупки со­ставлял в среднем 29,6%, зольность в среднем — 0,8%.

Потребление макарон в настоящее время составляет более 1,2 млн. т в год. Поэтому вопрос о расширении производства твер­дых пшениц и рациональном использовании заготавливаемого зер­на твердой .пшеницы имеет большое народнохозяйственное зна­чение.

Партия и правительство уделяют большое знимание увеличению производства и заготовок твердой пшеницы. За поставляемое зерно твердых пшениц Быплачираются надбавки в размере 40% к уста­новленной сдаточной цене на обычную мягкую пшеницу как кол­хозам, так и совхозам.

В связи с этим большое значение приобретают исследования технологических свсйсгз твердой пшеницы для подготовки реко­мендаций по ее рациональному использованию в процессе перера­ботки.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗЕРНА

Технологические свойства твердой пшеницы изучены в значи­тельно меньшей степени, чем мягкой. До некоторого времени не выяснены были причины, повышающие зольность муки при пере­работке и в то же время не ухудшающие белизну ее. Отсутствовали достаточные данные о влиянии тзердой пшеницы на показатели работы мельницы и, наконец, четкие требования, предъявляемые к качеству заготавливаемой твердой пшеницы при 'выработке муки для макаронного производства. Отсутствовали и результаты помо­ла твеодой пшеницы для этой цели: На макаронные фабрики на­правлялась исключительно пшеничная мука, вырабатываемая для хлебопекарного производства.

Большие трудности стали возникать перед макаронной про­мышленностью в сзязи с внедрением прогрессивного поточного ме­тода изготовления мдкарон. Центральной научно-иссдедователь- екой лабораторией макаронной промышленности (ЦНИЛМАП) в результате экспериментальных работ было установлено, что мука, выработанная из мягких пшениц, в том числе и из высокостекло­видных сильных мягких пшениц, не обеспечивает осуществления поточного метода производства вследствие порыва макарон на по­точных линиях. В то же время при изготовлении макарон из муки твердых пшениц получены хорошие результаты в освоении поточ­ных линий. Поэтому дальнейшее внедрение поточных линий на ма­каронных фабриках будет зависеть от того, з какой мере будут осуществляться заготовки твердых пшениц и какое количество мельниц будет переведено на специальный помол тзердой пшени­цы для удовлетворения макаронной промышленности.

Исходя из указанного был+i проведены исследования с целью: изучения особенностей характеристик отдельных признаков ка­чества зерна твердой и мягкой пшеницы и их влияния на техноло­гические (мукомольные) свойства зерна, которые должны быть в последующем учтены при разработке схемы помола и рекоменда­ции по организации и ведению технологического процесса на мель­ницах при выработке макаронной муки из тзердой пшеницы;

изучения технологических сзойств твердой пшеницы в процессе ее подготовки к помолу нт мельницах при увлажнении и отвола- живании и в процессе измельчения зерна;

создания новых специальных сортоз муки из твердой пшеницы для макаронного производства, которые бы позволяли повысить качество макаронных изделий: улучшить их цвет, прочность, сохра­нить форму после варки, устранить осклизлость, снизить потери мучнистого вещества при варке, и разработки такого технологиче­ского процесса выработки этих новых сортов муки, который при его осуществлении на мельницах не снижал бы производительности и не превышал бы расхода энергии, достигнутых на мельницах при переработке мягкой пшеницы в муку трехсортного помола для хлебопекарной промышленности.

Экспериментальные работы по освоению выработки изделий из новых сортов муки также без снижения производительности и по­вышения расхода энергии были проведены на макаронных фаб­риках-

В проведении отдельных лабораторных и производственных опытов и анализов приняли участие научные сотрудники мукомоль­ной- лаборатории ВНИИЗ С. Г. Байбулатова, И. Е. Борисенко, 3. К. Гандер, М. Г. Панасюк, старшие лаборанты В. И. Суслова, Р. К. Леонтьева,-В. М. Широкова.

Экспериментальные работы на московских макаронных фабри­ках и исследования макаронных свойств отдельных новых сортов муки из тзердой пшеницы проводили научные сотрудники Цент­ральной научно-исследовательской лаборатории' макаронной про­мышленности И. Н. Меняев, С. А. Мухина, Н. Д. Жаркова, В- И. Рождественский под руководством директора ЦНИЛМАП Г С. Полякова

качество зерна и его влияние на технологические свойства

Технологические сзойства зерна определяются в процессе пере­работки его в муку и в процессе изготовления из муки изделий. Изучение технологических свойств зерна позволяет более рацио­нально использовать его, давать более правильную качественную оценку тому или иному сорту пшеницы, решать вопрос о целесо­образности расширения их посевных площадей.

Вопрос о выявлении зависимости технологических свойств от физических признаков качества зерна пшеницы имеет большое зна­чение, так как это предопределяет получение .муки большого вы­хода и высокого качества. При исследовании технологических свойств сортов твердой и мягкой пшеницы наряду с изучением лите­ратурных данных проведены опыты по зыявлению влияния отдель­ных физических признаков качества зерна на его технологические свойства.

Для исследования были взяты образцы пшеницы различных районов произрастания: твердая пшеница — Западно-Казахстан­ской, Восточно-Казахстанской, Оренбургской, Саратовской, Волго­градской, Ростовской, Воронежской, Харьковской, Курской, Воро- шиловградской, Омской, Тамбовской, Северо-Казахстанской, Кок- четазской, Целиноградской, Шадркнской, Челябинской, Актюбин- ской, Куйбышевской, Павлодарской, Талды-Курганской, Киевской, Полтавской областей, Ставропольского, Краснодарского и Алтай­ского краев; мягкая пшеница- Саратовской, Оренбургской, Волго­градской, Тамбовской. Куфганской. Курской, Киевской. Минской, Свердловской, Омской. Новосибирской. Семипалатинской. Северо- Казахстанской, Иркутской. Целиноградской. Актюбинской. Запад­но-Казахстанской. Ворошиловгоадской. Ростовской, Днепропетров­ской, Харьковской. Херсонской. Полтавской. Житомирской, Москов­ской, Воронежской областей. Алтайского края, Молдавской ССР.

Особенности строения зерна. Средний .размер зерен, взятых для опытов, 28 образцов твердой и 32 образцов мягкой пшеницы был равен:- по зерну твердой пшеницы — длина 6,63 мм, ширина 2,7 мм и толщина 2,72 мм; по зерну мягкой .пшеницы — соответственно 6,23; 2,87 и 2,55 мм.

Отношение длины к ширине и длины к толщине зерна твердой пшеницы получено примерно одинаковое — 2.4, в то же время по зерну мягкой пшеницы отношение длины к ширине равно 2,17 и длины к толщине — 2,44. Зерно твердой пшеницы имеет более удли­ненную' и в поперечном виде угловатую форму, бородка слегка опушена и трудно различима невооруженным глазом.

Для изучения строения составных частей зерна твердой пше­ницы и их отличий от составных частей мягкой пшеницы были про­ведены микроскопические исследования. При рассмотрении срезов зерна, наиболее типичные из которых по тзердой и мягкой пшенице представлены на рис. 1, можно отметить следующие особенности в строении его. Толщина алейронового слоя у зерна исследованных образцов сортов твердой пшеницы несколько больше, чем у зерна мягкой пшеницы. Причем клетки алейронового слоя у твердой пше­ницы имеют более продолговатую форму.

Отмечается различное строение зерна в местах соприкоснове­ния алейронового слоя с оболочками и эндоспермом: большая не­равномерность соприкосновения клеток алейронового слоя твердой пшеницы с оболочками при меньшей толщине соединительной про­слойки, что, по-видимому, снижает связь его с оболочками. Что же

Рис. 1. Срезы зерна:

а—твердой пшеницы; б—мягкой пшеницы

касается внутренней части алейронового слоя (соприкасающейся^- с эндоспермом), то как и у твердой, так и у мягкой пшеницы клет­ки его расположены неравномерно, врастаясь в эндосперм. Мали-- чие при этом образующихся выступов предопределяет более силь­ную или слабую связь его с эндоспермом. Продолговатое строение клеток алейронового слоя, меньшая сзязь его с оболочками и боль­шая с эндоспермом, по-видимому, создают условия к большему его разрушению в процессе измельчения, что подтверждается резуль­татами исследований (см. стр. 22).

Для изучения строения оболочек зерна твердой пшеницы и вы­явления их отличий от строения оболочек зерна мягкой пшеницы были отобраны образцы зерен и с них сняты оболочки. Оболочки снимали по следующей методике. Зерна в стаканчике с водой поме­щали в термостат и выдерживали при температуре 35—40'С. После 30—40 мин. снимали продольные слои оболочек и зерна снова ста­вили в термостат, после 1 —1,5 часа снимали поперечный слой вме­сте с трубчатым и через 16 час. — семенные оболочки. Алейроновый слой отделяли от эндосперма путем отмывания эндосперма водой.

При снятии оболочек замечено, что продольный слой плодовой оболочки отделялся значительно легче с зерна твердой пшеницы, чем с зерна мягкой, легче отделялись и другие слои оболочек. Лег­кость отделения оболочек зерна твердой пшеницы установлена и при проведении экспериментальных помолов в производственных условиях.

Ряд авторов отмечает хрупкость плодовых и семенйых оболочек твердой пшеницы при измельчении. Так, например, Ф. Н. Коровин [23] считает, что у твердых пшениц оболочки хрупки и более кро­шатся, труднее отделяются от эндосперма, чем у мягких. Об этом также упоминает П. Г. Демидов [18]

.При дифференцированном методе увлажнения и отволажнвания зерна твердой пшеницы перед размолом оболочки становятся до­статочно эластичными и не подвергаются интенсивному измельче- 6 нию. Исследования показали, что хрупким является алейроновый слой.

Рядом авторов установлено, что спинка зерновки является са­мым «спокойным» местом ее, там почти не отражаются напряже­ния, производимые на покровы процессом налива, расширяющего эндооперм, вследствие усиленного накопления в нем вновь образую­щихся крахмальных зерен.

Различная структура .перикарпия зрелой зерновки пшеницы имеет существенное значение для мукомольного производства- От­дельные части поверхности зерна могут по-разному реагировать на увлажнение, и влага с различной скоростью поступает внутрь его. Неодинаковая должна быть .и сопротивляемость этих частей зерна измельчению на вальцовых станках.

На основании многочисленных опы-ов. проведенных как в лабо­раторных. так и производственных условиях, рекомендуется: за исключением верхнего слоя плодовых оболочек сохранять осталь­ные слои в процессе подготовки зерна к помолу с тем. чтобы, не нарушая их связи, можно было легче отделять их вместе с алейро­новым слоем при размоле зерна. Верхний же слой, несущий на себе пыль, грязь и микрофлору, а процессе подготовки зерна к помолу необходимо снимать.

Толщина, оболочек. Размеры толщины оболочек влияют ни техно­логические свойства зерна [29]. и они имеют важное значение при организации и ведении технологического процесса, например при установлении режимов увлажнения и измельчення зерна. Толщина оболочек влияет на химический состав зерна, так В. Г. Александ­ров [2] указывает, что чем толще плодовые оболочки, содержащие незначительное количество белка, тем меньше процент содержания белка в зерне.

Была проведена работа по выявлению толщины оболочек (пло­довых и семенных) и алейронового слоя у отдельных образцов твердой и мягкой пшеницы. Для исследования было взято 20 образ­цов пшеницы [12].

Толщина оболочек по отдельным участкам зерна неодинаковая. Наибольшая толщина отмечается на спинке зерна как по образцам твердой 'пшеницы — 84 мк (колебания от 76 до 87 мк), так и мяг­кой— 78 мк (колебания от 66 до !03 мк)., что подтверждает выво­ды В. Г. Александрова о большей сохранности оболочек в этом ме­сте. Меньшая толщина оболочек наблюдается по бочкам зерна — у твердой пшеницы 75 мк (колебания от 66 до 86 мк) и мягкой 68—69 мк (колебания от 53 до 98 мк) и у бороздки по образцам твердой пшеницы 79—80 мк (колебания от 60 до 119 мк), по образ­цам мягкой пшеницы 65—67 мк (колебания от 53 до 103 мк).

Толщина алейронового слоя по отдельным участкам зерна так­же неодинакова. Наибольшая толщина отмечается на участках спинки как по образцам твердой пшеницы — 42 мк (колебания от 31 до 50 мк), так и мягкой — 40 мк (колебания от 36 до 47 мк). Толщина алейронового слоя по бочкам зерна больше у твердой (38—41 мк) и меньше у мягкой (34—35 мк) пшеницы.

Наибольшую толщину оболочек и алейронового слоя на спинке зерна можно объяснить тем, что при наливе зерна, происходящем при уже сформировавшихся оболочках, увеличение размеров зерна (за счет развития крахмальных зерен) происходит :в первую оче­редь в сторону его бочков. Размеры зерна по толщине увеличива­ются в последнюю очередь. Поэтому толщина оболочки, включая и алейроновый слой, может служить показателем степени налива зерна. Как показали исследования, толщина оболочки находится в коррелятивной зависимости с содержанием эндосперма, это было установлено по образцам мягкой пшеницы (коэффициент корре­ляции равен 0,8±0,104). По образцам твердой пшеницы, имеющей более одинаковое строение зерна, такая зависимость не установ­лена.

Бороздка зерна. Известно, что бороздка зерна пшеницы затруд­няет ведение технологического процесса на мельницах. При очистке и подготовке зерна к помолу трудно удалить пыль, скопившуюся в ней, что обычно в большей или меньшей мере удастся произвести только путем тщательной мойки зерна на моечных машинах. Кро­ме того, бороздка образует «залегание» оболочек, закрывая доступ к их обработке на обоечных, щеточных и других машинах при под­готовке зерна к помолу.

Было изучено строение бороздки образцов пшеницы различных сортов и районов произрастания. В результате измерения размеров зерна и его бороздки установлено, что зерно твердой пшеницы имеет меньшие размеры бороздки, чем зерно мягкой пшеницы, осо­бенно ширину петли (глубина бороздки в среднем по испытанным образцам зерна твердой пшеницы равна 1352 мк против 1601 мк по образцам мягкой пшеницы, ширина петли соответственно 265 и 542 мк). Отношение глубины бороздки к толщине зерна (диаметру зерна, измеренному через спинку) у образцов твердой пшеницы равно 0,470 (колебание от 0.434 до 0,501), а у образцов мягкой пшеницы — 0,552 (колебание от 0,496 до 0,589). У образцов зерна твердой пшеницы отношение ширины петли к ширине зерна (диа­метру, измеренному через щечки зерна) равно 0,087 (колебания от 0,069 до 0,109), а у образцоз мягкой пшеницы — 0,174 (колеба­ния от 0,109 до 0,205).

Установлено, что с повышением отношения размера глубины бороздки к размеру толщины зерна выход крупок и дунстов, осо­бенно крупной крупки, заметно понижается. Так, по образцам мяг­кой пшеницы со стекловидпостью зерна выше 70% выход крупной крупки снизился с 40,7 до 32,28% (при повышении отношения с 0,50 до 0,56), со стекловидностыо 40—70% — с 35,0 до 31,5% (с 0,55 до 0,58), стекловидпостью ниже 40% — с 29,73 до 25,75% (с 0,549 до 0,592) и по образцам твердой пшеницы—с 52,87 до 44,49% (с 0,458 до 0,540). Относительные размеры петли бороздки такого влияния на выход крупок и дунстов не оказывают. Следовательно, на технологические свойства существенно влияют размеры глубины бороздки зерна. Причем это влияние более резко отмечается по сортам мягкой пшеницы и менее твердой

.

Установлено, что бороздка зерна пшеницы существенно влияет на процесс кондиционирования при подготовке зерна к помолу: вода при увлажнении проникает в'бороздку и через нее во внутрен­ние части эндосперма.

Поверхность зерна, занимаемая бороздкой, участвует в увлаж­нении зерна и сокращает время распространения влаги при увлаж­нении зерна примерно на 30%. Так, практически стабильные пока­затели набухаемости увлажненного зерна при опытах были полу­чены через 7 час. для зерна с открытой бороздкой и через 10 час. для зерна с изолированной бороздкой (рис. 2).

Цвет эндосперма зерна. Изучение цвета эндосперма отдельных образцов'сортов твердой и мягкой пшеницы показало, что эндо­сперму твердой пшеницы присущ стекловидный излом зерна с ха­рактерным янтарным цветом. Именно из зерна с янтарным цветом эндосперма получаются макаронные изделия высокого качества-

Объемная пасса исходного образца зерна <91 г

1%г 2'&3 4 5 6 7 s 9 Продоляатег.ьяость сп/агвяиван^а зерне, час

Рис. 2. Влияние бороздки на изменение объемной мас­сы зерна пшеницы при увлажнении:

А—при увлажнении исходного образца зерна; С—при увлаж­нении зерна с закрытой бороздкой

твердой пшеницы и 32 образца мягкой пшеницы различных районов произрастания. Сред­невзвешенные результаты (в % на абсолютно сухое вещест­во) приведены в табл. I.

Контроль качества поступающего зерна на мельничных пред­приятиях по цвету его эндосперма и соответствующее размещение его в силосах для составления рациональных смесей имеет боль­шое значение в выработке высококачественной муки.

Весовое соотношение и зольность составных частей зерна. Для выявления весового соотношения составных частей зерна было под­вергнуто анализу 28 образцов

Содержание эндосперма е твердой пшенице примерно та­кое же, как и в мягкой. Что ка-

Таблица I Пшеница	Зерно	Эндо­сперм	Обо­лочки с алей- роно- вым слоем	■ » - Заро­дыш со щит­ком
Твердая -Мягкая	100 100	80,71 80.31	16.00 17,06	3,29 2,63

сается содержания оболочек с алейроновым слоем, то их в твердой пшенице получено несколько меньше за счет большего содержания зародыша. Известно, что зародыш в зерне твердой пшеницы выде­ляется более резко, чем в мягкой, и по этому признаку можно отли­чать твердую пшеницу от мягкой.

Выявление весового соотношения составных частей, и в част­ности содержания эндосперма, имеет для технолога важное значе­ние, так как задачей современной технологии сортового помола ставится максимальное извлечение эндосперма зерна в процессе помола.

Результаты определения зольности зерна н его составных ча­стей (в % на абсолютно сухое вещество) приведены в табл. 2.

Из данных таблицы видно, что распределение зольных веществ в зерне твердой пшеницы несколько иное, чем в зерне мягкой пше­ницы. Одновременно с этим отметим, что зольность все­го зерна твердой пшеницы не только не выше зольно­сти зерна мягкой пшеницы, но часто бывает и более низ­кой. Зависимости между зольностью зерна и золь- кистью эндосперма в образ­цах твердей пшеницы не на­блюдается.

Объемная масса зерна. В исследованных образцах объемная масса зерна по твердой пшенице в среднем была равна 783 г/л (колебание от 762 до 804 г/л) и мягкой пшеницы —774 г/л (коле­бание от 748 до 803 г/л). Образцы с низкой объемной массой отсут­ствовали, что являлось условием исследования технологических свойств зерна в связи с разработкой технологического процесса макаронного помола твердой пшеницы.

В результате исследований возможно сделать следующие выво­ды. Образцы с большей объемной массой (780—800 г/л), как пра­вило, имели и высокое содержание эндосперма (79,68—82,84%). и, наоборот, меньшее содержание эндосперма (77,15—78,31%) ока­залось в образцах с малой объемной массой (74-3—754 г/л), хотя в среднем строгая линейная зависимость между этими признаками качества зерна не наблюдалась. Этим, по-видимому, и следует объ­яснить противоречивые литературные данные о влиянии объемной массы на те или иные технологические свойства зерна.

Абсолютный вес зерна. В нешвдовадаых образцах абсолютный вес зерна (вес 1000 зерен) по твердой пшенице в среднем был ра­вен 30,5 г (колебания от 26,3 до 32,8 г) и мягкой пшеницы—27.60 г (колебания от 22,88 до 35,7 г).

Таблица 2 Пшеница	Зерно	Эндо­сперм	Обо ;:очкн с алей- роно- ЗЬ."\ слое?.:	Заро­дыш со щит­ком	Коли­чество образ­цов
Т i вердая Мягкая	1.76 1.31	0.-54 .0.41	6.97 7,69	6.23 6,43	■2S 22

Вели по твердой пшенице три составлении вариационного ряда наибольшее количество образцов относится к классам с абсолют­ным весом 27—31 г, то по мягкой — 25—29 г. О том, что абсолют­ный вес твердой пшеницы обычно выше абсолютного веса мягкой указывают и некоторые авторы [34, 32]. Абсолютный вес зерна твер- 10

дон пшеницы при исследованиях оказался выше абсолютного веса зерна мягкой .пшеницы и во всех фракциях крупности-

Исследования показали, что имеется коррелятивная зависи­мость между толщиной зерна и его абсолютным весом: чем больше толщина зерна, тем выше абсолютный вес.

Коэффициент корреляции между толщиной зерна и его абсолют­ным весом по мягкой пшенице равен 0.68±0,098 и твердой 0,88± ±0,05. Та или иная степень выполненности зерна прежде всего, по- видимому, отражается на толщине зерна, что и служит основанием для коррелятивной зависимости между толщиной зерна и его абсо­лютным весом.

Крупность (выравненность) зерна. Чем лучшую выроштность зерна имеет партия пшеницы, тем с более высокими технологиче­скими показателями сна может быть переработана в муку. В про­цессе подготовки к размолу более выравненное зерно равномернее увлажняется, что способствует повышению технологических свойств партии зерна.

Исследованиями, проведенными по выявлению времени распро­странения влаги в увлажненном зерне твердой пшеницы различной крупности фракций (одного и того же образца), показали, что этот процесс в крупном зерне (сход с сита с отверстиями размером 2,5X20 мм) заканчивается через 15 час.; в зерне, полученном про­ходом через сито с отверстиями размером 2,5x20 мм и сходом с сита с отверстиями размером 2,2x20 мм, — через 13 час. и в мел­ком зерне, полученном проходом через сито с отверстиями 2,2Х Х20 мм и сходом с сита с отверстиями 1.7x20 мм, — через 11 час.

Более выравненное зерно позволяет устанавливать и выгодный режим измельчения его на вальцовых станках, получать больше и лучшего качества крупок и дунстов.

Мелкое зерно имеет относительно более высокое содержание •оболочек и большую зольность по сравнению с крупным зерном.

В табл. 3 приведены данные о,крупности зерна твердой и мягкой пшеницы.

Таблица 3 1 Пшеница	Количество зерна в %. получнемого проходом и сходом с сит с шириной отверстий в мм						Коли­честв образ­цов
	3,0	2.6	2.5	2,2	1.7	итого
	2,6	2,5	2.2	1.7	1.4
Твердая Мягкая	4'8,60 30,25	1*9,20 25,24	25,80 29,28	6.30 114,16	0,10 1,07	100 100		28 32

Из табл. 3 и рис. 3 видно, что твердая пшеница отличается бо- •лее высоким содержанием зерна крупных фракций. Меньше полу­чены и разности в колебаниях крупности фракций: по образцам ■твердой — разница 26,2% и по образцам мягкой — 34,29%.'

Характерным для твердой пшеницы является и то, что количе­ство мелких фракций в ней меньше, чем в мягкой пшенице, что -подтверждает лучшую ее выравненность.

Установлена зависимость между содержанием эндосперма и количеством зерна, получаемым сходом с сита с отверстиями раз­мером 2,5x20 мм, коэффициент корреляции по образцам мягкой пшеницы равен 0,7±0,054. Твердая пшеница более стабильна по

выполненности зерна, чем мягкая пшеница, что характеризует тех­нологическую особенность твер­дой пшеницы.

Исходя из результатов иссле­дований можно считать, что вве­дение контроля крупности зерна, например на одном сите с отвер­стиями размером 2,5X20 мм с од­новременным определением аб­солютного веса зерна (выполнен­ности) , позволяет предопределять технологические свойства зерна и должно способствовать более ра­циональному использованию зер­на, повышению производственных показателей мельницы. Этому сти (выравненноеги) зерна твердой и ДОЛЖНО способствовать И "Введе- Лягкой пшеницы: ние отдельной подготовки к по-

/-тзердоя пшеницы. 2—мягкой пшеницы молу зерна, разделенного, напри­мер, па две фракции крупности.

Линейные размеры зерна. В зависимости от линейных размеров зерна должны быть установлены соответствующие сита в зерноочи­стительных машинах при подготовке его к помолу- Эти размеры

зерна необходимо учитывать и при установлении режимов кондиционирования и измель­чения.

Линейные размеры зерна пшеницы в зависимости от ти­па, сорта, агротехнических приемов и климатических усло­вий сильно варьируют [23, 22, 37].

В габл. 4 приведены сред­ние данные линейных размеров зерна твердой и мягкой пшеницы по испытанным образцам.

Образцы твердой пшеницы отличаются более длинным зерном, меньшей шириной и большей толщиной.

Рис. 3. Интегральные кривые крупно- Таблица 4 Пшеница	Длина	Ши­рина	Тол­щина	Коли-
	в мм			образ­цов
Твердая Мягкая	6,05 6,23	2,71 2,87	2,72 2,5!	28 32

Исследованиями установлено, что если мягкая пшеница, имею­щая толщину зерна меньше ширины, просеивается на ситах с про­долговатыми отверстиями по меньшему размеру — толщине, то твердая пшеница, имеющая толщину к ширину примерно одинако­выми, просеивается по обоим размерам. Зерно твердой пшеницы имеет более выгодные соотношения линейных размеров, что способ­ствует лучшим условиям его переработки. ч 12

Установлено, что из трех линейных размеров толщина зерна наиболее влияет на содержание в нем эндосперма: чем больше тол­щина зерна, тем больше содержание эндосперма в нем и наоборот. По сортам мягкой пшеницы коэффициент корреляции равен 0,99±0,06. Такая закономерность по сортам твердой пшеницы не отмечается.

Отмечена коррелятивная зависимость между толщиной зерна и абсолютным весом: по образцам твердой пшеницы 0,88 ± 0,05 и образцам мягкой пшеницы 0.68±0,098.

Стекловидность. В исследованных образцах средняя стекловид­ность: зерна твердой пшеницы получена 94% (-колебания от 73 до 100%) и мягкой пшеницы—46% (колебания от 18 до 84%). В образцах твердой пшеницы показатели стекловидности являются более стабильными, чем в образцах мягкой (разница между макси­мальными и минимальными показателями стекловидности равна 27% против 66%).

Исследоз ання показали, что с повышением стекловидности со­держание белка в зерне повышается как в образцах мягкой, так и твердой пшеницы. Коэффициент корреляции пс испытанным образ­цам твердой пшеницы между стекловидпостью и содержанием бел­ка был равен 0,75±0,85, а по образцам мягкой пшеницы — 0,80± ±0,065. Коэффициент корреляции между содержанием белка и сы­рой клейковины был равен 0,87±0,043 по образцам мягкой пше­ницы и 0,82±0,063 по образцам твердой пшеницы.

Из результатов исследования видно, что чем выше стекловид­ность зерна, тем больше общий выход крупок и дунстов с первых трех драных систем, в том числе крупной крупки, и в то же время меньше муки. Коэффициент корреляции между стекловидностыо зерна мягкой пшеницы и общим выходом крупок и дунстов равен 0,77±0,074; между стекловидностью и выходом крупной крупки 0,74±0,081; между стекловидностью и выходом муки 0,79±0,07.

По образцам сортов твердой пшеницы такой зависимости не отмечается вследствие более стабильных показателей стекловид­ности зерна. Однако анализ результатов исследований позволяет сделать вывод, что сказанное справедливо только к образцам зерна, имеющим стекловидность выше 85—90%. Если же стекловидность ниже 85—90%, то вступает в силу влияние стекловидности. В табл. 5 приведены данные о стекловидности твердой пшеницы и выходе крупок, дунстов и муки с первых трех драных систем.

Таблица 5 В %

Выход

Стекловидность

крупной крупки

муки

Общий выход крупок и дуистов

72—90 91—95 96—100

29. 6,76

30. 3.80 2,15—3,83

63,89—65,77 66,27—67,72 66.04—67,67 42,49—46.05 44,0—50,80 44,44—53,15

13

3—277

При стекловидности зерна ниже 90% выход крупок \\ дунстов- снижается, а муки повышается.

Содержание и качество клейковины. В среднем содержание сы­рой клейковины в образцах твердой пшеницы получено больше, чем в образцах мягкой пшеницы (32,2% против 28,81%), при боль­шом содержании белка (16,55% против 15,27%)- Больше в образ­цах твердой пшеницы и сухой клейковины— 11,03% против 10,26% в образцах мягкой пшеницы.

Содержание сырой клейковины з образцах твердой пшеницы колебалось от 25 до 38,5% и образцах мягкой — от 24 до 36%. В связи с тем, что в твердой пшенице может быть недостаточное количество сырой клейковины, необходимо, прежде чем использо­вать твердую пшеницу, определить количество и качество клейко­вины.

По качеству клейковины испытываемые, образцы относились к первой и второй группам при примерно следующем соотношении:

Таблица 6	Содержание, i
Пшеница	белка	крах­мала	золь:	жира	клет­чатки
Твердая. Мягкая	16,55 15,27	63,77	1.76 1,в1	2,03 1,95	2,89 2,9®

по твердой 70% — к первой

и 30%—ко второй и по

мягкой 60%—к первой и 40% —ко второй.

Химический состав зерна. При проведении исследова­ний технологических свойств твердой пшеницы был определен химический со­став 28 образцов твердой и 32 образцов мягкой пшени­цы (табл. 6).

При примерно одинаковом общем количестве белка и крахмала (80,3% в твердой и 80,18% в мягкой пшенице) в твердой пшенице белка получено больше.

Вариационные кривые показывают, что у твердой пшеницы по­казатели содержания белка в зерне более стабильные, чем в образ­цах мягкой пшеницы. Максимальное содержание белка—от 16 до 18% наблюдалось у 78,6% образцов твердой пшеницы, тогда как у мягкой максимальное содержание белка имело только 31,8% об­разцов. В мягкой .пшенице больше образцов в классах с низким содержанием белка, что и снижает среднее содержание белка в ней.

Исходя из того, что распределение белка по зонам эндосперма различно, следует применять и дифференцированные режимы его увлажнения и отволаживания. Больше следует увлажнять перифе­рийные части эндооперма и в меньшей мере* а иногда и вовсе исключать, увлажнение центральной части эндосперма, сохраняя ее прочность, что особенно важно при макаронном помоле для полу­чения большего количества крупитчатых продуктов.

Гигроскопичность зерна твердой и мягкой пшенйцы. Установлено, что образцы мягкой пшеницы зпитызают влагу из окружающего

воздуха значительно энергичнее, чем образцы твердой пшеницы, например:

Нарастание влага, % через .

Твердая

Мягкая стекловидностью, %:

32

67

84 . .

За 24 часа влажность твердой пшеницы увеличилась в среднем до 18,03%, по мягкой —до 22.81; 21,89—20^51% (стекловидность соответственно 32; 67 и 84%) •

Перемещение влаги в увлажненном зерне твердой и мягкой пше­ницы. Определение времени рашространемия влаги в увлажненном зерне по его составным частям имеет важное значение, так как это, в известной мере, предопределяет погребное время для отволажн- вания увлажненного зерна на мельницах и характеризует его техно­логические свойства.

8 час. 5,120—6,99

8,92 8,35 8,!0

2 Часа ,088-1,105

1,4 1,3 1,25

0,5 Часа 0,375-0,395

0,539 0,515 0,445

Были проведены исследования по выявлению времени переме­щения влаги зерна в 12 образцах твердой пшеницы (стекловид­ность от 72 до 98%, исходная влажность от 12 до 14%) и 3 образ­цах мягкой пшеницы (стекловидность 67; 43 и 39% исходная влаж­ность 13,65; 12,9 и 13,7%).

Л 22,5

570

SZZ

|г/ аоо 'ho

780 | 19

гво | <8

g740| П о 720 ! IS g 7И0§ 15

!««<ф« 13

640 3 /2

6Z0§ II

иЛ

5 7 9 )1 13 15 П 19 11 23 I 3 Продолжительность втЛювксйагсд, нас

.

Рис. 4. Влияние продолжительности отволакивания увлажнен­ного зерна твердой пшеницы на его объемную массу и показа­ния электровлагомера. Исходная влажность зерна 14%, исход­ная объемная масса 785 г/4, стекловидность 98%

. Анализ полученных данных позволяет сделать следующее за­ключение. При увлажнении зерна твердой пшеницы с 12—'14 до 17—18,7% при температуре окружающей среды 16—18°С относи­тельно стабильные значения иурки—объемной массы и показания электровлагомера отмечались через 14—18 час., а мягкой пшени­цы—через 9—10 час. Па рис- 4 представлено влияние продолжи­тельности отволаживания увлажненного зерна на объемную массу и показания электровлагомера по твердой пшенице, а на рис. 5 — по мягкой пшенице.

3* 1

5Кривые изменения объемной массы показывают, что в течение 45—90 мин. для твердой пшеницы и 15—30 мин. для мягкой пше­ницы, когда увлажняются только оболочки, объемная масса резко снижается.

SW* 9

1 3 5 7 S II П 15 17 И 21 13 1 3 5 7 Продмти'пе.пъчостьоп.Излаяа'эн^.чяс

Рис. 5. Влияние продолжительности отволаживания увлаж­ненного зерна мягкой пшеницы на его объемную массу и показания электров.гагомера. Исходная влажность 13,65%-,. исходная объемная масса 794 г л, стекловидность 67%

По мере перехода влаги из оболочек внутрь зерна начинается рост объемной массы. Это показывает, что набухание эндосперма влияет на изменение объемной массы зерна меньше, чем набухание оболочек. Причем интенсивное перемещение влаги из оболочек в эндосперм происходит в течение 6—8 час. после увлажнения зерна твердой пшеницы и 3—4 час.—мягкой.

При дальнейшем отволаживании зерна этот процесс происходит медленнее и практически заканчивается по твердой пшенице через 14—18 час. и мягкой 8—9 час. Поглощение воды периферийными слоями эндоопер'ма происходит более энергично и в более короткие сроки, чем центральными слоями, обладающими меньшим содер­жанием белка и имеющими более тонкие межклеточные белковые прослойки.

При втором увлажнении зерна (см. рис. 4—5) перемещение влаги в образцах твердой пшеницы, как и при первом, происходит более медленно, чем при увлажнении образцов мягкой пшеницы: примерно постоянные показатели влажности по электровлагомеру и,объемной массы при увлажнении образцов твердой пшеницы по­лучены через 7—8 час., в то время как по образцам мягкой пшени­цы через 4—5 час.

В результате проведенных исследований [9—12] были рекомен­дованы дифференцированные режимы увлажнения и отволажива- ния зерна твердой пшеницы, подтвердившиеся в производственных условиях и включенные в «Правила организации и ведения техно­логического процесса на мельницах».

Были проведены также исследования перемещения влаги в увлажненном зерне твердой и мягкой пшеницы различной крупно­сти. Образцы твердой и мягкой пшеницы Мелянопус 69 Саратов­ской области и Одесская 3 Ростовской области были рассортиро­ваны на наборе сит с отверстиями размером 2,5X20; 2,2x20 и 1,7X 20 мм (табл. 7)-

Таблица 7

т

^f 1 Сорт пшеницы

оо

Зольность, %

Влажность, %

Количество, %

Сита с отверстиями размером, мм

2.5X20

1,7X20

1.7X20

2,2X20

2,5X20

2,2X20

1,7X20

2,5X20

2,2X20

-vrt

2,1!

1,72

10 12

1,93 1,63

2.07 1,66

13,2 13.1

12,8 12,4

25

Оч

65 60

13.0 12,9

LTD

Мелянопус 69 Одесская 3

.

Зольность зерна по мере уменьшения его крупности повы­шается.

Замеры объемной массы увлажненного зерна по каждой фрак­ции крупности через отдельные промежутки времени отволажива­ния показали, что проникновение влаги по мере изменения времени отволаживания различно. В крупном зерне процесс распростране­ния влаги происходит в течение большего Бремени, чем в мелком, особенно в твердой пшенице (соответственно 16 и 12 час.).

Результаты исследования подтверждают целесообразность раз­дельного увлажнения и отволаживания крупного и мелкого зерна пшеницы.

Влияние увлажнения и отволаживания зерна твердой пшеницы на количество и качество продуктов измельчения зерна. Опыты прово­дили при размоле зерна твердой пшеницы на первых четырех дра­ных системах с общим извлечением на них крупок, дунстов и муки в количестве 78%.

Для исследования была взята твердая пшеница Мелянопус 69 Саратовской области с исходной влажностью 13,2%. Проведены две серии опытов: первая—с увлажнением зерна до 15; 16; 17; 18; 20% с постоянным временем отволаживания (24 часа) и вторая — при времени отволаживания зерна 2; 8; 16; 32 и 96 час. при постоянном увлажнении зерна.

Установлено, что с повышением влажности зерна выход крупной крупки снизился с 52,5 до 51 % при увлажнении зерна до 16% и до 48,5% при увлажнении зерна до 20%- В то же время повысился выход средней и мелкой крупок соответственно с 19,2 до 21% и до 22,3%.

Однако зольность крупок, дунстов и муки при увлажнении зна­чительно снизилась: крупной крупки—с 1,81 до 1 30% (при увлаж­нении до J6%), средней и мелкой крупки—с 1,20 до 0,95%, дунста— с 1,39 до 1,18% и муки—с 1,76 до 1,42%- Снижение зольности кру­пок, дунстов и муки происходит при увлажнении зерна только до 16—17%. Дальнейшее увлажнение зерна не приводит к снижению зольности, а при увлажнении до 20% она даже повысилась

.

Лучшие результаты по качеству крупок, дунстов и муки при изменении времени отволаживания зерна и постоянном увлажнении (16%) получены при отволаживании 16—24 час. Дальнейшее удли­нение времени отволаживания не приводит к улучшению качества, а наоборот, при отволаживании 96 час. оно ухудшается (средне­взвешенная зольность крупок, дунстов и муки 1,20% при отвола­живании 16—24 час. и 1,29% .при 96 час.). Средневзвешенная золь­ность промежуточных продуктов 78% выхода при отволаживании зерна 16—24 часа получена 1.20% против 1.22 при отволаживании 8 час. ц 1.24% при отволаживании 32 часа. Следовательно, эти ре­жимы и могут быть рекомендованы при переработке твердой пше­ницы: увлажнение 16—'17.%, отволаживание 16—24 часа. Однако при макаронном помоле в целях получения большего количества крупитчатых продуктов, в частности крупной крупки, и сохранения кристаллической структуры эндосперма, главным образом цент­ральных его слоев, следует отволаживать зерно в течение 7—8 час.

J дельный расход энергии на I к,.' зерна, ег нас

5,86

7. 7.6 8,0

8. 8,9

Замеры расхода энергии дали следующие результаты:

Влажность. %

Исходная 13.2

18. 20

При отволаживании 16 час.

С повышением процента увлажнения расход энергии на размол 1 кг зерна на первых драных системах повышается:	Удельный
Продолжи	расход
тельность	энергии
отволажи­	на 1 кс
вания, час.	зерна.
	вт'час
2	7,5
8	6.3
16	5,8
32	5,6
96	7,1