Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Егоров Г.А. Влияние тепла и влаги на процессы переработки и хранения зерна

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
12.17 Mб
Скачать

ііяются, если зерно подвергают тепловой обработке в специальных аппаратах — кондиционерах. Обработка зерна при температуре до 46°С («теплое» кондициони­ рование) по своему действию мало отличается от «хо­ лодного» кондиционирования. Однако отмечается, что при повышении температуры (в том числе и в границах «теплого» кондиционирования) улучшается возможность достижения неравномерности распределения влаги по анатомическим частям зерна, что является одной из за­ дач гидротермической обработки.

Прогрев зерна в кондиционерах при температурах выше 46 С изменяет мукомольные свойства зерна в большей степени, чем при «холодном» кондиционирова­ нии. Внешне это проявляется в снижении стекловидности и плотности зерна.

Однако, несмотря на имеющиеся исследования, ре­ комендации по режимам «горячего» кондиционирования до сих пор не разработаны в такой мере, чтобы можно было выбирать их исходя непосредственно из индиви­ дуальных свойств данной партии зерна.

Правила организации и ведения технологического процесса на мельницах устанавливают, что при выборе режима гидротермической обработки зерна следует учи­ тывать тип, подтип, район произрастания зерна, коли­ чество и качество клейковины. Рекомендуется также принимать во внимание состояние атмосферы (темпера­ туру и относительную влажность воздуха), температуру

зерна и воды, используемой для мойки

зерна.

 

В производственных условиях, учитывая эти реко­

мендации, необходимо проводить лабораторные

помолы

и окончательно оптимальный режим

выбирать

по их

результатам.

Коротко рассмотрим результаты «горячего» и «хо­ лодного» кондиционирования зерна [7, 29].

Выход крупной крупки и суммарный выход крупок при «горячем» кондиционировании ниже, но размалываемость их повышается, а зольность снижается (табл. 38). Следовательно, при «горячем» кондициони­ ровании происходит более интенсивное разрыхление эндосперма и улучшается отделяемость его частиц от оболочек.

По поводу влияния температуры на разрыхление эн­

досперма мнения

иностранных

исследователей

несколь­

ко противоречивы.

Некоторые

авторы считают,

что по-

Влияние тепловой обработки на мукомольные свойства пшеницы

 

 

 

 

Выход,

К, в

 

Образец

зерна

 

драном

про­

Разма-

 

 

 

Кондициониро­

цессе

лывае-

 

 

 

 

 

мость

сорт

 

раной произ­

вание

муки

кру­

крупок,

 

растания

 

пок

К

 

 

 

 

Саррубра

 

Кустанайскап

Некондицио-

16,7

65,1

82,4

 

 

область

нировашюе

 

 

 

 

 

 

зерно

 

 

83,2

 

 

 

«Холодное»

17,5

63,2

 

 

 

«Горячее»

19,0

60,9

87,0

Мильтурум

553

Целиноград­

Некондицио-

15,2

67,2

84,0

 

 

ская область

нированное

 

 

 

 

 

 

зерно

 

 

 

 

 

 

«Холодное»

17,6

62,3

84,0

 

 

 

«Горячее»

19,2

59,8

85,0

Мильтурум

553

Павлодарская

Некондицио-

18,5

61,8

83,3

 

 

область

нированное

 

 

 

 

 

 

зерно

19,5

60,5

83,5

 

 

 

«Холодное»

 

 

 

«Горячее»

20,1

58,9

84,9

вышение температуры не усиливает, а только ускоряет этот процесс. Однако приведенные выше данные, а так­ же изложенные ранее сведения об изменении плотно­ сти и стекловидности зерна наглядно доказывают, что разрыхление эндосперма пропорционально приложен­ ному воздействию.

Об этом же свидетельствуют и данные таблицы 39 для муки 75%-ного выхода, полученной из пшеницы Лютесценс 758 Алтайского края. Так, удельный расход энергии на размол уменьшается не только с увеличе­ нием влажности, но и температуры. Однако превышение температуры сверх оптимальной для данного зерна, как вообще всякое отступление от оптимального режима, вызывает повышение расхода энергии.

Таким образом, при оптимальном режиме «горячего» кондиционирования зерна достигается всестороннее улучшение его мукомольных свойств. В-настоящее время воздушно-водяные кондиционеры успешно эксплуатиру­ ют на ряде передовых предприятий: на мелькомбинате им. С. М. Кирова в Ленинграде, Новомосковском мель­ комбинате и др.

Влияние тепловой обработки на некоторые показатели мукомольных свойств зерна

 

Л

Кондиционирование

Ь

У

 

о

 

Влажн

,

 

сз

 

ы

CJ

я Н

5

о

)

 

зерна ной си

і

2

tЩ- о жь 5

[родо. ельно твола ия, ч

L ,

(- О К

ольно

m

уки. я

Удельный расход энергш , Вт-ч ча 1- кг зерна

 

о

 

 

о)

к и

раза - ольнь роцес

драа

роцес

о

 

 

 

и

 

 

 

и

 

 

к 3 с

а

 

 

Исходное

зерно

 

12,5

 

0,78

16,3

7,6

8,7

«Холодное»

 

 

14,5

4

0,70

19,3

8,5

10,7

 

 

 

 

 

14,5

8

0,68

18,9

8,5

10,4

 

 

 

 

 

14,5

12

0,69

18,8

.8,4

10,4

 

 

 

 

 

15,5

5

0,65

21,7

9,5

12,2

 

 

 

 

 

15,5

8

0,62

20,3

9,4

10,9

 

 

 

 

 

15,5

12

0,63

20,4

9,5

10,9

«Горячее»

(температура

16,0

8

0,61

21,9

10,5

11,4

14,5

1

0,65

17,4

8,3

9,1

45—50° С,

экспозиция

15,5

1

0,54

18,2

• 8,9

9,3

45 мин)

 

 

16,0

1

0,57

20,1

9,7

10,4

 

 

 

 

 

15,5

4

0,56

18,9

9,0

9,9

 

 

 

 

 

15,5

6

0,64

21,6

9,7

11,9

«Горячее»

(температу­

15,5

1

0,72

21,2

10,2

11,2

ра

50—53° С,

экспо­

 

 

 

 

 

 

зиция

45 мин)

 

15,1

1

0,82

22,8

10,5

12,3

«Горячее»

(температу­

ра

53—57° С, экспози­

 

 

 

 

 

 

ция

45 мин)

 

 

 

 

 

 

 

Скоростное

кондиционирование,

как и «горячее», ха­

рактеризуется повышенной сложностью сочетания пара­

метров режима по отдельным

этапам процесса.

Было проанализировано раздельное влияние основ­

ных режимных параметров на мукомольные

свойства

нескольких образцов

пшеницы

I и IV типов.

 

Интересные результаты получаются

при

сравнении

образцов

одного сорта, но из разных

почвенно-клима-

тических

районов, например

для пшеницы

Саратов­

ская

29. Эти образцы

характеризовались

соответственно

для

Целиноградской,

Куйбышевской

и

Южно-Ураль­

ской

областей следующими показателями:

 

исходная влажность 12,7;

12,2; 13,6%;

 

стекловидность 60; 63; 89;

 

 

 

зольность1,69;

1,80; 1,64%;

 

 

 

содержание сырой

клейковины 26,2;

25,7; 27,1%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 40

Влияние продолжительности пропаривания пшеницы в лабораторном

кондиционере

на извлечение

(%)

 

 

 

к I драной

системе

и зольность

(%)

драных

продуктов

первого

качества

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжительность

пропаривания,

с

 

 

 

 

Показатели

20

30 |

40

20

 

30

40

20

30

40

 

 

 

 

 

Саратовская 29

из областей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Целиноградской

 

 

Куйбышевской

 

Южно-Уральской

Влажность зерна на I др. с.

14,2

14,6

15,0

13,2

14,3

14,6

14,8

15,6

16,0

Крупная

крупка

32,2

32,9

30,0

36,4

35,0

33,7

40,5

39,9

38,3

 

 

 

 

1,34

1,31

1,31

1,47

1,34

1,25

1,22

1,11

1,16

Средняя

и

мелкая крупка

26,0

24,5

25,3

24,4

24,4

24,0

25,1

23,2

23,0

 

 

 

 

0,94

0,83

0,82

0,88

0,92

0,82

0,93

0,95

0,84

И т о г о

крупок

58,2

57,4

55,3

60,8

59,4

57,7

65,6

63,1

61,3

 

 

 

 

1,16

1,11

1,08

1,23

1,16

1,07

1,11

1,05

1,04

Дунсты

 

 

 

3,5

3,3

3,7

2,8

 

3,2

3,5

2,6

2,3

2,4

 

 

 

 

0,85

0,80

1,09

0,89

0,84

0,84

0,97

0,96

0,94

Мука

 

 

 

13,8

13,1

14,4

10,4

10,8

10,6

7,3

7,0

7,3

 

 

 

 

0,83

0,80

0,75

0,91

0,96

0,82

1,03

1,01

0,96

Общее

извлечение

75,5

73,8

73,4

74,0

73,4

72,8

75,5

72,4

71,0

Показатель

К

 

1,08

1,03

1,02

1,17

1,12

1,01

1,09

1,05

1,03

 

70,0

71,6

71,9

63,3

65,1

72,0

69,1

68,9

68,7

Расход

энергии,

Вт • ч/кг

 

6,5

 

7,4

7,2

7,8

8,3

8,0

Клейковина

у

всех

образцов

по качеству относится

ко второй группе,

по цвету — светлая.

 

Зерно в лабораторном кондиционере «Миаг» обраба­

тывали, изменяя

продолжительность пропариванияпри

температуре 45° С, а затем

при найденной оптимальной

продолжительности — при

разных

температурах.

Затем

обрабатывали

зерно,

используя

установленные

опти­

мальные значения этих параметров, но изменяли про­

должительность

теплообработки

(темперирования)

и т. д. по этапам

процесса,

вплоть

до наблюдения за

влиянием продолжительности

отволаживания зерна.

Анализ данных таблицы 40 приводит к заключению, что продолжительность пропаривания заметно сказыва­ ется на принятых показателях мукомольных свойств зерна. Оптимальные значения ее находятся в пределах 30—40 с, т. е. совпадают с действующими рекоменда­ циями.

Влияние температуры оказалось сильнее связано с индивидуальными свойствами образца (табл. 41). Так, для образца пшеницы из Куйбышевской области темпе­

ратура

нагрева

зерна

может

быть снижена до 40° С

вместо

рекомендуемых

правилами 50—57° С. Подобные

результаты получены для большинства изученных образ­

цов пшеницы I

типа.

Поэтому

можно рекомендовать

снижение температуры

до 40—45° С. Для пшеницы IV

типа с нормальной клейковиной также следует ограни­ читься нагревом зерна до температуры 45—50° С.

Изменение продолжительности темперирования вы­ зывает заметные изменения и свойств зерна (табл.42). Наилучшие результаты получены при темперировании в течение 20 мин, в то время как правила рекомендуют продолжительность этого этапа в пределах до 4 мин. Для большинства изученных образцов оптимальная продолжительность темперирования равна 10—20 мин. Видимо, при тепловой обработке после пропаривания зерна процессы в нем не столько влияют на свойства клейковины, сколько на его физико-химические свойст­ ва. Возможно, в данном случае это обусловлено тем, что температура нагрева зерна составляла только 45° С, при которой нельзя ожидать даже слабой денатурации белков.

Хорошие результаты получаются и при невысокой температуре нагрева воздуха во влагоснимателе при обработке зерна после мойки, например, пшеницы Сара-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 41

 

Влияние температуры на свойства зерна

при обработке паром

в лабораторном

кондиционере

 

 

 

 

 

Саратовская

29

Куйбышевской

области

Саратовская 29 Южно-Уральской области

 

 

Показатели

исходное

нагрев до

температуры, °С

исходное

нагрев до

температуры,

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зерно

40

 

 

50

60

зерно

40

50

55

60

 

 

 

 

 

 

 

 

Влажность

зерна,

%

12,2

13,8

 

14,0

14,4

13,6

15,2

15,6

16,4

15,0

Крупная крупка

 

39,0

35,1

 

35,4

34,6

41,3

40,6

39,9

39,4

40,0

 

 

 

 

1,53

1,22

 

1,34

1,31

1,27

1,19

1,11

1,08

1,27

Средняя

и

мелкая

крупки

25,0

24,3

 

24,5

23,9

24,6

22,8

23,2

22,7

24,4

 

 

 

 

1,04

0,84

 

0,92

0,91

1,05

1,10

0,95

0,92

0,95

В с е г о крупок

64.0

59,4

 

59,9

58,5

65,9

63,4

63,1

62,1

64,4

 

 

 

 

1,34

1,06

 

1,17

1,11

1,19

1,16

1,05

1,02

1,15

Дунсты

 

 

 

3.2

3,5

 

3,1

3,1

2,45

2,20

2,30

240

2,4

 

 

 

 

0,95

0,83

 

0,83

0,90

1,11

1,07

0,96

1,07

1,03

Мука

 

 

 

10,3

10,9

 

11,0

10,7

7,85

7,10

7,00

6,80

7,40

 

 

 

 

1,06

0,95

 

0,89

0,83

1,06

1,08

1,01

0,98

1,09

Общее

извлечение

 

77,5

73,8

 

74,0

72,3

76,2

72,7

72,4

71,3

74,2

 

 

 

 

1,28

1,04

*

1,П

1,05

1,17

1,15

1,05

1,02

1,14

Показатель К. для общего извлече­

60,5

71,0

 

67,2

68,0

65,0

63,0

68,9

69,0

65,2

ния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход

энергии, Вт-ч/кг

6,7

7,2

 

7,0

7,5

7,5

8,2

8,3

8,7

7,8

Влияние продолжительности темперирования на свойства зерна

 

 

 

 

 

 

Продолжительность

темперирования

(мин)

 

 

Показатели

 

пшеницы Саратовская 29 Целиноградской области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

1 ю

20

30

40

Влажность

 

зерна

на

14,6

14,9

14,9

14,9

15,6

16,8

I

др.

с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крупная

крупка

 

32,9

32.5

31,4

30,4

28,9

27,0

 

 

 

 

 

 

1,31

1,11

1,16

1,11

1,48

1,19

Средняя

 

и

мелкая

24,5

24,4

25,4

25,3

29,6

24,3

крупки

 

 

 

0,83

0,94

0,86

0,72

0,93

0,82

 

 

 

 

 

 

 

И т о г о

крупок

57,4

56.9

56,8

55,7

58,5

51,3

 

 

 

 

 

 

1,11

1,04

1,02

0,92

1,20

1,02

Показатель

К

для

кру­

51,5

54,5

55,7

60,5

48,7

50,2

пок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дунсты

 

 

 

 

3,3

3,3

3,5

3,6

4,5

3,6

 

 

 

 

 

 

0,80

0,91

0,79

0,74

0,78

0,74

Мука

 

 

 

 

13,1

12,2

13,5

13,1

15,9

12,8

 

 

 

 

 

 

0,80

0,89

0,78

0,76

0,83

0,72

Общее извлечение

 

73,8

72,4

73,8

72,4

78,9

67,7

 

 

 

 

 

 

1,03

1,01

0,97

0,89

1,11

0,96

Показатель

К для

обще­

71,6

71,6

76,0

81,4

71,2

70,6

го

извлечения

 

 

 

 

 

 

 

товская 29 Целиноградской области (табл. 43). Наибо­ лее целесообразно проводить процесс во влагоснимате­ ле при нагреве воздуха до температуры 70° С, что со­ ответствует низшему пределу, рекомендуемому прави­ лами организации и ведения технологического процес­ са на мельницах.

В особенности резко изменяется зольность продуктов дробления зерна при переходе от температуры 70 к 80° С; значение зольности для крупной крупки возраста­ ет сразу на 0,29%, и хотя извлечение крупок с драных систем увеличивается, но это происходит за счет мелких

фракций (для крупной крупки

наблюдается снижение),

а качество крупок существенно

ухудшается.

Влияние

температуры

воздуха

при

обезвоживании зерна

в течение

 

 

 

 

15 мин

 

 

 

Показатели

 

 

Температура

воздуха,

°с

 

 

40

60

70

80

 

 

 

 

Влажность

 

 

17,8

15,0

14,5

14,5

Крупная

крупка

 

27,8

32,0

31,8

29,7

 

 

 

 

1,14

1,11

1,08

1,37

Средняя

и

мелкая

 

23,7

20,5

21,5

25,6

крупки

 

 

0,80

0,88

0,86

0,83

 

 

 

 

И т о г о

крупок

 

51,5

52,5

53,3

55,3

 

 

 

 

0,99

1,03

0,99

1,12

Дунсты

 

 

 

3,5

2,8

2,8

3,5

 

 

 

 

0,72

0,77

0,78

0,76

Мука

 

 

 

11,7

10,7

11,3

13,2

 

 

 

 

0,72

0,76

0,76

0,77

В с е г о

 

66,7

66,0

67,4

72,0

 

 

 

 

0,93

0,97

0,95

1,03

Показатель

К для

об­

71,6

68,0

70,8

70,0

щего

извлечения

 

 

 

 

 

Таким образом, желательно снизить температуру нагрева зерна при пропаривании его в кондиционере и температуру нагрева воздуха во влагоснимателе. Это даст заметный экономический результат вследствие сни­ жения расхода энергии на проведение этапов ско­ ростного кондиционирования.

Заметно изменяются свойства зерна и в процессе за­ ключительного этапа — отволаживания в закромах (табл. 44). Анализ данных для пшеницы Саратовская 29 Целиноградской области позволяет утверждать, что наи­ лучшими свойствами обладает зерно, прошедшее отволаживание в течение 6 ч, в то время как правила огра­ ничивают этот процесс 3 ч. Близки к оптимальным свойства зерна при отволаживании в течение 4 ч. Сле­ довательно, процесс скоростного кондиционирования пшеницы требует дальнейшего серьезного изучения.

При исследовании гидротермической обработки пше­ ницы Шенборн [223] нашла, что наилучшие результаты получаются при нагреве зерна в кондиционере до тем­ пературы 40 или 50° С (в зависимости от сорта) и про­ должительности отволаживания 6 или даже 12 ч. При этих параметрах обработки оптимальные значения при-

0

Рис. 83. Влияние температуры при обработке паром на фаринограм

220

обретают не только мукомольные свойства зерна, но и хлебопекарные достоинства муки.

На рисунке 83 показано, как влияет температура при обработке зерна паром на реологические свойства те­ ста [237]. Контрольный образец был подвергнут «хо­ лодному» кондиционированию.

Фарииограммы особенно заметно изменяются при нагреве зерна свыше температуры 65° С, что связано с денатурацией белков. Нагрев до температуры 75° С и выше резко ухудшает свойства теста. В особенности на­ глядно выявляется влияние температуры при анализе альвеограмм. На рисунке 81 рассмотрены два случая, от­ вечающих отволаживанию зерна после пропаривания в течение 45 и 135 мин. Интересно, что во втором случае упругость теста значительно повышается; это дополни­ тельно указывает на значение продолжительности про­ цесса.

Как показали в своих исследованиях Н. Н. Русакова [120] и А. И. Кондратьев [69], рожь при подготовке к размолу также можно подвергать тепловому воздейст­ вию по методу «горячего» и скоростного кондициониро-. вания. Н. Н. Русакова установила, что оптимальным ре­ жимом «горячего» кондиционирования ржи следует счи­ тать: нагрев зерна до температуры 52—56° С, продолжи­ тельность отволаживания 1,5 ч и влажность зерна на I драной системе 15%. Результаты А. И. Кондратьева, хо­ тя и посвящены скоростному кондиционированию, под­ тверждают эти значения параметров: рекомендуется нагревать зерно до температуры 55—60° С, пропаривать

6

мы (а) и экстенсограммы (б) пшеницы.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ