1.3. Сировина для виробництва круп та її технологічні властивості
Круп’яні заводи переробляють зерно до 10-ти круп’яних культур. Три культури – гречку, просо та рис називають власне круп’яними культурами, так як їх використовують в основному для виробництва круп. Крупу також виготовляють з вівса, ячменю, пшениці, гороху, кукурудзи, в окремих випадках – із сорго, сочевиці і т.д.
Зерно різних круп’яних культур відрізняється своїми властивостями. Всі показники властивостей зерна можна розділити на дві групи: властивості, що є характерними для зерна даної культури (форма, міцність зв’язку оболонок та ядра, міцність ядра та ін.), а також властивості, що змінюються в межах однієї культури (вологість, крупність, свіжість, вміст домішок та ін.).
Основними показниками якості зерна, яке використовується для виготовлення крупи є: свіжість, засміченість, плівчастість, однорідність, крупність, вирівняність та консистенція ядра.
В даний час особливого значення також надають екологічній чистоті готової продукції, тобто відсутність в ній шкідливих елементів та речовин. До числа небезпечних елементів відносять тяжкі метали: свинець, кадмій, ртуть, мідь та ін. Наявність цих елементів в зерні залежить від їх вмісту в ґрунті, навколишньому повітрі, добривах. До шкідливих речовин відносять насамперед пестициди. Особливо небезпечні ці речовини в продуктах, призначених для дитячого харчування. Так як переробка зерна зазвичай не призводить до зниження шкідливих речовин в круп’яних продуктах, необхідно обмежувати їх вміст в зерні. Тому при виробництві продуктів для дитячого харчування необхідним є контроль за вмістом тяжких металів, пестицидів, а також ряду мікроорганізмів та продуктів їх життєдіяльності.
Свіжість зерна. Про свіжість зерна судять по відсутності запаху плісняви, затхлості, солодового та інших запахів, що не є властивими для даного зерна, а також смаку (кислого, гіркого). Колір оболонок має бути властивим даному зерну.
Засміченість. Розрізняють зернову, сміттєву та металомагнітні домішки.
Зернова домішка складається з щуплих та недорозвинених зерен основної культури, зіпсованих самозігріванням, поїдених шкідниками, деформованих, пророслих, подрібнених (якщо вони менше за половину зернівки), а також культурних рослин, не віднесених до сміттєвої домішки.
Сміттєва домішка складається з мінеральних та органічних частинок. До смітної домішки відносять насіння всіх бур’янів та культурних рослин з ядром, зіпсованих сушінням або самозігріванням, недорозвинені та пошкоджені пліснявою, а також шкідливу домішку (гірчак, вязель, кукіль, геліотроп), а також весь прохід сита з визначеними розмірами отворів. При очищенні:
проса - прямокутні 1,4×20 мм;
гречки - прямокутні2,0×20 мм або з круглими діаметром 3,0 мм;
вівса – прямокутні 1,8×20 мм;
ячменю – прямокутні 2,2×20 мм;
рису – круглі 3,0 мм;
гороху – круглі 5,0 мм;
кукурудзи – круглі 3,0 мм;
пшениці – прямокутні 1,7×20 мм.
Наявність великої кількості дрібного зерна знижує вихід крупи та підвищує в ній вміст не лущених зерен. Тому для ряду культур (овес, ячмінь та ін.) кількість дрібного зерна обмежується стандартом
До металомагнітної відносять домішки, що притягуються магнітом.
Плівчастість. Зерно з явно вираженими квітковими або плодовими оболонками називають плівчастим. До таких культур відносять овес, рис, просо, гречку та ячмінь. Під плівчастістю розуміють масову долю оболонок по відношенню до чистого зерна без домішок та лущених зерен.
Плівчастість навіть в межах однієї культури – величина не постійна, і залежить від багатьох факторів (сорту зерна, району вирощування, року урожаю, крупності). Для зерен різних культур коливання показника плівчастості становить (%): овес 20…40; рис 17…24; просо 16…25; гречка 18…26; ячмінь 8…15.
Для технолога важливо знати не тільки плівчастість культури, але й міцність зв’язку плівок з ядром. Чим менша плівчастість та міцність зв’язку плівок з ядром, тим ефективнішим є процес лущення зерна. Вміст ядра в такому зерні більший, і, відповідно, більшим буде вихід готової продукції.
Вміст ядра. Один з найважливіших показників якості проса, рису, гречки та вівса – вміст ядра, який є його масовою частка відносно до зерна, взятого разом з домішками. Вміст ядра розраховують за наступними формулами:
для рису, гречки та проса:
,
де Сд – сміттєва домішка, %; Зд – зернова домішка, %; 0,7 – коефіцієнт використання лущених зерен (для проса – 0,5); О – вміст лущених зерен, %; П – плівчастість зерна, %.
Для вівса:
,
де Зд – вміст зернової домішки, %; Сд – вміст смітної домішки, %; Дз – вміст дрібних зерен вівса, %; О – вміст лущених зерен в сході сита з отворами розміром 1,8×20, %.
Вологість. Цей показник є особливо важливим, оскільки суттєво визначає результат перероблення зерна. Вологість впливає не тільки на технологічний процес в цілому, але й на окремі його етапи – на режим водотеплового оброблення (ВТО) і стійкість зерна та крупи при зберіганні. Вологість ядра та оболонок обумовлює ефект лущення та подрібнення зерна. Так, чим більша різниця вологості ядра та оболонок, тим ефективніше відділяються оболонки від ядра, максимально зберігаючи при цьому цілісність ядра. Тому, якщо порушується встановлена межа вологості і на перероблення надходить зерно з підвищеною вологістю, погіршуються умови лущення. При зниженій вологості (до 13 % для проса, гречки, рису та 10…12 % для вівса та ячменю) ядро легко подрібнюється, в зв’язку з чим зменшується вихід крупи та збільшується вихід подрібнених частинок ядра та мучки. В усіх випадках стандартами обмежена верхня межі вологості, так як на підприємствах, де не застосовується ВТО, може бути отримана нестандартна за вологістю крупа. В окремих випадках обмежується і нижня межа, наприклад, для проса.
Однорідність зернової маси по типовому та сортовому складу в значній мірі визначає правильність та ефективність ведення технологічного процесу вироблення крупи. Правильне визначення типу та сорту для зберігання а також для складання партії зерна, яке направляється на виробництво крупи, має особливо важливе значення, так як зерно різних типів або сортів різниться своїми технологічними властивостями.
Крупність зерен впливає на ефективність технологічного процесу очищення зерна, а особливо лущення, та загальний вихід крупи. Крупність зерна можна характеризувати масою 1000 зерен та його розмірами, які визначаються шляхом просіювання на наборі сит. В крупному зерні співвідношення маси ядра та оболонок більше, а в дрібному – навпаки. Крупне зерно більш ефективно лущиться ніж дрібне та невиповнене. При цьому отримують менше подрібненої крупи при високому коефіцієнті лущення.
Скловидність. Впливає як на технологічні, так і на споживчі властивості зерна та виробленої з нього крупи. Зерно із скловидним ядром володіє більшою міцністю, менше руйнується при лущенні і особливо при шліфуванні, утворює при переробленні менше подрібнених частинок та мучки.
Забарвлення плодових або насіннєвих оболонок. Чим інтенсивніше забарвлення оболонок, тим більше зусиль необхідно прикласти для оброблення ядра, що спричинює підвищене його подрібнення (наприклад, зерна рису з червоною оболонкою).
Натура зерна. Вважається важливим показником при переробленні пшениці в борошно. Для ряду культур (наприклад, вівса) натуру вважають важливим показником при виробленні крупи. Вважається, що добрі результати можливо отримати при переробленні вівса з натурою не менше 490 г/л.
Зараженість шкідниками хлібних запасів не допускається (крім зараження кліщем початкової стадії).