Лекция 11: Крупы

План: Виды и ассортимент круп. Технологический процесс производства крупы.

Отличительной особенностью крупяного производства является многообразие видов сырья и выпускаемой продукции. При этом в нашей стране произрастают практически все зерновые культуры, из которых вырабатывают крупу: пшеница, овес, кукуруза, просо, рис, сорго, гречиха, горох и т.д. Кроме собственно крупы, т.е. продукта, получаемого в результа­те переработки зерна, производятся различные крупяные изделия - вареные обжаренные хлопья, воздушные зерна и разнообразные крупяные концентраты.

Распространенными видами круп являются: гречневая, рис, овсяная, ячменная, кукурузная, пшеничная, го­роховая, пшено (из зерна проса). В зависимости от изменений продукта в процессе обработки кру­па может состоять только из эндосперма зерна или содержать за­родыш, алейроновый слой, семенные и плодовые оболочки. Крупа может быть цельной (недробленое ядро), дробленой или плющеной (хлопья).

Цельная крупа бывает нешлифованной, шлифованной и полиро­ванной; дробленая - нешлифованной и шлифованной.

Основные стадии производства крупы.

Одной из важных задач технологического процесса крупяного производства является очистка зерна от примесей и удаление оболочек. Если при производстве муки эндосперм зерна подвергается тонкому измельчению, то крупа представляет собой неизмельчен­ный эндосперм или же его крупные частицы. Эти существенные от­личия физико-химической характеристики муки и крупы опреде­ляют соответствующее построение технологического процесса их производства.

Технологический процесс включает два основных этапа: подго­товку зерна и переработку его в крупу. К подготовительным опера­циям относятся: очистка зерна от примесей; обработка зерна до ше­лушения и гидротермическая обработка; предварительное сорти­рование.

Переработка зерна в крупу предусматривает: сортирование под­готовленного зерна; шелушение (снятие оболочек зерна); выделение мучнистых, дробленых частиц зерна и оболочек; выделение ядра; дробление (резание) ядра; шлифование и полирование крупы; сор­тирование и контроль крупы и отходов.

Очистка зерна. Подготовительные операции по очистке зерна при производстве крупы и муки совпадают. При очистке от зерна отделяют легкие, мелкие и крупные примеси, металлопримеси, мелкие и щуплые зерна. Гидротермическая обработка. Основная цель гидротермической обработки (ГТО) в крупяном производстве — повышение различия структурно-механических свойств оболочек и эндосперма, или же цветковых пленок и ядра зерна. Процесс ведут так, чтобы уменьшить прочность цветковых пленок и повысить прочность ядра для сниже­ния его дробимости при шелушении и шлифовании, а также для по­вышения выхода крупы. Для этого применяют горячее кондиционирование, при котором зерно пропаривают под давлением, добиваясь значительного увлаж­нения и нагрева зерна, а также применяют современные варианты обработки - СВЧ, ИК, лазерное излучение и т.п.

В результате гидротермической обработки в зерновке происхо­дят структурно-механические изменения, улучшающие условия от­деления оболочек и зародыша от эндосперма. Микроструктура эндосперма претерпевает глубокие изменения, происходит частичная или полная денатурация белков, клейстеризация крахмала в периферийных слоях эндосперма, повышается со­держание декстринов; ядро становит­ся более прочным, прекращаются окислительно-восстановительные процессы (дыхание) и снижается активность ферментов - липазы, фосфатазы и др. Такое ядро способно выдерживать жесткие меха­нические воздействия. В пленках и оболочках зерна гидротермическая обработка вызы­вает разрушение слизей и клеящих веществ, инактивацию фермен­тов. Пленки у зерна злаков, а у гречихи - плодовые оболочки, ста­новятся более хрупкими. В связи с этим гидротермическая обработ­ка облегчает обрушивание зерна и способствует увеличению выхо­да недробленой крупы. Пропаривание и последующая сушка снижа­ют содержание водорастворимых и летучих веществ. Подавляются термофильные аэробные микроорганизмы, грибы, плесени, бактерии.

Значительное разнообразие крупяных культур определяет необ­ходимость индивидуального подбора параметров режима ГТО для каждой культуры. По классической схеме проведения ГТО зерно сна­чала пропаривают, затем темперируют в закроме в нагретом состоянии, просу­шивают до технологической влажности и охлаждают.

Предварительное сортирование. Просеиванием на ситах осуще­ствляют сортировку зерна для получения фракций, состоящих из од­нородных по размеру зерен, и для отделения мелких и щуплых зе­рен. Этот процесс применяется при переработке гречихи, овса, го­роха и иногда проса.

Назначение этой операции состоит в том, чтобы разделить партию на фракции по крупности для облегчения снятия с зерна наружных покровов в шелушильных машинах. Чем лучше рассортировано зер­но, тем выше эффективность работы машин. В зависимости от круп­ности зерна устанавливают режим шелушения, т.е. подбирают за­зор между декой и вальцом. Количество фракций, на которые сортируют зерновую смесь, за­висит от характера и формы рабочей зоны шелушильных машин и условий сортирования, а также от вида зернового сырья. При сорти­ровании зерна проса, овса, ячменя партии (по крупности) разделя­ются на две фракции, риса - на три. Гречиха перед шелушением рассортировывается на 5...6 фракций.

Шелушение. Шелушение (или обрушивание) зерна является наиболее важным технологическим процессом, так как в резуль­тате операции отделения неусвояемых грубых цветочных пленок зерно превращается в пригодный для использования в пищу про­дукт. При этом стремятся к максимальному разрушению связи на­ружных покровов с ядром при обязательном сохранении его це­лостности, учитывая особенности анатомического строения кру­пяных культур.

В результате воздействия рабочих органов шелушильных машин на зерновку происходит разрушение пленок зерна. Их разрыв про­изводят посредством удара или трения таким образом, чтобы появи­лась деформация сжатия или сдвига.

Сортировка зерна. Продукт при выходе из обрушивающей ма­шины содержит цельное, колотое и дробленое ядро, необрушенные зерна, лузгу и мелкоизмельченные частицы (мучель). Для того что­бы выделить чистое ядро, продукт очищают и сортируют. Разделе­ние различных продуктов на самостоятельные потоки основано на использовании различий в их физико-химических свойствах (геомет­рических характеристиках, скорости витания, упругости, коэффи­циенте трения). Лузгу (частицы пленок) отделяют провеиванием продукта на аспирационных установках — лузговейках. Необрушенные зерна, цельное ядро, дробленое ядро и мучель разделяют просеиванием на ситах.

Разделение шелушеных и нешелушеных зерен является более сложной задачей. Если ядро и нешелушеные зерна различаются по размерам, применяют сортирование на ситах (по толщине или ши­рине) или на триерах (по длине); последний способ применяют для сортирования овса.

Для разделения шелушеных и нешелушеных зерен гречихи при­меняют сита с круглыми отверстиями, т.к. размеры ядра меньше раз­меров зерна.

Выделение недоруша из крупы возможно на рабочем органе, выполненном в виде вибри­рующего, уменьшающегося в сторону наклона уголка, в котором для разделения используются свойства упругости семян и их форма.

При переработке проса необрушенные зерна не выделяют. Весь продукт после отделения лузги, мучели и дробленого ядра повторно направляют на обрушивание без сортирования.

Шлифование и полирование. Выделенное после шелушения и сортирования ядро всех зерновых культур, за исключением гречи­хи, не является готовым продуктом. Важными операциями техноло­гического процесса являются шлифование и полирование крупяно­го ядра для того, чтобы освободить шелушеные зерна от остатков цветковых, плодовых и семенных оболочек, а также частично от алей­ронового слоя и зародыша. Эти операции способствуют также повышению усвояемости го­товой крупы, увеличивают ее водопоглотительную способность, улуч­шают степень развариваемости круп и их внешний вид.

Для удаления зародыша и частей оболочек цельную недробленую крупу, а также крупнодробленую (перловую, кукурузную, пшенич­ную) шлифуют и полируют (для придания ей определенной формы, однородности и улучшения ее потребительских свойств) путем уда­ления периферийных частей зерна. При шлифовке пшена, а также при шлифовке и полировке риса удаляют зародыш, плодовые и семенные оболочки и почти полнос­тью - алейроновый слой; при шлифовке овсяного ядра — опушение ядра и частично зародыш. После шлифовки и полировки продукт сно­ва сортируют для удаления мучели и дробленого ядра.

Очистка крупы. Очистка и сортировка продукта перед упаков­кой заключается в очистке крупы от металлопримесей, контрольном провеивании и просеивании крупы. Упаковка, или выбой, крупы производится обычно в джутовые, льно-джутовые или хлопчатобумажные мешки (новые, I, II и III кате­горий) стандартным весом от 65 до 70 кг. Значительную часть крупы на крупозаводах или на фасовочных фабриках расфасовывают в бу­мажные однослойные пакеты.

Основные показатели качества круп. Качество круп оценивают по органолептическим, физико-хими­ческим показателям и кулинарным достоинствам. Основные пока­затели качества круп:

• органолептические (цвет, запах, вкус, хруст);

• физико-химические (влажность, содержание примесей, зара­женность вредителями, содержание доброкачественного ядра);

• кулинарные (вкус каши, цвет каши, структура каши, продолжительность варки, коэффициент развариваемости).