Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Крупа в пищевом рационе человека составляет от 8 до 13 % общего потребления зерновых. На крупяных заводах перерабатывают различные виды крупяных культур. Рис, просо, гречиху называют обычно собственно крупяными культурами, так как основную массу зерна этих культур используют для производства крупы. Кроме того, крупу и крупяные продукты изготавливают из семян овса, ячменя, пшеницы, кукурузы, зрелого гороха и др. Ассортимент крупяной продукции достаточно широк – это крупа из целого и дробленого ядра, хлопья и др.

В России наиболее широкой популярностью пользуется гречневая крупа – ядрица и продел. Ядрица представляет собой целое или слегка надколотое ядро, не проходящее через сито с отверстиями размером 1,6×20 мм. Продел – колотое (дробленое) ядро, проходящее через сито 1,6×20 мм и не проходящие через сито № 08. Кроме обычных ядрицы и продела чаще вырабатывают ядрицу и продел быстроразваривающиеся из зерна, подвергнутого гидротермической обработке. Ядрица выпускается трех сортов: первого, второго и третьего; продел на сорта не делится.

В среднем гречневая крупа содержит 12,6 % белков, 2,6 % жиров, 68 % углеводов. По содержанию и соотношению аминокислот белки гречневой крупы полноценнее белков ряда других злаков. Липотропные свойства гречневой крупы и муки давно используются в диетотерапии заболеваний печени, сердечно-сосудистой системы и как общеукрепляющие средство. В современных условиях важным преимуществом гречишного поля считается то, что практически его не надо обрабатывать ядохимикатами, в отличие от других зерновых культур. Поэтому есть основания относить гречневую крупу к экологически чистым продуктам.

Зерно гречихи покрыто сравнительно толстыми плодовыми оболочками. Своеобразная трехгранная форма зерна и соответственно ядра, а также оригинальное расположение крупного (массовая доля до 15 %) зародыша внутри ядра вызывает повышенную хрупкость последнего.

Особенность производства и потребления готовой продукции. Для крупяного производства очень важным свойством зерна является прочность связи наружных пленок (оболочек) и ядра. У зерна четырех крупяных культур: риса, проса, овса и гречихи наружные пленки охватывают ядро, но не срослись с ним. У четырех других культур: ячменя, гороха, пшеницы и кукурузы пленки прочно срослись с ядром по всей его поверхности. Прочность связи оболочек с ядром определяет в значительной мере способы переработки зерна в различные крупяные продукты. Прочность и хрупкость ядра определяют не только методы переработки, но и ассортимент круп (недробленая, дробленая, шлифованная и др.).

Процесс очистки зерна от примесей на крупяных заводах практически основан на тех же принципах, что и в мукомольном производстве. Однако рабочие органы зерноочистительных машин имеют различные установочные и кинематические параметры, наиболее подходящие для того или иного зерна.

В частности, для выделения примесей из гречихи широко применяют сита с треугольными отверстиями. Имеющая трехгранную форму, гречиха проходит через отверстия сит, а равновеликие примеси, имеющие другую форму, например шаровидную или цилиндрическую, через отверстия этих сит не проходят. Обычно гречиху в процессе очистки предварительно калибруют по размеру на две – три фракции на ситах с круглыми отверстиями, а затем каждая фракция отдельно подается на сита с треугольными отверстиями.

Гидротермическую обработку зерна крупяных культур проводят для улучшения технологических свойств зерна: повышение хрупкости оболочек и снижение хрупкости ядра. Кроме того, в результате гидротермической обработки зерна улучшаются потребительские свойства крупы, сокращается продолжительность ее варки, консистенция каши становится более рассыпчатой; повышается стойкость крупы при хранении из-за инактивации ферментов, которые способствуют порче крупы.

При переработке гречихи гидротермическая обработка состоит из следующих основных операций: пропаривание, сушка и охлаждение. Особенность пропаривания гречихи состоит в высокой температуре (свыше 100 °С) нагрева зерна острым паром при избыточном давлении. В результате нагревания и увлажнения ядро зерна пластифицируется, становится менее хрупким, меньше дробится при шелушении. Пластификация ядра связана также с некоторыми химическими преобразованиями. При пропаривании происходит клейстеризации части крахмала, образование небольшого количества декстринов, обладающих клеящими свойствами.

Сушка зерна после пропаривания приводит к обезвоживанию в основном наружной оболочки, которая, теряя влагу, становится более хрупкой и легче раскалывается при шелушении. Кроме того, возникающие в процессе пропаривания и сушки деформационные изменения в составных частях зерна приводят к отслаиванию оболочек.

Охлаждение после сушки дополнительно снижает влажность зерна, холодные оболочки более хрупки. В то же время необходимо исключить излишнюю сушку зерна, которая может привести к обезвоживанию ядра и повышению его хрупкости.

Калибрование зерна предназначено для разделения зерна по размерам на фракции. Из калиброванного зерна можно более тщательно выделить примеси. Для близких по размерам зерен можно более точно подобрать рабочий зазор в шелушильных машинах, что повысит эффективность шелушения. При производстве гречневой крупы калибрование зерна перед шелушением необходимо для крупоотделения, т. е. разделения нешелушенных и шелушенных зерен.

Особенностью технологической схемы переработки гречихи является раздельное шелушение и сортирование продуктов шелушения каждой фракции.

Шелушение зерна – процесс отделения наружных оболочек (пленок) с поверхности ядра. Выбор способов шелушения зависит от строения зерна, прочности связи оболочек и ядра, прочности ядра, а также ассортимент вырабатываемой продукции. Основным продуктом при переработке гречихи является крупа из целого ядра, поэтому при шелушении стремятся избежать чрезмерного его дробления. Наиболее успешно это достигается, если основным способом воздействия рабочих органов шелушильной машины на зерно является сочетание сжатия и сдвига.

В такой машине зерно сжимается между двумя поверхностями, расстояние между которыми несколько меньше размера целого зерна, но больше размера ядра. При работе машины происходит сжатие и раскалывание оболочек, а вследствие относительного движения поверхностей их сдвиг и отделение от ядра. Естественно, такое воздействие на зерно целесообразно в тех случаях, когда оболочки зерна не срослись с ядром.

Сортирование продуктов шелушения заключается в разделении смеси различных частиц, полученных при шелушении зерна. С некоторой долей условности эту смесь можно разделить на пять фракций: основная фракция – шелушенное зерно (ядро); вторая фракция – нешелушеное зерно; третья фракция – лузга, т. е. отделившиеся в процессе шелушения оболочки и пленки; четвертая фракция – дробленое ядро определенных размеров; пятая фракция – мучка, т.е. смесь мелких частиц ядер и оболочек.

Крупоотделением называется разделение шелушенных и нешелушенных зерен. Данный процесс может применяться при переработке только тех культур, у зерна которых наружные оболочки (пленки), удаляемые при шелушении, не срослись с ядром, а именно: риса, овса, гречихи и проса. В этом случае в продуктах шелушения будут присутствовать только полностью шелушенные и нешелушенные зерна, что позволяет теоретически и практически произвести их разделения.

Чем больше различия зерен и ядер, тем эффективнее по этому признаку можно их разделить. У большинства культур такое различие невелико, лишь у гречихи оно довольно существенно, причем в наибольшей степени в диаметре описанной окружности. Величина этого различия, как правило, не менее 0,5 мм.

Если бы все зерна имели одинаковые размеры, то смесь шелушенных и нешелушенных зерен могла быть разделена достаточно просто. Но в реальном зерне размеры отдельных зерен колеблются от 3 до 5 мм. Чтобы крупоотделение стало возможным, необходимо резко снизить разницу в размерах самих нешелушенных зерен, выполнив операцию калибрования.

Нормы выхода готовой продукции при переработке пропаренной гречихи составляют: крупа ядрица 62 %, крупа продел 5 %.

Стадии технологического процесса. Производство гречневой крупы состоит из следующих стадий и основных операций:

– очистка зерна от примесей;

– гидротермическая обработка зерна (пропаривание, сушка и охлаждение);

– калибрование и шелушение зерна;

– сортирование продуктов шелушения, крупоотделение и контроль крупы;

– упаковывание крупы в потребительскую и торговую тару.

Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для очистки зерна от примесей, в состав которого входят весы, воздушно-ситовые сепараторы, камнеотделители и магнитные сепараторы, рассевы, аспиратор и триер – овсюгоотборник. Второй комплекс оборудования предназначен для гидротермической обработки зерна и включает пропариватель, сушку и охладитель зерна.

Ведущий комплекс оборудования для получения крупы содержит группу рассевов для калибрования зерна, вальцедековые шелушильные станки, рассевы для разделения продуктов шелушения и аспираторы. В состав завершающего комплекса оборудования входят рассевы, аспираторы, падди – машины для контроля ядрицы и продела, фасовочные машины для упаковывания этих продуктов в пакеты, а пакеты – в короба.

На рис. 2.2 показана машинно-аппаратурная схема линии производства гречневой крупы.

Устройство и принцип действия линии. Исходное сырье из производственных бункеров 1 взвешивают на автоматических весах 2 и подают в воздушно-ситовые сепараторы 3 для отделения крупных, мелких и легких примесей, а также в камнеотделитель 4 для отбора минеральных примесей.

Для очистки зерна гречихи от трудноотделимых примесей, представляющих собой семена сорных растений, используется система крупяных рассевов 5 . Преимущественно применяется схема ситового сепарирования с использованием сит с круглыми, продолговатыми и треугольными отверстиями в сочетании с фракционированием, чтобы достаточно полно выделять основную массу примесей. Принципиальная направленность схемы заключается во фракционировании зерна на ситах с круглыми отверстиями с последующим просеиванием фракций на ситах с продолговатыми и треугольными отверстиями, размеры которых подбирают исходя из крупности зерна. Так, для мелкой фракции, полученной проходом сит с круглыми отверстиями Æ 4…4,2 мм, применяют сита с продолговатыми отверстиями размером 2,2…2,4´20 мм и сита с треугольными отверстиями размером 5…6 мм. Для крупной фракции, полученной сходом с указанного сита, применяют сита с отверстиями размером соответственно 2,4…2,6´20 мм и 7…8 мм. На ситах с продолговатыми отверстиями высеиваются такие примеси, как мелкие зерна пшеницы, ячменя, овса, на ситах с треугольными отверстиями – дикая редька, вика и т.п.

Рис. 2.2. Машинно-аппаратурная схема линии производства гречневой крупы

Легкие примеси отделяют в аспираторе 6 , а оставшиеся длинные примеси – в триерах – овсюгоотборниках 7 с размерами ячеек 6…7 мм и накапливают очищенное зерно в бункерах 8 , расположенных над пропаривателем.

Пропариватель периодического действия 9 предназначен для обработки зерна при высоком давлении пара. Пропариватель представляет собой сосуд вместимостью 1 м 3 , в который подачу зерна и пара повторяют в строгой последовательности по заранее заданному циклу. Гречиху пропаривают при давлении пара 0,25…0,30 МПа в течение 5 минут. После пропаривания влажность зерна составляет 18…19 %.

Для сушки пропаренного зерна используют вертикальную паровую сушилку контактного типа 10 , в которой нагревание зерна происходит посредством его контакта с паровыми трубами. Сушка проводится до влажности зерна 12,5…13,5 %, после чего его охлаждают в охладительной колонке 11 при температуре не выше 6…8 ºС.

Перед шелушением гречиха делится на 3…6 фракций крупности. Последняя цифра относится к крупным промышленным предприятиям, первая – к агрегатам и предприятиям малой мощности. Чаще всего для калибрования зерна применяют крупяные рассевы 12 , причем технологическая схема калибрования зерна предусматривает многократный пропуск (особенно крупных) фракций через рассевы. На эту операцию выделяется половина всей просеивающей поверхности крупозавода, что свидетельствует о ее важном значении.

Разделение на фракции должно происходить с высокой точностью, заключающейся в том, чтобы при высеивании зерна какой-либо фракции в ней оставалось как можно меньше более мелких (не свыше 2,5 %) зерен. При делении зерна на 6 фракций обычно используют следующий набор сит с круглыми отверстиями Ø 4,5…4,2…4,0…3,8…3,6…3,3 мм. Сходом с 1-го сита получают 1-ю фракцию зерна, проходом первого и второго сита – 2-ю фракцию и т.д. Разница в размерах нешелушенных зерен во фракциях не превышает 0,2…0,3 мм.

Наряду с указанными выше ситами в рассевах устанавливают сита с треугольными отверстиями, размер которых подбирают в зависимости от крупности фракций. Сходом с этих сит дополнительно отделяют трудноотделимые примеси.

От эффективности системы калибрования зависит содержание нешелушенных зерен, а также некоторых примесей в готовой крупе.

Шелушение зерна гречихи производится в вальцедековых станках 13 , вальцы и деки которых покрыты абразивным материалом. В связи с высокой хрупкостью ядра зерно шелушат очень осторожно при сравнительно низкой эффективности шелушения.

Гидротермическая обработка позволяет более интенсивно шелушить зерно, при этом в продуктах шелушения содержание дробленого ядра с 2,5…3,5 % снижается до 1,5…2,5 %.

Невысокая эффективность шелушения зерна обеспечивает сравнительно малую дробимость ядра. В то же время при такой эффективности шелушения существенно возрастает оборот продукта в системе шелушения. Это не столь существенно для мелких фракций, так как количество зерна в них, как правило, не превышает нескольких процентов.

Сортирование продуктов шелушения производят в крупяных рассевах, в которых разделяют нешелушенные зерна, ядрицу, продел с мучкой. Нешелушенные зерна, полученные сходом с сит, размер отверстий которых на 0,2…0,3 мм меньше размеров отверстий сит, сходом с которых получена данная фракция, после отделения из них лузги в аспираторах возвращают на повторное шелушение в тех же вальцедековых станках. Направлять нешелушенные зерна в вальцедековые станки других фракций нельзя.

Сходом с сит с отверстиями размером 1,7 (1,6)×20 мм получают ядрицу с небольшим количеством лузги. Эти продукты с систем переработки всех фракций объединяются и направляются на контроль ядрицы. Проходы этих сит представляют собой смесь продела, мучки и лузги, которая со всех систем объединяется, и направляются на контроль продела.

Контроль крупы осуществляют в рассевах 16 , где на ситах с круглыми и треугольными отверстиями выделяют дополнительно примеси, а на ситах с отверстиями размером 1,6×2,0 мм - продел и мучку, направляемые на контроль продела. Ядрицу получают сходом с сита с отверстиями 1,6×20 мм. После провеивания крупы в аспираторах 17 с целью дополнительного выделения примесей ядрицу пропускают через падди-машину 18 , а затем через магнитный сепаратор 19 .

Готовую крупу ядрицу после взвешивания на весах 20 загружают в силосы 21 . Из них обеспечивают отпуск крупы в фасовочные машины 22 для упаковки в пакеты. Пакеты с крупой укладывают в ящики на машине 23 и передают на склад.

Для контроля и упаковывания продела применяется преимущественно аналогичное оборудование (на схеме не показано). При контроле продела сходом с сита с отверстиями размером 1,6×20 мм выделяют ядрицу, направляемую на контроль ядрицы, проходом сита № 08 – мучку, сходом – продел. Продел просеивают для отделения лузги, но, так как крупные части лузги и мелкие частицы продела имеют близкие аэродинамические свойства, для более эффективного выделение пленок продел предварительно делят на две фракции обычно на ситах № 1,4 и каждую фракцию провеивают раздельно, после чего их объединяют в один продукт. В проделе могут быть шелушенные семена дикой редьки, имеющие шаровидную форму. Их выделяют на ситах.

Выделенная при провеивании нешелушенных зерен, а также полученная с контроля ядрицы и продела лузга в свою очередь контролируется в просеивающих и провеивающих машинах.

) и крупяных изделий из зерна различных культур.

Основа технологического процесса К. п. - механическое отделение покровных тканей (оболочек) зерна и последующая обработка ядра и семядолей. Техника отделения оболочек зависит от анатомических особенностей зерна (прочности ядра и оболочек, степени прикрепления их к ядру и др.). Успешная обработка зерна возможна только при его влажности 13-15,5%. Общая схема технологического процесса слагается из следующих этапов: очистка зерна от примесей; сортирование по крупности; шелушение (отделение оболочек); обработка ядра (дробление, шлифование, полирование, плющение) в зависимости от вида зерна и сорта получаемой крупы. Многие крупяные заводы оснащены дополнительным оборудованием и имеют более сложную схему переработки зерна на крупу; например, после очистки от примесей сырьё подвергают гидротермической обработке (увлажнение водой или паром, последующее отволаживание и сушка), в результате чего увеличивается прочность ядра, а оболочки становятся более хрупкими и легче отделяются. Гидротермическая обработка повышает стойкость круп при хранении.

Зерно от примесей очищают на Аспиратор ах, Сепаратор ах, Триер ах, камнеотборниках, обоечных машинах (См. Обоечная машина), магнитных аппаратах и др. и сортируют на сортировочных машинах. Зерно шелушат на обоечных машинах (ячмень, овёс), шелушильных поставах (См. Шелушильный постав) (рис-зерно) или вальцедековых станках (См. Вальцедековый станок) (гречиха, просо), шелушителях с резиновыми валками, а также голлендерах, вертикальных шелушителях и др. У зерна гречихи и проса оболочки хорошо отделяются на вальцедековых станках, а у риса-зерна - на шелушильных поставах и шелушителях. После шелушения продукт провеивают и недостаточно обрушенные зёрна вновь пропускают через машины, затем шлифуют для удаления остатков цветочных плёнок, плодовых или семенных оболочек и зародыша. Всё это улучшает товарный вид крупы, повышает её развариваемость и усвояемость. Некоторые виды и сорта круп (горох, рис, перловая и др.) полируют на специальных поставах и голлендерах. Готовую крупу сортируют по величине на несколько фракций (номеров): например, перловую и кукурузную на 5 номеров; полтавскую на 4, ячневую (ячменную) на 3 номера.

В процессе механической обработки - очистки и особенно шелушения и шлифования ядро у части зёрен дробится, что снижает качество продукта. Так, при обработке зерна гречихи получают ядрицу (целое ядро) и менее ценный продел. Побочные продукты и отходы - сечка, мука (мучка) и т. п. используют на фуражные или технические цели. Малоценным отходом является лузга - цветочные плёнки. Её используют на топливо, для производства фурфурола и на др. нужды.

Выход крупы, т. е. количество её в % от массы переработанного зерна, зависит от свойств зерна: крупности, выравненности, содержания доброкачественного ядра, а у плёнчатых культур (риса, ячменя, гречихи, проса и др.) и от содержания цветочных плёнок. Например, из зерна проса получают 68,5% пшена, из гречихи - 60% ядрицы и 10% продела.

В СССР на базе оснащения крупяных предприятий новыми машинами и автоматизации производства непрерывно совершенствуется технология приготовления круп: повышаются качество и питательность, расширяется ассортимент, сокращаются сроки готовности при кулинарной обработке и др. Созданы и выпускаются т. н. готовые крупы - кукурузные и овсяные хлопья, «вспученные» зёрна пшеницы, риса и кукурузы. Быстрая готовность таких круп достигается специфической обработкой: варкой в сиропах из солода, сахара и соли, пропариванием, плющением и обжаркой в печах (кукурузные хлопья), нагреванием под давлением в специальных аппаратах («вспученные» зёрна).

Лит.: Товароведение зерна и продуктов его переработки, 2 изд., М., 1971; Технология переработки зерна. (Мукомольное, крупяное и комбикормовое производство), под ред. Я. Н. Куприца, М., 1965; Жислин Я. М., Технология и оборудование крупяного производства, М., 1966; Трисвятский Л. А., Сабуров Н. В., Лесик Б. В., Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов, М., 1969.

Л. А. Трисвятский.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Крупяное производство" в других словарях:

МУКОМОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО - МУКОМОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. Производственный процесс. Современные мельницы промышленного типа в противовес отживающим свой век мельницам кустарным (водяным и ветряным) представляют собой большего или меньшего масштаба фабричные предприятия с… …

Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения. Эта … Википедия

На современных больших промышленных мельницах представляет более или менее длинный ряд операций, производимых над хлебными зернами, с целью извлечения из них муки. Наиболее упрощенное производство муки, которое ведется на сельских мельницах,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Крупа, продукт питания, состоящий из цельных или дроблёных зёрен различных культур. Наибольшее количество К. производят из зерна риса, проса, гречихи, а также из овса, кукурузы, пшеницы и гороха; значительно меньше из сорго, чумизы, чечевицы и др …

I Крупа продукт питания, состоящий из цельных или дроблёных зёрен различных культур. Наибольшее количество К. производят из зерна риса, проса, гречихи, а также из овса, кукурузы, пшеницы и гороха; значительно меньше из сорго, чумизы,… … Большая советская энциклопедия

КРУПЯНОЙ, крупяная, крупяное. 1. прил. к крупа (с. х.). Крупяное производство. 2. Приготовленный из крупы (обл.). Крупяная каша. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

МУКА - МУКА. Содержание: Виды помола...................259 Типы М. и торговые сорта...........260 Санитарная оценка М...............264 Хим. состав, пищевое и питат. значение М. . 272 Методы исследования М.............274 Мука, продукт, получаемый… … Большая медицинская энциклопедия

Машина для шелушения (отделения цветочных плёнок от ядра) при переработке риса или овса в крупу. Основной рабочий орган Ш. п. два горизонтально расположенных жернова, один из которых (нижний) вращается вокруг вертикальной оси, а верхний… … Большая советская энциклопедия

Шлифовка (от польск. szlifować, нем. schleifen точить, полировать, шлифовать), 1) обработка поверхностей заготовок абразивным инструментом (См. Абразивный инструмент). Производится на шлифовальных станках, на металлорежущих… … Большая советская энциклопедия

Тема 6 Продукты переработки зерна (зерно, мука, крупа)

Производство и классификация ассортимента муки

Показатели качества зерна, требования к его хранению

Зерно – важнейший продукт сельскохозяйственного производства. Продовольственные зерновые культуры относятся к 3 ботаническим семейства: злаковые (пшеница, рожь, овес, ячмень, просо, рис, кукуруза), гречишные (гречиха) и бобовые (горох, фасоль, чечевица, соя, бобы). Зерно содержит воду, белки, жиры, углеводы (среди углеводов наибольший удельный вес занимают крахмал и клетчатка), минеральные вещества, витамины (в основном Е и группа В).

Зерно состоит из цветочных пленок, плодовой и семенной оболочек, алейронового слоя, эндосперма и зародыша. Эндосперм – основная часть зерна, состоящая из мучнистого ядра, в котором сосредоточены запасные питательные вещества. Составляет в среднем 80% общей массы зерна. Поверхностный слой эндосперма называют алейроновым. При переработке зерна цветочные пленки, плодовые и семенные оболочки, алейроновый слой стараются удалить.

Показателями, формирующими качество зерна, являются его форма, размеры, масса, плотность, натура. Качество зерна формируется в процессе его выращивания и хранения. Нормальной, доброкачественное зерно любой культуры имеет характерные для нее естественную окраску, блеск, запах и вкус. Эти показатели могут изменяться при перевозке, нарушении режимов сушки и хранения. Цвет зерна обычно имеет восковый оттенок, он изменяется, если зерно влажное и долго не сушится. Зеленоватый оттенок имеет зерно морозобойное и недозревшее. Морозобойное зерно более щуплое, имеет морщинистую поверхность. Запах и вкус здорового зерна пресный.

Засоренность зерна – это наличие зерновой и сорной примесей. Зерновая примесь - недоразвитое, морозобойное, проросшее зерно, наличие других зерновых культур. Сорная примесь – пыль, песок, кусочки стеблей, листьев, семена культурных растений и сорных трав.

Натура зерна – масса единицы объема зерна (г/л). Тяжелые примеси увеличивают натуру, легкие (пленки) ее уменьшают. Пшеница имеет натуру от 540 до 610; рожь – 670-725; ячмень – 540-610; овес – 510-640.

Для зерна устанавливаются базисные (расчетные) и ограничительные кондиции. Базисные – это нормы качества, которым отвечает созревшее зерно: влажность 13-14%, зерновая примесь 1-3%. Закупочные цены устанавливаются на зерно с базисной кондицией.

Ограничения кондиции указывают на предельно допустимые по сравнению с базисными нормы, при которых зерно может быть принято, но с соответствующей корректировкой цены. При отклонении качества зерна в сторону ухудшения действуют денежные скидки, а в сторону улучшения – надбавки.

К дополнительным показателям, определяемым при необходимости, относят показатели химического состава зерна, остаточное количество фумигантов (после обработки от вредителей), остаточное количество пестицидов, содержание микроорганизмов, радиационную загрязненность и т.д.

При хранении зерна учитываются биохимические процессы, происходящие в зерновой массе, - дыхание, самосогревание, изменение химического состава. Дыхание может быть интенсивным при повышении температуры хранения. Следствием дыхания при хранении являются потери сухого вещества (убыль массы), изменение газового состава хранения, увеличение количества влаги в зерне, образование тепла в его массе. При самосогревании, повышении температуры до 40-50 градусов поверхность зерна темнеет, и запах становится плесневелым. Срок хранения зерна зависит от качества, условий хранения и составляет 3-15 лет. Целесообразно обновлять запасы его через 3-5 лет.

Производство крупы, ее классификация и ассортимент

Крупа - один из важнейших массовых продуктов питания человека. Крупа это зерно, частично или полностью освобожденное от плодовых и семенных оболочек, иногда от зародыша, целое или дробленое ядро зерновых культур и плодов бобовых. Качество крупы

зависит от исходного зерна или плодов бобовых, технологии их переработки. Процесс производства круп состоит из 2 операций - подготовка сырья, обработка поверхности зерна (шелушение или шлифование). Различие в обработке ядер зерна характеризует разновидности круп, а качество - их сортность.

При технологической обработке зерно очищают от примесей, сортируют по размеру. При изготовлении отдельных видов круп применяют гидротермическую обработку зерна перед дроблением и шлифованием. Гидротермическая обработка - воздействие на зерно паром или горячей водой. Благодаря этому оболочки становятся хрупкими и легко отделяются при шелушение. Влага и минеральные вещества в зерне переходят частично в эндосперм, в результате чего крупа становится рассыпчатой при варке, с приятным запахом и вкусом.

Шелушение - удаление с поверхности зерна цветочных пленок, плодовых и семенных оболочек. Отделение пленок и дробленных зерен происходит в процессе разделения продуктов шелушения. Дробление ядра проводят при выработке крупы из ячменя и пшеницы.

Шлифование зерна - удаление остатков цветоч­ных пленок, плодовых или семенных оболочек зародышей. После шлифовки проводят просеивание для отделения битых ядер и примесей, зата­ривание, маркировку. Выход крупы составляет в среднем 65%. Ценность крупы выше по сравнению с исходным зерном, так как при подработке удаляются малоценные обо­лочки.

Ассортимент круп

Ассортимент крупы зависит от особенностей ее соста­ва, способа обработки поверхности, величины крупинок, чистоты. В табл. 1 приведен сводный ассортимент вырабатываемых и импортируемых круп.

Пшеничные крупы. Из пшеницы вырабатывают пшеничную шлифованную (Полтавскую, Артек) и манную крупу. Пшеничную шлифованную крупу производят из твердой пшеницы. Крупа представляет собой частицы эндосперм без семянных оболочек. В зависимости от размеров крупа имеет пять номеров. Под пятым номером идет крупа Артек.

Крупа № 1 имеет удлиненную форму, № 2 - овальную, остальные - круглые. Первые три номера названы Полтавскими. Крупа Артек представляет собой мелкие, хорошо отшлифованные частицы размером 0,5-1,5 мм. Влаж­ность не более 14%, доброкачественное ядро не менее 99,2, сорной примеси - не более 0,3%. Крупа пшеничная отличается высокой стекловидностью и янтарным цветом час­тиц. Варят ее 15-60 мин, она увеличивается в размере в 4-5 раз.

Манную крупу получают при сортовом размоле пшени­цы. Ее размеры 1-1,5 мм.

Крупу марки "Т" готовят из твердой пшеницы, марки "М" - из мягкой и "МТ" - из смеси мягкой и твердой пшеницы. Крупа марки "М" имеет вид округленных мучнистых частиц равномерного белого цвета. Крупа марки "Т" имеет частицы желтоватые, ребристые, со стекловидными гранями желтого цвета. Крупа "МТ" состоит из неоднородных по окраске и форме частиц кремового или желтовато­го цвета.

Крупа марки "М" содержит мало клетчатки, бедна белком, но содержит много крахмала, поэтому быст­ро разваривается (5-8 мин). Крупа манная марки "Т" име­ет повышенную зольность, содержит значительное количе­ство клетчатки и белков, но меньше крахмала, чем марки "М". Время варки крупы "Т" - 10-15 мин, каша получает­ся рассыпчатой. Крупа марки "МТ" занимает промежуточ­ное положение среди марок "М" и "Т". Влажность манной крупы 15,5; марка "М" имеет золь­ность 0,6%; "МТ" - 0,7; "Т" - 0,85%.

Гречневая крупа представлена двумя разновидностями: ядрицей (целой) и проделом (колотой). Продел получают при шелушении гречихи и отделяют от ядрицы просеива­нием. Ядрица и продел обыкновенные имеют светло-зеленую окраску и мучнистую консистенцию. Быстроразваривающиеся ядрица и продел - коричневого цвета. При пропаривании зерно за счет набухания и клейстеризации крахмала приобретает стекловидную консистенцию. Белки крупы греч­невой содержат все незаменимые аминокислоты. Наличие в составе крупы важных для организма минеральных веществ и витаминов характеризует ее как продукт для лечебного питания. Крупа гречневая быстро разваривается, увеличиваясь в объеме в 4-5 раз. Влажность гречихи не более 14%, со­держание доброкачественного ядра в зависимости от сорта 97,5-99,2%, зараженность вредителями не допускается.

Рисовая крупа. Рис шлифованный - это семена риса, с которых удалены цветочные пленки, плодовые и семенные оболочки, зародыш и большая часть алейронового слоя. Поверхность крупы шероховатая, белого цвета. На отдель­ных зернах могут быть остатки семенной оболочки. Шлифованный рис по качеству делят на экстру, высший, первый, второй и третий сорта. Из-за высокой хрупкости ядра в партии риса шлифованного устанавливают высокое пре­дельное содержание дробленых ядер - от 4% (в высшем сорте) до 13% (в третьем сорте). При оценке качества обращают внимание на содержание в крупе пожелтевших ядер. К ассортименту круп из риса от­носятся коричневый, обработанный паром быстрого приго­товления, полированный белый.

Дробленый рис получают при выработке шлифованно­го, он представляет собой кусочки эндосперма. На сорта дробленый рис не подразделяют. В дробленом рисе ограни­чивают мучель и шелушеную просеянку. Рисовая крупа от­личается высоким содержанием

Таблица 1 -Ассортимент крупы

Задача крупяного производства – переработка зерна различных культур в крупу и крупяные изделия. В настоящее время производится при помощи высокотехнологичного комплексного оборудования, позволяющего получать продукцию высокого качества и унифицировать производство под разные типы сырья.

История возникновения крупяного производства

Необходимость в обработке зерна появилась непосредственно с распространением земледелия, то есть практически на заре рождения цивилизации.

История развития механизмов для обработки зерна является классическим примером развития машин и изменением применяемых источников энергии от ручного привода, водяных и ветряных мельниц до современных электродвигателей. Развитие таких предприятий стало причиной возникновения некоторых научных представлений. В частности изучение роли трения в механизмах проводилось на примере работы шестерен водяной мельницы.

Примечательно, что в процессе эволюции изменялись только источник энергии и материалы, из которых изготавливаются приспособления для очистки зерна. Принципиально, что процесс не изменился с самых древних времен . Это трение зерен об абразивную поверхность с целью очистки их от внешних покровов.

Технологический процесс крупяного производства

Процесс создания крупы на производстве делится на этапы: подготовка зерна к обработке и выработка готовой крупы. Главный показатель качества конечного продукта — содержание однородного ядра без остатков нешелушеного зерна и дробных частиц и пыли.

Первичная обработка зерна

Первый этап — это механическое очищение зерен от примесей в виде металломагнитных фракций, минеральных включений, семян сорняков, неликвидных семян. Первичный процесс направлен на отделение нежелательных примесей от полезной массы. Осуществляется с помощью магнитных сепараторов, аспираторов, камнеотборниках, триеров, обоечных машин.

Магнитные сепараторы предназначены для отделения металломагнитных элементов, которые могли случайно попасть в зерно при его уборки или транспортировке. Представляет собой в общем случае постоянный магнит, под которым пропускают зерно. Магнит извлекает все нежелательные металлические включения.

Камнеотборники предназначены для разделения зерна на две фракции по удельному весу. Разделение происходит при помощи подвижной деки и направленного регулируемого потока воздуха. При этом происходит расслоение поступающего материала на чистый продукт и тяжелые примеси.

Триер производит сортировку по длине очищенных семян и удалением нежелательных длинных или коротких зерен других культур.

Обоечная машина осуществляет очистку зерен от пыли, грязи, а также фрагментарного отделения плодовой оболочки.

Промежуточный этап: гидротермическая обработка

Промежуточным этапом для некоторых культур, таких как овес и горох, является гидротермическая обработка. Смысл операции: пропаривание зерна под давлением на протяжении 3-5 минут. Пропаривание повышает крепость ядра и уменьшает впитываемость за счет клейстеризации крахмала во внешних частях эндосперма. Оболочки зерна также истончаются и легче счищаются с семени . Повышаются вкусовые качества и уменьшается количество дробленого продукта:

• В овсяном ядре кондиционирование убирает горечь некоторых ферментов;
• Срок хранения крупяных изделий увеличивается;
• Время приготовления обработанных таким образом круп сокращается.

Процесс отволаживания происходит в три этапа: увлажнения и нагрева зерна с помощью пара, последующей просушки и доведения зерна до стабильной температуры.

Конструкция охладительной колонки — это набор штампованных сит, по которым зерно постепенно опускается вниз при этом оно подвергается интенсивному обдуванию.

Шелушение просушенного, но горячего зерна требует более интенсивного воздействия, что повышает количество дробленого зерна и уменьшает производительность. Поэтому после просушки возникает необходимость в охлаждении зерна при помощи охладительной колонки.

Структура зерна достаточно хрупкая, поэтому в процессе обработки возникает проблема образования большого количества дробленого зерна и муки. Для упрочнения ядра и проводят гидротермическую обработку при помощи вертикальных и горизонтальных пропаривателей, паровых сушилок и вертикальных охладительных колонн.

Готовую крупу рассортировывают по номерам, в зависимости от величины фракции конечного продукта. К примеру, кукурузную крупу рассортировывают на пять номеров, а ячневую на три номера.

Конечный этап крупяного производства

Крупа начинается с процесса деления зерен по размеру. Зерна одного формата легче очищаются и меньше дробятся при обработке. Гречку, горох и овес разделяют по размеру, а кукурузу, пшеницу и ячмень только отделяют от мелких зерен.

После зерно очищают в шелушильных машинах и на вальцедековых крупорушильных станках. Конечный продукт этапа — целые ядра . Также получают дробленые, колотые и неочищенные зерна, лузгу (оболочку) и мучку (мелко измельченные частицы зерна). Завершает обработку шлифование зерна. Делают это, чтобы конечный продукт получил однородный цвет и практически одинаковую форму.

Рис и горох дополнительно подвергают полированию, чтобы добиться гладкой поверхности. Шлифованная крупа, в сравнении с необработанной, имеет в составе больше крахмала, лучше усваивается и быстрее готовится.

Технологии для изготовления хлопьев

Для получения хлопьев быстрого приготовления зерно подвергается одной из технологий:

• Гидротермической обработке + плющение.
• Обработке зерна инфракрасными лучами.
• Обработке в камерах экструдерах.

Микронизация — процесс термической обработки зерна при помощи инфракрасных лучей. Под воздействием лучей внутриклеточная вода закипает, образовывая избыточное давление внутри зерна, которое разрывает молекулы крахмала и вспучивает зерно.

Экструзией называется процесс, при котором крупу подвергают высокому давлению и температуре в камерах экструдерах, а на выходе вследствие большого перепада давления и температурного режима происходит моментальное испарение воды и увеличению объема зерна.

Сушка хлопьев производится преимущественно при помощи аэро вибрационных сушилок.

Проектирование комплекса крупяного производства

Главная тенденция проектирования направлена на создание автоматизированных промышленных комплексов с высоким уровнем компьютеризации, уменьшением количества ручного труда и контролем над производством и продукцией на всех этапах обработки зерна.

В настоящее время распространенным техническим решением в проектировании комплекса крупяного производства является расчет и конструирование всего производственного оборудования “под ключ”. При таком варианте удается адаптировать комплекс под конкретные условия и требования, повысить эффективность и производительность .

Проблемы, которые следует учитывать при проектировании ККП

Влажность зерна является основным параметром перед поступлением в обработку, так как от процентного содержание воды в общей массе обрабатываемого сырья напрямую зависит производительность всего технологического оборудования. Поэтому зачастую прибегают к использованию систем искусственной термической обработки (сушилок).

Чтобы проконтролировать качество крупы, необходимо проводить лабораторные анализы. Прежде всего подвергаются контролю такие параметры как:

1. Влажность;
2. Наличие посторонних примесей;
3. Качество зерна.

Также часто возникают проблемы с логистикой. Необходимость обеспечить наиболее эффективную систему доставки сырья, и отгрузки готовой продукции для обеспечения полной загруженности и бесперебойной работы комплекса. Чаще всего с целью минимизировать затраты на транспортировку предприятия крупяного производства строятся вблизи элеваторов и зернохранилищ.

Для хранения готовой продукции на территории предприятия зачастую проектируется склад готовой продукции, рассчитанный минимум на 5 суток общей производительности комбината. Бункера приема зерна при полном заполнении должны обеспечивать суточную потребность в сырье комбината по переработке .

Поэтому металл заменяют на пластик, который более безопасен в эксплуатации!

Снижение пожароопасности на предприятиях крупяного производства обеспечивают применением полимерных материалов, которые предотвращают возникновения искр и локальных нагревов во время соударений или трений поверхностей. Наиболее частым местом возникновения первичных взрывов и возгораний являются нории. Причиной таких случаев вступают металлические ковши, которые при ударах об норийную трубу могут образовать искры, способные воспламенить пыле-воздушную смесь.

Кроме того, износостойкость полимеров значительно выше и позволяет увеличить срок службы деталей, контактирующих с зерном и тем самым уменьшить количество выделяемой пыли.

По сравнению с металлическими деталями полимерные детали имеют меньшую твердость и меньше травмируют обрабатываемое зерно.

Как оказалось в процессе эксплуатации металлических труб, в которых осуществляется самотечная транспортировка зерна, на наиболее нагруженных линиях происходит быстрый износ стенок трубы, что образуются сквозные отверстия. Через них просачивается пыль и повышает общее запыление производственного цеха. Накапливаясь на стенах и оборудовании пыль образует легковоспламеняющийся аэрозоль, который при попадании искры может начать тлеть, а при образовании пылевого облака привести к взрыву.

Поэтому при возможности применяют полимерные трубы для транспортировки круп, которые менее подвержены износу . Противоадгезионные свойства пластика препятствуют накоплению пыли и налипанию шелухи в труднодоступных местах машин и механизмов. Исключая появление местных зон самосогревания и нагрева.

Итог

Технология крупяного производства не стоит на месте. Постоянно увеличивается процент автоматизации производства, возрастает производительность машин и механизмов вследствие внедрения новейших конструкторских решений и применения новых материалов. Каждое инновационное решение увеличивает ассортимент различных круп с разными вкусовыми свойствами.

До последнего времени выработку круп основывали только на механической технологии, которую в общем виде можно представить следующей схемой: очистка зерна от примесей -- сортирование очищенного зерна по крупности шелушение -- отделение ядра от пленок обработка ядра в различных вариантах в зависимости от рода зерна и сорта получаемой крупы (шлифование, полирование, дробление или плющение) -- сортирование готовой продукции.

Схему используют и на современных крупяных заводах, часто дополняя ее другими приемами. На крупорушках рассмотренную схему применяют в сокращенном варианте.

Для очистки зерна от различных примесей в схему технологического процесса включают аспираторы, триеры, камнеотделительные машины, шасталки (остеломатели), обоечные машины, магнитные установки и др. Существенное значение имеет сортирование зерна после очистки перед шелушением, так как выровненное зерно лучше и легче подвергается шелушению.

Для шелушения зерна используют различные машины: обоечные, где действует принцип многократного удара; шелушильные постава, работающие по принципу сжатия и трения; шелушители с резиновыми вальцами; голлендры, вертикальные шелушители и т.д.

Обработка ядра после шелушения заключается в дальнейшем шлифовании для удаления остатков цветковых пленок. Кроме того, в процессе удаляются плодовые и семенные оболочки, а также зародыш. Крупу, вырабатываемую из зерна многих культур, сортируют по величине на несколько фракций (номеров).

В процессе механической обработки ядро у части зерен не выдерживает оказанных воздействий и дробится. Поэтому при выработке крупы основного ассортимента получают продукты более низкого качества. Лучший вид крупы из гречихи - ядрица, то есть целое ядро гречихи, однако часть зерен всегда дробится и получается дробленая крупа - продел, дающая при кулинарной обработке кашу-“размазню”. Еще большая разница в качестве между целыми шлифованными зерновками риса и дроблеными. При выработке круп образуется и некоторое количество муки - мучки, используемой на кормовые или технические цели. По выходу цельной крупы, дробленки и мучки судят о работе отдельных машин и предприятия в целом.

Для получения более питательных и разнообразных круп в схему технологического процесса современного крупяного завода включают обработку зерна водой и паром, а также варку при высоком давлении. При пропаривании очищенного зерна возрастает прочность ядра, а оболочки делаются более хрупкими, в результате увеличивается выход высших сортов крупы, ускоряется развариваемость.

Еще более повышается пищевая ценность круп при варке в сиропе (из солода, сахара, поваренной соли и других компонентов) с последующим плющением и обжаркой. Кулинарная обработка таких круп-“хлопьев” не нужна. Их потребляют в сухом виде или каким-нибудь напитком (бульоном). Другой способ повышения усвояемости крупы основан на обработке давлением. Так вырабатывают вспученные (взорванные) зерна пшеницы, риса и т.д., увеличенные в объеме в 6-8 раз. Лучшие вспученные зерна получают из стекловидных сортов риса, пшеницы и кремнистых сортов кукурузы. Также из многих видов крупы вырабатывают пищевые концентраты: их смешивают с другими компонентами и обрабатывают до полной или почти полной готовности.

Оценка качества круп

Качество круп и способы определения его нормированы стандартами. К обязательным показателям при оценке круп относят сенсорные (цвет, запах и вкус). В крупах недопустимы вредители. Влажность разных круп должна быть в пределах 12…15,5%. Строго нормируют количество примесей, особенно вредных, испорченного и битого ядра, мучели, металлических примесей и нешелушеных зерен. От содержания их зависят сорт крупы и соответствие продукта требованиям государственного нормирования.

Определяют также кулинарные достоинства крупы. В эту оценку входят цвет, вкус и структура сваренной каши, продолжительность варки и коэффициент разваримости, под которым понимают отношение объема каши к объему крупы, взятой для варки. В зависимости от сортовых особенностей сырья, способов его обработки и ассортимента круп коэффициент разваримости колеблется обычно в следующих пределах: у пшена 4…5,2; круп из гречихи 3,2…4; риса 4,3…5,2; перловых 5,5…6,6; у овсяных 3,3…4,1.