Как выбрать оборудование для производства круп. Основные этапы обработки сырья. При фасовке круп используется техника, гарантирующая высокую точность дозирования

Идея бизнеса: как открыть цех по переработке зерна в муку и крупу?
Откуда ведем бизнес: цех, арендуемое или собственное помещение
Основные затраты: приобретение оборудования для производства и переработки, покупка сырья, электричество, заработная плата
Необходимое оборудование: Комплексы для зернообработки, сушилки, оборудование для смешивания и расфасовки, упаковочное оборудование
Расходные материалы: электроэнергия, вода, газ, упаковка
Начальный капитал: от 1 500 000 руб. до 3 600 000 руб.
Срок окупаемости: от 12-ти до 36-ти месяцев
Возможная прибыль: от 90 000 руб. до 200 000 руб.

На сегодняшний день принято считать, что зерноперерабатывающая промышленность занимает лидирующие позиции среди отраслей народного хозяйства на территории Российской Федерации, которая в свою очередь производит крупу и муку, в том числе и комбикорм.

Зерноперерабатывающая промышленность так же считается неотъемлемой частью современного агропромышленного комплекса, поскольку благодаря именно этой промышленности обеспечивается производство всех основах продуктов питания. Крупяная и мукомольная промышленности весьма тесно взаимосвязаны с пищевой промышленностью и сельскохозяйственным производством, в первую очередь это касается хлебопекарной промышленности. Человечество еще издавна знает, что именно в хлебной продукции содержится весьма важные питательные вещества (углеводы, белки и так далее), которые жизненно необходимы для человека. Максимальная эффективность технологических процессов производства крупы и муки можно определить при помощи уровня потребляемой электроэнергии и использования зерна, а так же качеством производимой крупы и муки. Сюда так же можно включить и состав транспортного и технологического оборудования, режим технологического процесса на заводе.

Технология переработки зерна. Все технологические процессы, перед тем как подготовить зерно к хранению сопровождаются серьезным изменениям в самом зерне, а именно:

Физико-химическим;
- Структурно-механическим;
- Биохимическим.

Современные технологии хранения и переработки зерна в том или ином хозяйстве будут зависеть от ряда определенных факторов, основные из которых:

Разновидности сорных примесей;
- Общее состояние зернового вороха, которое определяется по его засоренности и влажности;
- Назначение и необходимое качество конечной продукции;
- Сопутствующие погодные условия в период уборочных работ;
- Трудовые и финансовые ресурсы, и ряд остальных.

Весь технологический процесс должен включать в себя преждевременную очистку, сушку, триерирование, воздушно-решетную очистку, временное хранения, специфическую обработку и хранение готовой продукции.

Глубокая переработка зерна. На сегодняшний день в мире не имеется новых реализованных проектов по переработке зерновой продукции. Отметим, что сегодня имеются такие компании, которые разрабатывают такие проекты, и они относительно не плохие, но что бы добиться выпуска продукции в промышленных объёмах, то такого процесса на данный момент. До сегодняшнего момента сектор предоставлен только крахмалопаточными заводами и переработчиками кукурузы. Если рассматривать данный процесс в более глубоком масштабе, то она подразумевает разделение того или иного зерна на три фракции: крахмальную, белковую и целлюлозную, в том числе и производственные из них. Сырьем может быть абсолютно любое зерно - ячмень, пшеница, рожь и так далее.

Но если рассматривать данный процесс с более рациональной точки зрения, то перерабатывать следует то, что наиболее прибыльно и эффективно. Следователь, можно сказать, что ликвидного сырья должно быть большое количество и даже в избытке - постоянном или прогнозируемом. Весомую роль играет тот факт, что бы такое сырье было порядком дешевле, нежели остальные виды зерна, в противном случае не получиться продукции с низкой себестоимостью. ДляРосси можно понять сразу, что основной агрокультурой является переработка пшеницы. В валовом сборе ее доля составляет практически 60%.

Орудия, а со временем комплекс машин, благодаря которым человек смог начать перерабатывать зерно в муку, получили известное название - мельница. Такое же название и на сегодняшний день имеется и у огромного количества предприятий, которые занимаются переработкой зерна. Если верить статистике, то большая часть заводов производит за сутки порядка 500 тонн муки. Из-за такого объёма данного сырья в сельской местности практически исчезли старые мельницы с производительностью до нескольких тонн. Сегодняшнее государство практически полностью обеспечивает местное население мукой и хлебом. Для того, что бы измельчить муку в зерно потребуются значительные усилия, но данный процесс может показаться и элементарно простым, если использовать те или иные механизмы истирающего или ударного действия. При этом можно получить темную муку, выпечка из которой будет обладать темноокрашенную оболочку. Если просеять такую муку через частое капроновое или шелковое сито с небольшими ячейками, то можно легко убедиться в том, что мука состоит из разных по цвету и размеру частиц. И, как правило, более крупные частицы, которые остались на сите еще имеют свою оболочку. А та мука, которая прошла через сито, имеет более светлый оттенок, но так же имеет оболочка, но уже в меньшем количестве. Именно поэтому мякиш хлеба будет немного серым.

Зерно постоянно учувствует с окружающей средой в процессе влаго и теплообмена. При сушке зерна данный процесс развивается максимально интенсивно. В мукомольной промышленности, перед тем как приступить к измельчению зерна его промывают подогретой до комнатной температуры водой или же зерно обрабатывается специальным насыщенным паром при нормальном атмосферном давлении.

Качество зерна. Нормы качества зерна еще называют базисными кондициями, которые обеспечивают его максимальную сохранность и получение стандартного продукта. Базисное качество зерновой продукции можно определить по следующим факторам:

Влажность - 14%;
- Зольность 1,85%;
- Сорные примеси - 1%;
- Концентрация зерновой примеси не больше 5%;
- Стекловидность не меньше 50%;
- Натура 775 г/л;
- Число клейковины - 25%.

Если же имеются какие-либо отклонения от перечисленной выше базисной кондиции, то должна производиться соответствующая скидка или надбавка на выход продукции. Если рассматривать современные предприятия, которые специализируются на заготовке и хранении запасов зерновых культур, то можно сказать, что они полностью соответствуют всем требованиям, так как используется последние технологии, наработки и оборудование. Так же на таких производствах, в большинстве случаев, работают высококвалифицированные специалисты, которые имеют многогранный опыт в зерноперерабатывающей промышленности.

Вперед -

1. Ассортимент крупы и его описание

В зависимости от способа производства крупы ее подразделяют на следующие виды:

Недробленая (из целого ядра);

Дробленая; дробленая шлифованная;

Крупа повышенной пищевой ценности, полученная из нескольких различных видов крупы и обогащенная сухим обезжиренным молоком;

Крупа, не требующая варки, полученная в результате тепловой обработки обычной крупы.

Крупу, вырабатываемую из большинства культур, в зависимости от качества подразделяют на номера и сорта. Основные виды, сорта и номера крупы регламентированы «Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях».

Зерна для крупы

Все культуры, применяемые для производства крупы, называют крупяным зерном. Качество крупяного зерна оказывает большое влияние на выходное качество вырабатываемой из него крупы. Для оценки качества крупяного зерна и возможности получения из него крупы определяют его технологические свойства, которые представляют собой совокупность признаков и показателей, влияющих на поведение зерна в процессах его переработки в крупу и выход крупы.

Пшено. Пшено шлифованное вырабатывают из проса, у которого удалены цветковые пленки, плодовые и семенные оболочки, частично или полностью зародыш. Крупа имеет шаровидную форму, небольшое углубление на месте зародыша. Поверхность крупинок матовая, шероховатая, с темной точкой на месте соединения цветковых пленок с ядром. Окраска пшена от светло-желтой до ярко-желтой, консистенция - от мучнистой до стекловидной в зависимости от исходного сырья. Наилучшими потребительскими свойствами характеризуется пшено ярко-желтой окраски, с крупным ядром и стекловидной консистенцией. В крупе довольно много крахмала (около 75%), состоящего из мелких зерен. Крахмал в обычных условиях мало гидрофилен, но при нагревании с водой сильно набухает. В результате объем крупы при варке увеличивается. В процессе шлифования удаляется ос-амилаза, которая находится в зародыше, и каши получаются рассыпчатыми. Из углеводов кроме крахмала имеются сахара - 2%, пентозаны - 3, клетчатка - 1%. Белка в пшене 14%, но он беден лизином, триптофаном и гистидином. Зародыш в пшене клинообразно входит в эндосперм, и после шлифования часть его остается. В результате в крупе сохраняется значительное количество липидов (до 3,4%), имеющих ненасыщенный характер, поэтому пшено плохо хранится, быстро прогоркая. Однако, если прогоркание не зашло далеко, продукты окисления липидов можно удалить, тщательно промыв крупу горячей водой, в этом случае каша не будет иметь горького привкуса. При хранении пшена, особенно на свету, разрушаются пигменты, и крупа из желтой превращается в белую с сероватым оттенком.

Пшено шлифованное по качеству делят на четыре сорта: высший, 1, 2 и 3-й.

Рисовая крупа. Из риса вырабатывают обыкновенную и быстро-разваривающуюся рисовую крупу шлифованную и дробленую, Чистый рис, рис Здоровье (бурый) с повышенным содержанием витаминов и минеральных элементов, золотистый рис, ароматизированный рис и др.

Рис шлифованный - это зерна, с которых полностью удалены цветочные пленки, плодовые и семенные оболочки, большая часть алейронового слоя и зародыша. Поверхность ядра слегка шероховатая, белого цвета, на отдельных ядрах могут быть остатки семенной оболочки. Рис шлифованный выпускают пяти товарных сортов - экстра, высший, 1, 2, 3-й. К сорту экстра может быть отнесен только длиннозерный рис (индийская ветвь), полученный шлифованием шелушеных зерен риса I и II типов. Длиннозерный рис, не соответствующий по качеству сорту экстра, или округлый рис (японская ветвь) относят к остальным сортам.

Рис дробленый шлифованный - продукт переработки риса в крупу, состоящий из колотых, дополнительно шлифованных ядер размером менее 2 / 3 целого ядра, на сорта не делится.

Чистый рис - крупа, прошедшая специальную обработку, после которой исключаются дальнейшая подготовка ее перед варкой (промывка, переборка), а также промывка после варки. Таким образом, все витамины и минеральные элементы, находящиеся в крупе до парки, остаются в готовом продукте.

Рис, обогащенный витаминами и минеральными элементами, получают путем ГТО паром или путем замачивания зерна. В результате минеральные элементы и витамины из оболочек и зародыша диффундируют в эндосперм, клеящие вещества разрушаются и при варке получаются рассыпчатые каши, которые не надо промывать. Например, рис торговой марки Unci Bens, золотистый рис и др. Коричневый длиннозерный - это рис, подвергнутый более слабой шлифовке.

Рисовая крупа отличается высоким содержанием крахмала (до 85% сухого вещества). Крахмальные гранулы мелкие, легко усваиваются, поэтому рис - диетический продукт. В рисовой крупе мало Сахаров, клетчатки и витаминов. По количеству белков она уступает всем другим крупам - не более 8%, но аминокислотный состав достаточно полноценен. Лимитирующая аминокислота - лизин. Рисовая крупа хорошо хранится, так как содержит мало липидов (0,7%): Липиды риса на 76% состоят из ненасыщенных жирных кислот, в том числе линолевой (до 45%).

Крупы из риса обладают высокими потребительскими свойствами. Время варки - 20-40 мин (быстроразваривающейся крупы - 10 мин), увеличение в объеме - в 4-6 раз.

Гречневая крупа. Из гречихи вырабатывают две разновидности крупы: ядрицу (целые) и продел (колотые). Крупа из непропаренного зерна имеет кремовую с желтоватым или зеленоватым оттенками окраску и мучнистую консистенцию. Под влиянием ГТО происходит клейстеризация крахмала, образуются декстрины, свертывается белок, разрушается хлорофилл. Благодаря такой обработке крупа приобретает коричневую окраску, лучше разваривается. Ее называют быстроразваривающейся.

Ядрицу делят на три сорта: 1, 2, 3-й. Продел на сорта не делят.

Гречневая крупа характеризуется высокой биологической ценностью, так как в белках преобладают альбумины и глобулины, содержащие все незаменимые аминокислоты. Основным компонентом крупы являются углеводы, в частности крахмал (74%). Крахмальные гранулы мелкие, округлые или многогранные. Основной сахар - сахароза. Ядро гречневой крупы не шлифуется, поэтому содержит до 2% клетчатки. Липиды, как и в других крупах, представлены на 80% ненасыщенными жирными кислотами, в основном пальмитиновой и олеиновой. Витамин Е, обладающий антиокислительной активностью, способствует хорошей сохраняемости крупы. Благодаря тому, что основная часть зародыша находится внутри эндосперма и не удаляется при шелушении, в крупе остается много витаминов группы В, РР и минеральных элементов (фосфора, калия, магния и др.).

Гречневая крупа быстро разваривается (10-20 мин), увеличиваясь при этом в объеме в 4-5 раз. Высокая пищевая и потребительская ценность гречневой крупы обусловливает ее исключительную роль в питании.

Крупы из овса. В зависимости от способа обработки и качества овсяную крупу подразделяют на виды и сорта.

Крупа овсяная недробленая - это продукт, получаемый из овса, прошедшего пропаривание, шелушение и шлифование.

Крупу овсяную плюиценую получают плющением на вальцовых станках овсяной недробленой крупы, предварительно прошедшей повторное пропаривание.

Цвет крупы этих видов серовато-желтый различных оттенков. По качеству их подразделяют на три товарных сорта: высший, 1-й и 2-й. Каши из овсяной крупы варятся медленно (час) и увеличиваются в объеме только в 3 раза. Вкусовые достоинства не очень высокие - вязкая, плотная консистенция. Поэтому овсяную крупу подвергают дополнительной обработке для получения хлопьев. Пропаривание вызывает клейстеризацию крахмала, денатурацию белков и инактивацию ферментов, что ускоряет варку каши. Время варки сокращается до 20 мин и более.

В зависимости от способа обработки сырья овсяные хлопья подразделяют на три вида: Геркулес, лепестковые и Экстра. Овсяные хлопья Геркулес и лепестковые вырабатывают из овсяной крупы высшего сорта, а хлопья Экстра - из овса 1-го класса. Овсяные хлопья Экстра в зависимости от времени варки делят на три номера: № 1 - из целой овсяной крупы; № 2 - мелкие из резаной крупы; № 3 - быстроразваривающиеся из резаной крупы.

Основная составная часть крупы - углеводы, причем на долю крахмала приходится 62,2%, что значительно меньше по сравнению с другими крупами. Сахара представлены сахарозой. Содержится значительное количество клетчатки (3,2%) и пентозанов (5-7%), поэтому каша получается вязкой и рекомендуется для диетического питания. Очень высока биологическая ценность крупы. Белки по фракционному составу близки к белкам гречневой крупы и содержат все незаменимые аминокислоты. Овсяная крупа богата витаминами группы В, РР и Е, липидами (около 7%). Разнообразен минеральный состав, но основным его недостатком является то, что фосфор находится в связанном состоянии с фитиновой кислотой.

Толокно вырабатывают из пропаренного, просушенного овса с последующим измельчением и просеиванием. Полученный продукт не надо варить. Основной показатель, который контролируют при экспертизе толокна, - зольность, она не должна превышать 2%.

Крупы из пшеницы. Из пшеницы вырабатывают манную крупу и пшеничную шлифованную крупу (Полтавскую и Артек).

Манная крупа получается одновременно с сортовой пшеничной хлебопекарной мукой и составляет 1-2% переработанного зерна. Для получения высококачественного продукта манную крупу подвергают двойному обогащению на ситовейках.

Манную крупу в зависимости от вида используемой пшеницы подразделяют на марки: «М» - из мягкой пшеницы, «Т» - из твердой пшеницы, «МТ» - из мягкой пшеницы с примесью твердой (до 20%).

Крупа марки «М» представляет собой округлые непрозрачные мучнистые частицы ровного белого или кремового цвета. Крупа марки «Т» - полупрозрачные ребристые крупинки кремового или желтого цвета, марки «МТ» - частицы, неоднородные по форме и окраске (белая или желтая).

Пищевая ценность зависит от качества зерна пшеницы и близка к пшеничной муке высшего сорта. Крупа марки «М» содержит минимальное количество клетчатки (0,14%) и золы (0,54%), бедна белками (12%) (но они хорошо усваиваются, и очень богата крахмалом. Увеличение в объеме при варке крупы этой марки наибольшее по сравнению с крупой других марок; Варится она быстро - 5-8 мин.

Крупа марки «Т» содержит больше золы (0,63%), клетчатки (0,2%), белков (13-15%) и, следовательно, меньше крахмала (81%). Крупа марки «МТ» занимает промежуточное положение.

Одним из важных показателей качества манной крупы является зольность, по которой судят о тщательности отделения покровных тканей зерна. Этот показатель колеблется от 0,6% для крупы марки «М» до 0,85% марки «Т».

Крупу пшеничную получают путем шлифования зерна твердой пшеницы. По крупности крупу делят на Полтавскую - с 1-го по 4-й номер и Артек. Крупа № 1 и 2 - зашлифованные частицы удлиненной формы, полученные из зерен пшеницы, освобожденных от зародыша и частично от плодовой и семенной оболочек. Крупа № 3 и 4 - частицы дробленого зерна различной величины, округлой формы. Артек - зашлифованные частицы мелкодробленого зерна пшеницы.

При проведении экспертизы качества контролируют размер по крупности путем просеивания на ситах. Содержание доброкачественного ядра не менее 92%.

Пшеничная шлифованная крупа содержит много крахмала (80%) и белков (14,8%). В белках лимитирующая аминокислота - лизин. Липиды носят ненасыщенный характер, преобладает линолевая кислота. Минеральных веществ незначительное количество, из них 60% приходится на долю фитатов. Среди витаминов преобладают витамины группы В. Чем тщательнее проведена операция шлифования, тем больше в крупе крахмала.

Продолжительность варки зависит от номера крупы и составляет 15-60 мин. Каша получается вязкая или рассыпчатая, приятного вкуса; увеличение в объеме - в 4-5 раз.

Крупы из ячменя. В зависимости от способа обработки их делят на перловую и ячневую. Перловая крупа в зависимости от размера крупинок бывает пяти номеров, а ячневая - трех.

Перловая крупа представляет собой ядро удлиненной формы (№ 1 и 2) и округлой формы (№ 3, 4, 5), освобожденное от цветковых пленок, хорошо зашлифованное, белого цвета с темными полосками на месте бороздки (недодир).

Ячневая крупа - это частицы дробленого ядра различной величины и формы, полностью освобожденные от цветковых пленок и частично от плодовых оболочек. Цвет крупы белый с желтоватым, иногда зеленоватым оттенками.

Ячменная крупа по пищевой ценности близка к пшеничной. Содержание крахмала около 75%, но крахмальные зерна сравнительно медленно набухают и клейстеризуются, что влияет на продолжительность варки. В ней содержится сравнительно много клетчатки - до 1,5%, гемицеллюлоз - до 6%, в том числе гуммивеществ - 2%. Сахара представлены сахарозой - 1,9%, моносахаров до 0,5%. Белки по фракционному составу близки к пшеничным, но имеют более полноценный аминокислотный состав. По количеству лизина крупа из ячменя близка к овсяной, а по содержанию метионина превосходит ее. Липиды представлены на 60% ненасыщенными жирными кислотами, много линолевой и олеиновой кислот, а кроме того, токоферолов, предохраняющих липиды от окисления. Следует отметить низкое содержание фосфора, причем на долю фитатов приходится 40%.

Химический состав перловой и ячневой круп не совсем одинаков, так как они проходят разную технологическую обработку. Неодинаковы также потребительские достоинства этих круп. Перловая разваривается за 60-90 мин в зависимости от крупности, увеличиваясь в объеме в 5-6 раз. Каша получается рассыпчатая, крупинки хорошо сохраняют форму. Продолжительность варки ячневой крупы меньше - 40-45 мин, она увеличивается в объеме в 5 раз, имеет вязкую консистенцию, а при остывании становится жесткой.

Кукурузная крупа . В зависимости от способа производства и размера крупинок ее делят на виды.

Крупа кукурузная шлифованная представляет собой частицы ядра кукурузы различной формы, полученные путем отделения плодовых оболочек и зародыша, зашлифованные, с закругленными гранями, белого или желтого цвета. В зависимости от размера ее делят на пять номеров. Предназначена для реализации в торговой сети.

Крупа кукурузная крупная и мелкая - дробленые частицы ядер кукурузы различной формы, полученные путем отделения плодовых оболочек и зародыша. Кукурузную крупную крупу используют для производства хлопьев и воздушных зерен, а мелкую - кукурузных палочек. В составе крупы преобладает крахмал. Сахаров немного, и представлены они в основном сахарозой. Гемицеллюлоз - до 5%. Белков мало - до 10%, и они очень бедны по аминокислотному составу. Среди липидов основную часть составляют ненасыщенные жирные кислоты, преобладает линолевая. Кукурузная крупа довольно хорошо хранится благодаря содержанию токоферолов. Витаминов мало, но много каротиноидов (преобладает каротин) и ниацина.

Кукурузная крупа варится довольно долго - от 60 мин и более, увеличиваясь в объеме в 4-5 раз, и бывает жесткой вследствие быстрого старения клейстеризованного крахмала.

Горох шлифованный. Это единственный вид крупы, вырабатываемый из семян бобовых. Его получают из зеленого и желтого продовольственного гороха и в зависимости от способа обработки делят па виды: горох целый шлифованный; горох колотый шлифованный. Горох целый шлифованный состоит из целого зерна желтого или зеленого цвета, примесь колотого гороха не должна превышать 5%; для колотого гороха примесь целого - не более 5%. По качеству целый и колотый горох шлифованный делятся на 1-й и 2-й сорта в зависимости от содержания сорной примеси, изъеденных нешлифованных семян.

Пищевая ценность гороха очень высокая благодаря большому содержанию белков (до 26%), минеральных веществ и витаминов. Белки гороха полноценны по аминокислотному составу (кроме ме-гионина). Суммарное содержание альбуминов и глобулинов составляет 80%. Углеводы представлены в основном крахмалом - 55%, что меньше, чем в других крупах, но содержание Сахаров выше.

Горох долго варится (до 60 мин), незначительно увеличиваясь в объеме (в 2 раза), часто образуя вязкую пюреобразную массу. Но для каш горох используют редко, в основном для приготовления супов и консервов.

2. Сорта круп

Овсяная крупа, геркулес, толокно. Все виды сорта круп , в частности овсяных при надлежащем варении дают значительное количество слизистого отвара, который с молоком имеют в своем составе диеты при желудочных заболеваниях. Белки полезной овсяной крупы обладают липотропными свойствами и используются в лечебном питании при болезнях печени и сердца. Приготовление овсяных круп обусловлено тем, что в ней высокое содержание в овсяных крупах жира ставит их на первое место по калорийности среди остальных круп.

Старинным лечебным продуктом, получаемым из сорта овсяной крупы, является толокно, отличающееся высокой питательной ценностью и усвояемостью.

Манная крупа. Использование манной крупы в лечебном питании основано на ее быстрой развариваемости и высокой усвояемости. Белки манной крупы быстро перевариваются под действием пепсина и трипсина.

Строение и форма

По своему строению зерновки пшеницы и ржи состоят из трех основных частей: зародыша, эндосперма и оболочек, каждая из которых имеет сложную микроструктуру. Зародыш соединен с эндоспермом посредством щитка. Находящиеся в щитке ферменты способствуют при определенных условиях прекращению органических веществ эндосперма в растворимые и переходу их из эндосперма в зародыш. Эту биологическую особенность зародыша используют в технологии подготовки зерна к помолу для изменения его свойств. Однако зародыш при сортовых помолах стремятся удалить, так как попадание его в муку снижает се стойкость при хранении.

Эндосперм, представляющий собой внутреннюю часть зерна, состоит из двух основных частей: алейронового слоя и мучнистого ядра. При выработке высококачественной сортовой муки алейроновый слой удаляют вместе с оболочками, так как в его составе находится значительное количество клетчатки, пентозанов и гемицеллюлоз, образующих прочные клеточные структуры, трудно» поддающиеся измельчению.

Мучнистое ядро - центральная и наиболее ценная в пищевом отношении часть зерна. Клетки мучнистого ядра заполнены крупными и мелкими гранулами крахмала, между которыми находятся прослойки белка. Соотношение крупных и мелких гранул крахмала, плотность их упаковки и толщина белковых прослоек характеризуют консистенцию мучнистого ядра, которую подразделяют на мучнистую, полустекловидную и стекловидную.

Оболочки разделяют на плодовые и семенные. Плодовые оболочки находятся на поверхности зерновки и сравнительно легко могут быть отделены в процессе шелушения зерна. Семенные оболочки прочно связаны с эндоспермом зерна и поэтому их отделение затруднительно. Их выделяют в процессе измельчения зерна.

При изучении строения зерна пшеницы и ржи важным с точки зрения его технологических свойств считают количественное соотношение составных частей зерновки. В зерне пшеницы содержится 77...84 % мучнистого ядра, 1,8...3,2-зародыша со щитком, 5,6...9,4 - плодовых и семенных оболочек, 6,8...9,2 % алейронового слоя. Количественные соотношения различных составных частей ржи колеблются в широких пределах: мучнистое ядро-73...79 %, зародыш со щитком-3,5...3,7, плодовые и семенные оболочки-6,9...13,0, алейроновый слой- 11…12 %. Зерно с высоким содержанием мучнистого ядра дает возможность получить из него больший выход муки лучшего качества.

Химический состав

Зерно пшеницы и ржи включает белки, углеводы, жиры, минеральные вещества, а также пигменты, витамины, ферменты и др. Сравнивая химический состав пшеницы и ржи, следует отметить, что зерно ржи содержит меньше белков, чем зерно пшеницы, и больше пентозанов и Сахаров, находящихся в основном в периферических частях зерна. Различные анатомические части зерна существенно отличаются по своему химическому составу.

Мучнистое ядро эндосперма состоит и основном из крахмала и белка. В нем содержится 13...15 % белков, состоящих из фракций глиадина и мютепина, способных образовывать клейковину. Содержание минеральных веществ (золы), жиров, клетчатки, пентозанов, витаминов незначительно. Указанные вещества распределены по массе мучнистого ядра неравномерно. Так, наибольшее количество белка сосредоточено в периферийных частях мучнистого ядра, а наименьшее- в центральной части. Аналогично распределим витамины и ферменты. Поэтому качество промежуточных продуктов и муки, полученных из различных "тетей мучнистого ядра эндосперма, будет различным.

Алейроновый слой по своему химическому составу" представляет также ценную в пищевом отношении часть зерна. Он состоит на 30...50 % из белков, в которых преобладают водорастворимые фракции альбумина и глобулина, не способные образовывать клейковину. В алейроновом слое сосредоточено значительное количество минеральных веществ, жира, пентозанов, клетчатки, Сахаров и витаминов группы В. В технологических процессах простых помолов, при которых получают относительно крупные частицы муки, алейроновый слой направляют в муку. При сложных высокосортных помолах, основная его часть идет в отруби.

Оболочки по своему химическому составу относят к наименее ценной части зерна. Они состоят в основном из пентозанов и клетчатки, которые составляют 70...80 % массы оболочек. В них содержится небольшое количество белков, жиров и других веществ. Плодовые и семенные оболочки несколько различаются по химическому составу. Так, в семенных оболочках примерно в три раза больше белков, чем в плодовых. Однако плодовые оболочки содержат большее количество клетчатки и пентозанов. Поэтому в технологических процессах простых помолов стремятся удалить наиболее полно плодовую оболочку, а семенную оставить в зерне. При сложных многосортных помолах удаляют как плодовую, так и семенную оболочки, которые могут ухудшить качество вырабатываемой муки.

Зародыш состоит на 70...80 % из белков, сахаров и жиров. В нем сосредоточено основное количество витаминов группы В и витамина Е. Так, в зародыше обнаружено в среднем (мг на 1 кг) витамина Е158, B1 - 62, В2 - 14, В6 - 25, РР - 75. Зародыш обладает высокой активностью ферментов.

К особенностям химического состава анатомических частей зерна ржи следует отнести меньшее количество белка, чем в зерне пшеницы. К тому же эти белки не образуют связанной клейковины в результате значительного количества слизей. Крахмала в зерне ржи также меньше, чем в пшенице, и он содержится в основном во внутренних слоях мучнистого ядра эндосперма, а водорастворимые вещества в периферийных слоях.

Крахмал ржи легко клейстеризуется по сравнению с пшеничным крахмалом. В состав оболочек и алейронового слоя входит значительное количество клетчатки, минеральных веществ, пентозанов, но меньше крахмала и других углеводов. Относительно высокое содержание белка в периферийных частях зерна ржи объясняется его большим содержанием в алейроновом слое. Зародыш зерна ржи отличается от пшеничного более высоким содержанием клетчатки.

Физические и биохимические свойства

Неоднородным химический состав и строение различных анатомических частей зерна пшеницы и ржи обусловливают и различие их физических и биохимических свойств, таких как прочность, твердость, пластичность, реологические свойства, водопоглотительная способность, способность к образованию промежуточных продуктов при измельчении зерна и другие. Эти особенности необходимо учитывать при составлении помольных партий зерна, подготовке его к помолу и в процессе переработки в муку. Однако использовать при этом показатели строения зерна и его отдельных анатомических частей, а также их химический состав, для оценки технологических свойств зерна затруднительно. Приходится применять лишь некоторые (косвенные) показатели для технологической характеристики качества отдельных партий зерна пшеницы и ржи.

Крупа - второй после муки по значению и количеству продукт переработки зерна. Ежегодное производство ее составляет около 3 млн. тонн.

В пищевом рационе человека крупа составляет от 8 до 13% общего потребления зерновых. Рис, просо, гречиху называют иногда собственно крупяными культурами, так как основную массу зерна этих культур используют для производства крупы. Кроме того, крупу и крупяные продукты изготавливают из зерна овса, ячменя, пшеницы, кукурузы, гороха. В отдельных случаях перерабатывают в крупяные продукты сорго, чумизу, чечевицу и другое. Ассортимент крупяной продукции достаточно широк - это крупа из целых или дробленых ядер, хлопья и другое. Обилие крупяных продуктов имеет историческую закономерность.

Скачать:
Предварительный просмотр:

Защитный лист

Цель и задачи данной курсовой работы - изучение технологии производства крупы, ее химического состава, пищевой ценности, ассортимента круп, истории развития, их классификации, требований к качеству и условий хранения.

В настоящее время больше половины производимого белка и энергии человечество получает за счет трех культур: пшеницы, риса, кукурузы, а растительная флора включает порядка 350 тысяч видов зерновых. Мировое производство пшеницы составляет порядка 50%. Пищевая ценность зерновых продуктов обусловлена содержанием основных питательных компонентов, их калорийностью и усвояемостью. Крупа и крупяные продукты из зерна разных культур имеют различное содержание питательных веществ: белков, углеводов, жиров, а также биологически активных веществ, в частности витаминов. Крупа широко используется в домашнем хозяйстве и общественном питании для приготовления каш, супов и других кулинарных изделий, имеет большое значение в детском и диетическом питании и служит материалом для производства пищевых концентратов и некоторых видов консервов.

Процесс переработки зерна в крупу включает три основных этапа: подготовку зерна к переработке; переработку зерна в крупу и крупяные продукты; затаривание и отпуск готовой продукции. Кроме целой крупы, выпускают и дробленую крупу из ячменя, пшеницы, кукурузы. Крупа, получаемая из зернохлебных злаков, гречихи и бобовых культур, относится к числу распространенных продовольственных товаров. Крупа пригодна для длительного хранения в обычных складах и для перевозок на дальние расстояния.

В настоящее время основным направлением в развитии технологии и техники крупяного производства можно считать разработку и освоение производства новых продуктов из нетрадиционного сырья, в частности, зерна ржи, сорго, а также продуктов быстрого приготовления, использование новых подходов в технологии переработки зерна - гидротермической обработки, экструзионной техники.

Классификация и ассортимент круп

На крупяных заводах нашей страны крупу производят в широком ассортименте, так как для выработки круп используется зерно различных культур.

В зависимости от способа обработки, размера крупинок и качества крупа делится на виды, номера и сорта. Манная крупа делится на марки.

Зерно	Наименование и ассортимент	Сорт, номер

Рис	Рис шлифованный
	Рис дробленый шлифованный	На сорта не делится
	Рис шлифованный для производства детского питания	Высший и первый сорта
Гречиха	Ядрица	Первый, второй, третий сорта
	Продел	На сорта не делится
	Ядрица быстроразваривающаяся	Первый, второй, третий сорта
	Продел быстроразваривающийся	На сорта не делится
	Ядрица быстроразваривающаяся для производства детского питания	Первый сорт
	Крупа гречневая, не требующая варки	На сорта не делится
Овёс	Крупа овсяная недробленая	Высший, первый, второй сорта
	Крупа овсяная плющеная	Высший, первый, второй сорта
	Крупа овсяная для производства детского питания	Высший сорт
	Овсяные хлопья Геркулес	На сорта не делится
	Овсяные хлопья Экстра	№ 1, 2, 3
	Толокно	На сорта не делится
	Толокно для детского питания	На сорта не делится
Просо	Пшено шлифованное	Высший, первый, второй, третий сорта
	Пшено шлифованное быстроразваривающееся	Высший, первый, второй сорта
Ячмень	Крупа перловая	№ 1, 2, 3, 4, 5
	Крупа ячневая	№ 1, 2, 3
	Крупа ячневая быстроразваривающаяся	№ 1, 2, 3
	Крупа перловая с сокращенным временем варки	№ 1, 2, 3, 4, 5
	Крупа ячневая, не требующая варки	На сорта не делится
Горох	Горох шелушеный целый	Первый, второй сорта
	Горох шелушеный колотый	Первый, второй сорта
	Крупа гороховая быстроразваривающаяся	На сорта и номера не делится
Кукуруза	Крупа кукурузная шлифованная	№1,2,3,4,5
	Крупа кукурузная крупная для хлопьев	На сорта и номера не делится
	Крупа кукурузная мелкая для палочек	На сорта и номера не делится
	Мука кукурузная	На сорта и номера не делится
Пшеница	Крупа пшеничная Полтавская	№ 1, 2, 3, 4
	Крупа пшеничная Артек	№ 5
	Крупа пшеничная быстроразваривающаяся	№ 1, 2, 3
Различное сырье в соответствии с рецептом	Крупы повышенной питательной ценности:
	Юбилейная
	Здоровье
	Спортивная
	Пионерская
	Сильная
	Южная
	Флотская
	Союзная

На крупяных заводах вырабатывают следующие виды крупы: из проса – пшено шлифованное высшего, первого и второго сортов; из гречихи – пропаренную и непропаренную ядрицу первого и второго сортов, крупу продельную; из овса – крупу недробленую пропаренную высшего и первого сортов, лепестковые хлопья, крупу плющеную высшего и первого сортов, хлопья Геркулес и толокно; из ячменя – крупу перловую пятиномерную и ячневую трехномерную; из риса-зерна – рис шлифованный и полированный высшего, первого и второго сортов, рис дробленый; из гороха – горох шелушепый (лущеный) полированный целый и колотый, гороховую крупу типа манной; из кукурузы – крупу шлифованную пятиномерную, крупу крупную для хлопьев и воздушных зерен, мелкую для хрустящих палочек; из твердой пшеницы – крупу Полтавскую четырехномерную и Артек.

На мукомольных заводах при переработке пшеницы в муку отбирают (за счет высшего сорта) манную крупу (2%), которая в зависимости от типа пшеницы, поступающей на помол, подразделяется на следующие марки: из мягкой пшеницы – марка М; из мягкой пшеницы с примесью твердой (дурум) до 20% – марка МТ; из твердой пшеницы (дурум) – марка Т.

Технология производства круп

Технология изготовления отдельных видов крупы имеет много общего и состоит из следующих операций: очистки зерна от примесей и сортировки его по крупности, обрушивания зерна и разделения продуктов обрушивания. В производстве некоторых видов крупы применяют гидротермическую обработку зерна перед обрушиванием, а также дробление обрушенных ядер, их шлифование и полирование.

Очистка зерна от примесей более крупных, мелких и легких, чем зерно, а также от щуплого и мелкого зерна производится на сепараторах и триерах. Металлопримеси отделяются от зерна в магнитоуловителях. После очистки в зерне должно быть не более 0,3-0,5% сорных примесей. Перед очисткой зерна производят его подсортировку по влажности и по содержанию трудноотделимых примесей для получения более однородной по качеству крупы и сокращения потерь при ее производстве.

Гидротермическая обработка заключается в пропаривании зерна в течение 3-5 мин. при давлении пара 1,5-3 атм с последующей сушкой зерна до содержания влаги 12-14%. При такой обработке зерна повышается прочность ядра и уменьшается его гидрофильность, так как в периферийных частях эндосперма крахмал клейстеризуется, белки денатурируются, межклеточные пространства в ядре сокращаются в несколько раз; происходит частичная потеря ароматических веществ и снижается активность ферментов липазы, фосфатазы и др.; протопектин оболочек частично переходит в пектин, поэтому оболочки становятся более хрупкими и легче удаляются с зерна. Гидротермической обработке всегда подвергают овес и горох, а иногда гречиху и кукурузу. В овсе после пропаривания исчезает присущая ему специфическая горечь. В результате гидротермической обработки зерна увеличивается выход целого ядра, гидрофильность крупы уменьшается.

Сортировка зерна по крупности производится путем просеивания его через сита с разными размерами ячеек для получения однородных по крупности фракций зерна. Одинаковое по размерам зерно лучше очищается от оболочек, и из него получается меньше дробленого ядра. По размеру зерна сортируют гречиху, овес и горох. Из пшеницы, ячменя и кукурузы при этой операции только отделяют мелкие зерна.

Шелушение зерна и разделение продуктов шелушения производится после сортировки зерна по размеру. При шелушении, или обрушивании, удаляют цветочные оболочки с зерна пленчатых культур, плодовые оболочки с гречихи и пшеницы и семенные – с гороха. Зерно обрушивают в зерновых шелушильных машинах непрерывного действия (ЗШН) и на вальцедековых крупорушильных станках. В вальцедековом станке между вращающимся валом из абразивного материала или камня и неподвижной декой устанавливают такое расстояние, чтобы с зерна снимались пленки и оболочки, но ядро не разрушалось. После обработки зерна в шелушильных машинах получают целые, колотые и дробленые ядра, необрушенные зерна, оболочки (лузгу) и мучель (мелкоизмельченные частицы). Для отделения оболочек продукт провеивают на лузговейках. Путем просеивания через набор сит разделяют дробленые и целые ядра, необрушенные зерна и мучель.

При изготовлении крупы ячменной, пшеничной и кукурузной полученные после шелушения ядра дробят па вальцевых станках. Продукты дробления сортируют па ситах по размеру.

Шлифовка продукта. При изготовлении крупы рисовой, гороха и др. ядра шлифуют и полируют. В результате шлифования крупа приобретает округлую форму и однородную окраску. С ядра овса при шлифовании удаляется частично зародыш и снимается опушение – волоски, с ядра пшена и риса удаляются плодовые и семенные оболочки, зародыш и частично алейроновый слой. Шлифуют не только целые ядра, но и дробленые (крупа перловая, кукурузная, пшеничная полтавская), чтобы получить крупинки округлой формы. Для придания шлифованному рису и гороху гладкой блестящей поверхности их подвергают дальнейшей обработке – полированию. При полировке с ядра риса снимается алейроновый слой, а у гороха – верхние слои семядолей. Шлифованная и полированная крупа по сравнению с шелушеным ядром содержит больше крахмала, но меньше белков, жиров, минеральных солей, витаминов и клетчатки; усвояемость и вкусовые свойства крупы выше, она быстрее разваривается.

Технология производства некоторых видов крупы отличается от изложенной типовой схемы. Так, манную крупу вырабатывают на мельницах при сортовом помоле пшеницы; овсяные хлопья изготовляют из пропаренного ядра овса, который расплющивают в лепестки и подсушивают.

Упаковывание крупы. После дробления, шлифования и полирования крупу просеивают, провеивают и пропускают через магнитные уловители. Крупу упаковывают в джутовые, хлопчатобумажные и льноджутовые мешки 1-й и 2-й категории весом 65-70 кг или расфасовывают в бумажные пакеты весом 0,4-1 кг.

Выход крупы. Крупу изготовляют из доброкачественного зерна. Выход крупы зависит от засоренности зерновой массы, выполненности и пленчатости зерна, консистенции эндосперма. Крупное выполненное зерно по сравнению с щуплым и мелким содержит меньше оболочек, поэтому из него получают крупу лучшего качества и с большим выходом. Крупа из такого зерна крупная и однородная по размеру, содержит больше крахмала, белков и меньше неусвояемых углеводов, каша из нее обладает лучшим вкусом. Зерно

Щуплое труднее поддается обработке, на ядрах могут быть остатки цветочных оболочек (у ячменя) и плодовых (у пшеницы). Крупа из щуплого зерна содержит больше неусвояемых углеводов, труднее разваривается, каша из нее обладает более низкими вкусовыми свойствами.

Консистенция зерна также влияет на выход крупы. Зерно стекловидное – более прочное по сравнению с мучнистым. Из него получается больший выход целого ядра, меньше дробленого и мучели. Полированный рис получают только из стекловидного зерна. Для увеличения прочности ядра гречихи, имеющего мучнистую консистенцию, применяют гидротермическую обработку, и выход целого ядра 1-го сорта увеличивается на 6% (из непропаренной гречихи выход ядрицы 1-го сорта составляет 52%). Крупу полтавскую и артек изготовляют в основном из зерна твердой пшеницы, при дроблении которого получаются крупинки с острыми гранями, хорошо сохраняющими форму, а мучели образуется малое количество.

На крупяных предприятиях правилами организации и ведения технологического процесса установлены базисные нормы выхода целой и дробленой крупы и нормы выхода крупы по сортам. Например, для перловой крупы установлены две нормы выхода: 53 и 40%. При выработке перловой крупы с выходом 53% крупы № 1 и 2 получают 15%, крупы № 3 и 4 – 33% и крупы № 5 – 5%; при изготовлении перловой крупы с выходом 40% получают крупы № 1 и 2 – 28%, крупы № 3 и 4–10% и крупы № 5 – 2%. На крупозаводах применяют технологическую схему с одним из установленных базисных выходов в зависимости от спроса на эту крупу. При меньшем выходе крупы качество ее выше, так как крупа больше шлифуется и получается более однородной по форме и окраске. В ней находится меньше неусвояемых углеводов, поэтому она быстрее разваривается и лучше усваивается организмом человека.

Роль круп в рационе питания - причем практически во всем мире - трудно переоценить. Многие даже считают их основным продуктом питания XX столетия.

Актуальность темы в том, что крупы относятся к основным продуктам питания, и спрос на них достаточно стабилен.

Идентифицирующими признаками товарного сорта круп служат массовая доля доброкачественного ядра и примесей: сорных, минеральных, испорченных, колотых ядер, у рисовой крупы - пожелтевшего и глютинозного риса, у ячменной крупы - недодира зерен. Фальсификация крупы чаще всего обнаруживается при пересортице, когда взамен высших сортов, указанных на маркировке, реализуются низшие сорта.

Несмотря на то, что крупы являются одним из самых распространенных и известных продуктов на российском рынке и покупают их с разной периодичностью 91% населения, несмотря на то, что существует достаточно широкий выбор различных марок, 55% потребителей затруднилось назвать хотя бы одну марку.

Специалисты считают, что дело здесь в том, что при покупке изделий такого рода, люди больше ориентируются на вид крупы, упаковку и цену, а не на марку.

Н.М. Личко. Технология переработки продукции растениеводства/ Под ред. Н.М. Личко. – М.: Колос С, 2006.

Для выработки пшеничной крупы - Полтавской и Артек - используют, как правило, твердую пшеницу II типа, а также в отдельных случаях мягкую высокостекловидную пшеницу.

Полтавскую крупу подразделяют на 4 номера: № 1 - проход через сито с отверстиями?3,5 и сход - ?3,0 мм; № 2 -?3.0 и 2,5 мм; № 3 - ? 2,5 и 2,0 мм; № 4 - ? 2,0 и 1,5 мм. Крупа Артек характеризуется проходом через сито с отверстиями? 1,5 мм и сходом металлотканого сита № 063. Крупа № 1 удлиненной формы, № 2 - овальной, а № 3 и № 4 - округлой. Артек - мелкодробленое и зашлифованное ядро.

Подготовка пшеницы к переработке. Подготовка зерна к переработке заключается в его очистке от примесей, гидротермической обработке и предварительном шелушении. Очистку зерна от примесей производят в воздушно-ситовых сепараторах, камнеотделительных машинах и триерах (рисунок 1). В сепараторе первой системы выделяют крупные и легкие примеси, зерна разделяются на две фракции на сите с отверстиями размерами 2,4X20 мм.

Каждая фракция проходит повторную очистку раздельно на второй и третьей системах сепарирования. При очистке крупной фракции, кроме извлечения крупных и легких примесей, дополнительно отделяют оставшееся зерно мелкой фракции, которая поступает на сепаратор для очистки мелкой фракции. В этом сепараторе выделяют легкие и мелкие примеси, а также проходом через сита с отверстиями размерами 1,7X20 мм и сходом сита с отверстиями?1,6 мм мелкое зерно. Проход через сито с отверстиями? 1,6 мм представляет собой отходы III категории. Из очищенного в сепараторах зерна затем выделяют минеральные примеси в камнеотделительных машинах, затем в триерах - короткие и длинные примеси.

1 - скальператор; 2 - автоматические весы; 3 - воздушно-ситовой сепаратор; 4 - камнеотделительная машина; 5 - рассев; 6 - куколеотборочная машина; 7 - овсюгоотборочная машина; 8 - увлажнительная машина; 9 - бункер для отволаживания; 10 - обоечная машина; 11 - аспиратор; 12 - бурат

Рисунок 1 - Схема подготовки пшеницы к переработке

Для очистки зерна используют комплекты зерноочистительных машин шкафного типа - дуоаспираторов, скальператоров, шкафных сепараторов А1-ЗШН-20, камнеотделительных машин А1-Б0К. В пшенице встречается гречиха татарская в значительных количествах. Это трудноотделимая примесь и при очистке по типовой схеме полностью не отделяется. Для ее более полного выделения возможно применение схемы, предложенной Сибирским филиалом НПО "Зерно- продукт" (рисунок 2).

1 - пневмосепаратор; 2 - рассев; 3 - триер

Рисунок 2 - Варианты (а, б) технологических схем очистки пшеницы от гречихи татарской

Зерно сепарируют в воздушных и ситовых сепараторах, триерах. Такая схема позволяет выделить до 80% гречихи татарской. Гидротермическую обработку зерна проводят его увлажнением и отволаживанием. Зерно обрабатывают в увлажнительных аппаратах водой температурой 35...40°С до влажности 14,5...15,6 %. Продолжительность отволаживания составляет 0,5...2,0 ч. Подвергнутое гидротермической обработке зерно затем дважды шелушат в обоечных машинах.

Техническая характеристика рабочих органов машин имеет следующие параметры: окружная скорость бичей 16 м/с на первой системе и 14 м/с на второй, уклон бичей соответственно 10 и 8 %, зазор между кромкой бичей и абразивной поверхностью 30 и 30...35 мм. Вместо обоечных машин на двух системах или только на второй можно применять шелушильно-шлифовальные машины типа ЗШН. После шелушильных систем количество дробленого зерна не должно превышать 12 %.

Относы, получаемые при аспирации обоечных машин и аспираторов, в которых провеивают продукты шелушения после каждой шелушильной системы, просеивают в бурате или другой просеивающей машине на ситах с отверстиями?2,5 мм (№ 2,2) , сход которого направляют на первую шлифовальную систему, а проход - в отходы 1 и 11 категорий.

Переработка пшеницы в крупу. Схема переработки подготовленного зерна пшеницы в крупу близка к схеме переработки ячменя в перловую крупу (рисунок 3). Зерно последовательно трижды шлифуют в шелушильно-шлифовальных машинах типа ЗШН, после шлифования производят сепарирование полученных продуктов в рассеве. В нем отсеивают мучку проходом через сито № 063, а сходом с ига с отверстиями 4 2,0 мм получают крупную фракцию, которую направляют на первую систему полирования.

Проход через сита с отверстиями? 2,0 мм представляет собой хорошо обработанный продукт, т. е. практически готовую мелкую крупу, поэтому ее направляют на контроль крупы. Полученную с последних систем полирования смесь крупы различных номеров сортируют в рассевах и крулосортировочных машинах для разделения по номерам, отсеивания мучки и возвращения на повторное полирование частиц, крупность которых выше крупности крупы № 1. Крупу каждого номера и Артек затем провеивают в аспираторах, подвергают магнитному контролю и направляют в упаковочное отделение.

1 - магнитный сепаратор; 2 - шелушильно-шлифовальная машина Al-ЗШН-З; 3 - аспиратор; 4 - рассев ---- относы

Рисунок 3 - Схема переработки пшеницы в крупу

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:

Влажность;

Наличие посторонних примесей;

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.

Возможно вас заинтересует