Пищевая ценность продуктов питания определяется их способностью удовлетворять потребности организма человека в необходимых для роста и развития органических и минеральных веществах и в энергии для обеспечения работоспособности.

Для нормального протекания физиологических процессов человек должен потреблять ежесуточно количество пищи, достаточное для производства энергии в размере от 480 до 1000 кДж, в зависимости от возраста, пола, выполняемой работы, климатических условий и т. п. При этом пища должна быть сбалансированной, т. е. полноценной по содержанию биологически активных соединений: белка, незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ, фосфатидов, жиров и т. п.; например, белки, жиры и углеводы должны находиться в соотношении 1:1:4.

Установлено, что ежесуточно человек должен получать с пищей в среднем следующие количества незаменимых аминокислот и водорастворимых витаминов: триптофана 0,5 г, треонина 1,0 г, изолейцина 1,4 г, лизина 1,6 г, валина 1,6 г, фенилаланина, метионина и лейцина по 2,2 г каждого, тиамина 2 мг, рибофлавина 2 мг, ниацина 15 мг. Средняя суточная норма потребления белка составляет 80 г.

Если принять за 100 биологическую ценность яичного белка, то для белков овса имеем 78, пшеницы 62…67, кукурузы Б2…58, проса 57, гороха 49…51. За счет потребления различных продуктов из муки и крупы человек обеспечивает свои потребности в белке примерно на 15…20 %, в микроэлементах от 5 до 20 %. Наиболее полезным является пшеничный хлеб из обойной муки. При уменьшении выхода муки заметно снижается количество в ней витаминов, и хлеб из муки 1-го сорта содержит в два раза меньше тиамина и в пять раз меньше ниацина, чем из обойной муки.

В международной практике принято считать эталоном по содержанию незаменимых аминокислот яичный белок. В сравнении с ним содержание незаменимых аминокислот в зерне пшеницы составляет от 35 % (лизин) до 86 % (триптофан); в сортовой муке их содержание снижается до 28…77 % в связи с удалением зародыша и алейронового слоя в отруби. Особое значение имеет содержание незаменимой аминокислоты.

Установлено, что если обогащать хлеб лизином, то значительно повышается усвояемость его белков. Например, при увеличении содержания лизина в хлебе в два раза показатель усвояемости его белков возрастает в 3 раза;

При помоле зерна в сортовую муку или крупу переходит лишь небольшая доля биологически ценных веществ от общего содержания их в зерне. При современной технологии сортового помола пшеницы в муку высоких сортов переходит из зерна около 30 % этих соединений, около 35 %.попадает в муку второго сорта, а остальное количество в отруби. Поэтому важное значение имеет повышение пищевой ценности муки и крупы. Для этого при переработке зерна применяют различные методы, обеспечивающие вовлечение биологически ценных соединений в муку и крупу. Одним из таких методов является ГТО.

Под влиянием горячего и скоростного кондиционирования при многосортных помолах пшеницы значительно возрастает содержание этих витаминов в муке высоких сортов при одновременном снижении их содержания в отрубях. Наибольшее содержание витаминов в сортовой муке наблюдается при влажности зерна 16…16,5 %.

Биологическая ценность муки изменяется также в зависимости от продолжительности отволаживания зерна при холодном кондиционировании, достигая максимума при 12…16 ч.

Регулируя параметры режима ГТО, можно обеспечить различное содёржание водорастворимых витаминов в муке высоких сортов. Это же относится и к содержанию остальных биологически ценных веществ. Оптимальные значения влажности зерна, продолжительности его отволаживания, температуры нагрева зерна и продолжительности его пропаривания, по-видимому, соответствуют тем, при которых жизнедеятельность зародыша и клеток алейронового слоя зерна максимально активизируется в данных условиях.

Биологическую ценность муки и крупы можно повысить и другим способом. При формировании сортов муки на мукомольных заводах можно учитывать содержание витаминов, белка, незаменимых аминокислот, микроэлементов в индивидуальных потоках с технологических систем и регулировать их содержание в муке, смешивая эти потоки. Посредством рационального объединения потоков муки можно обеспечить получение высокобелковой, высоколизиновой и т. п. муки.

Химический состав муки, полученной с разных систем технологического процесса помола, заметно различается по содержанию этих веществ. Например, в муке с 1-й р. с. по сравнению с мукой с 7-й р. с. находится меньше: кальция в четыре раза, магния в 11 раз, калия в 5,5 раза, натрия и фосфора в семь раз. Содержание тиамина в потоках муки с разных систем колеблется в пределах 0,1…1,8 мг%, рибофлавина 0.. 22 мг%.

Резко возрастает содержание всех биологически ценных веществ в муке при извлечении ее свыше 70 %. Таким образом, чем выше выход муки, тем выше и ее биологическая ценность. Но одновременно увеличивается содержание в ней клетчатки, не усваиваемой организмом человека. Найдено, например, что в муке с 3-й р. с. присутствует только 0,30 % клетчатки, а в муке с 7-й р. с. 1,59 %, т. е. выше более чем в 5 раз.

Третий способ предусматривает обогащение муки синтетическими витаминами.

В крупяном производстве также предложено проводить обогащение крупы синтетическими витаминами. В особенности важно решить эту проблему для рисовой крупы, потребление которой велико во всех странах и постоянно возрастает. На некоторых зарубежных крупяных заводах применяют ГТО риса. Разработанные способы предусматривают длительную замочку зерна .в воде при температуре 45…70°С, пропари- вание, сушку, охлаждение. При этом резко возрастает прочность зерновки и повышается выход целой крупы в результате снижения количества дробленых ядер. Одновременно изменяется и химический состав крупы — увеличивается содержание витаминов и микроэлементов. Повы-шенная питательная ценность и хорошая усвояемость такой рисовой крупы позволяют применять ее для диетического питания.

Применение ГТО усложняется тем, что эндосперм риса приобретает желтоватый цвет, что снижает товарные свойства крупы. Поэтому обогащение ее естественными витаминами в результате переноса их из семенной оболочки и алейронового слоя пока осуществить в широком масштабе не удалось.

В гречневой крупе под воздействием ГТО снижается содержание некоторых важных аминокислот, причем этот процесс продолжается и при последующей варке каши. По-видимому, процесс ГТО гречихи при действующем в настоящее время режиме пропаривания несколько снижает питательную ценность крупы.

Разработан метод производства продукта типа рисовой, гречневой или ячменной крупы повышенной биологической ценности. Эту крупу формируют на специальных прессах из теста, полученного из муки с определенной добавкой обезжиренного молока и других продуктов. В тесто можно вводить по рецепту различное количество витаминов, микроэлементов и т. п. В результате получается продукт с заранее заданной питательной ценностью.

Изменяя влажность зерна в процессе ГТО, инженертехнолог направленно изменяет весь комплекс его свойств, с тем чтобы обеспечить в дальнейшем максимальную технологическую и экономическую эффективность переработки зерна в муку и крупу. Для изменения технологических свойств зерна строго в заданном размере необходимо знать особенности развития процессов взаимодействия зерна с водой в различных условиях, а также особенности развития процессов в зерне, сопровождающих внутренний влагоперенос.

Перенос влаги внутри зерна может проходить в различном направлении и с разной интенсивностью в зависимости от параметров конкретного процесса. Изучение его особенностей имеет большое практическое значение, так как с ними связано изменение структуры и технологичен ких свойств зерна.

Современная теория устанавливает, что в качестве термодинамического потенциала влагопереноса в зерне выступает энергия связи влаги.

Энергия связи влаги быстро снижается с увеличением влажности зерна, в особенности до 15… 17 %. При этих значениях влажности уровень ее становится незначительным, что определяет высокую подвижность воды и активное воздействие на все свойства зерна. Повышение температуры оказывает дополнительное влияние на понижение энергии связи влаги.

Уровень энергии связи влаги для анатомических частей зерна неодинаков и также зависит от параметров процесса. На рисунке XV-2 показано его изменение для крахмалистой части эндосперма зерна пшеницы, оболочек с алейроновым слоем и зародышем. Значения энергии связи влаги совпадают только в области 15… 17 % влагосодержания. При меньших значениях в поверхностных слоях зерна влага связана слабее, чем в эндосперме, при более высоких—наоборот.

Практическое равенство уровней энергии связи влаги для анатомических частей зерна во второй критической области влагосодержания способствует активному переносу ее не под воздействием термодинамического потенциала, а благодаря управляющему влиянию биологической системы зерна как живого организма. Вследствие этого поглощение воды зерном при ГТО и распределение ее по анатомическим частям зерна имеет особенности, важные для технологии муки, крупы и комбикормов.

. Особенности кинетики поглощения воды зерном. Поглощение зерном воды в жидком состоянии имеет особенности. В первые несколько секунд зерно поглощает 3…5 % влаги, а затем в течение некоторого периода влажность зерна остается неизменной. Этот первоначальный захват воды осуществляется плодовыми оболочками, которые имеют большое количество капилляров, пор, пустот, служащих резервуаром для первичного накопления влаги. Вода, поглощенная плодовыми оболочками, связана непрочно и легко может испариться в атмосферу. Прочное удержание воды и предотвращение ее потерь обеспечивается благодаря высокой гидрофильности семенной оболочки, зародыша и алейронового слоя, в которые вода быстро перемещается и прочно связывается белками и углеводами.

Дальнейшее перемещение воды направлено внутрь эндосперма. Скорость этого переноса должна быть низкой в связи с тем, что коэффициент диффузии влаги в зерне очень мал — всего 10~n…10-12 м²/с. В результате получается, что рядом с семенной оболочкой и алейроновым слоем, насыщенными влагой, находятся клетки субалейронового слоя и центральной части эндосперма, имеющие невысокую влажность. Возникает огромный градиент влагосодержания — до 104…105 %/м и создаются опасные напряжения в зерновке. При критическом напряжении в эндосперме зерна появляются микротрещины и он раскалывается на части. Интенсивность образования микротрещин определяется условиями процесса и свойствами зерна.

Одновременно с перемещением влаги внутрь зерна, гидратацией его биополимеров в нем развивается комплекс различных процессов, результатом которых является полностью или частично необратимое изменение его структуры и свойств. Развитие этих процессов, их интенсивность и направленность зависят от режима и значений параметров ГТО. Важнейшим из этих процессов является разрыхление эндосперма, сопровождающее внутренний влагоперенос.

Главными факторами, под воздействием которых эндосперм разрыхляется, являются изменения влажности, температуры и продолжительности процесса. Сочетание первых двух факторов усиливает эффект, под влиянием температуры продолжительность процесса сокращается.

Основным проявлением разрыхления эндосперма является разрушение его структуры в результате образования микротрещин. Образуются они только в стекловидном зерне пшеницы, риса, кукурузы (в роговидном слое). При увлажнении зерна пшеницы интенсивное развитие микротрещин наблюдается при влажности 14… 17%, при 17,5% образование микротрещин не обнаружено; очевидно, это обусловлено существенным снижением хрупкости эндосперма, повышением его пластичности вследствие сильного набухания белковых матриц.

Левый ряд отражает образование микротрещин в эндосперме, правый — распределение влаги в зерновке в те же моменты времени, при отволаживании зерна при комнатной температуре после увлажнения.

Наибольшее количество трещин в эндосперме образуется через 8 ч после увлажнения. Через 16 ч часть мелких трещин исчезает, а через 48 ч остаются только наиболее крупные, появившиеся в начале процесса.

Это «залечивание» структуры эндосперма, ее восстановление обусловлено набуханием увлажненных белковых матриц, а частично и крахмальных гранул.

Правый ряд микрофотографий показывает, что вода в образовавшиеся микротрещины проникает не сразу после их возникновения, а через 8 ч отволаживания. Очевидно, это является следствием диффузионного влагопереноса внутри зерна.

В результате образования микротрещин в эндосперме стекловидность зерна при отволаживании после увлажнения быстро снижается; особенно интенсивно это происходит при 15… 17 % влажности. В течение первых 8 ч стекловидность уменьшается на 15…25 %. Однако твердозерность пшеницы сохраняется такой же.

Особенно подвержен растрескиванию эндосперм риса. Микротрещины образуются даже при хранении вследствие сорбции —десорбции паров воды. Интенсивно разрушается эндосперм риса при тепловой сушке. При этом с увеличением прироста влажности возрастает и количество трещиноватых зерен в партии.

Микротрещины в эндосперме увлажненного зерна при отволаживании образуются с переменной интенсивностью. При этом первые крупные трещины появляются примерно через 0,5 ч, а развитие сети микротрещин начинается через 2…3 ч в зависимости от исходных свойств зерна.

Кривые интенсивности образования трещин имеют аналогичный вид для зерна разных сортов, типов и даже культур. Однако положение максимума на оси времени, его высота, протяженность кривых имеют отличия, обусловленные характеристикой зерна. Так, для пшеницы IV типа ордината максимума составляет всего 40%/ч, расположен максимум для суммарной кривой при 0,75 ч, а для кривой интенсивного трещинообразования смещен правее, чем для пшеницы I типа, и располагается при 4,5 ч. Это отражает особенности зерна, определяющие его реакцию на внутренний влагоперенос при ГТО.

Для данной партии зерна высота максимума этих кривых зависит от степени увлажнения зерна, причем практически по закону прямой линии (для пшеницы IV типа г=0,952±0,076). Для пшеницы сорта Мироновская 808 найдено, что при увлажнении на 1,5 % максимальная ордината суммарной кривой интенсивности трещинообразования составила 8%/ч, а при увлажнении на 4,4 %—30%/ч. Следовательно, при усилении воздействия на зерно возрастает и эффективность разрушения исходной структуры его эндосперма микротрещинами. Для зерна найдено, что если при 40°С W=30 %/ч, при 60°С — 70%, при 80°С — более 220 %/ч.

Дополнительный вклад в разрыхление эндосперма зерна вносят преобразование молекулярной конформации белков при их обводнении и биохимические процессы. Наиболее полно суммарное их воздействие проявляется при анализе изменения плотности зерна или же обратной величины — удельного объема зерна. В связи с этим графики приращения удельного объема зерна при отволаживании получили название кривых разрыхления эндосперма.

При повышении температуры максимум кривой смещается влево и вверх, при снижении — вправо и вниз. Это отражает изменение интенсивности развития процесса разрыхления эндосперма. Усиливается процесс и при двукратном увлажнении — отволаживании зерна. Для партии пшеницы I типа было установлено, что при однократном увлажнении в условиях холодного кондиционирования оптимальная продолжительность отволаживания составляет 8 ч. По истечении этого срока зерно было повторно увлажнено. В результате степень разрыхления эндосперма возросла почти в два раза. При этом оптимальная продолжительность второго этапа отволаживания 4 ч, т. е. составляет 1/2 от; продолжительности первого этапа. При двухэтапном холодном кондиционировании технологические свойства зерна изменяются в большей степени, чем при одноэтапном.

Это непосредственно связано с более интенсивным разрыхлением эндосперма. Изменяются также физико-химические, структурно-механические, биохимические и другие свойства зерна.

Смешивание зерна должно быть организовано так, чтобы, во-первых, обеспечивалась однородность состава помольной смеси и, во-вторых, каждый компонент помольной смеси раздельно подготавливался к помолу в оптимальном режиме.

Реализация второго условия определяет необходимость смешивания компонентов помольной смеси только после завершения ГТО, режимы которой индивидуальны для каждого компонента. Обычно смешивание проводят после основного отволаживания зерна, для этого под бункерами для отволаживания устанавливают дозаторы и шнековые смесители.

Первое же условие требует, чтобы процесс смешивания был достаточно развит для обеспечения однородности помольной партии. Такому требованию отвечает смешивание зерна непосредственно после бункеров для отволаживания. В этом случае, кроме шнекового смесителя, зерно проходит еще ряд машин и транспортных устройств, что обеспечивает достаточно высокую однородность помольной партии на выходе из подготовительного отделения. Иногда для смешивания используют специальный оперативный бункер, в который подают в заданном соотношении компоненты помольной партии.

Состав помольной партии определяют расчетом, основываясь на требуемом качестве зерна (содержание клейковины, зольность, стекловидность и т. п.) и исходя из наличия зёрна в элеваторе. Обычно помольную партию составляют из двух-трех или четырех компонентов, не более. При расчете исходят из того, что все учитываемые показатели качества подчиняются закону аддитивности, т. е. могут быть найдены посредством расчета средневзвешенной величины.

Расчет ведут по каждому из показателей качества: содержанию клейковины, зольности, стекловидности, иногда учитывают также натуру. Изложенный выше метод расчета по формулам прост и удобен. Существуют и другие методы. Ниже приведен числовой пример, показывающий порядок действий по одному из них.

Пример. Предположим, что требуется составить помольную партию со средневзвешенным значением стекловидности 60 % из двух исходных партий: стекловидность одной 86%, второй 43 %; заданная масса партии 1000 т.

Существует также графический метод расчета состава помольной партии по специальным номограммам. Значительный эффект достигается, если расчет состава помольной партии проводят на ЭВМ по специальной программе. Из существующих методов наилучший разработан С. Н. Моревым. В этом случае ЭВМ при переборе вариантов исходит из целевой функции стабилизации технологических свойств зерна в течение возможно более продолжительного периода. Такая стабилизация позволяет поддерживать режимы технологических систем на неизменных оптимальных уровнях, что положительно сказывается на эффектизности процесса. Кроме того, по методу С. Н. Морева наличные запасы зерна в мельничном элеваторе используются равномерно. Наконец, метод позволяет одновременно учитывать не один или два показателя, как это было при расчете вручную, а 5…8 или более различных показателей качества зерна, его мукомольных и хлебопекарных достоинств.

Зерно, поступающее на мукомольный завод, закладывают на предварительное хранение в элеватор. Рекомендуется, чтобы запас зерна был равен не менее чем месячной производительности завода. Зерно в элеваторе размещают с учетом его свойств и показателей качества. Партии зерна хранят раздельно:

по типу, желательно при этом учитывать также сорт и район про-израстания;

по влажности — при разности значений 1 % и более; по стекловидности — менее 40 %, от 40 до 60 и более 60 %; по зольности — менее 1,97 и более 1,97 %;

по содержанию клейковины — свыше 25%, 25 …20 и ниже 20%; по натуре — свыше 750 г/л, от 750 до 690 и менее 690 л. Кроме того, хранят отдельно зерно сильной или слабой пшеницы, поврежденное клопом-черепашкой, полынное и т. п. Строгое выполнение этих требований позволяет инженеру-технологу так подобрать компоненты помольной партии, чтобы она обладала достаточно высокими технологическими свойствами.

Плотность зерна при повышении влажности снижается. Это отражает разрыхление структуры эндосперма зерна. В результате изменяется прочность эндосперма, расход электроэнергии на измельчение, качество промежуточных и конечных продуктов размола.

В крупяном производстве разрушение исходной плотной структуры ядра зерна является нежелательным, так как при этом снижается выход целой крупы, возрастает выход менее ценной крупы — дробленой.

Важно знать механизм разрыхления эндосперма, чтобы использовать его положительные стороны в мукомольном производстве и предотвращать его отрицательное влияние в крупяном производстве. Современные научные данные позволяют утверждать, что разрыхление эндосперма зерна — результат следующих основных процессов: а) разрушения эндосперма (в результате образования микротрещин); б) изменения надмолекулярной структуры биополимеров зерна и конформации их молекул; в) биохимических процессов, прежде всего гидролитического характера.

Рассмотрим влияние этих факторов.

Образование микротрещин в эндосперме зерна связано с особенностями внутреннего влагопереноса в зерне.

При увлажнении зерна вода вначале концентрируется в поверхностных слоях. Поэтому возникает высокий градиент влагосодержания, что вызывает механическое напряжение в зерновке. По достижении значений напряжения выше критических в эндосперме образуются микротрещины, направленные поперек зерна, практически перпендикулярно к его поверхности.

Для образования трещины необходимо два условия: рост трещины должен быть энергетически выгодным процессом; должен работать молекулярный механизм, при помощи которого может преобразовываться энергия.

Первое условие требует, чтобы на любой стадии развития трещины количество запасенной в зерновке энергии уменьшалось. Деформированный материал «начинен» энергией, которая «предпочла» бы высвободиться. Если материал полностью разрушен, энергия деформации его полностью освобождена.

Когда в деформированной зерновке появляется трещина, она слегка раскрывается и оба ее края расходятся на некоторое расстояние. Это означает, что материал, непосредственно примыкающий к краям трещины, релаксирует, напряжения и упругие деформации в нем уменьшаются, а упругая энергия освобождается. Область прорелаксировавшего материала будет примерно соответствовать двум заштрихованным треугольникам. Следовательно, количество освобожденной энергии должно быть пропорционально квадрату длины трещины, т. е. глубины ее распространения.

Однако для образования новой поверхности необходима энергия, равная 2со (где со — удельная поверхностная энергия). Эта энергия пропорциональна первой степени длины (глубины) трещины.

Мелкая трещина для своего роста должна потреблять больше энергии, чем производится ее вследствие релаксации напряжений. Это условие неблагоприятно для образования трещины. Однако, если она достаточно велика; с ростом размеров трещины величина освобожденной энергии увеличивается быстрее, так как зависит от 2.

Силы, стремящиеся раскрыть трещину, разорвать зерновку, очень велики, особенно в области, вплотную примыкающей к концу трещины. Самые опасные напряжения приходятся на область, примерно равную площади одной атомной связи.

В типично хрупком материале R=const независимо от длины трещины. Поэтому с увеличением длины трещины концентрация напряжений все более и более возрастает, баланс энергии все сильнее «склоняется» в пользу развития трещины. Хрупкость простых твердых тел является их нормальным состоянием. Хрупкость возрастает с понижением температуры, увеличением скорости приложения нагрузки, а также при наличии поверхностно-активных веществ.

Более сложному твердому телу присуща вязкость, которую можно определить как способность его сопротивляться распространению трещины.

Биологические материалы характеризуются сложным строением и обладают вязкостью. Большое значение имеет наличие в них различных внутренних полостей. Если трещина на своем пути встречает такую полость, то она прекращает рост, так как напряжение теперь не будет сконцентрировано на конце трещины, а распределено по всей поверхности внутренней полости. Таким образом, наличие в материале слабых поверхностей, имеющих дефекты структуры, делает материал вязким, упрочняет его. Поэтому образование микротрещин наблюдается только в стекловидном эндосперме зерна, в мучнистом микротрещины не возникают. С этой точки зрения становится понятной высокая вязкость и прочность оболочек зерна: это обеспечивается прежде всего их особым строением, наличием большого количества внутренних полостей. Хорошей преградой на пути растущей трещины является, например, трубчатый слой плодовых оболочек.

При увлажнении зерна первые трещины направлены перпендикулярно главной оси зерна, они раскалывают его в поперечном направлении. Вдоль зерна, а также под некоторым углом к его оси трещины развиваются лишь через несколько часов (при холодном кондиционировании), т.е. при достаточной гидратации биополимеров зерна.

Образование микротрещин .всегда сопровождает процесс внутреннего переноса влаги, оказывает влияние на структуру зерна и его технологические свойства. Интенсивность процесса образования трещин в зерновке пропорциональна интенсивности внутреннего влагопереноса.

Важной причиной, определяющей разрыхление эндосперма, является также изменение надмолекулярной структуры биополимеров зерна и конформации их макромолекул. В результате перемещения боковых цепей (или при разворачивании глобул) структура их макромолекул разрыхляется. В этом случае основным возмущающим фактором будет внедрение молекул воды между цепями макромолекул биополимеров зерна, в результате чего изменяется их исходное равновесное расположение.

Биохимические процессы, развивающиеся в зерне при увлажнении и прогреве, также влияют на степень разрыхления эндосперма, главным образом благодаря гидролизу биополимеров.

Итак, степень изменения различных свойств зерна непосредственно зависит от параметров режима его обработки: влагосодержания, температуры и продолжительности процесса, а также от особенностей зерна. Разрыхление эндосперма представляет собой суммарный результат комплексного воздействия физических, коллоидных и биохимических процессов, сопровождающих внутренний влагоперенос и приводящих к необратимым изменениям структуры. В общем механизме разрыхления эндосперма основная роль принадлежит разрушению его микротрещинами.

Свойства зерна формируются в процессе выращивания его в поле и существенно зависят от типа, сорта, почвенно-климатичес- ких условий данного района страны и конкретного года урожая. После уборки эти свойства зерна изменяются вследствие воздействия внешних факторов (транспортирование, сушка и т.п.). Все это приводит к огромному разнообразию поступающих на перерабатывающие предприятия партий зерна по всем показателям качества.

Различие свойств зерна требует корректировки режимов технологических систем для их оптимизации, т. е. переналадки всех машин и аппаратов.

Зерно должно поступать в переработку (после прохождения подго-товительного отделения) с устойчивыми показателями технологических свойств (стабилизированное по качеству в течение длительного периода времени). Стабилизация показателей свойств зерна на неизменном уровне является также необходимой предпосылкой автоматизации технологического процесса. Стабилизация технологических свойств зерна достигается посредством ГТО, а также при смешивании разнородных по характеристике отдельных партий в одну так называемую помольную смесь. Показатели качества такой смеси могут быть заданы заранее. Задача в этом случае сводится к подбору компонентов смеси и расчету их необходимого соотношения.

Кроме того, формирование помольных партий позволяет экономно использовать зерно сильной пшеницы, расходуя его в определенной пропорции с нормальным по качеству зерном, а иногда и с зерном слабой пшеницы. Смешивание зерна перед помолом позволяет частично использовать и зерно пониженного качества, при самостоятельной переработке которого нельзя получить стандартную муку.

При смешивании партий зерна значения стекловидности, зольности, содержания клейковины подчиняются закону аддитивности, т.е. могут быть определены посредством расчета средневзвешенных величин. Однако показатели, определяющие хлебопекарные свойства, могут быть неаддитивными. Например, объемный выход хлеба, как правило, превышает расчетную среднюю величину. В особенности характерно это при смешивании зерна сильной и слабой пшеницы; при некоторых соотношениях, индивидуальных для каждой пары компонентов, объемный выход хлеба превышает даже его величину для муки, полученной только из зерна сильной пшеницы.

Таким образом, смешивание разнородных партий зерна перед размолом предопределяет технологическую эффективность.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом комбикормовой проышленности. По этой схеме зерно обрабатывают нагретым воздухом с применением барабанных обжарочных агрегатов А9-КЖА. При такой обработке происходит декстринизация крахмала. Максимальное количество декстринов (до 36 % на сухое вещество зерна) образуется при обработке зерна влажностью 16…22 % в течение 2 мин и температуре 300 °С.

Такая обработка ячменя существенно повышает питательную ценность комбикорма. Так, при скармливании комбикорма поросятам раннего отъема получено, что среднесуточные привесы возрастают более чем на 60 %, а при кормлении телят — на 20 % по сравнению с комбикормом, в котором ячмень не подвергался ГТО.

Разработан также метод ГТО с применением интенсивного нагрева зерна ИК-лучами (микронизация); широко используют обработку зерна в экструдерах.

Поступающее на переработку зерно обычно имеет большую влажность, структурно-механические свойства эндосперма и оболочек различаются незначительно. Вследствие этого разделить их трудно, результаты переработки такого зерна получаются невысокими. При проведении ГТО стремятся прежде всего усилить различие свойств оболочек и эндосперма (ядра). При этом на мукомольном заводе процесс ведут так, чтобы снизить прочность эндосперма и повысить прочность оболочек, а на крупяном заводе — наоборот: повысить прочность ядра и уменьшить прочность оболочек (пленок). Чем более интенсивно произойдут эти изменения, тем выше будет эффективность переработки зерна в муку или крупу! Степень изменений технологических свойств зерна определяется конкретным способом ГТО (методом и режимом процесса) и прежде всего особенностями взаимодействия зерна с водой. ГТО на комбикормовых заводах проводят для повышения усвояемости и питательной ценности зерновых компонентов комбикормов.

Направленное изменение технологических свойств зерна и потребительских достоинств готовой продукции обеспечивается посредством изменения влажности и температуры зерна при атмосферном или повышенном давлении.