ProXleb.com — Технологии производства хлеба

Основная цель ГТО на мукомольных и крупяных заводах состоит в направленном изменении исходных технологических свойств зерна в заданном размере для стабилизации их на оптимальном уровне.

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.

Гидротермическая обработка крупяных культур является средством направленного изменения технологических свойств зерна, улучшения потребительских достоинств крупы при сохранении ее биологической ценности. Однако если приг производстве муки в результате ГТО снижается прочность эндосперма и повышается прочность оболочек, то при производстве крупы характер изменения свойств составных частей зерна противоположен. В зависимости от вида зерна и ассортимента вырабатываемой продукции применяют разные методы ГТО. Основным при производстве крупы из целого ядра (овсяной, гречневой, гороховой) является пропаривание зерна с последующей сушкой. Обработка паром приводит к быстрому увлажнению и прогреву зерна. При этом в результате физикохимических изменений преобразуется структура эндосперма, происходит пластификация, снижается хрупкость, повышается сопротивляемость разрушению. Вследствие неравномерного набухания составных частей зерна ослабевает связь пленок и ядра.

При последующей сушке зерна оболочки обезвоживаются в большей степени, чем ядро, вследствие чего значительно возрастает их хрупкость, они легко разрушаются и отделяются при шелушении. После пропаривания зерно проходит непродолжительное (до 30 мин) отволаживание, в течение которого влага проникает в ядро.

Завершается ГТО охлаждением зерна. При этом дополнительно обезвоживаются оболочки, что улучшает их отделение при шелушении зерна. После ГТО зерно необходимо направить в переработку как можно быстрее, пока сохранились изменения, вызванные ГТО.

При переработке пшеницы и кукурузы в дробленую крупу применяют другой метод ГТО. У зерна этих культур оболочки плотно срослись с ядром, в процессе увлажнения можно ожидать их отслаивания, ослабления связи с эндоспермом. Для указанных культур используют метод ГТО, близкий к холодному кондиционированию.

Читать полностью »

Процесс влагопереноса в зерне при увлажнении и протекающие при этом физические, коллоидные и биохимические процессы развиваются так, что могут быть четко выделены три периода.

Первый, начальный, период характеризуется концентрацией поглощенной влаги в поверхностных слоях зерна: плодовой и семенной оболочках, алейроновом слое и зародыше. Вследствие набухания этих слоев удельный объем зерна быстро (скачком) увеличивается. Резко неравномерное распределение влаги по сечению зерна приводит к установлению высокого градиента влагосодержания, что влечет за собой возникновение в зерновке напряжений. Изменение технологических свойств зерна невелико, поскольку структурные превращения затронули только поверхностные слои. Таким образом заканчивается подготовка к интенсивному переносу влаги внутрь зерна. Поэтому первый период можно определить как подготовительный.

Во втором периоде напряжения, возникшие в зерновке, достигают закритических значений, из-за чего в эндосперме появляются микротрещины и он раскалывается. Влага перемещается по микротрещинам внутрь эндосперма. Появление в нем большого количества воды вызывает физико-химические процессы, причем их развитие характеризуется высокой интенсивностью. Преобразование всех свойств зерна существенно, и после второго периода практически завершается. В связи с этим второй период является основным.

Третий, заключительный, период характеризуется постепенным распределением влаги по анатомическим частям зерновки в равновесном соотношении в соответствии с их структурными особенностями и термодинамическими характеристиками влагопереноса. Макромолекулы белков и углеводов постепенно принимают равновесную конформацию, в связи с чем напряжения в зерновке релаксируются. Этот период можно назвать также релаксационным.

Все физико-химические процессы в зерне протекают взаимосвязано и завершаются одновременно, причем продолжительность их развития не зависит от режима увлажнения при постоянной температуре, а определяется индивидуальными свойствами зерна.

По современным научным представлениям, при оценке зерна как сырья для переработки в муку, крупу и комбикорма необходимо основываться на следующих положениях:

зерно представляет собой сложно-составное тело вследствие органического соединения в единое целое резко разнородных по структуре и свойствам анатомических частей — эндосперма, зародыша и оболочек;

зерно является анизотропным телом, так как даже в пределах каждой анатомической части заметно различаются структура, химический состав и свойства;

зерно представляет собой полимерное тело, ткани которого построены из биополимеров (белков, углеводов и др.);

зерно — живой организм, поэтому все протекающие в нем процессы независимо от их природы, управляются особой биологической системой.

Технологические свойства зерна являются производными от группы 4 первичных свойств, которые можно подразделить на физико-химические, биохимические, структурно-механические и др. Все эти свойства находятся друг с другом в сложной взаимосвязи, что характерно для живых организмов.

Читать полностью »

Применяя ГТО, инженер-технолог направленно изменяет исходные свойства зерна для их оптимизации и обеспечения высокой технологической эффективности.

Партии зерна, поступающие на переработку, имеют различные свойства. Неодинаково реагирует зерно разных партий и на изменение параметров ГТО. Для того чтобы избрать необходимый вариант ГТО данной партии зерна, необходимо располагать сведениями о зависимости происходящих в зерне изменений от параметров режима обработки.

Изменение микроструктуры зерна. Под воздействием ГТО микроструктура анатомических частей зерна претерпевает необратимые изменения, которые усиливаются при повышении температуры процесса, а также в случае применения пара, СВЧ-обработки, использования инфракрасных лучей и т.п. Некоторые из этих методов уже широко применяют в мукомольном и крупяном производстве, другие проходят разработку и опытную проверку.

При пропаривании зерна наблюдается изменение только белковых матриц в связи с денатурацией белка. Инфракрасное облучение существенно влияет на крахмальные гранулы и на белковые прослойки. Но особенно резко изменяется микроструктура при совместном воздействии инфра-красного облучения и пропаривания. В этом случае наблюдается значительная клейстеризация крахмальных гранул, практически полная их деградация. Биохимический анализ устанавливает повышение содержания декстринов, а физиологические испытания — повышение усвояемости продуктов.

Читать полностью »