Технологический процесс производства круп

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Развитие  мукомольно-крупяной промышленности РБ зависит от многих факторов. Главные из них - состояние мукомольно-крупяного рынка и технический уровень предприятий отрасли.

Мукомольно-крупяной рынок - один из важнейших социально значимых сегментов экономики. С одной стороны на него влияет производство сырья (продовольственного зерна), зависящее от погоды, с другой стороны - производство и потребление круп, хлебобулочных, макаронных и других изделий.  
Принципиально важная особенность мукомольно-крупяного рынка заключается в жизненной необходимости и незаменимости хлебобулочных, макаронных изделий, круп, а следовательно, зерна и муки. Эти продукты содержат достаточное количество необходимых питательных веществ и витаминов. Питаясь только продуктами этой группы, человек может прожить долгое время. Именно поэтому среднедушевое потребление муки и хлеба является критерием мировой и национальной продовольственной безопасности.

Анализ  продовольственной корзины РБ показал, что хлебопродукты занимают в ней значительное место. Потребление продуктов хлебной группы составляет более 20 % общего рациона питания жителя нашей страны, и эта цифра имеет тенденцию к росту. Потребление других групп продуктов постоянно снижается. Это определяет важность развития мукомольно-крупяного рынка как в количественном, так и в качественном отношении.

 

 

1 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Одной из задач агропромышленного комплекса  является борьба с потерями сельскохозяйственной продукции, начиная с периода  уборки урожая. Высокое качество зерна  обеспечивает его лучшую сохранность, сокращает потери при хранении, повышает производительность перерабатывающих предприятий и увеличивает выход  и качество готовой продукции.

Пшеница, как и другие зерновые культурные злаки, поражается многими болезнями, в результате чего снижается урожай и ухудшается его качество. В процессе переработки зерна минеральная  пыль и  микроорганизмы переходят в готовый продукт, что приводит к его повышенной бактериальной обсемененности. Мука, крупа становятся неустойчивыми при  транспортировке и хранении. Причем развитие микрофлоры идет настолько интенсивно, что эти продукты становятся непригодными еще при транспортировке по бактериальным показателям, что не позволяет их использовать при производстве продуктов питания, особенно для детей в возрасте до 1 года. Одной из самых распространенных бактерий  для мукомольных и хлебопекарных предприятий является картофельная палочка.

В последние годы зерно перед помолом  не моется, а только отволаживается. Поэтому при размоле зерна  картофельная палочка попадает в  муку. При благоприятных условиях бактерии картофельной палочки быстро размножаются. Оптимальными условиями  для развития спор картофельной палочки является температура около 40^оС, наличие влаги, питательной среды, пониженной кислотности. Ее клетки не выдерживают нагревания до 80°С, а споры остаются жизнеспособными при 120°С. Поэтому бактерии при выпечке хлеба погибают, а споры остаются жизнедеятельными.

Кислая  среда угнетает развитие бактерий картофельной палочки. Поэтому в ржаном хлебе, который имеет повышенную кислотность, картофельная болезнь развивается  реже.

На  размножение картофельной палочки  значительное влияние оказывает  нарушение санитарного и технологического режима хранения и переработки зерна, муки, а также выпечки хлеба и его хранения. В связи с этим большое значение имеет соблюдение требований санитарных и технологических инструкций, действующих в элеваторной, мукомольной и хлебопекарной промышленности, а также в торговле.

При развитии картофельной болезни происходит усиленное размножение бактерий картофельной палочки. В результате под воздействием активных амилаз картофельной палочки в хлебе происходит увеличение количества декстринов, которые придают мякишу липкость. При этом продукты распада белков, образующиеся под действием протеолетических ферментов картофельной палочки, обладают резким специфическим запахом. Пораженный картофельной болезнью хлеб приобретает неприятный специфический запах, имеет липкий мякиш, который при сильном поражении тянется нитями, а затем в середине буханки (батона) появляется черная пустота с сильным гнилостным запахом.

Для предотвращения распространения картофельной болезни необходимо проведение определенных мероприятий во всех звеньях цепи- начиная с  почвы, зерна и заканчивая хлебом. Для улучшения состояния зерна, муки, хлеба с целью предотвращения развития картофельной болезни в хлебе необходимо соблюдение мероприятий, предусмотренных "Инструкцией по хранению продовольственного, кормового зерна, маслосемян, муки и крупы", "Правилами по организации и ведению технологического процесса на  элеваторах", а также "Правилами организации и ведения технологического процесса на мельницах".

Однако  одним из самых эффективных методов, устраняющих указанные недостатки, является использование моечной  машины. Моечные машины, помимо устройств для выделения  примесей, являются начальным этапом сложной водно-тепловой обработки зерна в процессе гидросепарирования, отлежки, замочки. Проведенная нами разработка режимов на  каждом этапе водно-тепловой обработки в целом определяет изменения технологических свойств зерна в заданном направлении.

Основное  гидросепарирование зерновой смеси происходит в сплавной камере, где фактически и достигается выделение примесей.

Заключительным  этапом работы моечной машины является обезвоживание зерна. В центрифугальной  колонке моечной машины происходит отделение влаги в результате совместного действия отжима и подсушивания зерна воздухом.

Моечные машины успешно эксплуатируются  на мукомольных предприятиях в Украине  и в Российской Федерации и Беларуси. Так, на одной из мельниц производительностью 70 т/сут при очистке зерна на одном сепараторном проходе и на моечной машине достигнуты следующие параметры. 

Таблица 1

	До мойки	После мойки
Сорная примесь	0,3	0,02
Зерновая примесь	1,4	-
Битых зерен	1,4	1,0
Проход сита 1,7х20	0,8	0,4
Влажность	11,4	16,2

 

 Снижение зольности 0,03%. Расход воды 500...750 литров на 1 т зерна в зависимости  от засоренности зерна. Степень увлажнения 2...6% регулируется передвижением загрузочного патрубка. Давление воды до 2 атм. Производительность одношнековой машины до 3,7 т/ч.

Применение  моечной машины позволяет сократить  набор зерноочистительных машин, отпадает необходимость в камнеотборнике, триере, аспираторе, втором сепараторном проходе. При этом выход муки высшего  сорта оставляет  70...72% при стандартной белизне и зольности муки. Применение моечной машины снижает капитальные и эксплуатационные затраты.

Таблица 2 

	Без мойки	С мойкой
Расход электроэнергии, кВт/ч	22,0	11,0
Стоимость оборудования, грн.	79000	18900
Расход воздуха, м3/ч	10000	-
Расход воды, л/т зерна	-	700

 

 

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА КРУП

Крупа — это важный продукт питания, обладающий высокой пищевой ценностью. В крупе содержатся незаменимые  аминокислоты, витамины, минеральные  соли. Крупы широко используются в  кулинарии для приготовления  разнообразных первых и вторых блюд, а в пищевой промышленности —  для производства консервов и  пищевых концентратов.

Химический состав крупы зависит  от вида зерна и технологии производства. В крупах содержится от 60 до 85% углеводов. Углеводы круп — это в основном крахмал, небольшое количество Сахаров  и клетчатки. От свойств и количества крахмала зависят увеличение объема круп при варке, консистенция каш. Наибольшим содержанием крахмала отличаются крупы  из риса, пшеницы, кукурузы.

Процесс производства крупы можно разделить  на два этапа: подготовка зерна к  переработке и непосредственно  получение крупы.

При подготовке к переработке зерно  очищают от органических и минеральных  примесей, семян сорных растений, дефектных  и мелких семян основной культуры.

Содержащиеся в зерновой массе примеси ухудшают качество вырабатываемой муки, могут быть причиной поломки рабочих органов машин, поэтому при подготовке зерна к помолу необходимо удалить основное количество примесей, используя их отличия от зерна в физических свойствах.

Крупу после увлажнения и темперирования загружают в варочный аппарат из расчета 800 кг при стандартной влажности 15 %. Варка кукурузной крупы из кремнистого зерна в сахарно-солевом растворе продолжается 2 ч, из зубовидного зерна — 1,5, пшеничной крупы — 1,5 ч с момента достижения давления в аппарате 0,15 МПа.

В процессе варки пищевые вещества крупы претерпевают большие изменения. Крахмал клейстеризуется и частично декстрини-зируется. Клейстеризация происходит со значительным поглощением крахмалом воды и приводит к большому увеличению в крупе растворимых веществ. Белковые вещества коагулируют, выделяя при этом влагу. Клейстеризация крахмала и коагуляция белковых веществ повышают усвояемость продукта организмом человека.

Цвет крупы изменяется от светло-коричневого до темно-коричневого. Интенсивность цвета крупы зависит от присутствия в ней меланоидинов, которые образуются вследствие взаимодействия моносахаров и аминокислот. Меланоидины придают крупе специфический привкус. Излишнее их образование нежелательно, так как меланоидины не усваиваются организмом. Поэтому интенсивный темно-коричневый цвет крупы не является показателем ее готовности. Причиной темной окраски крупы является несоблюдение режима варки.

В сваренной крупе не должно быть комьев, затрудняющих дальнейшие технологические  операции. Комья образуются в случае, если крупу сразу выгружают из варочного аппарата, так как после  остывания она комкуется. Чтобы избежать образования комьев, после спуска из варочного аппарата пара крупу выгружают на испарительную чашу, затем скребковым механизмом, который разбивает образовавшиеся комья, ее направляют на транспортер сушилки. Во время обработки крупы на испарительной чаше происходит выделение пара, который отводят, устраивая над чашей специальный зонт.

При сушке на ленточных сушилках удаление влаги из крупы производится на ленточном транспортере, забирающем крупу сразу из-под варочных аппаратов. Комья разбиваются устанавливаемым  в конце ленты механизмом для  дробления, который состоит из двух вращающихся валов с насаженными на них штырями. Остывая на испарительной чаше или транспортере, крупа теряет 1,5...2 % влаги и не образует комьев.

Избежать образования комьев после  варки можно продувкой сваренной  крупы в варочном аппарате сжатым воздухом. По окончании варки, после  выпуска пара из варочного аппарата, не прекращая его вращения, крупу  продувают сжатым воздухом в течение 10... 12 мин, который подают в аппарат  под давлением 0,3...0,4МПа.

Отработанный воздух вместе с захваченными им парами воды выбрасывается по специальному трубопроводу в атмосферу. Крупа, обработанная сжатым воздухом, также теряет способность  образовывать комья. При этом ее влажность  снижается примерно на 2%.

На конвейерных сушилках температуру  теплоносителя (горячего воздуха) устанавливают  при сушке кукурузной крупы 80...85 С, пшеничной — 60...80°С. Снижение температуры теплоносителя ведет к удлинению процесса сушки. Крупу для хлопьев сушат до содержания влаги 18 %.

После сушки крупу охлаждают  на последней ленте сушилки, подавая  под нее холодный воздух, иначе  на следующем технологическом процессе она слежится в комья, которые  трудно будет разбить.

После отлежки крупу просеивают на бурате, отбирая образовавшиеся комочки, которые дробят и присоединяют к просеянной крупе. После этого крупу подогревают и увлажняют острым паром при давлении 1 МПа, доводя влажность пшеничной крупы до 18...20, кукурузной — до 20...22%.

Если крупа поступает на плющение с меньшим содержанием влаги, то получается много крошки и мучели; крупа с большей влажностью «замазывает» валки и хлопья рвутся — готовые хлопья имеют внешний вид, не соответствующий техническим требованиям.

Крупу пропаривают в шнековом пропаривателе с паровой рубашкой. Внутри пропаривателя расположен шнек для горизонтального перемещения продукта. Продукт поступает в шнек и в связи с небольшим шагом винта медленно передвигается от приема к выходу. При передвижении продукт встречает струю пара и увлажняется. Чтобы острый пар, попадая на днище пропаривателя, не конденсировался, в паровую рубашку также подают пар.

Пропаренная крупа поступает на плющение. Для плющения применяется  двухвалковая плющилка, состоящая из двух параллельно расположенных валков, находящихся в одной горизонтальной плоскости, питающего валика, приемного ковша и съемных ножей для снятия налипших на основные валки хлопьев.

Для плющения варено-сушеную пропаренную  крупу подают в приемный ковш. Она  захватывается питающим валиком  и равномерно распределяется между  двумя вращающимися гладкими валками, которыми расплющивается на тонкие лепестки. Толщина лепестков регулируется шириной щели между валками. Продукция  лучшего качества получается при  обжаривании сырых хлопьев толщиной 0,25...0,5 мм.

Расплющенная крупа из плющилки поступает на инспектирование на ленточные транспортеры для отделения мелочи.

Сваренные до готовности крупы (зернобобовые) направляют на сушку.

Вареные крупы - перловую, пшеничную, овсяную, кукурузную, предназначенные  для производства быстроразваривающихся концентратов методом плющения, подсушивают до влажности 22-26% и затем плющат на вальцовом станке с гладкими валками, с зазором между ними 1-2 мм и дифференциалом 1 : 1. Величину зазора устанавливают так, чтобы ткань зерен после валков была нарушена, но зерно не превращалось бы в мучку (мелкую крупку).