Технология производства крупы

Завершение послеуборочного дозревания и вступление зерна в состояние  покоя фактически являются началом  процесса старения. По данным В.Л. Кретовича, покой представляет собой важное приспособительное свойство растений, предохраняющее семена от преждевременного прорастания и позволяющее им длительное время сохранять жизнеспособность и пищевую ценность.

Старение также идет под действием  ферментативного комплекса зерна и при участии кислорода воздуха. Однако основная направленность его противоположна дозреванию. Все процессы старения коллоидов в зерне протекают значительно медленнее, чем в продуктах его переработки. Поэтому резервное хранение хлебных продуктов во всех странах производится именно в виде сырья, а не муки и крупы. Следует отметить, что даже при самых благоприятных условиях хранения жизненные процессы в зерне продолжаются (хотя и с малой интенсивностью) и коллоиды, образующие зерно, постепенно изменяются, стареют, снижают свою пищевую ценность.

Изменение белков наблюдается при  хранении зерна. Общее содержание азотистых  веществ остается постоянным или  незначительно возрастает за счет уменьшения доли углеводов, расходуемых на дыхание. Однако снижаются растворимость белков и атакуемость их пищеварительными ферментами. Одновременно наблюдаются повышение доли аминного азота и уменьшение содержания белков. Так, за два года хранения при температуре 24 оС пшеницы с влажностью 11 % атакуемость белков   снизилась на 8 %, а кукурузы - на 3,6 %. Постепенно изменяется аминокислотный состав белков, снижается доля доступного лизина. Особенно существенны эти изменения в первые месяцы хранения и при сушке, даже очень осторожной. Изменяется также доля гистидина и аргинина.

Изменение углеводов в сторону уменьшения идет за счет расходования их на дыхание, но соотношение растворимых углеводов и крахмала длительное время остается достаточно постоянным в результате деятельности амилаз. В дальнейшем наблюдается постепенный рост содержания растворимых углеводов за счет ослабления дыхания.

Изменение липидов также происходит при хранении зерна. Протекают ферментативные процессы в липидном комплексе - расщепляются фосфо- и гликолипиды, глицериды; при  этом накапливаются свободные жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты, особенно свободные, под действием кислорода воздуха и фермента липоксигеназы окисляются. Накапливаются перекиси, гидроперекиси и другие продукты окисления, которые могут образовывать комплексы с белками и, углеводами.

Изменение витаминов происходит крайне медленно. Так, убыль тиамина в  сухой пшенице составила за 5 мес. хранения около 12 % его исходного  количества. Высокая температура  и влажность ускоряют распад тиамина. Другие витамины группы В также устойчивы  при хранении. Наиболее быстро окисляются каротиноиды, потери которых за год хранения достигают 50 - 70 % исходного количества в зерне. Снижение доли токоферолов тесно взаимодействует с уменьшением содержания ненасыщенных жирных кислот в липидах зерновых культур.

Биохимические изменения веществ, входящих в состав зерна, постепенно приводят к снижению активности ферментов, всхожести, потере присущего живому организму активного иммунитета и существенному снижению технологических  свойств и пищевых достоинств. Зерно становится более хрупким, легко дробится при - переработке с образованием повышенного количества отходов, снижаются выход продукции и ее качество. Полученные продукты значительно легче обсеменяются микроорганизмами и быстрее портятся.

Долговечность зерна зависит от его исходного качества и условий хранения. По данным Л. А. Трисвятского, хлебные злаки сохраняют жизнеспособность (всхожесть) от 5 до 15 лет. Наиболее долговечными являются овес, пшеница и ячмень, быстрее всех теряет всхожесть просо. Мукомольно-крупяные и пищевые достоинства сохраняются 10 - 12 лет, а кормовые - еще дольше. Однако столь длительное хранение запасов нецелесообразно, их следует обновлять через 3 - 5 лет.

 

 

 

 

 

 

 

 

Производство крупы

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.

При переработке некоторых культур  (гречихи, ячменя, кукурузы, овса, гороха, а иногда и риса) зерно подвергают гидротермической обработке (ГТО) — увлажнению и пропариванию в течение 3—5 мин, а затем высушиванию до влажности 12—14%. В результате в пленках и оболочках зерна разрушаются клеящие вещества, в периферийных слоях эндосперма происходит частичная клейстеризация крахмала. У овса исчезает присущая ему горечь. ГТО инактивирует ферменты, в том числе липазу и липоксигеназу, которые способствуют прогорканию жира, и тем самым предотвращается появление в крупе горечи. Почти полностью прекращается процесс дыхания.

Цветковые пленки овса, проса, ячменя, риса и плодовые оболочки гречихи  становятся более эластичными, а  ядро — более прочным, что облегчает  шелушение зерна и способствует увеличению выхода недробленой крупы. На приготовление каши из крупы, полученной после ГТО зерна, затрачивается меньше времени.

Второй этап производства крупы  заключается в шелушении, шлифовании и сортировании полученных продуктов.

Шелушение — удаление грубых цветковых  пленок (для пленчатых) или плодовых оболочек (для голозерных). В результате уменьшается количество неусвояемых веществ клетчатки и пентозанов. При производстве крупы из ячменя, пшеницы и кукурузы дополнительно проводят дробление ядра.

Шлифование — это удаление с поверхности целого ядра плодовых, а также частично семенных оболочек и зародыша. При выработке дробленой крупы из пшеницы, ячменя и кукурузы шлифование проводят для придания крупинкам шаровидной или овальной формы. При этом удаляется часть эндосперма. Шлифование осуществляется трением ядер о поверхность рабочих органов машин и между собой. 15 результате изменяется химический состав, повышается усвояемость, улучшаются вкусовые и кулинарные свойства (скорость разваривания и увеличение объема при варке крупы). В крупе уменьшается содержание клетчатки, жира, белка, а количество крахмала увеличивается.

После шлифования крупу просеивают для отделения битых ядер, мучки  из целого ядра.

Выход разных видов крупы определяется природными особенностями, качеством  сырья и технологией переработки. Наибольший выход у гороха шлифованного — 73%, наименьший — у перловой и кукурузной шлифованной крупы — 40%. Выход остальных круп составляет 63—66%.

Производство быстроразваривающихся круп.

Быстроразваривающиеся крупы не требуют предварительной обработки и быстрее варятся или не требуют варки. Для их производства применяют различные технологии:

•  использование дополнительной гидротермической обработки в сочетании с плющением;

•  использование процессов микронизации;

•  использование экструзионных процессов.

Процесс микронизации заключается  в тепловой обработке зерна или  крупы инфракрасными лучами, длина  волны которых 0,8-1,1 мкм, а мощность излучения обеспечивает нагрев продукта до 90—95 оС за 50—90 с. Под действием ИК-излучения в зерне (крупе) закипает внутриклеточная вода и возникающее внутреннее давление вспучивает его, при этом разрываются молекулы крахмала. В целом технология микронизации включает: очистку зерна, шелушение, увлажнение и отволаживание в зависимости от культуры, пропаривание, микронизацию и охлаждение. При выработке хлопьев микронизированный продукт подвергают плющению.

Экструзия — это процесс обработки  различных видов сырья в шнековых прессах с целью получения  изделий заданной формы, с новыми физико-химическими свойствами. Экструзию пищевых продуктов можно подразделить на холодную, горячую низкого давления, горячую высокого давления. Для выработки круп используют последний вид экструзии. В специальных аппаратах — экструдерах создаются высокая температура и давление. На выходе из экструдера в результате резкого перепада давления и температуры происходят мгновенное испарение влаги, глубокие изменения физико-химических свойств сырья, образование пористой структуры и увеличение объема продукта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Этапы технологического процесса

Процессы производства крупы направлены на освобождение от несъедобных частей зерна и придания готовой крупе  высоких потребительских свойств.  
Все виды круп вырабатывают по принципиально общей технологии. Более близкими являются технологии получения пшена, риса, овсяной и гречневой круп. Отличается от них производство ячменной, кукурузной, пшеничной крупы, а также лущеного гороха. Производство крупы включает ряд технологических операций.  

Подсортировка зерна. Крупяное зерно подсортировывают перед переработкой несколько иначе, чем зерно пшеницы или ржи: по содержанию в зерне трудноотделимых примесей (сорняков, испорченных зерен) в пределах одного типа или даже класса зерна. Применение подсортировки позволяет использовать для переработки различные по качеству партии зерна и обеспечить выпуск достаточно чистой крупы. Смешивание партий зерна различных типов, отличающихся технологическими свойствами, затрудняет переработку.

Очистка зерна от примесей. Осуществляют на тех же машинах, что и при переработке зерна на мельницах, но с соответствующим изменением применяемых рабочих органов машин (сит), режимов аспирирования и т.д. В процессе очистки от зерна отделяют легкие, мелкие и крупные примеси, металлопримеси, мелкие и щуплые зерна. От результатов очистки зависит чистота крупы.

Гидротермическая обработка зерна. Применяют при переработке овса, проса, гречихи и гороха. Она заключается  в том, что зерно пропаривают (при 110—125оС в течение 5—15 мин) и затем  сушат до влажности, равной 12— 14 %, так как протопектин переходит в пектин, поэтому оболочки становятся хрупкими и легко удаляются. Гидротермическая обработка облегчает обрушивание зерна, увеличивает выход крупы, так как в наружных слоях ядра крахмал частично клейстеризуется и свертывается белок, в связи с этим повышается прочность ядра.

Сортировка зерна по размеру. Осуществляют на ситах с разными отверстиями  в целях получения фракций  зерна, однородного по наименьшему  измерению. Одновременно отделяется и  оставшееся мелкое зерно. Сортировку применяют при переработке гречихи, проса, овса.  
Этот процесс имеет большое значение, так как при переработке несортированного зерна понижается выход и ухудшается качество крупы - при обрушивании более крупные зерна разрушаются , превращаются в мучель дробленое ядро, а мелкие остаются необрушенными.

Обрушивание. Это отделение цветочных  пленок, а у гречихи плодовых оболочек раздельно по сортам зерна на обрушивающих машинах: шелушильных поставах или  вальцедековых крупорушальных станках. Рабочие органы (подвижный и неподвижный камни постава или вал и дека крупорушального станка) устанавливают так, чтобы их воздействию подвергались только наружные оболочки зерна, а соответственно ядро по возможности не затрагивалось. Процесс обрушивания является наиболее важным, так как от зерна отделяется его неусвояемая часть и оно превращается в крупу, а также удаляются несъедобные части зерна.

Сортировка продукта после обрушивания. Осуществляют на лузговейках, ситах-сортировках  и на так называемых крупоотделителях. 
При сортировке продукта после обрушивания лузгу отделяют провеиванием на аспирационных установках — лузговейках, просеиванием на ситах для разделения необрушенных зерен, цельного ядра, дробленого ядра и мучели, в некоторых случаях для переработки овса, проса, риса на крупоотделителях и падди-машинах для отделения необрушенных зерен. Лузгу и мучель направляют в отходы, а необрушенные зерна возвращают на обрушивание.  
При сортировке особенно важно для качества крупы полное отделение лузги, остаток которой значительно ухудшает качество продукта, а также выделение необрушенных зерен, так как их остаток резко ухудшает качество. Содержание необрушенных зерен свыше установленной нормы не допускается.

Шлифовка продукта. Применяют при  переработке риса, проса и овса. Шлифовке обычно подвергают цельную крупу для удаления зародыша и наружных частей ядра, но можно шлифовать о дробленую для придания ей однородности по форме и размеру я улучшения потребительских свойств. При шлифовке проса удаляются зародыш, плодовые и семенные оболочки и отчасти алейроновый слой, овса — опушение ядра и частично зародыш, риса зародыш, плодовые и семенные оболочки, а также алейроновый слой. После шлифовки продукт снова сортируют для удаления мучели и дробленого ядра. Процесс шлифовки связан с отделением от крупы определенных тканей и частей зерна и потому вызывает существенное изменение не только внешнего вида, но также состава и потребительских достоинств крупы. 
При шлифовке уменьшается количество золы, клетчатки, жира, т.е. улучшаются пищевая ценность, усвояемость, вкусовые и потребительские свойства крупы, развариваемость, увеличивается объем при варке. Вместе с тем в результате шлифовки в связи с удалением зародыша и алейронового слоя в крупе уменьшается содержание витаминов и минеральных веществ. Например, в обрушенном рисе количество витамина В1 4 – 5 мг/кг, в шлифованном – 1,5 мг/кг.

Очистка и сортировка продукта перед  упаковыванием. Крупу (цельную и  дробленую) очищают от металлопримесей, проводят контрольное провеивание  и просеивание крупы.

 

Упаковывание крупы. Продукт пакуют в мешки джутовые, льноджутовые или  хлопчатобумажные 1, II, реже III категории, стандартной массой от 65 до 70  кг. Для розничной торговли крупу  упаковывают массой нетто от 0,4 до 1  кг в пакеты бумажные, из полиэтиленовой пищевой пленки от массы нетто пакетов+-1%(ГОСТ_26791—89).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатели безопасности и хранения крупы