Способ гидротермической обработки зерна пшеницы
Владельцы патента RU 2436631:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)
Изобретение относится к области мукомольно-крупяной промышленности и может быть применено преимущественно на мельницах. Зерно пшеницы после очистки от примесей подвергают гидротермической обработке, включающей увлажнение зерна водой в вакуумной установке при наборе вакуума с остаточным давлением 0,060-0,065 МПа и его последующее отволаживание в отлежных закромах. Далее зерно обрабатывают в обоечных машинах, энтолейторах, воздушных сепараторах. Затем зерно доувлажняют, кратковременно отволаживают и направляют в размольное отделение мельницы. За счет более равномерного увлажнения эндосперма и улучшения вымалываемости оболочек каждого зерна повышается выход муки высшего сорта при одновременном увеличении общего выхода муки при сортовых помолах зерна пшеницы и увеличивается содержание сырой клейковины в муке высшего сорта, что способствует улучшению ее качества.
Изобретение относится к области мукомольно-крупяной промышленности и может быть применено преимущественно на мельницах.
Известен способ гидротермической обработки (ГТО) - вакуумного кондиционирования зерна пшеницы на мельницах, включающий увлажнение зерна, его отволаживание, вакуумную сушку и тепловую обработку путем создания вакуума, повторные увлажнение и отволаживание. Увлажнение зерна проводят в моечных и увлажнительных машинах. При этом сушку и тепловую обработку осуществляют при пониженном до 20-40 мм рт.ст. (0,003-0,005 МПа) давлении в течение 25-30 мин в вакуумном кондиционере (Егоров Г.А. Гидротермическая обработка зерна / Г.А.Егоров. - М.: Колос, 1968. - С.27-28, 42-44).
Недостатками известного способа ГТО являются отсутствие возможности существенного повышения выхода муки высшего сорта вследствие использования вакуума только на этапах сушки и тепловой обработки, что недостаточно интенсифицирует процесс ГТО; высокие энергозатраты, во-первых, вследствие применения операций сушки и тепловой обработки зерна пшеницы, во-вторых, вследствие большой глубины создаваемого вакуума и длительного времени его набора; необходимость в использовании на этапах сушки и тепловой обработки зерна громоздкого и сложного в эксплуатации оборудования.
Известен также способ ГТО зерна гречихи, включающий увлажнение зерна водой, отволаживание и сушку. При этом увлажнение зерна до влажности 26-31% проводят при наборе вакуума с остаточным давлением 0,02-0,04 МПа и подаче воды в зерно в течение 10-60 с, отволаживание зерна осуществляют в течение 4-6 ч в бункерах, а сушку - в сушилке при температуре агента сушки 140-180°С до влажности 12-14% (см. патент RU 2261145, МПК7 В02В 1/08).
Основным недостатком этого способа ГТО зерна гречихи является отсутствие возможности его использования для зерна пшеницы, во-первых, вследствие высокой глубины создаваемого вакуума, что может вызвать переувлажнение зерна пшеницы и ухудшение его мукомольных свойств и соответственно снизить общий выход муки, в том числе выход муки высшего сорта, во-вторых, вследствие использования сушки зерна, что может привести к ухудшению технологических свойств зерна пшеницы из-за нежелательного перераспределения влаги внутри зерен и излишнего укрепления клейковины и, в свою очередь, вызовет ухудшение качества муки, в том числе муки высшего сорта; в-третьих, вследствие высокой энергоемкости, обусловленной затратами энергии на получение большой глубины вакуума при увлажнении зерна и его сушку после отволаживания.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническим свойствам и достигаемому результату (прототипом) является способ ГТО зерна пшеницы - холодное кондиционирование, включающий увлажнение зерна водой, его последующее отволаживание и, непосредственно перед размолом, доувлажнение зерна и кратковременное отволаживание. При этом увлажнение зерна производят при атмосферном давлении до заданной в зависимости от свойств зерна влажности, используя моечные машины или увлажнительные аппараты (Бутковский В.А. Технологии зерноперерабатывающих производств / В.А.Бутковский. - М.: Интерграф сервис, 1999. - С.74-79).
Недостатками описанного способа ГТО являются понижение выхода муки высшего сорта вследствие неравномерного увлажнения каждого из зерен пшеницы, составляющих зерновую массу, при осуществлении увлажнения зерна в увлажнительных аппаратах; отсутствие возможности увеличения содержания сырой клейковины в муке высшего сорта вследствие осуществления увлажнения зерна пшеницы в моечных машинах или увлажнительных аппаратах при атмосферном давлении, что не способствует улучшению качества муки высшего сорта. Кроме того, применение этого способа предполагает большой расход воды, а также обязательную очистку сточных вод при увлажнении зерна в моечных машинах.
Задачей изобретения является повышение выхода муки высшего сорта при одновременном увеличении общего выхода муки при сортовых помолах зерна пшеницы и увеличение содержания сырой клейковины в муке высшего сорта, что способствует улучшению ее качества.
Поставленная задача решается тем, что в способе гидротермической обработки зерна пшеницы, включающем увлажнение зерна водой, его последующее отволаживание и, непосредственно перед размолом, доувлажнение зерна и кратковременное отволаживание, согласно изобретению увлажнение зерна проводят при наборе вакуума с остаточным давлением 0,060-0,065 МПа.
Повышение выхода муки высшего сорта при одновременном увеличении общего выхода муки обусловлено введением увлажнения зерна пшеницы при наборе вакуума с остаточным давлением 0,060-0,065 МПа, обеспечивающим наиболее полное использование потенциала каждого зерна пшеницы вследствие равномерного увлажнения эндосперма и улучшения вымалываемости оболочек.
Увеличение содержания сырой клейковины в муке высшего сорта обусловлено попаданием в нее периферийных частей крахмалистого эндосперма, более богатых клейковинообразующими белками; при этом зольность муки высшего сорта не возрастает, а белизна не снижается.
Увлажнение зерна пшеницы в вакууме с остаточным давлением 0,060-0,065 МПа способствует более равномерному увлажнению каждого зерна и зерновой массы в целом и соответственно более равномерному увлажнению эндосперма в каждом зерне, что ведет к стабилизации технологических свойств зерна перед размолом, вследствие чего повышается выход муки. Кроме того, при таком увлажнении в вакууме частично нарушаются связи между оболочками и эндоспермом, что также приводит к увеличению общего выхода муки и, в первую очередь, муки высшего сорта.
При остаточном давлении ниже 0,060 МПа процесс проникновения влаги внутрь зерна излишне интенсифицируется, что вызывает его переувлажнение и ухудшение мукомольных свойств; кроме того, создание более глубокого вакуума приводит к дополнительным затратам энергии. При остаточном давлении выше 0,065 МПа процесс увлажнения зерна интенсифицируется недостаточно: зерно увлажняется менее равномерно, влажность отдельных зерен не достигает необходимого уровня, соответственно общий выход муки и выход муки высшего сорта повышаются в меньшей степени.
Способ гидротермической обработки зерна пшеницы осуществляется следующим образом. Зерно пшеницы после очистки от примесей подвергают ГТО, включающей увлажнение зерна водой в вакуумной установке при наборе вакуума с остаточным давлением 0,060-0,065 МПа и его последующее отволаживание в отлежных закромах. Далее зерно обрабатывают в обоечных машинах, энтолейторах, воздушных сепараторах. Затем зерно доувлажняют, кратковременно отволаживают и направляют в размольное отделение мельницы.
Пример конкретного выполнения способа. Зерно пшеницы направляют в накопительные бункера, затем - в подогреватели (в зимнее время), далее подают в весовой дозатор. Затем зерно пшеницы очищают от примесей, пропуская последовательно через воздушно-ситовой сепаратор, камнеотборник, концентратор, триер и обоечную машину.
После очистки зерно пшеницы подвергают ГТО, включающей увлажнение зерна водой до заданного уровня влажности (15,0-15,5% для пшеницы I типа стекловидностью менее 40% и III типа стекловидностью от 40 до 60%; 15,5-16,0% для пшеницы I и IV типов стекловидностью от 40 до 60%) в вакуумной установке при наборе вакуума с остаточным давлением 0,060-0,065 МПа и его последующее отволаживание в отлежных закромах в течение необходимого времени (6-8 ч для пшеницы I типа стекловидностью менее 40% и III типа стекловидностью от 40 до 60%; 8-10 ч для пшеницы I типа стекловидностью от 40 до 60%; 10-12 ч для пшеницы IV типа стекловидностью от 40 до 60%).
После ГТО поверхность зерна пшеницы очищают путем пропускания через обоечную машину. Затем зерно обрабатывают в энтолейторе, после чего производят воздушную очистку зерна на аспираторе или воздушно-ситовом сепараторе. После воздушной очистки зерно пшеницы доувлажняют в увлажнительной машине на 0,3-0,5% и отволаживают в бункере в течение 20-30 минут. Далее зерно через весовой дозатор направляют в размольное отделение мельницы.
Таким образом, использование предложенного способа ГТО зерна пшеницы позволяет повысить выход муки высшего сорта при одновременном увеличении общего выхода муки при сортовых помолах зерна пшеницы и увеличить содержание сырой клейковины в муке высшего сорта, что способствует улучшению ее качества, за счет лучшего использования потенциала каждого зерна вследствие более равномерного увлажнения эндосперма и улучшения вымалываемости оболочек.
Способ гидротермической обработки зерна пшеницы, включающий увлажнение зерна водой, его последующее отволаживание и, непосредственно перед размолом, доувлажнение зерна и кратковременное отволаживание, отличающийся тем, что увлажнение зерна проводят при наборе вакуума с остаточным давлением 0,060-0,065 МПа.
