Способ производства крупы "восточная"
Владельцы патента RU 2482699:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" (RU)
Изобретение относится к области зерноперерабатывающей промышленности, к производству пшеничной крупы. Способ производства крупы предусматривает очистку зерна пшеницы от примесей, увлажнение его до 21-23%, отволаживание 20-40 ч. Затем зерно подвергают конвективно-кондуктивному нагреву при температуре 210-220°С, шелушат на одной системе шелушения, фракционируют. Изобретение направлено на упрощение способа, снижение ресурсозатрат, увеличение выхода крупы, сокращение длительности процесса и времени варки. 4 табл., 2 пр.
Предлагаемое изобретение относится к области зерноперерабатывающей промышленности, а именно к производству пшеничной крупы.
Известен способ обработки зерна ячменя в быстроразвариваемый продукт. Способ предусматривает увлажнение зерна ячменя до 24-28%, отволаживание не менее 6 ч, кондуктивный нагрев при 150-220°С. Способ позволяет увеличить выход готового продукта на 15-20%, снизить энергозатраты на 25-30%, сократить технологический процесс получения крупы быстрого приготовления на 40-50% (см. RU №2208340, A23L 1/10, опубл. 20.07.2003 г.).
Однако этот способ разработан для переработки зерна ячменя, существенно отличающегося от пшеницы по морфолого-анатомической характеристике и химическому составу.
Наиболее близким по технической сущности является способ производства пшеничных круп «Полтавская» и «Артек», включающий очистку от примесей, деление зерна на фракции, гидротермическую обработку, две системы шелушения, три системы шлифования, три системы полирования, фракционирование полученных продуктов с выделением круп (см. «Правила организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях», М., 1990 г.).
Недостатками этого способа являются:
1. Шелушение в обоечных машинах приводит к образованию большого количества дробленых ядер и мучки.
2. Технологическая схема очень протяженная, на каждом технологическом этапе применяется довольно много оборудования, в т.ч. шелушильно-шлифовальных машин А1-ЗШН-3, что приводит к значительному расходу электроэнергии.
3. Невысокий выход крупы - 63,0%.
Техническая задача изобретения - сокращение протяженности технологической схемы, ресурсозатрат, получение крупяных продуктов быстрого приготовления.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение способа, снижение ресурсозатрат, увеличение выхода крупы, сокращение длительности процесса и времени варки крупы.
Технический результат достигается тем, что в способе производства крупы, предусматривающем очистку зерна пшеницы от примесей, увлажнение зерна и его отволаживание с последующей термообработкой, шелушение и фракционирование полученных продуктов с выделением крупы, согласно изобретению зерно увлажняют до 21-23% влажности, отволаживают 20-24 ч, после чего подвергают конвективно-кондуктивному нагреву при температуре 210-220°С, при этом шелушение проводят однократно.
Отличительными признаками заявляемого способа являются новые режимы процессов увлажнения, отволаживания, термической обработки и шелушения.
При влаготепловой обработке происходит интенсивное испарение влаги из периферийных слоев эндосперма зерна, приводящее к ослаблению связей между оболочками и эндоспермом, разрыхлению структуры, обусловливающее увеличение выхода продукта, интенсификацию процесса шелушения.
Исследования влияния влаготепловой обработки зерна пшеницы на эффективность шелушения показали, что после первого шелушения сход с сита ⌀ 3,0 мм можно считать крупой. Продукт получается округлой формы, светлый, с незначительным содержанием семенной оболочки, пористой структуры. Дальнейшее шелушение не приводит к изменению внешнего вида крупы. Гидротермическая обработка, проводимая по традиционной технологии, после однократного шелушения не дает такого эффекта, продукт получается темного цвета, с остатками плодовой оболочки.
Данные исследований представлены в таблице 1, из которой видно, что выход крупы при разном приросте влаги уменьшается с увеличением длительности шелушения от 2 до 5 минут, а количество мучки возрастает.
| Таблица 1 | ||||
| Влияние степени увлажнения зерна при влаготепловой обработке на выход крупы и мучки при разной длительности шелушения | ||||
| Наименование образца | Режим увлажнения | Длительность шелушения, мин | Выход продуктов, % | |
| Сход сита ⌀ 3,0 мм | Проход сита №063 (мучка) | |||
| Режим 1 W=17,8-18,0% | 2 | 94,3 | 4,4 | |
| 3 | 88,6 | 9,1 | ||
| 4 | 86,9 | 10,8 | ||
| 5 | 77,3 | 17,7 | ||
| Пшеница обработанная | Режим 2 W=21,0-23,0% | 2 | 93,5 | 5,04 |
| 3 | 88,4 | 9,4 | ||
| 4 | 82,4 | 14,8 | ||
| 5 | 77,3 | 16,6 | ||
| Режим 3 W=26,0-27,0% | 2 | 92,4 | 6,2 | |
| 3 | 89,9 | 8,6 | ||
| 4 | 80,2 | 16,4 | ||
| 5 | 89,1 | 16,9 |
Оптимальным режимом обработки по выходу продукта можно считать W=21,0-23,0%, τшел=4 минуты. При W=17,8-18,0% и τшел=4 минуты сход с сита ⌀ 3,0 мм получен больше, чем при W=21,0-23,0%, но по органолептической оценке такой продукт нельзя считать крупой, т.к. на поверхности остается много плодовых оболочек. При W=26,0-27,0% и τшел=4 минуты сход с сита уменьшается до 80,2% и происходит увеличение мучки на 1,6%. Кроме того, при W=21,0-23,0%, по сравнению с W=17,8-18,0%, происходит снижение зольности схода с сита ⌀ 3,0 мм на 0,11%.
Таким образом, оптимальной влажностью зерна при увлажнении является 21-23%.
На выход крупы в значительной степени влияет продолжительность отволаживания зерна пшеницы. Проведенные исследования показали, что выход крупы при увеличении времени отволаживания до 20-24 ч в зависимости от качества зерна увеличивается до 83,0%. Полученные данные представлены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||
| Влияние продолжительности отволаживания на выход крупы | ||
| Продолжительность отволаживания, ч | Выход продукта, % | |
| сход с сита ⌀3 мм | мучка | |
| 12,0 | 80,1 | 11,9 |
| 16,0 | 81,2 | 12,0 |
| 20,0 | 82,8 | 12,4 |
| 24,0 | 83,0 | 12,8 |
| 28,0 | 82,6 | 14,0 |
Исходя из таблицы 2, оптимальным временем отволаживания было выбрано 20-24 ч.
В таблице 3 представлены данные о влиянии температуры обработки зерна на выход продукта и мучки при оптимальной влажности 21-23% и длительности шелушения 4 минуты.
| Таблица 3 | ||
| Влияние температуры обработки зерна пшеницы на выход продукта | ||
| Температура обработки, °С | Выход продукта, % | |
| сход с сита ⌀3 мм | мучка | |
| 190-200 | 80,2-80,5 | 11,7-11,9 |
| 210-220 | 82,7-83,0 | 12,4-13,0 |
| 230 | 84,2 | 14,8 |
По количеству схода с сита ⌀3 мм, который считается крупой, и выходу мучки, оптимальной температурой обработки следует считать температуру 210-220°С, так как при температуре 230°С увеличивается выход мучки.
Полученная заявленным способом крупа, названная «Восточная», отличается повышенной пищевой ценностью вследствие сохранения в продукте ценных минеральных веществ сырья и лучшей усвояемостью. Продолжительность варки уменьшается более чем в 3 раза по сравнению с крупой «Полтавская» (мягкая пшеница).
Полученный продукт характеризуется следующими показателями качества, представленными в таблице 4.
| Таблица 4 | |||
| Показатели качества крупы «Восточная» | |||
| № п/п | Показатели | Крупа «Полтавская» (прототип) | Крупа «Восточная» |
| 1 | Влажность, % | 14,6 | 5,8 |
| 2 | Зольность, % на с.в. | 1,26 | 1,39 |
| 3 | Белок, % на с.в. | 14,4 | 13,44 |
| 4 | Крахмал, % на с.в. | 73,4 | 69,6 |
| 5 | Декстрины, % на с.в. | 0,75 | 3,50 |
| 6 | Органолептическая оценка: | ||
| запах, баллы | 15 | 20 | |
| вкус, баллы | 32 | 40 | |
| консистенция, баллы | 16 | 25 | |
| цвет, баллы | 9 | 12 | |
| Общее количество баллов | 72 | 97 | |
| 7 | Оценка | «удовлетворительно» | «отлично» |
| 8 | Время варки, мин | 90 | 30 |
Применение настоящего изобретения в зерноперерабатывающей промышленности позволяет повысить выход крупы на 7-10%, сократить более чем в 3 раза время варки, длительность технологического процесса уменьшается на 40-50%: вместо 2 систем шелушения применяется одна система, отсутствуют процессы шлифования и полирования, что упрощает производство, снижает ресурсозатраты. Крупа «Восточная» отличается более высоким содержанием минеральных веществ, зольность равна 1,39%, вследствие сохранения в продукте периферийных слоев эндосперма зерновки. В крупе «Полтавская», полученной по традиционной технологии, зольность меньше и равна 1,26%. Крупа, полученная по заявляемому способу - это легкоусвояемый продукт быстрого приготовления, т.к. в нем содержится значительно больше декстринов 3,50% по сравнению с крупой «Полтавская», содержащей их всего 0,75%. Исследования показали, что в зерне после влаготепловой обработки существенно изменяется фракционный состав белков: содержание нерастворимого остатка увеличивается от 14,3 до 37,9%, содержание растворимых фракций белка уменьшается, что свидетельствует о денатурации белковых веществ и трансформации зерна в продукт быстрого приготовления.
Таким образом, выявленные отличительные признаки заявляемого способа, а именно увлажнение до влажности 21-23%, отволаживание 20-24 ч и конвективно-кондуктивный нагрев при температуре 210-220°С, обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в увеличении выхода продукта, снижении энергозатрат, сокращении протяженности технологической схемы.
Заявленный способ осуществляют следующим образом: предварительно очищенное от примесей зерно увлажняют до 21-23,0%, отволаживают 20-24 ч и подвергают термической обработке конвективно-кондуктивным нагревом при температуре 210-220°С, шелушат на одной системе шелушения и фракционируют, выделяя крупу.
Пример 1. Очищенное от примесей зерно пшеницы увлажняют до 21,0% влажности, отволаживают 20 ч и осуществляют нагрев конвективно-кондуктивный при температуре 210°С в течение 3 минут, шелушат и затем фракционируют.
Пример 2. Способ осуществляется, как в примере 1, но параметры обработки выдерживаются следующие: увлажнение зерна до 23,0% отволаживание в течение 24 ч, нагрев при температуре 220°С в течение 3 минут.
Результаты опытов показывают, что положительный эффект предлагаемого способа обеспечивается в пределах указанных параметров (примеры 1-2). При выходе за пределы указанных параметров значительно уменьшается выход крупы, ухудшается качество продукции.
Таким образом, способ производства крупы «Восточная» позволяет значительно увеличить на 7-10% выход крупы, сократить в 3 раза время на варку, сократить технологический процесс производства крупы на 40-50%.
Способ производства крупы, предусматривающий очистку зерна пшеницы от примесей, увлажнение зерна и его отволаживание с последующей термической обработкой, шелушение и фракционирование полученных продуктов с выделением крупы, отличающийся тем, что зерно увлажняют до 21-23% влажности, отволаживают 20-24 ч, после чего подвергают конвективно-кондуктивному нагреву при температуре 210-220°С, при этом шелушение проводят однократно.
