Способ подготовки зерна ржи к помолу
Изобретение относится к мукомольной промышленности. Способ предусматривает очистку зерна от примесей, очистку поверхности. После этого зерно подвергают конвективно-кондуктивному нагреву при температуре 120-160°С в течение 2-3 минут. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к мукомольной промышленности, в частности к способам подготовки зерна к помолу.
Известен способ подготовки зерна к помолу, включающий увлажнение зерна, его сушку посредством циклической электромагнитной обработки в многоходовом электромагнитном поле сверхвысокой частоты с одновременной продувкой воздухом и досушку до требуемой влажности. Увлажнение осуществляют до 22-28%, СВЧ-обработку - до достижения влажности 16-18%, при этом продолжительность циклов СВЧ-нагрева устанавливают уменьшающейся по ходу процесса. При этом общую длительность СВЧ-воздействия определяют по формулам (см. патент Способ подготовки зерна к помолу, №4737567/13, авторы: Губнев Ю.К., Еркинбаев Р.К., Пучкова Л.И., Поландова Р.Д., Намев О.Н., Крикунова Г.И., Эргашев Р.Э.)
Недостатком способа является высокое значение конечной влажности после обработки, вследствие чего происходит досушивание зерна конвективным способом до влажности 11%, что вызывает увеличение энергозатрат.
Известен способ производства хлопьев из зерна ржи и пшеницы, включающий очистку зерна от примесей, обработку зерна ИК-лучами с последующим его плющением в хлопья. С целью улучшения качества и увеличения выхода готового продукта осуществляют обработку ИК-лучами при длине волн излучения 0,8-5,0 мкм и плотности лучистого потока 22-24 кВт/м2 в течение 32-40 с до достижения зерном температуры 170-180°С, после чего проводят гидротермическую обработку его путем распыления 80-90 г воды на 1 кг зерна, охлаждают его до 150-165°С и отволаживают в течение 40-60 с до температуры 80-90°С с последующим плющением в хлопья толщиной 0,4-0,5 мм (см. патент Способ производства хлопьев из зерна, №4712426/13, авторы: Гунькин В.А., Киракосян Ю.Р., Кирдяшкин В.В., Попов М.П., Тюрев Е.П.).
Недостатками этого способа являются большая продолжительность процесса, сложность температурного контроля и неприемлемость данного способа для получения муки.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ подготовки зерна к помолу, включающий очистку зерна от примесей, обработку поверхности, гидротермическую обработку (холодное кондиционирование) в соответствии с установленными режимами: увлажнение до 14,0-15,0% холодной или подогретой водой и отволаживание в течение 3-6 часов и помол (см. «Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах», с.10; кн. Егоров Г.А., Мельников Е.М., Максимчук Б.М. Технология муки, крупы и комбикормов. - М.: Колос, 1984, с.98).
Недостатками прототипа являются невысокий выход готовой продукции (муки) и невозможность изменения потребительских свойств муки (цвета).
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности технологического процесса переработки ржи и расширении ассортимента готовой продукции.
Техническим результатом изобретения являются повышение выхода муки и улучшение ее потребительских свойств (цвета).
Обеспечиваемый изобретением технический результат достигается тем, что в способе подготовки зерна ржи к помолу, включающем очистку зерна от примесей, очистку поверхности, согласно изобретению после очистки поверхности зерно подвергают конвективно-кондуктивному нагреву при температуре 120-160°С в течение 2-3 минут. Кроме того, технический результат достигается тем, что после очистки поверхности зерно увлажняют до 14%, отволаживают в течение 3-16 часов.
Отличительными признаками заявляемого способа по сравнению с прототипом являются новые приемы и режимы обработки зерна, заключающиеся в теплообработке зерна с исходной влажностью при температуре 120-160°С в течение 2-3 минут.
Также отличительными признаками изобретения являются осуществление перед тепловой обработкой зерна увлажнение до 14% и отволаживание в течение 3-16 часов.
Указанные признаки изобретения обеспечивают увеличение выхода муки и изменение ее цвета, более предпочтительного с точки зрения потребителя.
Проведение тепловой обработки при следующих параметрах: температура 120-160°С и времени обработки 2-3 минуты способствует изменению физических, структурно-механических и органолептических свойств зерна. Зерно увеличивается в объеме, что указывает на разрыхление эндосперма и повышение его размолоспособности. Цвет обработанного зерна варьируется от желтого до темно-красного оттенка (по классификации зерна пшеницы).
Обработка зерна ржи с исходной влажностью, а также зерна, увлажненного до 14%, при температуре ниже 120°С не приводит к существенным изменениям органолептических показателей.
Обработка зерна ржи с исходной влажностью, а также зерна, увлажненного до 14%, при температуре свыше 160°С приводит к подгоранию зерна.
Изменение температуры обработки от 120°С до 160°С приводит к увеличению объема зерна ржи, его структура становится хрупкой и зерно легко разжевывается, цвет приобретает равномерную окраску, исчезают зеленые оттенки.
Увлажнение зерна до 14% является оптимальным. Это связано с несколькими причинами: рекомендуемая влажность зерна на первую драную систему не должна превышать значения 14-15% (см. «Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах»), увеличение значения влажности приводит к увеличению расхода питьевой воды; увеличиваются затраты на дополнительное оборудование - бункера для отволаживания, что также приводит к заметному увеличению затрат на производство готовой продукции из ржи, что в свою очередь противоречит цели изобретения.
Тепловая и влаготепловая обработка в заявляемом способе выполняет следующую роль: изменяет физические, структурно-механические и органолептические свойства зерна ржи. Зерно становится хрупким, увеличивается его размолоспособность, исчезают зеленые оттенки. В итоге проведение тепловой и влаготепловой обработки перед измельчением в заявляемом способе обеспечивает увеличение выхода муки, увеличивается содержание в ней минеральных веществ, при этом исчезает сероватый оттенок и мука приобретает светло-кремовый, приятный с точки зрения потребителя цвет.
Полученный продукт (мука) из зерна, подготовленного к помолу по изобретению, по зольности отличается от зольности муки, полученной по прототипу, т.е. предлагаемая технология позволяет сохранить такие вещества, как клетчатка, микро- и макроэлементы, что в сравнении с известным способом повышает пищевую и биологическую ценность полученной муки.
Примеры, подтверждающие осуществление способа.
Пример 1. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 120°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 79,9%; зольность - 1,11%; белизна - 21 ед. прибора БПЛ.
Пример 2. Зерно ржи очищают от примесей; проводят очистку поверхности, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 140°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 81,9%; зольность - 1,28%; белизна - 19 ед. прибора БПЛ.
Пример 3. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 160°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 82,1%; зольность - 1,32%; белизна - 15 ед. прибора БПЛ.
Пример 4. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, увлажняют до 14%, отволаживают в течение 16 часов, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 120°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 68,5%; зольность - 1,08%; белизна - 34 ед. прибора БПЛ.
Пример 5. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, увлажняют до 14%, отволаживают в течение 16 часов, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 140°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 77,4%; зольность - 1,24%; белизна - 23 ед. прибора БПЛ.
Пример 6. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, увлажняют до 14%, отволаживают в течение 16 часов, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 160°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 82,5%; зольность - 1,30%; белизна - 16 ед. прибора БПЛ.
Пример 7. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, увлажняют до 14%, отволаживают в течение 3 часов, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 140°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 74,9%; зольность - 1,24%; белизна - 35 ед. прибора БПЛ.
Пример 8. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, увлажняют до 14%, отволаживают в течение 6 часов, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 140°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 78,1%; зольность - 1,26%; белизна - 25 ед. прибора БПЛ.
Пример 9. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, увлажняют до 14%, отволаживают в течение 3 часов, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 160°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 80,2%; зольность - 1,42%; белизна - 23 ед. прибора БПЛ.
Пример 10. Зерно ржи очищают от примесей, проводят очистку поверхности, увлажняют до 14%, отволаживают в течение 6 часов, проводят термообработку конвективно-кондуктивным способом при температуре 160°С в течение 3 минут. Подготовленное зерно направляют на помол.
Выход муки составляет 82,9%; зольность - 1,44%; белизна - 20 ед. прибора БПЛ.
Полученные результаты представлены в таблице.
Результаты показывают, что предлагаемый способ позволяет заметно увеличить выход муки, что является основной целью исследования.
При холодном кондиционировании выход муки составляет при времени отволаживания 3 и 6 часов соответственно 57,1% и 61,8%. Для сравнения при том же времени отволаживания 3 и 6 часов при температуре обработки 140°С выход составил 74,9% и 78,1%, а при температуре обработки 160°С - 80,2% и 82,9% соответственно.
Качество муки оценивали по двум показателям: по зольности и цвету. Качество муки, полученной из зерна, подготовленного по прототипу, отличается от качества муки, полученной по изобретению. Мука, полученная по прототипу, имеет значение зольности 0,90 и 0,95%. В муке, полученной из
зерна, подвергшегося тепловой и влаготепловой обработке, содержание минеральных веществ в муке увеличивается и зольность колеблется от 1,08 до 1,44%. Это связано с тем, что при термообработке зерно изменяет свою структуру, оно увеличивается в объеме, разрыхляется, приобретает более рыхлую и хрупкую структуру. Вследствие чего происходит более интенсивное измельчение зерновки, включая его периферийные части, что позволяет получить муку с более высоким содержанием минеральных веществ и клетчатки, веществами, необходимыми организму человека, не ухудшая потребительских свойств муки.
Потребительская оценка производилась по описанию цвета и показателю белизны в единицах прибора БПЛ.
Мука, полученная по прототипу, имеет значение белизны 43 и 51 ед. прибора БПЛ. Тогда как у муки, полученной по изобретению, этот показатель колеблется от 15 до 35 ед. прибора БПЛ. Несмотря на то что показатель белизны муки, полученной из зерна, подвергшегося тепловой и влаготепловой обработке, ниже, мука, полученная по изобретению, теряет сероватый оттенок, приобретая светло-кремовый и заметно кремовый оттенок, что в свою очередь делает ее более привлекательной для потребителя.
Заявляемый способ может быть широко использован в пищевой промышленности, в частности в мукомольной.
По сравнению с прототипом предлагаемый способ подготовки зерна ржи позволяет увеличить выход готовой продукции (муки) и улучшить потребительские свойства полученной муки.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию «промышленная применимость».
1. Способ подготовки зерна ржи к помолу, включающий очистку зерна от примесей, очистку поверхности, отличающийся тем, что после очистки поверхности зерно подвергают конвективно-кондуктивному нагреву при температуре 120-160°С в течение 2-3 мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нагревом зерно увлажняют до 14% и отволаживают в течение 3-16 ч.
