Самые популярные статьи







Как повысить качество зерна

Проблема того как повысит качество зерна, подвергаемого тепловой сушке - одна из важнейших при решении комплекса задач сокращения потерь и рационального использования зерна.

Тепловая сушка сопряжена с интенсивным воздействием на всю биологическую систему зерна как живого организма, в результате чего изменяются физические, биохимические, структурно-механические и другие его свойства. Характер и глубина происходящих в зерне изменений в решающей мере зависят от температуры его нагрева.

Предельно допустимую температуру нагрева, при которой сохраняется качество зерна в соответствии с его назначением (продовольственное, кормовое, семенное), отождествляют с понятием «термоустойчивость», которую следует рассматривать как комплексный критерий, включающий и биологическую устойчивость к тепловому воздействию и механическую сопротивляемость внутренним разрушающим силам, возникающим под действием градиентов температуры и влагосодержания. Термоустойчивость зерна зависит от его влажности, состояния белкового комплекса, степени зрелости зерна, а также от технологической схемы сушки, температуры и скорости агента сушки.

Обычно влияние нагрева на сохранность качества высушиваемого зерна рассматривается во взаимосвязи трех основных факторов: влажности зерна, температуры и продолжительности нагрева. Исследованиями установлено, что термоустойчивость зерна зависит и от влагосодержания агента сушки.

Практика зерносушения показывает, что с точки зрения наиболее полного сохранения качества зерна целесообразным и высокоэффективным представляется дальнейшее смягчение режимов сушки. А это может быть осуществлено, в частности, при использовании агента сушки пониженной температуры и повышенного влагосодержания.

Процесс сушки зерна агентом повышенного влагосодержания изучен недостаточно - не исследовано влияние его на технологические достоинства зерна разных культур, отсутствуют научно обоснованные рекомендации по режимам сушки. Для расширения представлений о термоустойчивости зерна и решения поставленных задач нами проведены комплексные исследования. Зерно высушивали на экспериментальной установке, позволяющей моделировать процесс сушки в шахтных зерносушилках с воздухораспределительными коробами и искусственно увлажнять агент сушки. Экспериментальная установка была снабжена системами автоматического контроля, регулирования и записи режимных параметров процесса и показателей качества высушиваемого зерна.

Все опыты были проведены при пониженной температуре агента сушки в расчете на снижение влажности на 4-8% за один прием.

Начальная влажность зерна находилась в пределах 18-24%. Температура агента сушки составляла 70-85 °С, его влагосодержание находилось в пределах 11-41 г/кг СВ. Скорость агента сушки составляла 0,4 м/с, что характерно для шахтных сушилок с воздухораспределительными коробами.

Проведено несколько серий сравнительных опытов с зерном разной влажности. В контрольных опытах каждой серии зерно высушивали сухим агентом сушки влагосодержанием 11 г/кг СВ, а в сравнительных - влажным агентом влагосодержанием 32-41 г/кг СВ, характерным для промышленных зерносушилок, работающих с повторным использованием отработавшего агента сушки.

При проведении опытов определяли комплекс технологических свойств зерна, его мукомольное и хлебопекарное достоинство в зависимости от режимных параметров (влагосодержания и температуры агента сушки) в увязке с параметрами зерна (с начальной влажностью и температурой его нагрева).

Контрольная серия опытов (нагрев зерна до 48-55 °С) была проведена для зерна начальной влажности 18-24% при сушке сухим агентом пониженной температуры (70-75 °С). Содержание клейковины в высушенных пробах осталось на уровне контрольного. Отмечалось небольшое укрепление клейковины (на 5-7 ед. ИДК) и незначительное снижение энергии прорастания и всхожести.

При ужесточении режима сушки с повышением температуры агента сушки до 85°С и нагревом зерна до 55-56°С, наиболее выраженное изменение в качестве зерна проявилось в снижении энергии прорастания и всхожести - на 10-12%. О начавшихся денатурационных изменениях свидетельствовало и некоторое снижение содержания клейковины - на 0,5-1%. Хотя эти величины меньше норм допустимых расхождений, их реальность подтвердилась изменениями и других показателей технологических достоинств зерна.

Серии сравнительных опытов проведены с зерном той же начальной влажности при сушке агентом повышенного влагосодержания (32-41 г/кг СВ). При пониженной температуре, агента сушки (70-75 °С) нагрев зерна достигал 48-55 °С. Содержание клейковины, энергия прорастания, всхожесть и содержание клейковины в высушенном зерне остались практически без изменений. Клейковина несколько укрепилась (на 4-7 ед. ИДК).

Повышение температуры агента сушки до 85 °С привело к нагреву зерна до 60-62 °С. Однако более мягкое тепловое воздействие влажного агента сушки обеспечило повышение качества зерна пшеницы при сушке. Содержание клейковины осталось на уровне контрольного, энергия прорастания и всхожесть снизились всего на 7-10%.

При исследовании влияния режимных параметров процесса сушки на показатели качества муки из просушенного зерна установлено, что в муке из зерна, высушенного агентом сушки разного влагосодержания температурой 70-75 °С, клейковина несколько укрепилась, а ее содержание осталось на уровне контрольных показателей.

При более жестком режиме сушки сухим агентом температурой 80-85°С с нагревом зерна до 54-62 °С клейковина укрепилась на 8-12 ед. ИДК, а ее содержание в муке всех сортов снизилось на 0,7-1,6%.

В то же время при сушке влажным агентом той же температуры с нагревом зерна до 60-62 °С содержание клейковины осталось без изменений, и она укрепилась в меньшей степени - всего на 4-6 ед. ИДК.

Анализ составленных количественно-качественных балансов помолов показал, что общий выход муки из зерна, просушенного сухим агентом температурой 70-75 °С с нагревом зерна до 48-55 °С, остался практически на уровне контрольной пробы. В некоторых опытах отмечалось увеличение на 1-2% выхода муки высоких сортов. Качество муки, оцениваемое показателями зольности и белизны, практически не изменилось.

Общий выход муки из зерна, просушенного при более жестком режиме сухим агентом температурой 80-85 °С с нагревом зерна до 54-62 °С, уменьшился на 0,2-0,3%. Выход муки высоких сортов снизился на 1-3%, в большей степени - при большем нагреве зерна. Зольность муки разных сортов увеличилась на 0,05-0,15%, белизна - на 2-7 ед.

При сушке зерна влажным агентом общий выход муки увеличился на 0,3-0,5%, при увеличении выхода муки высоких сортов - на 3-6%. Улучшилось и качество муки - зольность муки всех сортов снизилась на 0,01-0,07%, белизна увеличилась на 3-6 ед.

Более мягкое воздействие влажного агента сушки привело к лучшему сохранению хлебопекарных достоинств высушиваемого зерна. В частности, сушка влажным агентом температурой 75-80 °С при нагреве зерна до 54-62 °С обеспечила увеличение объемного выхода хлеба на 43-72 см3 на 100 г муки, формоустойчивости (H/d) - на 0,03-0,07, пористости на 2-3%. По сравнению с контрольными пробами, улучшился внешний вид хлеба и структурно-механические свойства мякиша.

Выявленные закономерности изменения технологических свойств обусловлены тем, что при сушке зерна влажным агентом, вследствие снижения интенсивности внешнего влагообмена, замедляется процесс увеличения зоны испарения за счет внутренних слоев зерна, Уменьшается вероятность пересушивания оболочек зерна, повышается равномерность сушки по сечению зерновок и предотвращается возникновение деструктивных изменений в них, что, в свою очередь, оказывает благоприятное влияние на технологические свойства высушиваемого зерна, на его мукомольное и хлебопекарное достоинство.

Полученные данные о стабильности показателей качества зерна при сушке влажным агентом свидетельствуют о повышении термоустойчивости зерна и согласуются также с известным положением о снижении чувствительности процесса по показателям качества зерна к колебаниям входных параметров - к начальной влажности и температуре зерна.

Установленные закономерности изменения показателей качества зерна, муки и хлеба позволяют рекомендовать значения допустимой температуры нагрева зерна: при сушкесухим агентом – 55 °С, влажным - 60°С.



Материал взят из журнала "Хлебопродукты" 5/2007, статья "Термоустойчивость пшеницы при сушке", автор: С. Савченко, канд. техн. наук., Московский государственный университет пищевых производств.



Нашли ошибку? Выделите её и нажмите Ctrl+Enter. Будем благодарны за помощь.