Математическое описание крупообразующей способности озимой твердой пшеницы Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

);іктсро&, ко. оргл-ЕнмаяьаиЛ іг-jxh,.

фак іО|ігііі. ІІСГШ ЬЗуЯ MSI од

■ Ч.-ЧТ.Ч L4 пса-м

ІІІЦОСС.

- Ул

и at 11‘і

"Ї.1

i:JM йії.

Ґ,? ЙО і

Iі,7 1 її!"' !'.'

1.1.7 ■|ґ. '!

Г-TJ ПО мучним D

>'J.K с 1 ОЧ7И

1 ЗС/іНГз і і-рмд

і» QTECvl Э лчЛ її .41 и.і

£■ ССМЯ-І п 1 *11*0 її

НТС.ТЬК.'І* 1 ІГ.У.-ЧП

во П кіїчьг- їм

УЛЖ •амп.па.ї юг:-

T2f КЛЕЙКО НИ IIЫ

х сиотяо'сепиях

м тиб-т. -1

ґ,1|>

1 tjVHK0HH.it: .vy.-.H

1 .-Гі-чгнпщсзм Ял

. • ■лргї .

■ =і::ї % зо

.11 .Я

ІІІ.і ■.Уі.І

ті .’О

7Jt/L'fi

ІІриї .: мути і л

ОД ГНС !:ІІ ГГУ

■ Tf-.HU Ы . 1

.■■1

ЇҐ|:ЗГ .-.і ;и

H-": ІІ Iі l^llh

Hi .= 3/ f -

HR n.HI! ;,J|

Ьп їіо лі.-і

и KI-- К? Ґ-СЇІМ и.

їй I :I ?TO. 3 (VHr-

i?:i- I.

і Иї л £ 11 I h.l *

M-ч-lUII.HiL ЙИН-

ш іш а;::1Ъ%.

до 24,8% (75:25) и до 23,1 (70:30). Мука сорго в смесях оказывает определенное влияние и на качество клейковины: чем больше ее дозировка, тем меньше значение шкалы ИДК-1, т. е. клейковина заметно укрепляется. Такой вывод согласуется с данными, приведенными в [2].

Газообразующая способность муки является одним из показателей, от которого зависят состояние пористости, мякиша хлеба, окраска корки, его объем.

Данные углеводно-амилазного комплекса пшенично-сорговой муки приведены в табл. 6.

С увеличением муки из сорго в смеси несколько повышается количество крахмала, сахара, а также газообразующая способность, что объясняется соответственно большим содержанием этих показателей в опытных семенах: крахмал+5%, сахар+0,26%. Вместе с тем мука из сорго обладает более низкой— почти в 6 раз — амилолитической активностью, по сравнению с пшеничной мукой. Так как в пшеничной муке активность амилолитических ферментов ((3-амилазы) достаточно высока, то заметного снижения активности их в пшенично-сорговой смеси не наблюдалось, следовательно, не оказывалось влияние на газообразующую способность данной муки.

Изменение физико-химических показателей каче-

Показатели качества хлеба

Пробы хлеба из смеси муки: пшеничной с добавлением сорго, % от общей массы

контроль 20

25

30

Влажность, % 41,6 41,3 41,3 41,1

Кислотность, ° Н 3,0 3,0 3,0 3,2

Пористость, % 74,6 74,6 74,7 74,5

Объем хлеба, см3 1200 1240 1255 1235

Масса хлеба, г 350 350 351 350

Расплываемость подового

Щпеба Н/й 0,44 0,45 0,46 0,43

ства хлеба, выпеченного безопарным способом, приведено в табл. 7.

Влажность, кислотность и пористость опытных и контрольных проб хлеба были практически одинаковы, а объем хлеба и отношение Н/Б несколько выше в опытной пробе, чем в контрольной. Заметное улучшение физико-химических показателей качества отмечено в хлебе из помольной смеси с содержанием семян сорго 25%.

Таким образом, применив математический метод планирования экспериментов (ПФЭ-23, программа оптимизации Бокса-Уильсона) и проведя пробные выпечки хлеба безопарным способом, установлены следующие оптимальные режимы обработки помольной смеси: содержание семян сорго в помольной смеси должно быть не более 25%; влажность зерна перед I драной системой — не более 16,5%; продолжительность отволаживания после увлажнения 7 ч.

ЛИТЕРАТУРА

1. Жумабекова 3. Ж., Дарканбаев Т. Б.

Сорго — ценная культура юго-востока страны//Вест. Акад. наук Казахской ССР. —1980.—9.— С. 24—31. 2. Жумабекова 3. Ж., Островская Л. К.,

Дарканбаев Т. Б. Изменение свойств клейковины пшеничной муки при добавке муки ИЗ семян сорго // Вест. Акад. наук Казахской ССР.—1979.—6.— С. 72—74. Козлова Л. И. Изучение химического состава

зернового сырья и его использование. Автореф.

дис.... канд. техн. наук.— М., 1953.

Филиппова Н. И. Сорго как сырье для производства крахмалопродуктов. М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1971. Anderson R. A. Producing qualiti sorghum flour on wheat milling equiment // Nortwest. Miller — 1969,— V. 276,—№ 10 — P. 10—15.

Bailey Richard E. Method of processing grain sorghum. Пат. США. Сб. 99—80, № 349876. 3.03.1970. Hahn R. R. Dry milling of grain sorghum // Cereal Sci. Today. —1969,-V. 14, № 7. P. 234—237.

4.

7.

Кафедра технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий и пищеконцентратов

Поступила 07.02.89

664.71.11.001.57

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ КРУПООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОЗИМОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ

Г. Н. СТАНКЕВИЧ, В. Е. ГАРО, Л. К ОВСЯННИКОВА, А. И. ЯКОВЕНКО

Одесский технол.ргический институт пищевой промышленности им. М. В. .Ломоносова

В последние годы в нашей стране созданы и получили широкое распространение новые сорта озимой твердой пшеницы, являющейся высококачественным сырьем для макаронной промышленности. Для увеличения выхода и улучшения качества макаронной муки из зерна твердой пшеницы, а также для стабилизации процесса крупообра-зования зерно перед измельчением подвергают холодному кондиционированию [1, 2]. Такая обработка заключается в увлажнении и последующем перераспределении влаги в зерне, что позволяет целенаправленно изменять структурно-механиче-ские свойства различных его анатомических частей.

Нами была изучена крупообразующая способность нового районированного сорта озимой твердой пшеницы Коралл Одесский урожая 1984 г.

при различных условиях холодного кондиционирования, определяемых влажностью зерна перед измельчением № и продолжительностью его отволаживания т. Интервалы варьирования этих факторов охватывали область практического их изменения: \У= 15—18%, т= 6—12 ч. Количественнокачественную характеристику крупообразующей способности исследуемого зерна оценивали по выходу У1 и средневзвешенной зольности 2, продуктов размола, получаемых на мельничной установке «Наге-ма». Режимы работы трех драных систем установки были приняты в соответствии с рекомендациями [2] для макаронных помолов твердой пшеницы.

Для получения математического описания крупообразующей способности зерна в зависимости от режимов холодного кондиционирования в двух-

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИ}

У

кратной повторности были проведены опыты пс плану Бокса на кубе типа В2, близкому к D-опти-малыюму [3]. После обработки результатов исследования и их статистической оценки общепринятыми методами на ЭВМ ЕС-1022 были получены уравнения регрессии, адекватно описывающие экспериментальные данные при уровне значимости 5%.

Выход промежуточных продуктов размола:

54,394—3,945 лс,—0.983 *2-4,852 *?+2,333 *1— — 1,443 х\*2; у2 \ 13,335+2,283 xi + 1,568 *? — 1,533 *|; у = 4,220+0,377 х, + 0,321х2 + 0,568*?;

(/4 = 77,683— 1,361 Х\—0,404 *2— 1,823*?— 1,656 Х1Х2;

Уь= 1,901—0Л25*,—0,173х,х2;

у6 = 79,605— 1,513 Х\—0,502 х2— 1,855 х?—1,836 Х|Х2.

Средневзвешенная зольность промежуточных продуктов:

г, = 1,672-0,100*,+0,148*?;

Z, = 1,417—0,1 59 х,+0,028 х2—0,104x1+0,044 х,х2;

23 = 1,608-0,158 х, -0,033 *2—0,219 *1-0,033 х,х2;

24 = 1,645-0,1 17 Xi+0,016 *2+0,076 х?—0,046x1;

г5 = 2,059—0,546 xi—0,372 х2+0,524 х?—0,363 *§— —0,183*|*2;

2б = 1,649—0,130*1+0,088*1 — 0,057 *1—0,013 *,*2,

гдеуь..1/б — соответственно выход крупной, средней, мелкой крупок, крупок и дунстов, муки, а также суммарный выход крупок, дунстов и муки, %;

2ь..2б — средневзвешенная зольность продуктов, соответствующих выходам у\...уъ, %;

*i и *2 — кодированные значения факторов соответственно W и т:

х, = (W—16,5)/1,5; х2 = (т—9)/3.

Приведенные уравнения позволяют определить в зависимости от условий холодного кондиционирования выход продуктов различной степени размола и оценить их качество по средневзвешенной зольности. Однако в связи с нелинейным характером полученных зависимостей провести по ним однозначную оценку влияния на процесс каждого фактора в отдельности затруднительно [3]. Более наглядное представление о характере взаимовлияния изучаемых факторов можно получить по графической интерпретации уравнений регрессии с помощью кривых равного выхода, представляющих собой контуры сечения поверхности отклика плоскостями f(x,) = const (рисунок).

Анализ графических зависимостей показывает, что при влажности зерна 15,0—16,0% увеличение продолжительности отволаживания от 6 до 12 ч на выход крупной крупки практически не влияет, при увеличении влажности от 18,0% — приводит к ее снижению. При увлажнении зерна от 16,0% до 17,0—17,5% наблюдается снижение зольности крупной крупки, в дальнейшем зольность несколько возрастает.

Выход средней крупки несколько снижается при увлажнении зерна до 15,0—15,4%, затем возрастает. С увеличением же продолжительности отволаживания наблюдается возрастание выхода средней крупки, а затем его снижение. Независимо от продолжительности отволаживания при увеличении влажности происходит постепенное снижение зольности.

Выход мелкой крупки снижается при влажности до 15,9%, при дальнейшем увлажнении — постепенно увеличивается. Чем больше продолжительность отволаживания, тем выше выход мелкой крупки. Следует отметить, что в исследуемом диапазоне

60,1

' Ч \ л 1‘ V\

'V L А . ^ \ д\

J, / / ' \ ч\:

6 8 10 мелкая крупка

круподунстовые продукты

17

16

15

її' а 174.

У- . \ \^

•—3 /й

6 8 10 KVK8

Т.4

круподунстовые продукты и мука

Значения кривых, %:—- —выход продуктов размола; ----------------средневзвешенная зольность

изменения изучаемых факторов выход мелкой крупки изменялся незначительно. Зольность этой крупки при увеличении влажности и продолжительности отволаживания зерна снижается.

Наблюдаемые закономерности изменения выхода для крупной, средней и мелкой крупок, в зависимости от влажности зерна перед размолом, характерны и для круподунстовых продуктов. Однако с увеличением влажности рост выхода круподунстовых продуктов зависит от продолжительности отволаживания. Так, при т=6 ч возрастание выхода наблюдается до влажности 16,7%, а при т=12 ч — до влажности 15,4%. Дальнейшее увлажнение приводит к снижению выхода. Если же рассматривать зависимость выхода от продолжительности отволаживания, влияние которого зависит от увлажнения зерна, то можно отметить, что при влажности 15,0% с увеличением значения т наблюдается некоторое повышение выхода с 75,97% до 78,47%, а при увлажнении до 18,0% — выход круподунстовых продуктов снижается с 76,56% до 72,44%, Следует также выделить область (см. рисунок), в которой выход круподунстовых продуктов стабилизируется на уровне 77—78% в широком диапазоне изменения влажности зерна и продолжительности его отволаживания. Из этого же рисунка видно, что при увеличении влажности зерна до 17,7% и продолжительности отволаживания 9,5 ч наблюдается снижение зольности, в дальнейшем — ее увеличение.

Закономерности влияния влажности и продолжительности отволаживания на общее извлечение и качество продуктов размола имеют такой же характер, как и для круподунстовых продуктов, что можно объяснить невысоким выходом фракции муки.

Таким образом взвешенной зольнет] ности зерна и прода в исследуемой обл-ный характер. Однк значений этих фа высокий выход, а зольность продукта ние кривых равног у и 2 позволяет решение задачи способности зерна ного кондициониро] максимальный вых круподунстовых прс Для первого эт< состоит в извлечен) рекомендовать еле холодного кондици дой пшеницы: увл и продолжительное При этих значениу мальный выход кр; 78,1 %) при зольно режимы были пр; виях на образцах сортов Коралл Оде Фактический выхо переработанных ов при средневзвеше что вполне соглШ Эффективность 1^ кондиционирования водственных услот производительное?? ской обл.), работ помола пшеницы а1

ТЕМПЬ]

ПРОШ

Трещинообразоь ние — специфичесї При переработке леную крупу, что показателях предг факторами, способ ной структуры ри вие влаги и тепл полей влагосодерж женной неравноме Цель данной ра зерна риса по/шв« и различных щи ся сорт Старт cej влажностью 13,2-пленчатостью 18% массой 1000 целы тостью 28—30^1 j щиноватостью по» дном и погружала Последнюю регулЕ| ностью до +0;Sf1

6 8 10 т,ч

крупная крупка

ID T,u

средняя крупка

"ЭШи. у. а з, лнч1

вЗШ&са

\о<;|

Г ^ ! К'

га

е ■] V

ГРСЗЗД КП/НК!>

н::^г П[и- |ук1Ы

V

П..

■ ’> N.

-- 9я-4р*Н

Кг*~*у-г ![■ у

и-> гт:*п.7к\>. и N>73

хт.ттч :и •, •;>*,.: .ЛЫ! .<”1.

МЫ XI.а И f-.il кой , Я. и -м^с Яппи ЕТС л |родс.ТЖ1

£Л:т< ЗНI

|ЭМСРЙИН>- и-ихоцл Ьупок. I'. л^зисп-yj3.Ta.T0vi, зиф&к* 1ЛКТЗЕ. О.ми;:ко г !! крупо.пут. 11|^иСХ •*•1 л;с?н ш п(.мс’|-*г: г:и:кс чихала ч нрн I— !:> V — Т1*,1' УБЛ£Ж11И| ИС

^ ра.\>;||рц-

Ч'Ц:/:>?.ЛТе.1п1 ! н г | .;1МЯСИ7 иг >Ц-

*). -т;: прп и.ч;1зк-!Н'!1 Т НёГм ЮД.1

13 .. тЩШ ..■> ВДЦй — зьмп.ч !гся и т 1x5-6^ дм

|Ъ -1Г~1-|;7Ь ГНС 1Г: -,1< ■: про-у .. -7^'.^ м .цкрокп^ крн.: м ироде;.I

9 гТГ. О ЧН' рл^у-1 л;:*ш-..Iи горня РИСЯЙИ I! щ ДО '■МССТГ, I ^п1|-

истм н I |Ч\1СЛ-;'2ц:г м.-м.^ись-цс !т;ьст 11И1М же ■з-и:-: I мглкт'.-Б (ДО.П^Л ||:|:;'н:и>:л

Таким образом, зависимость выхода и средневзвешенной зольности продуктов размола от влажности зерна и продолжительности его отволаживания в исследуемой области их изменения носит сложный характер. Однако при определенном сочетании Значений этих факторов может быть достигнут высокий выход, а также обеспечена наименьшая зольность продуктов размола. Кроме того, наложение кривых равного выхода для двух параметров у иг позволяет также получить компромиссное решение задачи оптимизации крупообразующей способности зерна, т. е. определить режимы холодного кондиционирования, при которых достигается максимальный выход при нормируемой зольности круподунстовых продуктов.

Для первого этапа драного процесса, который состоит в извлечении крупочных продуктов, можно рекомендовать следующие оптимальные режимы холодного кондиционирования зерна озимой твердой пшеницы: увлажнение зерна до 16,6—17,3% и продолжительность его отволаживания 6—7 ч. При этих значениях факторов достигается максимальный выход круподунстовых продуктов (77,3— 78,1%) при зольности 1,53—1,65%. Рекомендуемые режимы были проверены в лабораторных условиях на образцах зерна озимой твердой пшеницы сортов Коралл Одесский и Черномор урожая 1986 г. Фактический выход круподунстовых продуктов из переработанных образцов составил 77,9 и 77,4% при средневзвешенной зольности 1,54 и 1,57%, что вполне согласуется с расчетными значениями.

Эффективность предлагаемых режимов холодного кондиционирования подтверждена также в производственных условиях. На мукомольном заводе производительностью 210 т в сут (г. Ромны Сумской обл.), работающего по схеме трехсортного помола пшеницы с общим выходом муки 75%, пере-

работано 351 т озимой твердой пшеницы сортов Парус, Коралл Одесский и Черномор. При этом общий выход муки составил 76,3%, а выход муки высоких сортов на 2,0% превысил фактически запланированный. Зольность муки находилась в установленных пределах.

ВЫВОДЫ

Установлены закономерности и получено математическое описание изменения количественнокачественных показателей крупообразующей способности зерна озимой твердой пшеницы в зависимости от влажности зерна и продолжительности его отволаживания перед размолом.

Определены оптимальные режимы холодного кондиционирования зерна новых сортов озимой твердой пшеницы — увлажнение зерна перед размолом до 16,6—17,3%, продолжительность отволаживания 6—8 ч. При этом обеспечивается стабильно высокий выход круподунстовых продуктов при наименьшей их зольности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Егоров Г. А., Мельников Е. М., Максим-ч у к Б. М. Технология муки, крупы и комбикормов.— М.: Колос, 1984,— 376 с.

2. Правила организации и ведения технологического процесса на мельницах.— М.: ЦНИИТЭИ Минзага, 1978,- 114 с.

3. Вознесенский В. А. Статистические методы планирования экспериментов в технико-экономических исследованиях.— М.: Финансы и статистика, 1981.— 263 с.

Кафедра технологии переработки зерна Кафедра технологии хранения пищевых продуктов и зерноведения ~

Поступила 18.09.89

633.18.002.3:664.782

ТЕМПЕРАТУРА ВЛАГИ КАК ФАКТОР ИНТЕНСИВНОСТИ ПРОЦЕССА ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ В ЗЕРНЕ РИСА

О. Н. ЧЕБОТАРЕВ, Л. И. ВЫДЫШ

Краснодарский- ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

Трещинообразование, или локальное разрушение — специфическое свойство эндосперма риса. При переработке трещиноватые зерна дают дробленую крупу, что отражается на экономических показателях предприятия [1, 2, 3, 5]. Основными факторами, способствующими разрушению начальной структуры рисового ядра, является воздействие влаги и тепла с образованием в теле зерновки полей влагосодержания и температур с резко выраженной неравномерностью.

Цель данной работы — механизм растрескивания зерна риса под воздействием иммерсионной влаги и различных температур. Для этого использовался сорт Старт селекции ВНИИ риса с начальной влажностью 13,2—13,4%, стекловидностью 91%, пленчатостью 18%, массовой долей ядра 82—83,5%, массой 1000 целых зерен 30,9—31 г, трещиноватостью 28—30%. Зерна с нулевой начальной трещиноватостью помещали в контййнеры с сетчатым дном и погружали в воду с заданной температурой. Последнюю регулировали ультратермостатом с точностью до +0,5° С и изменяли в диапазоне 20—

100° С с интервалом 10° С. Начало погружения риса в воду было принято за момент отсчета. Через некоторое время образцы вынимали из воды, высушивали их фильтровальной бумагой и фиксировали разрушение ядра с помощью диафаноскопа с цилиндрической линзой. Для каждой температуры определение трещиноватости проводили с интервалом I мин и в диапазоне, необходимом для образования 100% таких зерен. По полученным данным были построены кинетические кривые трещинооб-разования для различных температур иммерсионной влаги (рис. 1). Характер развития этих кривых для всех температур подчиняется ходу Б-образных сигмоидных кривых: вначале рост идет медленно, потом ускоряется, достигает максимальной скорости, затем начинает замедляться и, наконец, останавливается. Кривые трещинообразования имеют перегиб, характеризующий момент перехода возрастающей скорости в убывающую. Для всех исследуемых температур точка перегиба зафиксирована при достижении приблизительно 50% уровня трещинообразования, что позволяет классифици-