CC BY
114
УДК 664.7
Тарасенко С.С., Владимиров Н.П.
Оренбургский государственный университет E-mal: [email protected]
ВЛИЯНИЕ МЕЛКОЙ ФРАКЦИИ ЗЕРНА ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДРАНОГО ПРОЦЕССА
В целях рационального использования зерна твердой пшеницы, были проведены исследования технологических характеристик зерна пшеницы различных фракций крупности, а также влияние мелкой фракции на эффективность ведения драного процесса. На основании проведенных исследований приведены рекомендации по отбору мелкой фракции зерна с целью увеличения выхода муки высшего сорта.
Ключевые слова: твердая пшеница, макаронная мука, мелкая фракция, драной процесс, показатель технологической эффективности.
На кафедре технологии пищевых производств Оренбургского государственного университета совместно с лабораторией техники и технологии мукомольного производства Всесоюзного научно-исследовательского института зерна и продуктов его переработки Россельхо-закадемии (ВНИИЗ) проведены исследования влияния мелкой фракции зерна твердой пшеницы на эффективность ведения драного процесса макаронного помола.
В соответствии с поставленными задачами при изучении процесса переработки зерна твердой пшеницы в муку для макаронных изделий, с целью его совершенствования, основным объектом исследования была избрана твердая пшеница сорта Харьковская 46, возделываемая в Оренбургской области, которая как типичный представитель пшеницы «Дурум», является наиболее распространенной в России.Исследо-вание проведено на нескольких образцах пшеницы различных лет урожая, 1-го, 2-го, 3-го классов, а также неклассной [2], [3].
Для обстоятельного исследования технологических свойств подопытных партий каждая из них была рассортирована на 4 фракции крупности: сход с сита 2а - 30х20 (1 фракция), проход через сито 2а - 30х20, сход с сита 2а - 25х20 (2 фракция), проход через сито 2а - 25х20, сход с сита 2а - 22х20 (3 фракция), проход через сито 2а - 22х20, сход с сита 2а - 17х20 (4 фракция). Для каждой из них были определены все показатели качества.
Установлено, что в исследуемых образцах пшеницы всех классов, а также неклассной, количественно преобладают фракции, характеризующиеся проходом через сито 2а - 30х20 и сходом с сита 2а - 25х20 (2 фракция).
Доля 1-й фракции в исследуемых партиях зерна колеблется в пределах от 8,32 до 33,43% (1 и 2 классов, соответственно), содержание 2-й фракции находится в пределах 45,7....59,28%, в зависимости от класса, 3-й фракции, соответственно, 10,23....32,33%. 4-й фракции -2,80...6,83%.
Исследования проведены на лабораторной мельничной установке «Нагема» в лаборатории кафедры технологии пищевых производств Оренбургского государственного университета и на лабораторном стенде мукомольной лаборатории ВНИИЗа в г. Москве.
Подготовку зерна к помолу проводили в соответствии с рекомендациями «Правил организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах» [1].
После очистки зерна на лабораторном сепараторе и обоечной машине со стальным цилиндром проводили холодное кондиционирование, по варианту двукратного увлажнения и отволаживания. На первом этапе зерно увлажняли до 15,5% и отволаживали в течение 7 часов, на втором влажность доводили до 16,5% и отволаживали 2 часа.
Размол зерна проводили при следующих режимах измельчения на драных системах: На I др.с. извлечение 7...10%, на II др.с - " - 45...55%, на III др.с. - " - 35...45%, на IV др.с. - " - 15...20%. На этих системах использовали рифленые вальцы с плотностью нарезки 6 рифлей на 1 см, при уклоне 8%. Окружные скорости вальцов относились как 2,5:1, а взаиморасположение рифлей было принято по варианту «острие по острию».
Мукомольные свойства зерна оценивали по выходу круподунстовых продуктов и муки суммарно с трех и четырех драных систем.
Дополнительную классификацию продуктов измельчения после рассева установки «Нагема» осуществляли на лабораторном рассевке, на стандартном наборе сит для фракционирования их по крупности.
К продуктам 1-го качества относили продукты, полученные с первых трех драных систем.
Эффективность процесса измельчения оценивали по выходу и зольности полученных фракций. При этом использовали величину технологического показателя К, введенного в практику мукомольного производства П.П. Тарутиным, по формуле
И%
К =
(1)
Z%
где И - выход фракции, %; Ъ - зольность продукта, %. Значение К рассчитывали с точностью до единицы. Кроме того, использовали комплексный количественно-качественный критерий (Е), который учитывает и количественную и качественную стороны процесса:
Е = И Zo
Zn
(2)
где И - извлечение продуктов,%;
Ъо и Ъ1 - зольность поступающего и извлеченного продуктов на данной системе измельчения, %.
Контрольный образец представляет собой смесь всех четырех фракций зерна (исходное зерно). У исследуемого образца была выделена 4-я фракция, полученная проходом через сито 2а - 22х20 и сходом с сита 2а - 17х20 (мелкая фракция).
На ¡-III и ¡-IV драных системах измельчению подвергались контрольный образец, каждая из 4-х фракций зерна в отдельности, а также исследуемый образец. После измельчения определялось извлечение крупок и дунстов в отдельности, а также общее извлечение продуктов, оценивалось их качество по показателю зольности, а затем рассчитывали показатели К и Е.
Результаты исследований на примере твердой пшеницы 1-го класса представлены на рисунках 1 и 2.
Как видно из диаграмм, извлечение крупок и дунстов, а также общее извлечение про-
дуктов у I, II и III отдельных фракций крупности превышало данные показатели у контрольного образца.
У мелкой фракции, напротив, эти показатели были ниже, чем у исходного образца.
После удаления мелкой фракции извлечение крупок, дунстов и муки в драном процессе оказалось выше, чем у контрольного образца.
-¡■у 7
_/ У л
/ /
W
/ , , , , ,
iii
IV Без мелкой фракции
Исходное зерно
□ А извлечение
с 1-111 драных систем
□ а извлечение
с 1-М драных систем
Рисунок 1. Относительное извлечение крупок и дунстов с ЫП и драных систем у пшеницы 1 класса
£
I CD 3-
CD §
Sä
CD
0
1
s
I
о
0
1
а
II III IV Без
мелкой фракции
Исходное зерно
□ А извлечение
с 1-111 драных систем
□ А извлечение
с 1-М драных систем
Рисунок 2. Относительное общее извлечение с !-Ш и драных систем у пшеницы 1 класса
Технические науки
-о а: а:
аз со
£ о аз э-
6
^Е -
£ lu
со
£ §
о а
аз аз
5 £
3 &
i
g
аз
£ s
35
30
25
20
15
10
ffiuU
□ Контрольный помол
□ Опытный помол
I Др.
II мел.
III мел.
IV ср.
V кр.
/
г
Весь драной процесс
Рисунок 3. Сравнительная эффективность систем драного процесса при контрольном и опытном помолах
Эффективность драного процесса (Е) при помоле контрольного образца составила 24,7%, а при помоле исследуемого образца 33,3%.
С этой точки зрения представляет интерес изучение возможности удаления из технологического процесса наименее ценных фракций зерна. До настоящего времени нет единого мнения о том, какое зерно относить к этим фракциям, не определена также технологическая и экономическая эффективность этого приема.
Предлагается оценивать технологическую эффективность этого приема на основании сопоставления расчетного и фактического значения коэффициентов технологической эффективности. Отбор мелкой фракции можно считать эффективным, если
Еф> Е (3)
ф р 4 '
где Еф - фактическое значение показателя технологической эффективности, %;
Ер - расчетное значение показателя технологической эффективности, полученной при помоле зерна с отбором мелкой фракции, %.
Ер = Е + К Е., (4)
1 исх фр7 4 7
где К - коэффициент относительного содержания отбираемой фракции в исходном зерне;
Е - показатель технологической эффектив-
исх
ности при помоле исходного зерна, %;
Ефр - показатель технологической эффективности при размоле отбираемой мелкой фракции, %.
На основании результатов лабораторных помолов было установлено, что данному критерию соответствует фракция зерна, характеризующаяся проходом через сито 2а - 20х20, и сходом с сита 2а -17х20. Это подтверждается данными приведенными на рисунке 3.
Наглядно видно преимущество опытного помола. После удаления из помольной партии мелкой фракции зерна в количестве 3,2% существенно возросла эффективность всех систем измельчения драного процесса.
В ходе производственной проверки результатов исследований на мукомольном заводе 2-х сортного макаронного помола твердой пшеницы, выход муки высшего сорта увеличился на 2,8%.
8.07.2014
Список литературы:
1. Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах/ Всесоюз. науч.-исслед. ин-т зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ). - М.: ВНПО ЗЕРНОПРОДУКТ, 1991. - Ч. 1 - С. 75
2. Тарасенко, С.С. Влияние мелкой фракции зерна твердой пшеницы на технологические свойства / С.С. Тарасенко // Хлебопродукты. - 2000. - №7. - С. 18-19.
3. Тарасенко, С.С. Зависимость качества зерна твердой пшеницы «Дурум» от крупности / С.С. Тарасенко / Материалы 2-й международной научной конференция «Управление свойствами зерна в технологии муки, крупы и комбикормов». - М.: 2000. - С. 99-100
Сведения об авторах: Тарасенко Сергей Семенович, доцент кафедры технологии пищевых производств факультета прикладной биотехнологии и инженерии Оренбургского государственного университета,
кандидат технических наук, доцент Владимиров Николай Павлович, заведующий кафедрой технологии пищевых производств факультета прикладной биотехнологии и инженерии Оренбургского государственного университета,
кандидат технических наук, доцент 460018, г. Оренбург, пр-т Победы, 13, ауд. 3106, тел. (3532) 372467, e-mal: [email protected]
