Размол зерна и формирование сортов муки

Известно, что анатомические части зерновки резко отличаются по химическому составу, что обусловливает их различную устой­чивость к измельчению. Механическая прочность оболочек при­мерно в 12—20 раз больше, чем эндосперма. При кондициони­ровании эти различия существенно увеличиваются. Поэтому при получении муки измельчение приходится проводить несколько раз, чтобы получить продукт требуемой крупности. Возможность получения сортовой муки, состоящей практически из одного эн­досперма, обусловлена именно структурно-механическими свой­ствами частей зерна.

Основными принципами, положенными в основу измельчения зерна и работы измельчающих машин, являются сжатие и сдвиг. Для измельчения зерна используют вальцевые станки, рабочими органами которых служат два чугунных вальца, вращающихся навстречу друг другу с разной скоростью. Поверхность вальцов делают рифленой, шероховатой, а иногда гладкой. Расстояние между рифлями, их форма и глубина зависят от места и роли вальцевого станка в технологическом процессе. Зерно, попадая в зазор между вальцами, дробится на частицы разной крупности.

После каждого вальцевого станка продукты измельчения про­сеивают на рассевах. Рассев представляет собой собранный в корпусе набор сит, осуществляющий сортировку продуктов из­мельчения по крупности. В одном рассеве собраны 3—4 сита, размер отверстий которых уменьшается сверху вниз. Нижнее сито служит для выделения муки.

Вальцевый станок и обслуживающий его рассев называют системой. Системы с рифлеными вальцами служат для грубого измельчения зерна, превращения его в крупку, они называются драными (крупочными). Вальцы с шероховатой (или гладкой) поверхностью предназначены для растирания крупок в муку. Крупка, состоящая из чистого эндосперма, превращается в муку на размольных системах. Если же частица образо­вана оболочкой с прилегающим к ней кусочком эндосперма (пест­рая крупка, сросток), то ее измельчают на шлифовочной системе, стараясь раздробить эндосперм и сохранить целостность оболочки.

Простой (обойный) помол применяют для получения обойной муки из ржи, пшеницы и тритикале. Измельчение зерна ведут на трех-четырех драных системах в один этап, стараясь с каждой из них получать максимально возможное количество муки. Остатки (сходы) на ситах передают на последующие системы. В муку растирают все анатомические части зерновки, поэтому ее общий выход составляет 95—97,5 % массы зерна. Количество отделя­емых отрубей не превышает 1—2 %.

Сортовые помолы пшеницы. При сложном помоле в муку измельчают преимущественно эндосперм, а оболочки, алейроно­вый слой и зародыш стараются отделить. Основное отличие слож­ных помолов от простого состоит в том, что измельчение зерна в муку проводится в два этапа. Вначале на 5—8 драных системах зерно превращают в крупку, стремясь при этом получать мини­мальное количество муки (со всех систем около 10 % исходной массы зерна).

Продукты дробления рассеивают по крупности на крупку (крупную, среднюю и мелкую) и дунсты (жесткие и мягкие) — частицы крупнее муки, но мельче крупок. Получаемые при этом фракции достаточно однородны по размерам, но отличаются по добротности, т. е. по содержанию эндосперма. Поэтому получен­ные фракции крупок подвергают дополнительной сортировке по их плотности. Известно, что при встряхивании смеси тяжелых и легких частиц одинаковой крупности эта смесь расслаивается. Тяжелые частицы погружаются на дно, а более легкие «всплы­вают». Если через смесь частиц одновременно со встряхиванием продувать воздух, то расслоение ускоряется, а наиболее легкие кусочки выдуваются и начинают витать над смесью. На этом прин­ципе основана сортировка — обогащение крупок по добротности на ситовейках. Таким образом, при сложных помолах в резуль­тате сортировки первичных продуктов дробления зерна получают несколько фракций: крупку чистую (белую), состоящую только из эндосперма; крупку пеструю (сростки), образованную кусоч­ком оболочки и эндосперма; дунсты.

Второй этап измельчения при сложном помоле состоит в раздельном дроблении чистых крупок и дунстов на семи — девяти размольных системах и пестрых крупок на четырех — пяти шлифовочных системах. В общей сложности при сортовом помоле с драных, размольных и шлифовочных систем получают 16—22 по­тока муки разного качества, которые в дальнейшем объединя­ют в один — три сорта в зависимости от вида сортового помола.

Трехсортные помолы дают хлебопекарную муку высшего, 1-го и 2-го сортов с общим выходом около 78 %. Из них отбирают (в %): высшего сорта—10—25, 1-го—40—45, 2-го—13—23. При улучшенных трехсортных помолах общий выход снижают до 75 %, а долю высшего и 1-го сортов доводят до 60—70 %. При размоле высокостекловидной мягкой пшеницы вместо высшего сорта вырабатывают крупчатку, отличающуюся более крупными размерами частиц.

Макаронную муку получают при помолах твердой или мягкой пшеницы I, II и IV типов со стекловидностью не менее 60 %. При общем выходе 78 % из твердой пшеницы отбирают крупки (выс­ший сорт) и полукрупки (1-й сорт) около 60 %, а из мягкой около 50 %. На долю направляемой в хлебопечение муки 2-го сорта приходится 18—28 %.

Двухсортные помолы с выходом 78 % дают 55—60 % муки 1-го и 18—23 % 2-го сорта, а при 75 %-ном выходе доля 1-го сорта достигает 65—70 %•

Односортные помолы дают выход муки (в %): 1-го сорта— 72, 2-го — 85, а новый улучшенный помол — высшего сорта — 75.

Для кондитерской промышленности предпочтительна мука с пониженным содержанием белка (8—10%). Содержание белка можно регулировать перераспределением между сортами муки

Витаминизированную муку получают обогащением синтетиче­скими витаминами, добавляя В по 4 мг, а РР — 20 мг на 1 кг муки. При этом тщательно следят за их равномерным распре­делением в обогащаемой муке.

Манную крупу получают одновременно с сортовой пшенич­ной хлебопекарной или макаронной мукой. Ее отбирают из по­тока крупной крупки после 11-й драной системы, имеющей наибо­лее высокое качество. Доля манной крупы составляет 1—2 % пе­реработанного зерна; на эту величину сокращают выход муки высшего сорта. Для получения высококачественной манной крупы ее подвергают двойному обогащению на ситовейках.

Производство муки

Качество муки зависит от качества перерабатываемого зерна и технологии производства. Процесс производства складывается из двух этапов — подготовительного и непосредственного размола (помола) зерна.

На подготовительном этапе проводят очистку зерновой массы от примесей, ГТО зерна (только при сортовых помолах), составление помольной смеси (смешивание партий разного качества).

ГТО зерна или его кондиционирование заключается в увлажнении зерна, теп­ловой обработке массы, отволаживании. В результате такой обра­ботки ослабляются связи между оболочками и эндоспермом зерна, повышается эластичность оболочек, улучшаются мукомольные и хлебопекарные свойства зерна. Кондиционирование может быть го­рячим (40-50 °С) и холодным (при комнатной температуре). Зерно ржи при подготовке к помолу подвергают только холодному кон­диционированию из-за более низкой температуры клейстеризации крахмала.

Перед поступлением зерна в размольное отделение лаборатория проводит контроль его качества; определяют содержание сорной и вредной примесей, органической примеси (основное проросшее зерно, зерна других культур), содержание сырой клейковины и влажности.

Размол зерна в муку состоит из собственно размола (дробления) и просеивания продуктов размола. Дробление осуществляют на валь­цовых станках с рифленой, шероховатой или гладкой поверхностью. После каждого вальцового станка устанавливают рассев (набор сит разных размеров, расположенных друг под другом) для сортировки продукта размола по крупности частиц. Вальцовый станок вместе с рассевом образуют систему, которая может быть драной или размольной. Драная система (вальцы имеют рифленую поверхность) предназначена для дробления зерна в крупку. Размольная система (вальцы с гладкой поверхностью) предназначена для получения муки.

Помолом (размолом) принято называть совокупность связан­ных между собой в определенной последовательности операций по переработке зерна в муку. Помолы бывают разовые и повтори­тельные.

При разовом помоле муку получают за один проход через разма­лывающую машину. Качество муки низкое — обойная пшеничная или ржаная с выходом 95—96,5%.

При повторительном помоле для получения муки зерно или про­дукты дробления пропускают неоднократно через драные и размольные машины. Повторительные помолы бывают простые и сложные. Простым повторительным помолом вырабатывают муку только одного сорта. Измельчение ведут на 3—4 системах. Эти помолы могут быть без отбора отрубей (для обойный с выходом 95—96% обой­ной пшеничной или ржаной муки), с отбором отрубей — обдирный с выходом ржаной муки 87% и сеяный — 63%.

Сложный повторительный помол, который называют сортовым, состоит из пропускания зерна через драную систему, сортировку продуктов размола и их обогащения, а затем размола крупок на раз­ных размольных системах. На первом этапе при сортовых помолах стремятся получить минимальное количество муки на драных сис­темах. Продукты размола сортируют по крупности и плотности, обогащают на ситовейках, продувая воздух.

В результате получают следующие фракции:

крупку чистую (белую), состоящую из эндо­сперма;

крупку пеструю (сростки), кусочки оболочки и эндосперма;

дунсты — частицы крупнее муки, но мельче крупки; муку.

Лучшие по качеству крупки из центральной части эндосперма размалывают на первых трех размольных системах, получая муку высших сортов. Крупки из периферийных частей эндосперма хуже - по качеству, их размалывают на последних размольных системах, получая муку низших сортов (1-го и 2-го). Пестрые крупки подвер­гают повторному дроблению, вновь просеивают и полученные продукты дробления размалывают в муку.

В общей сложности при сортовом помоле получают 16—22 потока муки разного качества, которые затем объединяют в один-три сорта в зависимости от сортового помола. Сортовые помолы могут быть односортными, двухсортными и трехсортными с различным выходом муки.

Для кондитерской промышленности вырабатывают муку с пони­женным содержанием белка (8—10%), для чего отбирают соответст­вующие фракции. Высокобелковые фракции используют для обога­щения хлебопекарной муки.

Макаронную муку получают при помолах твердой или мягкой высокостекловидной пшеницы двухсортным или односортным по­молом. Макаронная мука бывает высшего (крупка) и 1-го (полукрупка) сортов.

Особенности производства ржаной муки. Зерно ржи более тонкое и длинное по сравнению с пшеницей, соответственно у него больше Доля оболочек и алейронового слоя, которые при этом прочно свя­заны с эндоспермом. При дроблении зерна ржи образуются в основ­ном сростки. Их сортируют только по крупности и размалывают на размольных системах каждую фракцию отдельно. При двухсортном помоле получают сеяную и обдирную муку, а при односортном — или сеяную, или обдирную.