Производство варено-сушеных круп

2.3 Очистка сырья от посторонних примесей

Очистка круп и бобовых от посторонних  примесей осуществляется на зерновых сепараторах.

Зерно очищается от примесей, различающихся  по размеру, на системе сит, от легких примесей — двукратной продувкой  воздухом при поступлении зерна в сепаратор и при выходе из него, от ферропримесей — пропуском через постоянные магниты.

На  сепараторе в зависимости от вида перерабатываемой крупы устанавливают штампованные сита с круглыми или продолговатыми отверстиями (табл. 2).

Табл. 2. Зависимость размера отверстия  сит от вида крупы

Крупа	Размер отверстия сит (в мм)
	Приемного	Сортировочного	Сходового
Гречневая, перловая, Пшеничная, кукурузная	6,0	4,0	1,0
Рис	10,0	2,5х2,0	1,0
Ячневая	6,0	3,0-4,0	1,0
Овсяная	10,0	3,0х2,0	1,0
Пшено	4,5-5,0	2,5	1,0

Приемное, сортировочное  и сходовое сита во время работы сепаратора при помощи кривошипно-шатунного  механизма совершают возвратно-поступательные колебания. На приемном сите отделяются крупные грубые примеси (солома, камни, щепа и т. п.), на сортировочном –  зерновые и другие примеси крупнее  зерна. Проходом через сходовое сито отделяются примеси мелче зерна.

При поступлении в приемный канал  зерно подвергается воздействию воздушного потока, захватывающего все примеси, имеющие большую парусность. Вторично воздушный поток действует на зерно при поступлении его в выходной канал машины.

Технологический эффект работы сепаратора выражается следующей формулой:

                      

                                                        (1)

 

где х — эффект очистки зерна, %;

а — засоренность зерна до поступления на сепаратор, %;

 — засоренность зерна после  прохождения сепаратора, %.

Технологический эффект работы сепаратора никогда не бывает равным 100% и только в пределе стремится к этому значению, что легко объяснимо: на системе сит примеси, не отличающиеся по своим размерам от зерна (например, испорченные ядра, нешелушеные зерна и т. п.), отделиться не могут; не отделятся они и под действием воздушного потока, так как парусность их близка к парусности нормальных зерен.

На  КПД сепаратора влияет нагрузка на сита, количество отсасываемого воздуха, засоренность поступающего в сепаратор материала и размеры отверстий установленных сит. При стремлении к максимальному КПД сепаратора следует иметь в виду возможность потерь доброкачественного зерна (унос воздухом при больших его скоростях или потери на ситах в связи с колебанием размеров зерен).

Работу  сепаратора следует организовать так, чтобы эти потери были минимальными.

 

2.4 Мойка круп

На зерновом сепараторе практически  не удается достигнуть полной очистки круп и зернобобовых от примесей. Даже если бы к. п. д. сепаратора был предельно близким к 100%, то и в этом случае минеральная примесь в виде прилипшей к зерну грязи не была бы отделена. Для окончательной очистки от загрязнений крупу и зернобобовые моют на зерномоечной машине, где удаляют с их поверхности грязь, мучель, пыль, отделяют семена дикорастущих растений, лузгу, органический сор, необрушенные зерна.

Вода, смачивая крупу, способствует также  ее равномерному увлажнению, что очень  важно для гидротермической обработки. Скорость увлажнения крупы при мойке  зависит от ряда факторов: вида крупы, температуры моющей воды, продолжительности  процесса и т. п. Ячневая крупа  увлажняется настолько сильно и  быстро, что дальнейшая обработка  ее становится невозможной. По этой причине  ячневую крупу в производстве пищевых концентратов не моют.

Исследованием внутреннего влагопереноса в  крупах при их увлажнении занималась Е. Я. Троицкая.

Способность круп поглощать при мойке воду определяется гидрофильными свойствами клеточных стенок и внутреннего  содержания клеток.

Неравномерное набухание отдельных частей крупы  обусловливается различной физической структурой составных частей крупы, разной степенью гидрофильности химических веществ крупы и неравномерным распределением их в ядре крупы.

Степень поглощения воды крупой различна. Увеличение массы крупы в зависимости от продолжительности замачивания (в % от первоначальной массы) при температуре воды 20°С (по данным Е. Я. Троицкой) показано в табл. 3.

 

Табл. 3. Увеличение массы крупы в зависимости от продолжительности замачивания при температуре воды 20°С

Крупа	Продолжительность замачивания, мин
	1	5	10	15
Перловая № 1	19,60	25,60	29,60	28,60
Перловая № 2	15,60	21,60	23,60	26,60
Рис I сорта	14,60	19,60	28,60	33,00
Ядрица	17,40	26,60	28,20	30,60
Овсяная высшего сорта	21,60	26,00	27,80	34,00

 

При набухании  круп наблюдается снижение их прочности, как следствие расклинивающего  действия воды, приводящее к ослаблению сил сцепления и к разрыхлению  эндосперма. Это действие воды при  повышении температуры увеличивается.

Крупы и зернобобовые моют в шнековой моечной  машине (рис. 2).

Рис. 2. Шнековая моечная машина

1 - приемное устройство, 2 - шнек, 3 - передаточный патрубок,

 4 - вибрационное сито, 5 - сливное отверстие.

 

Машина  состоит из приемного устройства 1, корыта, в котором проходит шнек 2, передаточного патрубка 3 и вибрационного сита 4. Работа машины заключается в следующем. Продукт подается в приемное устройство, которое заполнено водой до верхнего сливного отверстия 5. По мере поступления крупа оседает в корыто шнека и транспортируется к  передаточному патрубку. Легкие примеси (лузга, мучель и т. п.) всплывают и удаляются через сливное отверстие. Камни оседают в камнеотборнике (на схеме не показан). Крупа, поднявшись до передаточного патрубка, сбрасывается через него на вибрационное сито.

Последние лопасти шнека имеют  мелкие отверстия, через которые вода стекает вниз. На вибрационном сите крупа окончательно освобождается от воды.

 

Табл. 4. Техническая характеристика моечной машины

Производительность, т крупы в час	1 —  1,5
Потребная мощность, кВт	1,7
Частота вращения вала шнека, об/мин	930
Габаритные  размеры, мм
длина	2115
ширина	670
высота	1420
Масса машины, кг	308

 

При мойке круп и зернобобовых применяют  обычную водопроводную воду температурой 10—12°С, и только пшено моют при температуре 45—47°С. Расход воды на описанной моечной машине 2—2,5 л на 1 кг крупы.

Технологический эффект работы этой моечной машины достаточно достаточно высок. Зерно полностью освобождается от минерального загрязнения, доброкачественность его повышается. Так, доброкачественность гороха после мойки с 97,20% повысилась до 98,20%, овсяной крупы —с 98,20 до 98,80%. Значительно снижается содержание необрушенных зерен, сорной примеси, мучели и т. п. При мойке овсяной крупы, например, отходы (исключая неучтенные — мучель и грязь) составляют около 0,43% к массе мытой крупы. Эти отходы состоят из семян дикорастущих растений, органического сора и т. п.

Пищевые вещества круп при мойке  частично переходят в воду, поэтому в промывных водах можно обнаружить крахмал, белковые вещества, сахар и т. п.

Сухой остаток промывных вод содержит крахмала до 41%, азотистых веществ  до 33%, сахара до 13%, золы до 7%. Однако ко низкая концентрация этих веществ делает невыгодным вторичную переработку промывных вод. Кроме того, следует иметь в виду сильную загрязненность их. Поэтому практически промывные воды ценности не представляют.

2.5 Варка круп 

Крупы и зернобобовые варят острым паром в присутствии воды, которая  впитывается в продукт. Количество задаваемой воды обусловливает степень  гидратации крупы и в конечном счете качество варки.

Одним из условий получения крупы с  требуемым изменением углеводного  комплекса является гидротермичеокая обработка с участием большого количества воды.

Как показали исследования, проведенные во ВНИИКОПе (С. А. Гениным, И. В. Каурцевой и др.), оптимальная влажность крупы  после гидротермической обработки  должна быть не более 50%. При влажности  выше 50% снижаются потребительские  свойства продукта—наблюдается повышенная вязкость готового блюда и значительно уменьшается объемная масса сушеной крупы.

Изменение содержания водорастворимых веществ  в зависимости от степени гидратации крупы (те же исследования) показано в табл. 5.

 

 

Табл. 5. Изменение содержания водорастворимых веществ в зависимости от степени гидратации крупы

Крупа	Влажность крупы после гидротермической обработки, %	Содержание  водорастворимых Веществ после гидротермической Обработки, % на сухое вещество
Перловая	40,0 50,0 60,0	30,9 43,7 43,6
Кукурузная	40,0 50,0 60,0	15,2 21,9 25,3
Гречневая	40,0 50,0 55,0	14,0 15,8 15,7
Пшеничная	45,0 55,0	40,3 48,6

 

Из  данных таблицы видно, что при влажности гидратированной крупы 40% наблюдается минимальное содержание водорастворимых веществ. Хорошо заметна разница в способности к пептизации крахмала различных круп. Так, при одинаковой степени оводнения содержание водорастворимых веществ после гидротермической обработки у кукурузной и гречневой круп значительно ниже, чем у перловой и пшеничной, что прямо указывает на различную степень клейстеризации крахмала этих круп.

При варке  наблюдается слипаемость круп, что  затрудняет дальнейшую технологическую  обработку их.

Это явление, очевидно, следует объяснить разными  причинами.

Слипаемость перловой крупы обусловлена наличием большого количества слизистых веществ, обладающих высокой гидрофильной способностью. Этих веществ, состоящих в основном из пентозанов, азотистых веществ и зольных элементов, как показали исследования Е. Я. Троицкой, в перловой крупе содержится В 4 раза больше, чем в рисовой. Вязкость 1%-ного раствора этих веществ в 10 раз больше, чем такого же раствора крахмала.

Кроме того, на слипаемость перловой крупы  влияет и то, что крупные крахмальные  зерна в ней расположены свободно и не окружены белковой матрицей. Это  обстоятельство обусловливает большую  доступность для воды и тепла  крупных крахмальных зерен перловой крупы, которые пептизируются при более низкой температуре, образуя свободный крахмальный клейстер.

У рисовой  крупы крахмальные зерна заключены  в белковую матрицу, окружающую их равномерно. Однако белковые образования у рисовой крупы менее прочны и легко разрушаются при гидротермической обработке, освобождая крахмальные гранулы.

Так как  алейроновый слой в производстве рисовой крупы полностью удаляется, содержание гумми-веществ (слизистых  веществ) в ней значительно ниже. Вязкость их также не велика, поэтому слипаемость рисовой крупы почти полностью является функцией пептизации крахмала.

В связи  с малой пептизацией крахмала у кукурузной и гречневой круп (по сравнению с другими крупами) в процессе гидротермической обработки и небольшим содержанием слизистых веществ в них слипаемость этих круп наблюдается редко, только в случае глубоко зашедшего процесса пептизации крахмала. При гидротермической обработке круп можно рекомендовать применение растительных фосфатидов, которые обладают свойством препятствовать слипанию и комкообразованию, что позволяет вести гидротермическую обработку крупы до полной клейстеризации крахмала и уменьшить лом при дальнейшей обработке. Последнее особенно заметно на рисе.

Фосфатиды закладывают в варочный аппарат  предварительно растворенными в гидрожире, нагретом до 40—55°С. На 1 часть фосфатидов берут 3 части жира. Полученный раствор фильтруют через проволочное сито № 1.

При загрузке 800 кг крупы в варочный аппарат  добавляют 1,6 кг фосфатидов и 4,8 кг жира. В производстве применяют фосфатиды очищенные пищевые, растительные (соевые, подсолнечные). При использовании фосфатидов соответственно снижают норму расхода жира при составлении смеси концентратов. Норма расхода фосфатидов на 1 т готового концентрата 1,8 кг.

Большое значение для гидротермической обработки  имеет температура.