Технология производства сыра

Под процессом ГТО понимается сочетание способов увлажнения  и отволаживания зерна. Задача инженера-технолога состоит в определении оптимального  сочетания перечисленных параметров  с  тем, чтобы  обеспечить  максимальную  технологическую и экономическую эффективность переработки зерна в муку. Для этого необходимо знать особенности взаимодействия зерна с водой во времени и в различных температурных условиях.

При взаимодействии с водой  в первые несколько секунд зерно интенсивно поглощает влагу. Этот первоначальный захват воды осуществляется  плодовыми оболочками,  которые имеют  большое количество  пустот, пор и капилляров. В последующий промежуток времени (0,5…1ч) вода перемещается в семенные оболочки, зародыш и алейроновый слой. Здесь вода прочно удерживается, что предотвращает  ее  потери.  Дальнейшее  перемещение  воды  направлено внутрь  эндосперма.  Скорость  переноса  влаги  в  эндосперм  резко уменьшается.  Перемещение  влаги  по  эндосперму  сопровождается образованием  большого  количества  микротрещин,  что  разрыхляет эндосперм и увеличивает его размалываемость.

Биохимические процессы, протекающие  в зерне при увлажнении и отволаживании, также влияют на степень разрыхления эндосперма, главным образом благодаря гидролизу биополимеров. Из-за образования микротрещин в эндосперме при ГТО исходная стекловидность резко уменьшается.

При повышении температуры воды для увлажнения зерна до 45^оС происходит укрепление клейковины, что улучшает хлебопекарные свойства муки [6].

2.2.10 Увлажнительные аппараты

 

При проведении гидротермической обработки очень важно, чтобы при увлажнении зерна вода равномерно распределялась по отдельным зерновкам зерновой массы. Недооценка этого  обстоятельства приводит к тому, что отдельные зерновки захватывают большое количество воды, а другие не увлажняются совсем. Это приводит к значительному увеличению времени отволаживания.

Для равномерного увлажнения зерновой массы воду в нее подают в распыленном состоянии, после чего зерновую массу тщательно перемешивают.  На  современных  заводах  применяют  увлажнительные аппараты А1-БУЗ и А1-БАЗ. 

Холодный  способ  ГТО.  При  холодном  способе  ГТО  зерно увлажняется холодной или подогретой водой, затем зерно помещают в бункера для отволаживания. Именно при отволаживании происходит разрыхление эндосперма.

Процесс при  холодном способе ГТО может включать один или два основных и один  дополнительный (перед первой драной системой) этапы увлажнения и отволаживания зерна. Под  основным этапом подразумевается увлажнение и длительное (в течение нескольких часов) отволаживание. 

При  увлажнении зерна  происходит захват  определенного  количества  воды, которого  в  процессе отволаживания может не хватить для  завершения  цикла  разрыхления  микроструктуры  эндосперма.

Поэтому для зерна с  исходной влажностью менее 12% рекомендуется  второй  этап  увлажнения и отволаживания,  при  котором  зерном захватывается  новая  порция  воды,  распространяющаяся  по  эндосперму зерна быстрее первой  из-за наличия микротрещин,  полученных при первом отволаживании.

Дополнительный этап увлажнения (на 0,3...0,5%) и отволаживания (в течение 20...40 мин) является обязательным для всех способов ГТО. Это необходимо для увлажнения подсохших при дополнительной очистке зерна его поверхностных слоев (оболочек и алейронового  слоя).  Благодаря  этому  этапу  ГТО  размалываемость оболочек резко снижается, что приводит к улучшению качества муки.

Для  повышения эффективности  холодного  способа  ГТО  в  зимнее время целесообразно нагревать зерно до комнатной температуры и  воду для его увлажнения до температуры 20...40^оС.  Кроме  повышения эффективности  ГТО эти операции позволяют предотвратить образование конденсата в бункерах для отволаживания.

Режимы ГТО зависят  в основном от исходной влажности  зерна, его типа и стекловидности.

После основных  этапов  ГТО зерно подвергается окончательной  очистке, при  которой  влага с  поверхности зерна испаряется,  и  оболочки частично теряют приобретенные  пластические свойства, что увеличивает их размалываемость.

Горячий (скоростной)  способ  ГТО.  Этот способ  основан  на использовании в качестве  влагоносителя  насыщенного  водяного  пара для  увлажнения и нагревания зерна. 

Поскольку  скоростной  способ  ГТО  проводится  при  высокой температуре влагоносителя, процессы влагопереноса в зерне происходят значительно интенсивнее, чем при холодном способе. Это ведет к значительному сокращению объема бункеров для отволаживания  и  к  сокращению  времени  отволаживания.  Скоростной  способ ГТО  применяют только  при  первом  основном  этапе увлажнения и отволаживания.

Наиболее эффективно использовать скоростной способ ГТО для зерна  пшеницы с низким качеством клейковины [7]. 

 

2.2.11 Помол зерна

 

В технологическом процессе  размольного  отделения мукомольных заводов особая роль отводится  измельчению зерна и промежуточных  продуктов.

Различают два  вида  измельчения: простое измельчение, характерное для одинаковых  по своим структурно-механическим свойствам материалов; избирательное измельчение, характерное для материалов,  в  состав  которых  входят  разные  по  своим  структурно-механическим свойствам составные части,  которые при совместном измельчении разрушаются не одинаково.

В технологическом процессе нельзя рассматривать измельчение зерна и промежуточных продуктов размола в отрыве от последующего сортирования измельченного продукта, поскольку с помощью сортирования выделяют фракции с высоким содержанием эндосперма.

Технологическую  оценку процесса измельчения на отдельно взятой системе принято проводить по показателям суммарного  или частного извлечения и по зольности извлеченных продуктов. 

Извлечение на  системе - это количество продукта, полученное проходом определенного для этой системы сита. Частное извлечение - это количество какой-либо  определенной  фракции, полученной на данной системе.

Основной измельчающей машиной в процессе производства муки является  вальцовый  станок.  Вспомогательные  операции измельчения осуществляют в вымольных машинах, энтолейторах и деташерах.

Вальцовые станки (рисунок 6) состоят из одной или двух параллельно работающих секций. В каждой секции вальцового станка установлены одна или две пары вальцов, которые являются рабочими органами, питающий механизм, выпускное устройство и другие механизмы [6].

Измельчение зерна  и промежуточных  продуктов осуществляется в клиновидном  пространстве между двумя параллельными  вальцами, которые вращаются навстречу  друг другу с различными  скоростями.  Разрушение оболочек  и эндосперма в измельчаемом продукте происходит в результате сочетания различных  видов  деформаций.  Причем  преобладание того или иного  вида  деформации  зависит  от  скоростей  вальцов, характеристик их рабочих  поверхностей и  взаимного расположения  рифлей вальцов.

Основные факторы, влияющие на процесс измельчения зерна  и промежуточных продуктов в  вальцовых  станках, -  это структурно-механические и технологические свойства зерна, кинематические, геометрические и микрогеометрические  параметры вальцов и нагрузка на рабочие органы.

Рисунок 6 - Схема вальцового станка

1 — датчик для автоматизации  работы станка; 2 — питающие механизмы; 3 — валки; 4 — пневмоприёмник  для удаления продуктов измельчения.

Наряду с измельчением, сортирование является важнейшей технологической операцией. При производстве муки продукты измельчения по крупности сортируются  преимущественно в рассева  при помощи сит.

Задача  сортирования - это разделить поступивший на сито продукт па две фракции (сход и проход). Эффективность процесса зависит от большого количества факторов; а именно: свойств частиц продукта; соотношения масс различных фракций по крупности; удельной нагрузки на сито; материала сита, его размерной характеристики, особенностей конструкции рассева, частоты его вращения, эксцентриситета и т. п. Многие из этих факторов действуют совместно. Поэтому при оценке эффективности сортирования используют обобщенные показатели: коэффициент извлечения и коэффициент недосева [7].

2.2.12 Машина для дополнительного измельчения после вальцовых станков

 

При применении вальцовых  станков с шероховатыми вальцами в измельченном продукте могут образовываться спрессованные частицы муки и дунстов. Для их разрушения и дополнительного измельчения применяют машины ударно-истирающего  действия, которые устанавливают после вальцового станка перед направлением  продукта на сортирование. На мельзаводах применяют для указанных операций энтолейторы Р3-БЭР и деташеры А1-БДГ.

Энтолейтор Р3-БЭР предназначен для дополнительного измельчения продукта  после  вальцовых станков с шероховатыми вальцами  на  первых  размольных  системах  до  первой сходовой системы

Корпус энтолейтора Р3-БЭР изготовлен в виде «улитки» с выпускным патрубком. Внутри корпуса на валу электродвигателя закреплен ротор, состоящий из двух стальных  дисков,  между которыми расположены два концентричных ряда  втулок  (по 20 штук в аждом ряду). 

Продукт, измельченный в  вальцовом станке, поступает в приемный патрубок и через отверстия в верхнем диске ротора  попадает в его рабочую зону.  Под действием центробежных  сил инерции и воздушного потока частицы продукта движутся от центра к периферии ротора. Вследствие многократных ударов о втулки и корпус частицы продукта дополнительно измельчаются, а  спрессованные  частицы разрушаются.  Измельченный продукт выводится через выпускной патрубок и направляется на сортирование в рассев.

Применение энтолейторов увеличивает извлечение муки на 25% к  массе продукта, поступившего на вальцовый  станок.

Деташеры  А1-БДГ  применяют  для дополнительного измельчения продуктов после  вальцовых станков с шероховатыми  вальцами на  шлифовочных  системах  и  на  размольных  системах,  начиная  с первой сходовой. Рабочий орган деташера -  бичевой ротор с четырьмя бичами на ступицах, закрепленных  на валу. Бичи  снабжены зубьями, большая часть которых  отогнута на 16^о относительно оси  вала  для  осевого перемещения продукта в рабочей  зоне.  Вал бичевого  ротора  соединен с валом электродвигателя с помощью муфты. 

Продукт послевальцового станка с шероховатыми вальцами поступает  в  приемный патрубок деташера и попадает в его рабочую зону. В результате многократных ударов и трения продукта о стенку корпуса при его продольном перемещении происходит его измельчение и разрушение спрессованных частиц. Применение деташеров увеличивает извлечение муки на 20% к массе продукта, поступившего в вальцовый станок [7].

2.3 Основные  характеристики хлебопекарных помолов  пшеницы

2.3.1 Сортовые хлебопекарные помолы пшеницы

 

На  мукомольных заводах сортовых помолов пшеницы вырабатывают муку  крупчатку, муку высшего,  первого  и  второго  сортов, манную крупу и зародыш. 

Нормы качества  хлебопекарной  муки и манной крупы приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Показатели качества муки (ГОСТ 26574-85)  и манной крупы [8]

Продукты	Зольность в пересчете  на сухое вещество,%	Крупность помола				Количество клейковины, не менее; качество
		остаток на сите шелковом		проход через сито шелковое
		№ сита	%	№ сита	%
Мука
крупчатка	меньше или равно 0,60	23	меньше или равно 2	35	меньше или равно 10	30,0; не ниже второй группы
высший сорт	меньше или равно 0,55	43	меньше или равно 5	-	-	28,0; не ниже второй группы
первый сорт	меньше или равно 0,75	35	меньше или равно 4	43	больше или равно 80	30,0; не ниже второй группы
второй сорт	меньше или равно 1,25	27	меньше или равно 5	38	больше или равно 65	25,0; не ниже второй группы
манная крупа	меньше или равно 0,60	-	-	23          38	меньше или равно 8      меньше или равно 2	-

 

Общий выход муки колеблется от 72 до 78%, в том числе муки высшего  сорта от 15 до 75%; первого сорта  от 15 до 65%; муки второго сорта от 5 до 40%. При односортном 85%-ном помоле вырабатывают муку только второго сорта.

Новый улучшенный помол - высшего сорта (односортный) - дает выход 75%