Development of an efficient technological scheme for processing graintriticale in bakery flour

Full Text

Использование продуктов переработки зерна тритикале в различных отраслях пищевой и перерабатывающей промышленности в настоящее время привлекает внимания как исследователей, так и производителей в РФ. Это обусловлено увеличением посевных площадей, созданием новых сортов тритикале, многочисленными исследованиями технологического, биохимического и биологического потенциала зерна [1 ̶ 6]. В настоящее время в Российской Федерации зерно тритикале используют в основном как зерновой компонент комбикормов и небольшую часть для производства спирта. Перспективно применение тритикалевой муки в качестве исходного сырья вместо пшеничной хлебопекарной муки при производстве мучных, кондитерских и других изделий. Тритикалевую муку можно применять при производстве лапши, не требующей варки, быстрых завтраков или для изготовления диетических и лечебно-профилактических сортов хлеба, в том числе, цельнозернового и мультизернового [7   ̶   10]. Актуальным направлением научных исследований является технология переработки зерна тритикале на крахмал [1], использование тритикалевых отрубей для производства пищевых волокон и биомодифицированных продуктов переработки зерна [11]. Следует отметить, что промышленное производство сортовой тритикалевой муки на действующих мукомольных заводах в РФ в настоящее время отсутствует.

Исследования зарубежных ученых, проведенные за последние 10 лет, в основном связаны с биологией видов тритикале и биобезопасностью при его росте и развитии, происхождением гексаплоидного тритикале, промышленным производством зерна и его конкурентоспособностью с пшеницей, геномикой и биотехнологией зерна тритикале и продуктов его переработки [11 ̶  22].

Исследования зерна тритикале и продуктов его переработки проводили в последние годы во ВНИИ зерна и продуктов его переработки. Разработаны новые технологии получения различных сортов тритикалевой муки, целой и номерной крупы с определенным составом и свойствами, которые будут востребованы в хлебопекарной, макаронной, кондитерской, крахмальной, мясной и других отраслях пищевой промышленности.

Целью данной работы была разработка эффективной технологической схемы переработки зерна тритикале в сортовую хлебопекарную муку.

Методика. В исследованиях, проведенных во ВНИИ зерна и продуктов его переработки     ̶   «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова», были использованы пробы зерна тритикале сорта Рамзес урожая 2014 г. и сорта Саур урожая 2015 г., выведенные Донским зональным научно-исследовательским институтом сельского хозяйства. Исходные показатели качества зерна тритикале представлены в табл. 1.

 

Табл. 1. Исходные показатели качества сортов тритикале

Сорт	Показатель
	масса 1000 зерен, г	стекловид- ность, %	натура, г/л	зольность, %	влажность, %
Рамзес 2014 г.	31,8	18	625	2,07	10,2
Саур 2015 г.	33,2	44	661	1,99	9,3

Подготовку зерна тритикале к помолу проводили по ранее установленным параметрам гидротермической обработки [3].

Измельчение исходного зерна тритикале проводили на размоло-сортирующих агрегатах РСА-4-2 с нарезными вальцами и РСА-4 с микрошероховатыми вальцами, обогащение промежуточных продуктов размола  ̶  на лабораторной ситовеечной машине. Набор сит и скорость воздушного потока ситовеечной машины подбирали в зависимости от крупности исходного продукта, поступающего на обогащение. Просеивание продуктов размола осуществляли на лабораторном рассеве в течение 90 с. Параметры и режимы измельчения соответствовали рекомендованным «Правилам организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах».

По данным работы [1], при переработке зерна тритикале в хлебопекарную муку по своим технологическим свойствам она больше относится к пшенице. При этом процесс крупообразования характеризуются формированием значительного числа крупок, состоящих из чистых эндоспермов в нашем эксперименте. По анализу промежуточных продуктов размола зерна продукты переработки тритикале разделили на 3 группы: собственно крупки (частички чистого эндосперма), сростки эндосперма и оболочек и сходовые продукты, различающиеся по форме и цвету. Такой анализ показал необходимость введения ситовеечного процесса. Установлено высокое содержание крупок в промежуточных продуктах сортового помола зерна, на основании чего можно сделать вывод о целесообразности их извлечения. Применение ситовеечных машин при сортовом помоле зерна позволяет увеличить выход муки высоких сортов, крупу типа «манной», получать крупки для макаронных изделий.

Установлена целесообразность извлечения и обогащения крупной крупки размером 560   ̶   950 мкм только на I драной системе, фракция средней крупки размером 315-560 мкм отбирается на I и II драных системах, мелкой  ̶  224  ̶  315 мкм на I, II и III драных системах. Состав промежуточных продуктов на IV драной системе характеризуется наличием высокозольных отрубянистых частиц и нецелесообразно для обогащения на ситовеечной машине. В связи с этим была разработана развитая технологическая схема помола зерна с использованием ситовеечного и шлифовочного процессов. В основе схемы размола зерна тритикале лежит принцип поэтапного измельчения и сортирования продуктов измельчения. Схема размола определяется требованиями к готовой продукции, видом зерна и производительностью. Технологический процесс сокращенной схемы переработки тритикале в сортовую хлебопекарную муку включает 4 драных, 6 размольных и 1 вымольную системы [6].

Технологический процесс развитой схемы включает 4 драных, 2 шлифовочных, 3 ситовеечных и 6 размольных систем. Драной процесс этой переработки зерна в сортовую муку состоит из этапа крупообразования  (I    ̶    III  драные  системы)  и  этапа  вымола (IV драная система и 6 размольных систем). Ситовеечный процесс предусматривает раздельное обогащение крупной крупки I драной системы, средней крупки I+II драных систем и мелкой крупки I+II+III драных систем. Параметры ситовеечного процесса характеризуются извлечением проходовой  фракции  в количестве не менее 80% от исходной массы, поступающей на обогащение.

 

Табл. 2. Показатели качества потоков тритикалевой муки из зерна сорта Рамзес

Продукт	Белизна ед. %		Зольность, %
	схема
	сокращенная	развитая	сокращенная	развитая
Мука I драная система Мука II то же Мука III то же Мука IV то же Мука 1 шлифовочная система Мука 2 то же Мука 1 размольная система Мука 2 то же Мука 3 то же Мука 4 то же Мука 5 то же Мука 6 то же Мука 1 вымольная система Отруби драных систем Отруби размольных систем	45 52 51,7 29,4 -    50,0 48,7 44,0 34,8 26,7 13,3 -5,9   -   -	46,7 55,5 46,5 33,8 57,9   45,4 60,7   54,2 41,4 23,6 6,1 -1,8 -   -   -	0,87 0,69 0,84 1,59 -    0,71 0,70 0,69 0,77 0,88 1,27 1,63   6,35   3,94	0,69 0,57 0,74 1,27 0,64   0,83 0,50   0,57 0,85 1,29 1,7 1,83  5,26 4,43

 

Табл. 3. Показатели качества потоков тритикалевой муки из зерна сорта Саур

Продукт	Белизна,ед. %		Зольность, %
	схема
	сокращенная	развитая	сокращенная	развитая
Мука I драная система Мука II то же Мука III то же Мука IV то же Мука 1 шлифовочная система Мука 2 то же Мука 1 размольная система Мука 2 то же Мука 3то же Мука 4 то же Мука 5 то же Мука 6 то же Мука 1 вымольная система Отруби драных систем Отруби размольных систем	45,3	42,5	0,67	0,77
	51,8	55,1	0,57	0,50
	53,1	40,1	0,56	0,82
	38,3	22,6	1,05	1,91
	-	62,7	-	0,63
	-	55,5	-	0,65
	48,4	65,1	0,59	0,54
	50,6	60,8	0,58	0,53
	42,7	53,3	0,77	0,60
	29,2	43,3	1,02	0,75
	15,7	25,8	1,28	1,19
	1,6	6,3	1,73	1,53
	-16,6	-	2,17	-
	-	-	5,89	7,05
	-	-	4,45	4,16

 

Драные системы используют рифленые вальцы с расположением рифлей спинка по спинке. На всех размольных и шлифовочных системах используют вальцовые станки с микрошероховатыми вальцами. Режимы измельчения зерна характеризуется суммарным извлечением круподунстовых продуктов и муки на вальцовых станках I  ̶  III драных систем не менее 75%. Режим извлечения на вальцовом станке I драной системы составляет 25  ̶  30%, а на вальцовых станках шлифовочных систем – 25  ̶  30%.

Излечение на вальцовых станках 1  ̶  3 размольных систем составляет не менее 50%. Белизну тритикалевой муки определяли методом измерения отражательной способности уплотненно-сглаженной поверхности муки с применением фотоэлектрического прибора, зольность – сжиганием муки и отрубей с последующим определением массы несгораемого остатка.

Результаты и обсуждение. На первом этапе исследований были изучены основные мукомольные свойства исходных образцов зерна тритикале. Для этого были проведены лабораторные помолы зерна с отбором всех потоков муки, полученных как по сокращенной, так и по развитой технологическим схемам. Показатели качества потоков тритикалевой муки из исходного зерна сортов Рамзес и Саур, полученных по этим технологическим схемам, представлены в табл. 2 и 3.

Установлено наличие 3 этапов формирования муки при помоле зерна тритикале по сокращенной и 2 этапов

̶   по развитой технологической схеме. При переработке зерна сорта Рамзес выход тритикалевой муки сорта Т-70 из центральной части эндосперма по сокращенной технологической  схеме  составил  40%,  по  развитой    ̶ 63%. Общий выход муки по развитой схеме по сравнению с сокращенной повысился на 3,4%. При этом выход самой низкозольной муки сорта Т-60 по ГОСТ 34142-2017 по развитой схеме составил 46%, а по сокращенной схеме не удалось получить муку Т-60.

При переработке зерна сорта Саур выход тритикалевой муки сорта Т-70 из центральной части эндосперма и по сокращенной, и по развитой схемах составил 73 %. Общий выход муки повысился на 0,6 % и составил 78,0 %. При этом по развитой схеме переработки удалось получить 42 % тритикалевой муки зольностью не более 0,55 %.

Следовательно, ситовоздушное сепарирование промежуточных продуктов переработки зерна тритикале по добротности на ситовеечных машинах позволяет увеличить выход муки из центральной части эндосперма и общий выход тритикалевой сортовой хлебопекарной муки. Наиболее эффективным способом переработки зерна тритикале в сортовую хлебопекарную муку является развитая технологическая схемы с применением драных, ситовеечных, шлифовочных и размольных систем.

 

Авторы выражают благодарность за предоставленные образцы зерна тритикале члену-корреспонденту РАН, профессору А.И. Грабовцу.

About the authors

R. H. Kandrokov

All-Russian Scientific Research Institute of Grain and Products of Its Processing - V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Sciences

Email: nart132007@mail.ru

кандидат технических наук

Russian Federation, 109316, Moskva, Dmitrovskoe sh., d. 11

G. N. Pankratov

All-Russian Scientific Research Institute of Grain and Products of Its Processing - V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: nart132007@mail.ru

доктор технических наук

Russian Federation, 109316, Moskva, Dmitrovskoe sh., d. 11

References

Supplementary files