Разработка эффективной технологической схемы переработки зерна тритикале в сортовую хлебопекарную муку
- Авторы: Кандроков Р.Х.1, Панкратов Г.Н.1
-
Учреждения:
- Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН
- Выпуск: № 1 (2019)
- Страницы: 62-65
- Раздел: Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции
- URL: https://journals.eco-vector.com/2500-2627/article/view/11302
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500-26272019162-65
- ID: 11302
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлены результаты исследований переработки исходных образцов зерна тритикале в сортовую хлебопекарную муку по разработанной сокращенной и развитой технологическим схемам. При переработке зерна сорта Рамзес выход тритикалевой муки сорта Т-70 (зольностью не более 0,70%)из центральной части эндосперма по сокращенной технологической схеме составил 40%, по развитой технологической схеме ̶ 63%. Общий выход муки по развитой схеме по сравнению с сокращенной повысился на 3,4% и составил 75,5%. 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 ни одного процента муки. При переработке зерна сорта Саур выход тритикалевой муки сорта Т-70 из центральной части эндосперма и по сокращенной, и по развитой схеме составил 77,4%. При переработке по развитой схеме общий выход муки повысился на 0,6% и составил 78,0%. При этом получено 42% тритикалевой муки зольностью не более 0,55%, а по сокращенной схеме не получена мука зольностью 0,55%. Установлено, что переработка зерна тритикале по развитой технологической схеме с применением шлифовочных и ситовеечных систем позволяет увеличить общий выход муки на 0,6-3,4% по сравнению с сокращенной технологической схемой.
Ключевые слова
Полный текст
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.
Об авторах
Р. Х. Кандроков
Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН
Email: nart132007@mail.ru
кандидат технических наук
Россия, 109316, Москва, Дмитровское ш., д. 11Г. Н. Панкратов
Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: nart132007@mail.ru
доктор технических наук
Россия, 109316, Москва, Дмитровское ш., д. 11Список литературы
- Андреев Н.Р., Носовская Л.П., Адикаева Л.В., Некрасова О.А., Гольдштейн В.Г. Качество сухого корма из вторичных продуктов переработки зерна тритикале на крахмал.// Достижения науки и техники АПК, 2016―, Т. 30. ―№11. С. 73-75.
- Витол И.С., Карпиленко Г.П., Кандроков Р.Х., Стариченков А.А., Коваль А.И, Жильцова Н.С. Белково-протеиназный комплекс зерна тритикале. Хранение и переработка сельхозсырья. ― 2015, № ― 8. ―С. 36-38.
- Кандроков Р.Х., Стариченков А.А., Штейнберг Т.С. Влияние ГТО на выход и качество тритикалевой муки. Хлебопродукты. ―2015. ― № 1.― С. 64-65.
- Кандроков Р.Х., Панкратов Г.Н., Способ производства муки из зерна тритикале. Патент РФ № 2612422, 2015.
- Карчевская О.В., Дремучева Г.Ф., Грабовец А.И. Научные основы и технологические аспекты применения зерна тритикале в производстве хлебобулочных изделий. // Хлебопеченье России. ―2013.― № 5. ― С. 28-29.
- Панкратов Г.Н., Мелешкина Е.П., Кандроков Р.Х., Витол И.С. Технологические свойства новых сортов тритикалевой муки. // Хлебопродукты. ― 2016. ― № 1.― С. 60-62.
- Туляков Д.Г., Мелешкина Е.П., Витол И.С., Панкратов Г.Н., Кандроков Р.Х. Оценка свойств муки из зерна тритикале с использованием системы Миксолаб. //Хранение и переработка сельхозсырья. ― 2017. № 1, С. 20-23.
- Чиркова Л.В., Панкратьева И.А., Политуха О.В. Способ выработки крупяных продуктов из зерна тритикале. Патент РФ № 2616416, 2015.
- Antanas S., Alexa E., Negrea M., Guran A., Lazureanu E. Studies regarding rheological properties of triticale, wheat and rye flours. //J. of Horticulture, Forestry and Biotechnology. ― 2013. ― Vol.17. ― no. 1, pp. 345-349.
- Barnett R.D., Blount A.R., Pfahler P.L., Bruckner P.L., Wesenberg D.M., Johnson J.W. Environmental stability and heritability estimates for grain yield and test weight in triticale. J. Appl. Genet. ― 2006. ― № 47, p. 207–213. doi: 10.1007/BF03194625.
- Dennett A.L., Cooper K.V., Trethowan R.M. The genotypic and phenotypic interaction of wheat and rye storage proteins in primary triticale. Euphytica, 2013―№ 194. ― p. 235–242. doi: 10.1007/s10681013-0950-y.
- Dennett A.L., Trethowan R.M. The influence of dualpurpose production on triticale grain quality. // Cereal