11.3.1. Основы технологии мукомольного производства
Мука — пищевой продукт, получаемый в результате измельчения зерна различных культур. Во всех странах, где печеный хлеб служит одним из основных продуктов питания, огромное количество зерна пшеницы и в меньшей степени — ржи перерабатывают в муку, которая является основным сырьем для хлебопечения, производства макаронных и кондитерских мучнистых изделий. Для нужд кулинарии, пищевой, текстильной и других отраслей промышленности в небольших количествах вырабатывают муку из ячменя, кукурузы, овса, гречихи,
324
гороха, сои. Из крупы риса, овсяной и гречневой получают специальную муку для детского питания.
Производство муки — одно из древнейших на Земле. Первоначально орудиями для получения муки служили камни (зернотерки) или ступки из камня, в которых зерно измельчали ударными усилиями. Позднее стали использовать силу животных, ветра или воды, растирая зерно между специально обработанными камнями — жерновами с насечками на рабочей части. Развитие науки и техники привело к созданию высокопроизводительных измельчающих машин (вальцовых станков), сортирующих и просеивающих машин (рассевов), использованию в процессе производства муки транспортирующих устройств механического и пневматического действия и др.
Комплекс машин, которыми измельчают зерно в муку, называют мельницами, а крупные предприятия, производящие муку, — мукомольными заводами. Производительность большинства из них составляет 250—500 т муки в сутки.
Для измельчения зерна в муку требуются значительные усилия, однако применение тех или иных машин ударного или истирающего действия упрощает данный процесс. При этом получается темная мука, хлеб из которой также темноокрашенный, поскольку при таком способе измельчения все части зерна, в том числе и темноокрашенные оболочки, попадают в муку. Мука, прошедшая через сито, более светлая, однако и в ней присутствуют оболочки. Поэтому мякиш хлеба из такой муки серый.
Для получения белого хлеба (со светлым мякишем) необходимо вырабатывать муку только из внутренних слоев зерна (эндосперма), т.е. уметь в процессе измельчения возможно полнее отделять оболочки. Поэтому после каждого измельчения полученный продукт сортируют, выделяя из пего частицы размеров, свойственных муке. На основании этого на мукомольных заводах применяют несколько видов помола, получая различные выходы и сорта муки.
Выходом муки называют ее количество, полученное из зерна в результате помола. Выход выражают в процентах к массе переработанного зерна. Он может быть 100 %-м (в реальности 99,5 % -м), когда все зерно превращено в муку, однако при этом мука может иметь пороки (хруст, измененный вкус, худший цвет). Муку такого выхода не вырабатывают. В нашей стране существуют следующие выходы муки: пшеничная: 96 % — обойная (односортная), 85 % — второго сорта (односортная), 78 % — двух- и трехсортная, 75 % — трех- и односортная, 72 % — первого сорта (односортная); ржаная: 95 % — обойная, 87 % — обдирная, 63 % — сеяная (все односортные).
32S
Посредством удлинения схемы технологического процесса, т.е. последовательного измельчения зерна и сортирования образующихся продуктов с использованием большего числа машин, можно при общем выходе 78 % выпустить два или три сорта муки.
При трехсортном помоле получают крупчатку или муку высшего сорта, остальное — мука первого и второго сорта. Процент выхода каждого сорта зависит от качества зерна и схемы технологического процесса. При помоле зерна твердой пшеницы для макаронной промышленности в пределах установленного выхода получают особую крупчатую муку высшего, первого и второго сортов.
Помолом называют совокупность процессов и операций, проводимых с зерном и образующимися при его измельчении промежуточными продуктами. Степень сложности схем помола зависит от вида помола и производительности мукомольного завода.
Все помолы подразделяют на разовые и повторительные. Разовые названы так потому, что зерно превращается в муку после однократного его пропуска через измельчающую машину. К машинам такого типа относят жерновые постава и дробилки (например, молотковые). При разовых помолах с обязательной предварительной очисткой зерна вырабатывают обойную муку установленного выхода. Более светлую муку (серую сеяную) получают отсеиванием на густых (частых) ситах. При повторительных помолах все количество муки производят за несколько пропусков через измельчающие машины. Последовательные механические воздействия на зерно обеспечивают постепенное измельчение.
Мукомольные заводы оборудованы складами и элеваторами для зерна, складами для хранения готовой продукции. Процесс производства на них полностью механизирован. Мукомольные заводы расходуют много энергии на очистку, измельчение зерна, сортирование и перемещение продукции и поэтому имеют свое энергетическое хозяйство (электросиловое, паросиловое).
В технологическом процессе мукомольного производства (рис. 11.1) широко используют принцип самотека. Зерно или промежуточные продукты, поднятые на верхний этаж механическим или пневматическим транспортом, при помощи распределительных устройств попадают в машины и затем по гравитационным (самотечным) трубопроводам направляются к машинам, расположенным этажом ниже, поэтому здания мукомольных заводов пяти—семиэтажные с поэтажным размещением машин.
326
Для получения муки стандартного качества зерно перед помолом подвергают очистке и кондиционированию. Подготовительное, или зерноочистительное, отделение современных предприятий занимает примерно 1/3 всей производственной площади. Подготовляют зерно в два этапа. Первый этап -очистка зерна от сорной примеси в сепараторах, триерах, дуас-пираторах; извлечение минеральной примеси в кам неотделительных машинах; мойка зерна в моечных машинах и отвола-живание (отлежка) его в силосах (8—20 ч, в зависимости от исходной влажности). Второй этап — дополнительная очистка зерна в сепараторах, дуаспираторах, щеточных машинах, увлажнение его в увлажняющих машинах и отволаживание (1—2 ч). При увлажнении и отволаживании улучшаются физические и биохимические свойства зерна: оболочки становятся менее хрупкими, более эластичными и легче отделяются от эндосперма. Для отделения металлических примесей предусмотрена магнитная защита (магнитные сепараторы). Из зерноочистительного отделения зерно поступает в размольное.
Процесс, при котором зерно постепенно разворачивается и из него выкрещиваются крупки, состоящие из эндосперма со сросшимися оболочками, а эндосперм частично измельчается до состояния муки, называют драным. Образующиеся после каждого драного процесса продукты имеют разные размеры и неодинаковое содержание эндосперма. Этими процессами полу-
327
чают следующие продукты: муку, крупки (мелкую, среднюю и крупную), дунсты (среднее между мукой и мелкой крупкой). Для разделения по крупноте (размеру) их направляют в просеивающие машины (рассев).
Крупки и дунсты поступают в ситовеечные машины, сортирующие их по качеству. Как правило, они расположены на третьем этаже размольного отделения. Ситовеечные машины сортируют продукты с помощью наклонно установленных ситовых рам с возвратно-поступательным движением и потока воздуха, проходящего через сита и продукты. Наиболее добротные продукты, содержащие в основном эндосперм, направляют в вальцовые станки, где они домалываются в муку. Крупки и дунсты размалывают при последовательном измельчении с отсеиванием готовой муки в размольных вальцовых станках. Этот процесс называют размольным. Крупки с частицами оболочки направляют в шлифовочные вальцовые станки, затем снова в ситовеечные машины для сортирования и рассева. Процесс обработки крупок, содержащих оболочки, называют шлифовочным.
Товарный продукт, именуемый манной крупой, представляет собой одну из средних крупок. После ситовеечных машин его не домалывают, а направляют в склад готовой продукции. Отбирают манной крупы 2—3 %.
Вся мука, полученная с рабочих рассевов, поступает на дополнительные контрольные рассевы для предотвращения попадания посторонних предметов, оболочек зерна и др. После контрольных рассевов муку передают на склад бестарного хранения или упаковывают в мешки. Для повышения пищевой ценности в муку высшего и первого сортов добавляют витамины Вь В2 и др.
Технологический процесс на мукомольном заводе сопровождается выделением пыли. Для ее улавливания обязательно применяют систему аспирации. Дело в том, что при определенной концентрации в воздухе зерновая и мучная пыль взрывоопасны.