автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.02, диссертация на тему:Совершенствование технологии переработки ржи на основе использования нового высокоэффективного оборудования

•о О 1 3 Л

Министерство высшего и среднего специального

образования рсфср

СКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи Трофименко Галина Владимировна

УДК 664.73.05.001.57(043.3)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОГГКИ РЖИ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВОГО ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Специальность 05.18.02 - Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов и комбикормов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1989

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте зерна и цродуктов его переработки.

Научный руководитель

кандидат технических наук, ст. науч. сотр. А.С.Талалаев

Официальные оппоненты: - доктор технических наук,

профессор Е.Д.Казаков - кандидат технических наук, ст. науч. сотр. Н.С.Беркутова

Ведущая организация - Главное управление развития муком

но-крупяной промышленности Мшист ства хлебопродуктов РСФСР

Защита состоится "/" ш^Х/зю. 19йх. на заседании Специали рованного совета К 063.51.02 Московского ордена Трудового Красно: Знамени технологического института пищевой промышленности по адр Москва, 125080, Волоколамское шоссе, II. С диссертацией можно оз: комиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

19й)г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук, доцент

И.С.Шуб

/ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

альвость темы. В основных направлениях экономического и го развита? СССР на 1986 - 1990 года и на период до 2000 эда перед мукомально-крупяной промышленностью поставлена задача асширения ассортимента и повышения качества выпускаемой продукции а. базе использования передовой технологии и высокоэффективного 5орудованш.

Рожь занимает второе место после пшеницы среди продовольст-енных культур. Высоким пищевым достоинством обладает ржаной хлеб, олько ему свойственен специфический вкус и аромат. Большинство ортов ржаного хлеба вырабатывается из цуки высоких выходов. Наи-олее распространенным сортом ржаной муки является мука обдирная 7%-го выхода, производство которой составляет около 77 % от обще-о объема вырабатываемой ржаной муки.

Качество ржаной обдирной ¿¡уки регламентировано ГОСТом 7045-54. егламентированные требования по крупности, зольности и выходу не беспечивают высоких и стабкпышх технологических достоинств муки, то также в значительной-мере определяется низким уровнем технологи переработки ржи и нестабильностью ее качества. В связи с этим :еобходимо изыскивать технологические приемы, позволяйте улучшать : стабилизировать качество рканой муки в процесса ее производства.

Вопросил совершенствования технологии переработки ржи, изу-:ению ее технологических свойств аосвящены работы И.А.Наумова, ).Ф.Голенхова, Б.М.Максимчука, Г.Н.Еанкратова, К.Форверна, Д.Вай-. :ерта, Г.Цвингельберга и др. исследователей. В то же время техно-гогия переработки ржи и ассортимент вырабатываемой продукции длительное время остаются неизменными.

В настоящее время машиностроительная промышленность освоила ¡ерийннй выпуск нового высокоэффективного оборудования. Его ис-

пользование при помолах пшеницы позволило существенно увеличить выход муки высшего сорта и улучшить ее хлебопекарные свойства. Научно обоснованные рекомендации по построению технологического процесса переработки ржи с использованием такого оборудования отсутствуют.

Актуальность работы состоит в изыскании путей повышения эффективности использования зерна ржи, улучшения и стабилизации качества ржаной муки путем совершенствования технологии ее производства на основе использования нового высокоэффективного, оборудования и расширения ассортимента вырабатываемой продукции.

Пвлт. тг аядячи т,;г»г!.;грттг>вятт<т- ОСНОВНОЙ целью исследования .ЯВЛЯется повышение качества ржаной муки путем совершенствования технологии ее производства на основе использования нового высокоэффективного оборудования. Конкретно в работе было намечено:

- в процессе подготовки ржи к помалу исследовать возможность повышения эффективности шелушения путём предварительного фракционирования зерна по плотности на концентраторе А1-БЗК с последующей дифференцированной обработкой полученных фракций в шелушильных машинах;

- в процессе размола исследовать эффективность применения новых вальцовых станков А1-БЗН и вальцов с микрошероховатой поверхностью на размольных системах и установить рациональные технологические и кинематические параметры их эксплуатации;

- исследовать влияние крушости муки с отдельных систем технологического процесса на ее качество и разработать рекомендации по формированию муки;

- разработать примерную схему подготовки и размола рги в сортовую муку на базе использования нового высокоэффективного оборудования ;

- исследовать влияние выхода муки на ее технологические свойства и разработать рекомендации по расширению ассортимента вырабатываемой продукции;

- разработать проект ТУ на новый сорт муки;

- проверить основные результаты исследований в производственных условиях.

Научная новизна работы. Установлено, что разделение ржи по плотности на концентраторе А1-БЗК позволяет получить фракции зерна, существенно различающиеся по числу падения. Раздельная обработка полученных фракций в шелушильных машинах при дифференцированных режимах шелушения обеспечивает существенное улучшение технологических свойств зерна и полученной из него муки при снияеяии количества отходов шелушения.

Выявлены особенности влияния кинематических параметров вальцов с нарезной и микрошероховатой поверхностью на эффективность процесса измельчения круподунстовых продуктов размола ржи. Научно обоснованы принципы построения и параметры ведения размольного процесса сортового помола ржи.

Установлены требования к крупности муки с отдельных систем технологического процесса, обеспечивающие-улучшение качества муки односортного помола.

Показана целесообразность выработки нового сорта ржаной муки 80^-го выхода и разработаны требования к его качеству.

Практическая ценность шботы. Разработана на основе пржгаиэ-ния нового высокоэффективного оборудования усовершенствованная схема переработки ржи в сортовую муку, предусматривающая:

- в процессе подготовки зерна к помалу предварительное фракционирование зерна по плотности на концентраторе А1-ЕЗК и дифференцированную обработку полученных фракций в шелушильных машинах;

.- в размольно;« процессе рациональное сочетание вальцов с нарезной л микрошероховатой поверхностью по системам, технологические и кинематические параметры их работы;

- требования к крупности муки, получаемо! с отдельных систем технологического процесса.

Разработанные принципы построения технологической схемы включены в новув редакцию Правил организации и ведения технологического процесса на мельницах, данные диссертационной работы положены в основу разработки проекта ТУ на'новый сорт ржаной муки "особая". Проведена производственная проверка технологических приемов по совершенствованию схемы сортового помола ржи и выработки односортной рканой муки с выходом 60 %.

Апробация паботы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на конференциях молодых ученых и специалистов ЫШИЗ (г.Иосква, 1987,1566) и Ученом совете БНИИЗ (г.Москва, 1989).

Публикация результатов исследований-. Основные положения диссертации изложены в двух печатных работах.

Структура к объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, производственной проверки, выводов и предложений. Работа изложена на 181 страницах машинописного текста, содержащего 37 таблиц, 19 рисунков и 9 приложений. Список литературы включает 169 наименований, из которых 35 на иностранных языках.

' ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектом исследования послужили 6 проб раси, отобранных на комбинатах хлебопродуктов урожая 1986-1988гг., имеющих различные показатели качества. Натура исследованных проб колебалась от 724 до 751 г/л, зольность- от 1,72 до 1,92 %, стекловидность - от 13 до 34 %, масса 1000 зерен- от 26,2 до 41,3 г, содержание белка- от 10,0 до,12,2 %, клетчатки- от 1,96 до 3,2 %, число падения- от 79

цо 154с.

Технический анализ зерна проведен в соответствии с ГОСТ 1083064. Содержание балка в зерне определяли на приборе "Инфроматик 6100", клетчатки- ускоренным методом Уийкстрома на системе "Фибер-тек I", крахмала- поляриметрическим методом Эверса на приборе СУ-2 по ГОСТ 19845-76. Плотность зерна определяли в растворах с использованием поташ. Активность амилолитических ферментов зерна оценивали по числу падения на приборе Хагберга-Пертена.

Анализ проб муки проводился в соответствииис ГОСТ 9404-60. Удельную поверхность муки определяли на приборе ПСХ-4Лисло падения и атакуемость крахмала ¿-амилазой определяли на приборе Хагберга-Пертена. Амилолитическуго активность муки оценивали агиографическим методом Брабендера. Содержание белка в муке определяли стандартным методом Къельдаля с использованием автоматического прибора Кьель-Фосс Макроавтоматик 16210. Лабораторные выпечки хлеба проводили по методике выпечки ржаного хлеба из обдирной и обойной муки, разработанной во ВНИИЗе и ускоренным безопарным способом выпечки ржаного хлеба иа сеяной и обойной муки, разработанной во МТИППе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Совершенствование процесса подготовки ржи к помолу. Одной из особенностей ржи является ее способность к прорастанию. В результате повышается амилолитическая активность зерна, что приводит к снижению хлебопекарных свойств получаемой из него муки. Одним из приемов, позволяющих снижать амилолитическую активность зерна в процессе подготовки его к помолу, является шелушение. Рекомендуется при сортовых помолах ржи проводить его с отбором 3,5-5^ отходов шелушения. На практике, из-за ограничения базисного выхода отходов в зерноочистительном отделении, шелушение зерна при указанных режимах не производится.

Учитывая неоднородность зерна в товарных партиях по числу падения и различную плотность нормального и проросшего зерна,была поставлена задача выявления возможности фракционирования зерна по плотности с последующей дифференцированной обработкой полученных фракций в шелушильных машинах.

Исследования проведены на концентраторе А1-БЗК в производственных условиях на Минском кхп. Качество зерна полученных фракций представлено в таблице I.

Таблица I

Качество фракций зерна, получаемых на концентраторе

Показатели качества Зерно до концентратора Тяжелая фракция Легкая фракция

Натура, г/л 724 736 687

Зольность, % 1,78 1-.74 1,88

Масса 1000 зерен, г 41,3 43,0 36,0

Число падения, с 104 130 72

Стекловидность, % 34 39 20

Плотность, г/см3 1,140 1,246 1,003

Зерновая примесь, всего, % 5,12 2,74 11,04

в т.ч. битые 1,76 0,86 2,80

щуплые, проросшие 2,20 1,06 4,90

пшеница, ячмень 1,16 1,06 0,12

Проход через сито 2а-14x20 0,20 0,02 0,40

Сорная примесь, % 0,20 0,02 0,40

Обработка зерна" на концентраторе позволяет получить две фракции зерна ржи, существенно различающиеся по качеству. Так, например, натура зерна тяжелой и легкой фракций различается на 49 г/л, зольность- на 0,14$, масса 1000 зерен- на 7г, плотность- на 0,243 т/ар. Важно отметить, что полученные фракции на 62с отличаются по числу падения. Кроме того, обработка зерна на концентраторе позволяет дифференцировать распределение сорной и зерновой примесей по фракциям, что при их дальнейшей раздельной обработке позволит повысить эффективность очистки зерна.

При шелушении зерна легкой фракции, характеризуемой наличием проросшего зерна, интенсивное снижение зольности (с 1,68 до 1,75,1!) г повышение числа падения (с 72 до 109с) происходит при отборе [фодуктов шелушения в количестве до 4,5-5$ (рисЛ). Дальнейшее ше-туиенке зерна ведет к повреждению эндосперма, увеличению зольности и амилолитической активности получаемой из него муки (табл.2).

Рис. I Влияние режимов шелушения зерна ржи легкой фракции (количество снятых оболочек- Кс.о.) на его зольность (I) и число падения (2).

Таблица 2

Качество обдирной луки из зерна легкой фракции в зависимости от режимов шелушения

Режимы шелушения зерна ржи Показатели качества мухи

Зольность, % Число падения, с Максимум ами-лограмш, еам

Г. Без шелушения 1,54 105 ' 220

2. Снятие 2% оболочек 1,50 109 240

3. Снятие 4,8$ оболочек 1,42 130 280

4. Снятие 8% оболочек 1,44 122 270

Шелушение зерна тяжелой фракции следует проводить при режи-

мах, обеспечивающих эффективную обработку поверхности. При этом сутяларное количество отходов шелушения и очистки зерна от примесей в зерноочистительном отделении не должно превышать его расчет-

ного значения.

Для проверки эффективности цредяоженного способа подготовки ржи к помолу были проведены сравнительные помолы ее в обдирную муку при следующих вариантах подготовки зерна к помалу: I- без предварительного разделения зерна по плотности и без его шелушения, 2-без разделения зерна по плотности при его шелушении с отбором 1,8$ отходов шелушения (количество отходов шелушения установлено путем расчета выходов продукции, исходя из базисных норм), 3- с предварительным разделением по плотности и шелушением легкой- фракции с отбором 4,5% отходов шелушения, тяжелой- 1,2%, при этом средневзвешенное количество отходов шелушения составило 1,8%.

Данные о качестве полученной муки и выпеченного из нее хлеба приведены в табл.3.

Таблица 3

Качество муки и хлеба из зерна ржи с различной подготовкой к помолу

Вариант помола Качест! 30 МУКИ Качество хлеба

Зольность, % Удельная поверхность, СМ2/г Максимум амилограммы, еам Число падения, с а ч § 8 § 1 Пористость, % Качество мякиша

Общая дефор мация сжатия, ед. пр. Относительная плас-„, тичность,<® Относительная упругость, % В & 4 4

1 1,45 4360 280 128 455 71 48 64 36 1,82

2 1,42 4450 265 132 465 72 50 62 38 1,63

3 1,36 4480 325 144 480 74 48 55 45 1,18

Приведенные данные показывают, что применение предварительного фракционирования зерна и дифференцированного шелушения полученных фракций значительно улучшает технологические свойства зерна. Обдирная мука при помоле из такого зерна имеет меньшую на 0,06$ зольность, большее на 12с число падения. Выпеченный из нее хлеб характеризуется большим объемным выходом и лучшими структурно-ме-

саническими свойствами мякиша.

Сравнительной исследование эффективности размольного ггооцес-;а помола ржи пни использовании вальпов с нарезной и микрошерохо-атой поверхностью.

Известно,, что извлечение муки и ее качество существенно за-зисят от геометрической характеристики поверхности мелющих вальцов, к кинематических параметров и удельной нагрузки на вальцовую ли-1ию. Оптимальные значения указанных параметров для размольного провеса сортовых помолов ржи не определены. Опыт использования в по-галах ржи вальцов с микрошероховатой поверхностью отсутствует.

В качестве важнейших кинематических параметров мелющих валь-[ов были определены следующие: отношение окружных скоростей, отно-:ительная скорость и скорость быстровращающегося вальца. Вальцц с шкрошероховатой поверхностью применяли совместно с деташераыи. Есследования проведены при постоянных удельных нагрузках для ка-1взных вальцов- 200± 10 кг/см-сут., для микрошероховатых- 150± 10 г/см-сут.

Повышение отношения окружных скоростей (К) вальцов с нарезной оверхностыэ на всех уровнях относительной скорости (У,) ведет к овышению эффективности измельчения: увеличению извлечения муки и нижению удельного расхода электроэнергии, причем, наиболее интзн-ивно до значений К, равных 2,0-2,5 (рис.2). При этом зольность случаемой муки практически не изменяется (рис.3). Дальнейший ост К до 4,0 приводит к незначительному увеличению извлечения му-и при существенном возрастании ее зольности.

Повышение отношения скоростей вальцов с глжрошерсховатой пс-ерхностью с 1,1 до 1,2 при V, =1 м/с ведет к увеличению выхода му-и На 10$, снижению удельного расхода энергии на 0,5 Вт-ч/кг при рактически неизменной ее зольности. При дальнейшем повышении К о 2,0 резко снижается извлечение муки, возрастает ее зольность и цельный расход энергии на размол.

и.

%

ю 60

50 40

30 20

У.

втч кг

7,5 7.0 6,5 6,0 5,5

5,0 <1.5

3

1

1) ч ЛХ > 1

/Ту К / ^ < ■5

/ / Х-

1,2 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 К

. > V У 2 J И

г У] / ,< Г \

■V' у

1

к:

5

1,2 1,5 2,0 2,5 3.0 3,5 А,О К Рис.2 Еяяяние отношения окрунных скоростей вальцов (К) на

извлечение муки (И) и удельный расход электроэнергии (ЛО (1-1£= I м/с; 2-15= 2м/с; 3-15= 3 м/с) ——нарезные вальцы,-—микрошероховатые вальцы.

Рис. 3. Влияние отношения окружных скоростей мелющих вальцов с нарезной (а) к мжрошероховатой 16) поверхностей на зольность муки с I p.c. I-V.=Im/c; 2-К.=2мус; 3-U=3m/c.

При постоянном отношении охрукннх скоростей эффективность измельчения зависит от относительной скорости мелщих вальцов. Характер ее влияния для обоих видов' поверхности вальцов одинаков: с ростом относительной скорости увеличивается извлечение муки и снимется удельный расход на измельчение. Это можно объяснить тем, iTo с повышением относительной скорости растет скорость деформирования частиц и процесс измельчения происходит преимущественно в £азе упругих деформаций.

Изучение влияния окружной скорости быстроврашающегося вальца (W) на эффективность измельчения I p.c. показало, что лучшие показатели. измельчения: относительно высокое извлечение муки (5'i%) при наименьшем удельном расходе энергии на размол (5,0 Вт-ч/хг) и удовлетворительном качестве муки (зольность- 0,83$, число гнусная- 156с) при размоле на нарезных вальцах получены при Vfr = 5м/с (табл.4). При размоле на микроиероховатых вальцах лучшие показатели: извлечение муки 39$, зольность 0,67^, число падения 177с получены при 9 м/с.

Статистическая обработка результатов исследований на ЭВМ

Таблица 4

Влияние скорости быстровращавдегося вальца на технологические и энергетические характеристики измельчения для I p.c.

Скорость быстро вращающегося вальца, м/с Удельный расход энергии, Вт ч/кг Извлечение муки, % качество МУКИ

аодь- йость, % Сдельная поверхность, см2/г Число падения, с Атакуемость крахмала ¿-амилазой, с

Вальцы с нарезной поверхностью

3 5,2 51 0,82 . 4410 157 32

4 5,1 55 0,83 4430 157 31

5 5,0 58 0,83 4490 156 31

6 5,1 61 0,86 4500 152 30

7 5,2 63 0,87 4560 150 28

Вальцы с мякрошероховатой поверхностью

5 6,6 30 0,65 3840 179 .41

6 6,2 32 0,66 3860 .178 41

7 5,8 34 0,66 3880 177 40

8 5,3 36 0,67 3890 176 40

9 5,2 - 39 0,67 3900 177 40

10 5,2 39 0,70 •3900 175 39

II 5,3 40 0,73 3910 173 38

1 12 5,5 40 0,74 3930 170 38

"Искра" подтвердила вывод о тесной взаимосвязи кинематических параметров мелющих вальцов с показателями, характеризующими эффективность измельчения размольных систем.

Исследование влияния удельной нагрузки на вальцовую линию 1р.с. проводили для нарезных вальцов при К=2,5, ^¿=5 м/с, для микрошероховатых- при K=I,25 hV¡c=9 м/с.

Увеличение удельной нагрузки от 100 до 250 кг/см-сут. на вальцы с нарезной поверхностью привело х росту выхода муки с 38 до 59$, снижению удельного расхода энергии с 6,5 до 5,5 Вт-ч/кг, при практически неизменной зольности муки (0,79-0,82$) (рис.5). При повышении удельной нагрузки до 350 кг/см-сут. извлечение муки уменьшается до 49$, удельный расход энергии возрастает до 6,8

Вт-ч/кг,. зольность- до 0,90$, число падения снижается до 135 с.

И.%

л/. 60

в'.Ч

нг 55

!,0 50

1.0

40

М 55-

100 150 200 250 500

WO 150 ЮО 250 зоо 350 Л,

HlpHJfT

Рис.4. Влияние удельной нагрузки на вальцы с микрошероховатой (а) и нарезной (б) поверхностями на извлечение муки (I), зольность (2) и удельный расход энергии для I p.c.

При ¡измельчении на микрошероховатых вальцах увеличение удельной нагрузки со 100 до 150 кг/см сут. вызывает незначительное изменение выхода муки, ее зольности и удельного расхода энергии. Дальнейшее повышение нагрузки до 300 кг/см•сут приводит к снижению выхода муки на 6-7$, увеличению ее зольности на 0,09-0,10$ и сни-хегаго числа падения на Юс.

Аналогичные.исследования проведены для 2 и 3 размольных систем. la основании полученных данных были определены рациональные кине-«атические и технологические параметры работы размольных систем ¡ортового помола ржи.

В табл.5.приведены данные, характеризующие технологические ¡войства муки с первых 3-х размольных систем при применении нарез-1ых и микрошероховатых вальцов. Из приведенных данных следует, что ¡рименение вальцов с микрошероховатой поверхностью ведет к улучшено) технологических свойств муки: на 0,27$ снижается ее зольность, ia 18 с повышается число падения. .V'yxa характеризуется большей вы-(авненностью частиц по размерам, имеет высоту амилограммы, харак-•еризущую лучшие хлебопекарные свойства. Хлеб, выпеченный из му-;и, полученной на микрошероховатых вальцах отличается большими

Таблица 5

Технологические свойства муки с 1-3 размольных систем

Показатели качества

Вальцы с микрошероховатой поверхностью

Вальцы с нарезной поверхностью

о а е> о а>

5

¡3

Выход муки, % Зольность, %

Удельная поверхность, см2/г

Число падения, с

Атакуемость крахмала «с - амилазой, с

Максимум амшюграммы, еам

Средний размер частиц, мкм

Среднеквадратичное отклонение •размера частиц, мкм

24,4 24,5

1,08 1,30

4760 4830

172 154

39 30

530 650

120 115

±16.08 ±19,32

470 430

0,68 0,63

80 76

87 67

). 6Г 43

46 24

1,33 1,79

св хз

о и н

о <о

5 £

Объемный выход, мл Формоустойчивость, Н/Д Пористость, %

Структурно-механические свойства мякиша

I-

Общая деформация сжатия, ед.приб.

Упругость,дЦупр.ед.пр.

¿Ншг.

дйупр.

объемным выходом и пористостью, лучшими структурно-механическими свойствами мякиша.

Качество •ржаной муки б зависимости от ее крупности. Известно, что хлебопекарные свойства ржаной муки в значительной мере определяются соотношением в ней анатомических частей зерна, которое можно регулировать с помощью установки в рассевах ыучннх сит с различной величиной отверстий.

В табл.7 приведены данные о влиянии крупности муки на ее технологические свойства на головных (1др.с. и 1р.с.) и конечных (Идр.с. и Зр.с.) системах технологического процесса размола,ржи.

С увеличением крупности отбираемой муки растет ее выход, увеличивается зольность и снижается удельная поверхность. На послед-

Таблица 6

Качество муки и хлеба с отдельных систем технологического процесса в зависимости от крупности

Качество муки

Качество хлеба

качество мякиша"

I

о р<

ф

я м

о <я е р. я а> с

а

со &

1 о

о

Й и Я „

РчО Я ч

<о И а> о

Я >4 н

О Ч о Я

В Н (Ц

о

N ¡5

>4 И О

О VI

м

►ч

§

со

I

о

я ом

ЙЙ ® 3 р,

«41 ¡» И

ён

Ш О (

я|!

о р)

д

Ь" о о

нъ^ §

Л

а

ФОЛ

е л £-Вчо о Й о о а

ря«

г

Л

§ ¿й^ «КО

нйо Р» и

§ ,1др.с. 16,8 0,56 3560 495 500 60 32 62 38

1УДР.С. 2,9 1,02 4600 550 530 83 66 51 49

3 12,5 0,79 4290 460 515 80 68 56 44

м 5,1 1,37 4640 620 475 73 67 60 40

8.3« а. ® о й ~ а Зр.С. 11,3 0,64 3930 330 520 61 66 55 45

4,1 1.14 4400 385 540 83 72 53 47

§ 17,3 0,58 3520 490 525 82 42 59 41

ет ЕРдр.С. 4,0 1,54 4330 660 500 78 35 65 35

О 00 | 1р.О. 15,1 0,82 4190 505 575 85 58- 45 55

м м Зтэ.с. 6,4 1,67 4520 755 435 70 50 62 38

II аз« 1р.о. 0) О Я _ я х н Л).С. 13,4 0,68 3720 440 580 88 75 51 49

4,4 1.27 4300 335 470 79 54 55 45

8 1др.с. 18,1 0,61 3510 580 530 83 54 52 48

§ 1Удр.с. & 4,6 1,86 4190 720 440 75 24 68 32

о ся 18,7 0,84 3920 605 480 78 56 46 54

см * Зтз.с. 7,5 1,75 4490 840 415 69 47 64 36

шза зв.с. 18,0 0,72 3600 620 550 84 61 59 41

5.4 1.45 4180 260 420 72 35 61 39

§ 1др.с. 19,2 0,64 3480 665 520 81 48 54 46

3 идр.с. 5,4 2,18 3900 810 400 73 21 71 29

о ао с» ® - -г р. 1р. с. со * Зтз.с. 21,4 0,90 3840 770 460 76 54 53 47

7,8' 1,85 4450 900 .390 63 43 70 30

II § 1Р-С- Зп.с. 19,9 '0,72 3340 720 480 77 45 61 39

6.3 1.64 3790 220 390 68 20 68 32

них системах технологического процесса эти изменения более существенны. Ваяно отметить, что увеличение до определенного значения крупности частиц муки, отбираемой.с головных систем, улучшает ее хлебопекарные свойства, о чем свидетельствует величина максимума

амилограммы. Например, увеличение крупности муки с 1др.с. от 140 до 220 мкм приводит к увеличению максимума амилограммы от 485 до ' 580 еам. Для 1р. с. с нарезными вальцами увеличение размера частиц Wgsi от 140 до 180 мкм влечет рост высоты амилограммы от 460 до 505 еам, с микрошероховатыми вальцами - от 330 до 440 еам. Иное влияние крупности отмечено на последних системах. Дня 1Удр.с. с увеличением размера частиц муки от 140 до 280 мкм максимум амилограммы увеличивается от 550 до 810 еам, что свидетельствует о существенном ухудшении ее хлебопекарных свойств.

Выявлена особенность изменения максимума амилограммы с ростом крупности муки в зависимости от поверхности мелющих вальцов. Так, при применении на 3 размольной системе нарезных вальцов увеличение крупности отбираемой муки от 140 до 280 мкм сопровождается ростом максимума амилограммы от 620 до 900 еам, в то время, как при применении микрошероховатых вальцов - его снижением от 385 до 220еам. Значительное различие высоты амилограммы при использовании нарезных и микрошероховатых вальцов позволяет сделать важный практический вывод о возможности управления хлебопекарными свчйствами муки не только изменением ее крупности, но и сочетанием на размольных системах нарезных и микрошероховатых вальцов.

Результаты косвенной оценки хлебопекарных свойств муки в зависимости от ее крупности подтверждают данные пробных выпечек хлеба.

В результате проведенных комплексных исследований установлены рациональные размеры сит для отбора муки по всем системам технологического процесса.

В табл.7 приведены результаты сравнительных помолов ржи в обдирную муку по Правилам организации и ведения технологического процесса на мельницах (вариант 3), с применением предложенного принципа формирования муки по крупности с каждой системы (вариант

[) и с использованием на I и 2 размольных системах вальцов с микрошероховатой поверхностью (вариант 2).

Таблица 7

Технологические свойства ржаной муки в зависимости от ее формирова-1Ш по крупности с каждой системы технологического процесса

Вапи-шт

юмола

Качество муки

¡Золь-ность,

Удельная поверхность,

сь

■//г

1/аксимум

амило-

граммы,

еам

Объемный выход,

мл

Качество хлеба

Порис- Общая де- Относи-

тость, формация тельная

сжатия, упру-

гость ,

° . ед.пр. %

«Нил.

*Нуп.

1 1,21 42Б0 495 465 76 50 39 1,56

2 1,15 4300 525 475 78 57 40 1,46

3 1,40 4200 440 430 71 44 36 1,75

Приведенные данные показывают, что мука лучшего технологи-¡еского достоинства получена в помоле й 2.

Качество ржаной муки в зависимости от ее выхода. Выход муки 1ри помолах ржи тесно связан с ее хлебопекарными свойствами, что зпределяется изменением соотношения отдельных анатомических частей верна ржи, направляемых в процессе размола в муку.

Данные о качестве ржаной муки в зависимости от ее выхода при-зедены в табл.8. С увеличением выхода муки растут ее зольность, удержание белка и клетчатки, снижается содержание крахмала.

Таблица 8

Качество ржаной муки в зависимости от ее выхода

Выход !уки, % Зольность, % Удельная поверхность, см2/г Крахмал, /о Белок, Ух5,6 % Клетчатка, % Число падения, с !.5аксимум амилограммы, еам

10 0,55 3760 86,8 4,51 0,30 153 475

30 0,60 4000 85,0 4,92 0,37 166 490

45 0,69 4250 82,2 5,75 0,51 168 505

63 0,75 4660 79,0 6,53 0,62 172 575

75 0,94 4750 70,5 7,10 0,72 178 600

80 1,05 4790 69,0 7,29 0,79 172 570

87 1,22 4820 66,7 7,82' 0,89 161 505

90 1,31 4890 64,0 8,05 0,94 157 490

Проведение лабораторных выпечек хлеба показало (табл.9), что при отборе муки до 45$ выпекаемый из нее хлеб имеет практически одинаковые показатели качества: объемный выход 520-530 мл, пористость 83-54$,близкие структурно-механические свойства мякиша. Внешний вид хлеба характеризуется бледной коркой, слабо выражен вкус и аромат ржаного хлеба.

Таблица 9

Качество хлеба из ржаной муки различного выхода

Выход муки, $ Объемный выход хлеба, №1 Пористость, % Обшая деформация сжатия, ед.шз. Качество мякиша

Относительная пластичность , % Относительная 'упругость, дНпл. аНупр

10 520 83 73 52 48 1,08

30 520 84 82 53 47 1,16

45 530 84 85 53 47 1,13

63 550 85 88 51 49 1,05

75 500 79 60 55 45 1,22

80 500 • 80 67 54 46 1,16

87 475 73 44 57 43 1,93

90 470 72 39 59 41 2,00

Хлебопекарные свойства муки с увеличением ее выхода' улучшаются, достигая лучших значении при отборе муки 63 %. Дальнейшее увеличение выхода муки ведет к уменьшению объемного, выхода выпекаемого из нее хлеба, его пористости и ухудшению структурно-механических свойств мякиша, наиболее значительным при отборе муки свыше 60 %.

Хлеб из муки с выходом 80$, по сравнении с хлебом из муки 63$-го выхода, обличается несколько меньшим объемным выходом и пористостью, но лучшим внешним видом, ярко выраженным вкусом и аро-' матом ржаного хлеба, медленным его черствением. Это дает возможность рекомендовать выработку односортной ржаной муки с выходом 80$ и зольностью до 1,10$ для производства как специальных сортов

¡леба из- чисто ржаной муки, так и смешанных ржано-пшеничных. На >сновании результатов исследований разработаны проект ТУ на муку >жаную хлебопекарную "особую" с выходом не менее 80$ и зольностью ге более 1,10$ и примерные схемы технологических процессов подготовки ржи к сортовому помалу и сортового 80$-го помола ржи для му-:омольного завода производительностью 150 т/сут. (рис. 5 и 6).

Производственная проверка рекомендаций по совершенствованию технологической схемы сортового помола таси.

Производствёйная проверка технологических приемов по совершен-¡твованию схемы сортового помола ржи и возможности получения ново- . 'о сорта муки с выходом 80$ и показателями качества согласно раз->аботанному проекту ТУ была .проведена на Минском кхп. Мероприятия га совершенствованию технологической схемы включали:

- установку на I и 2 размольных системах вальцов с микрошеро-:оватой поверхностью с рекомендуемыми кинематическими параметрами

[ удельными нагрузками в комплексе с деташерами А1-НДГ;

- установку в соответствии с разработанными рекомендациями [учных сит по системам.

Эффективность проведения указанных мероприятий оценивали по ;анным снятых количественно-качественных балансов муки. Данные ба-ансов муки показали, что при практически одинаковом общем выходе уки (81,2 и 81,0$) получено снижение ее средневзвешенной зольнос-и на 0,06$. При этом была получена мука по качеству, соответству-цая требованиям разработанных ТУ "В/?ука ржаная хлебопекарная осо-ая". Снижение средневзвешенной зольности муки при 2-х сортном после позволило увеличить выход сеяной муки на 4,8$ при сохранении ачества сеяной и обдирной муки. Это позволит доя мукомольного за-ода производительностью 280 т/сут. получить годовой экономичес-ий эффект около 187 тыс.руб.

Рис.5 Рекомендуемая технологическая схема подготовки ржи к сортовому помолу

l/cp.c.

А1-£ВГ- AJI

¡4-0.55

b-SOnH

¿<-¿9/14

U-0.5Í

té-X/VOnA

Ь-ЩЧбПА

¡i-iOH*

Ь-460

b-SS/WA

«•it/uoa»

Ai-0,60

MIMA

Ч-ЩЧЪПА

Ш1НПА

Рис.6 Рекомендуемая схема технологического процесса сортового 80%-то помола ржи для мукомольного завода производительностью 150 т/сут.

К. 1/п Техническая юрапе/шстика

1. Ялина мелющей Juhuu ¿раны* систем, tu 700

1 — „ —размольных систем, tH 700

Í — . — всего, LH аоо

к Отношение (¡лины мелющей линии драны* систем A päitlOJlMbl/i, 4.0

$ «огрузло на icn Олины нелюшеи MHUU Jóp.C., кг 500

6. нагрщ/ка.на -leu опины Общей ¿амцебои' линии, «Г MAI i07

г просеивающая поьсргность 0ранш систем, 34,0

s — ——разнолшьц систем, Hl IV5

9. _ ,._ контроля муни, ti' ms

<0. _ .. — -бсего, ril 76.S

V кг K'cyT mí

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании проведенных лабораторных исследований и производственных испытаний могут быть сформулированы следующие выводы:

1. Разработаны технологические приемы совершенствования сортовых помолов ржи, позволяющие улучшить технологические достоинства рнаной муки.

2. Разработан технологический процесс подготовки зерна рки к сортовому помолу, предусматривающий фракционирование зерна по плотности и последующее шелушение полученных фракций при дифференцированных режимах, обеспечивающий существенное улучшение технологических свойств зерна и получаемой из него муки при снижении количества отходов шелушения.

3. Проведено сравнительное исследование эффективности применения вальцов с нарезной и микрошероховатой поверхностью в размольном процессе. Определены рациональные кинематические параметры нарезных и микрошероховатых вальцов на размольных системах. Установлено, что для нарезных вальцов лучшие результаты процесса измельчения на I размольной системе получаются при отношении окружных скоростей мелющих вальцов (К) равном 2,5 и скорости быстро-вращакщегося вальца (Уй") равной 5 м/с, для микрошероховатых вальцов - при К=1,25 и V*? = 9 м/с.

4. Определены рациональные удельные нагрузки по системам размольного процесса, составляющие на I и 2 размольных системах для нарезных вальцов 200-250 кг/см-сут., для микрошероховатых - 100150 кг/см-сут., на 3 и 4 размольных системах - 100-150 кг/см-сут.

5. Установлено, что применение микрошероховатых вальцов в размольном процессе сортового помола ржи улучшает технологические достоинства муки.

6. Разработана"технологическая схема размольного процесса,

[редусматривающая рациональное сочетание вальцов с нарезной и мик-¡ошероховатой поверхностью.

7. Изучено влияние крупности муки на ее качество по всем сис-■емам технологического процесса, а в размольном процессе при ис-юльзовании нарезных и микрошероховатых вальцов. Определены рациональные размеры отверстий сит для отбора муки по всем системам ■ехнологического процесса, позволяющие существенно улучшить ее ка-ество.

8. На основании полученных данных о влиянии выхода муки на ее ехнологические свойства разработан проект 1У на новый сорт ржаной уки "особая" с выходом не менее 80$ и зольностью не более 1,10 %.

9. Результаты внедрения рекомендаций по совершенствованию ехнологической схемы 2-х сортного 80$-го помола ржи на Минском хп подтвердили возможность выработки нового сорта муки и позволи-и повысить выход сеяной муки на 4,8 % при снижении средневзвешен-ой зольности всей муки на 0,06 %. Годовой экономический эффект

ля мукомольного завода производительностью 280 т/сут. составит коло 187 тыс.руб.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОМШШЕННОСТИ

1. -С целью улучшения качества ржаной муки в процессе подго-овки зерна к помолу рекомендуется перед шелушением проводить его редварительное фракционирование по плотности на концентраторе 1-БЗК. Полученную легкую фракцию необходимо шелушить при режимах

отбором 4,5-5 % отходов шелушения, а тяжелую- при режимах, обес-ечивающих эффективную обработку поверхности, и при этом суммарное оличество отходов в зерноочистительном отделении не должно превы-ать его расчетного значения.

2. Размольный процесс сортового помола ржи должен включать не енее 4 систем. На первых двух системах рекомендуется применять

вальцы с микрошероховатой поверхностью в комплексе с деташерамн, на последующих - с нарезной при следующих кинематических параметрах: для I и 2 размольных систем отношение окружных скоростей мелющих вальцов К=1,25, скорость быстровращающегося вальца Тб"=9 м/с, для 3 и 4 размольных систем - К=2,5, 1&=4 м/с.

3. Рекомендуется удельные нагрузки по системам размольного процесса поддерживать на уровне 100-150 кг/см*сут.

4. С целью снижения зольности и улучшения хлебопекарных свойств крупность частиц муки, получаемой на первых системах технологического процесса, должна находиться в диапазоне от 160 до 220 мкм, на последних - от 140 до 160 мкм. При этом на первых системах драного процесса размер отверстий сиг должен быть на 60-60 мкм больше, по сравнению с первыми размольными системами.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Трофименко Г.В., Талалаев A.C., Мосолова Н.М. Качество и хлебопекарные свойства ржаной муки с отдельных систем технологического процесса в зависимости от ее крупности.- М., Деп. в ЦНИИТЭИ :.1инхлебопродуктов СССР, 1988, J5 961-хб., 7с.

2. Трофименко Г.В., Талалаев A.C., Мосолова Н.М. Качество и хлебопекарные свойства ржаной муки в зависимости от ее выхода.-В кн.:БНИИЗ. Труды., М., 1989, вып.112, с.45-47.

Л - 30I8I от 25Д-89г. Заказ 296 Тира* 100 Формат 60x84/16 - 1,5 п.л. - 1,56 уч.-изд.д. Механизированное ннохительно.а производство ВНИКИШа