Календарь статей
«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930 
Архив статей
Ноябрь 2017 (2)
Октябрь 2017 (11)
Сентябрь 2017 (6)
Август 2017 (5)
Июль 2017 (4)
Июнь 2017 (8)


Яндекс.Метрика

Новая технология повышения выходов муки на мельзаводах

В.В. Петриченко, канд. техн. наук, генеральный директор,
Ю.А. Вершкова
, канд. техн. наук, руководитель ИЛЦ, ООО «Грейн Ингредиент»,
официального дистрибьютора концерна DSM в России

М.Г. Иванов, Воронежский государственный университет
инженерных технологий


С момента создания промышленного мукомолья специалисты отрасли активно ищут различные способы повышения эффективности переработки зерна. Технологию переработки совершенствуют в основном за счёт улучшения конструкций основного оборудования и удлинения технологической цепочки переработки зерна. Вместе с тем, приоритетным фактором при помоле зерна остаются его мукомольные свойства.

Мукомольные свойства зерна пшеницы оценивают по следующим показателям качества: натуре; массе 1000 зёрен; крупности, выравненности, форме и размерам зерна; стекловидности и зольности. Натура характеризует степень выполненности эндосперма пшеницы: чем выше натура, тем больше выход муки. При размоле крупного зерна с большей массой 1000 зёрен можно увеличить выход готового продукта, так как крупное зерно содержит больше эндосперма и меньше оболочек. Кроме формы, на размол влияет бороздка зерна, при этом зерно пшеницы с узкой, неглубокой и короткой бороздкой размалывается легче.

Наличие в зерновой массе щуплых зёрен, отличающихся размерами, точно так же, как и наличие большого количества мелкого зерна, снижает выход муки [1].

Хорошие мукомольные свойства пшеницы свидетельствуют о возможном получении высоких выходов муки при минимальных затратах. Однако в настоящее время мукомольным предприятиям достаточно трудно регулярно закупать высоко качественную пшеницу в связи с её дефицитом и высокой стоимостью на рынке.

Так что же делать мукомольным предприятиям при наличии пшеницы со средними или низкими мукомольными свойствами? Как повысить общий выход и увеличить выход муки высоких сортов из помольной партии с большой долей мелкого, щуплого и битого зерна?

Специалисты компании «Грейн Ингредиент» обратили внимание на гидротермическую обработку (ГТО) зерна и нашли эффективное и простое решение улучшения мукомольных свойств зерна на данной стадии подготовки зерна к помолу.

Новая технология повышения выходов муки на мельзаводах


Это принципиально отличный от известных способов метод повышения эффективности ГТО зерна перед помолом в целях повышения выхода муки за счёт расслабления биологических связей алейронового и субалейронового слоёв с эндоспермом с помощью запатентованной композиции ферментов EnzoWay 5.02.

При сортовом помоле алейроновый слой зерновки необходимо отделить от внутренней её части эндосперма. На качество помола существенно влияют состояние и природная конфигурация клеток алейронового и субалейронового слоёв (см. рисунок), а также граница между ними. Если клетки алейронового слоя распределены по толщине неравномерно и в некоторых местах внедряются в структуру субалейронового слоя в силу природных факторов (например, из - за недостатка влаги при созревании), то у такого зерна будет низкая вымалываемость [2].

Приоритетной тенденцией современных исследований в этой области является подбор параметров отволаживания (продолжительности, температуры, влажности) в сочетании с промежуточными стадиями энергетических воздействий в целях достижения таких структурно-механических свойств зерна, при которых обеспечиваются минимальные потери его ценных составляющих при последующем размоле с сохранением высокого качества продуктов помола. Важно отметить, что при соблюдении условий низкой зольности (высокой белизны) продуктов помола с оболочками зерна теряется наиболее ценный, с биологической точки зрения, алейроновый слой (его содержание в зерновке колеблется в пределах 6-13%), обогащённый фенольными кислотами, антоцианами, ответственными за его антиоксидантные свойства, микроэлементами, каротиноидами, витаминами группы В, токоферолами [4, 5]. Однако предлагаемые способы интенсификации кондиционирования зерна (вакуумное, обработка насыщенным паром, воздействие ИК - или СВЧ- излучением, ультразвуком) не нашли широкого применения на мельницах из-за высокой энергоёмкости, сложности ведения технологического процесса и высокой стоимости эксплуатируемого оборудования.

Новая технология повышения выходов муки на мельзаводах


Метод, разработанный специалистами ООО «Грейн Ингредиент», интересен тем, что при ГТО зерно обрабатывается ферментами в рамках действующих на мельницах технологических схем с использованием стандартных ёмкостей и дозаторов без дополнительных капиталовложений. Для интенсификации кондиционирования предположенным методом увлажнение и отволаживание (одно - или двухэтапное) зерна пшеницы можно проводить любым из существующих на мукомольных заводах способом, в зависимости от комплектации оборудования.

Под воздействием композиции ферментов EnzoWay 5.02 при отволаживании зерна ослабляются связи эндосперма и алейронового слоя зерна, при кондиционировании повышается проницаемость зерна для влаги, быстрее разрыхляется структура эндосперма, и зерно приобретает свойства упругопластичного или даже пластичного тела, что приводит к оптимизации его технологических свойств и к сокращению продолжительности кондиционирования. В результате помола подготовленного таким образом зерна повышается общий выход муки при одновременном увеличении выхода высоких сортов, повышается её биологическая ценность, возрастает количество клейковины за счёт попадания в продукт помола периферийных частей эндосперма и улучшается её качество. Кроме того, ферментативный гидролиз оболочек зерна позволяет снизить количество тяжёлых металлов в продуктах помола, вследствие десорбции ионов металлов, связанных с некрахмальными полисахаридами, при солюбилизации структур оболочек [3].

Инновационная технология обработки зерна перед помолом была апробирована ООО «Грейн Ингредиент» совместно с Бутурлиновским механико-технологическим колледжем, который располагает материально технической базой и высококвалифицированными специалистами. Апробация проведена в 3 этапа.

Первый этап - экспериментальные помолы зерна на лабораторной мельнице «Нагема». Лабораторные образцы пшеницы увлажняли до содержания влаги 16,5%. Композицию ферментов EnzoWay 5.02 растворяли в воде и вводили на этапе ГТО. Продолжительность отволаживания составила 12 и 18 ч. При помоле трёх образцов пшеницы, обработанной вышеуказанным методом, были достигнуты следующие результаты общего выхода готовой продукции: 73,5, 79 и 82%, в зависимости от концентрации ферментов. Для сравнения: на лабораторной мельнице «Нагема» общий выход контрольного образца (без обработки ферментами) составил 60,3%.

Второй этап - промышленные помолы на предприятии в Воронежской области на мельнице МВС - 50 производства ОАО «Мельинвест». Продолжительность отволаживания зерна каждой партии после увлажнения составляла 10 ч. При визуальном осмотре каждой партии было отмечено, что зёрна, увлажнённые с добавлением ферментов, оказались на тон светлее, чем зёрна, увлажнённые без внесения ферментов. Кроме того, оболочка зерна экспериментальной партии стала более рыхлой и сморщенной. Через 30 мин работы мельницы проводили первые анализы по определению белизны и качества муки по потокам. С учётом полученных результатов было решено перебросить ещё 2 потока в муку высшего сорта. В результате из 11 потоков, предназначенных для формирования высших сортов муки, 8 были постоянными, т.е. за весь период размола не менялись, вместо 6 потоков при обычном размоле зерна без добавления ферментов. Отруби экспериментальной партии зерна были более чистыми, светлыми и крупными, чем отруби контрольного образца. Общий выход муки контрольного образца составил 75,5%, а экспериментального помола пшеницы, обработанной ферментами, -77,24%.

Третий этап - промышленные помолы в Челябинской области на мукомольном предприятии по переработке зерна мощностью 500 т/сут. Эксперимент на данном предприятии был интересен тем, что в силу дефицита качественного зерна, помольная партия состояла в основ ном из средней и низкой по качеству краснозёрной пшеницы казахстанского происхождения с большой долей мелкого, щуплого и низконатурного зерна. Основной проблемой переработки такого зерна был низкий выход (45-50%) муки высшего сорта.

Введение ферментного комплекса на стадии второго увлажнения с последующим отволаживанием в течение 6-8 ч позволило увеличить выход муки высшего сорта до 62% при сохранении всех показателей её качества. Удорожание помола от введения ферментного комплекса на стадии ГТО не превысило 150 руб./т зерна, что полностью окупилось за счёт значительного увеличения выхода муки высшего сорта.

В результате лабораторных выпечек из муки, полученной при переработке зерна, прошедшего ГТО с использованием композиции ферментов EnzoWay 5.02, значительно увеличились объёмный выход (более 20%) и упругая деформация хлеба, улучшилась его формоустойчивость. Более развитой и равномерной оказалась структура пористости мякиша, который стал более светлым, а хлеб значительно дольше сохранял свежесть.

Таким образом, в результате применения запатентованного метода обработки зерна перед помолом повысилось качество гидратации зерна и увеличился выход муки с одновременным улучшением хлебопекарных свойств и повышением её биологической ценности.

Компания «Грейн Ингредиент» выражает благодарность всем участникам данного уникального проекта, особенно руководству и ведущим специалистам Российского Союза мукомольных и крупяных предприятий за поддержку инновационных идей и ценные советы. Мы очень признательны всему преподавательскому составу Бутурлиновского механико-технологического колледжа, особенно его директору A.В. Крячко, за активное участие в апробации новой технологии повышения мукомольных свойств зерна.