Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВЫРАБОТКИ КРУПЯНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗ ЗЕРНА ТРИТИКАЛЕ

Изобретение относится к области пищевой промышленности в части выработки крупы из тритикале.

Тритикале - это новый вид хлебных злаков, полученный скрещиванием пшеницы и ржи. По содержанию белка этот гибрид превосходит своих родителей и обладает большей биологической ценностью, чем пшеница. В то же время тритикале хорошо приспосабливается к различным типам почвы, устойчиво ко многим болезням, свойственным хлебам, высокоурожайно [1].

Тритикале используют в основном на корм сельскохозяйственным животным в виде зерновой массы либо комбикормов на основе зерна тритикале. Есть информация об использовании зерна тритикале в хлебопечении, кондитерском, бродильном производстве [2].

Тритикале более крупное и несколько более хрупкое зерно, чем пшеница и рожь и, в то же время обладает высокой выравненностью. Выравненность тритикале по ширине зерновки составляет 95%…99% [3].

Анатомическое строение зерновки тритикале имеет свои особенности, состоящие в неплотном прилегании плодовой оболочки к семенной, которая имеет очень тонкую, почти невидимую, толщину, около 5 мкм [4].

На выработку крупы зерно тритикале не используют. Однако исследования показывают, что переработка тритикале в крупу возможна, эффективна и дает полноценный продукт питания.

Традиционные способы выработки крупы из зерна крупяных культур включают два основных этапа: очистку зерна от специфических примесей и собственно переработку очищенного зерна в крупу. Ряд культур перед переработкой подвергают гидротермической обработке, фракционируют по крупности.

Известен традиционный способ выработки перловой крупы из ячменя [5], включающий очистку зерна от примесей, деление массы зерна на две фракции крупности с раздельной очисткой их на ситовых и триерных поверхностях и отбором мелкого ячменя, пропаривание зерна с последующим высушиванием; четырехкратное шелушение, трехкратное шлифование и трехкратное полирование с промежуточным просеиванием и провеиванием получаемых продуктов и сортирование перловой крупы на пять номеров крупности. Такая интенсивная обработка поверхности зерновки обусловлена, с одной стороны, особыми требованиями к состоянию поверхности крупы «хорошо отшлифованной», что определено самим названием крупы Perlgrounpen, перл, вид молочного бисера, а с другой стороны, анатомическим строением зерновки ячменя с толстыми, грубыми оболочками, плотно сросшимися с эндоспермом интенсивной белизны. Недошлифованная крупа называется пенсаком, это полуфабрикат. В результате нормативной обработки ячменя получается перловая крупа с выходом 45%.

Такая интенсивная обработка, 10-кратные шелушильно-шлифовально-полировальные операции увлажненного паром зерна, чрезмерна для хрупкой зерновки тритикале [4].

Известен традиционный способ выработки крупы из зерна пшеницы [5], включающий пофракционную очистку зерна от примесей, увлажнение его теплой водой до 14,5-15,0%, отволаживание в течение 2 часов, двукратное шелушение, трехкратное шлифование и трехкратное полирование в обоечных и шелушильно-шлифовальных машинах с промежуточным ситовым и воздушным сепарированием продуктов переработки и сортирование по крупности на пять номеров. Пшеничную крупу вырабатывают из твердых сортов пшеницы Durum с плотно прилегающими к эндосперму оболочками. Для этой культуры достаточно 8-кратной обработки в шелушильно-шлифовально-полировальных машинах, обеспечивающих нормативный выход полированной пшеничной крупы 63%.

Но и этот способ нецелесообразен для переработки тритикале в крупу. Неоправданно интенсивная обработка зерна будет излишне травмировать и измельчать ядро.

Известен способ производства крупы из зерна тритикале (типа перловая) по патенту №2537528 [6], включающий очистку зерна от посторонних примесей, увлажнение, отволаживание, разделение на крупную и мелкую фракции, пофракционное двукратное шелушение и шлифование с получением целой крупы. В результате выход целой крупы получается 65% и 9% дробленой крупы.

Этот способ производства крупы из зерна тритикале принят за аналог. Рассмотрим его недостатки.

Способ рассчитан на переработку неоднородного по выравненности зерна. Наши исследования показывают, что выравненность зерна тритикале по ширине составляет в среднем 95% [3], поэтому пофракционная переработки тритикале вызовет излишние материальные и энергетические затраты.

Особенности анатомического строения тритикале и ее структурно-прочностные характеристики [4] свидетельствуют о неплотном прилегании поверхностных слоев к эндосперму и между собой, их малой толщине и о хрупкости зерновки и оболочек, что позволяет значительно снизить интенсивность обработки поверхности зерновок этой культуры в сравнении с традиционными культурами, ячменем и пшеницей.

Гидротермическая обработка очищенного зерна перед шелушением несколько увеличивает выход целой крупы, но при этом нарушается непрерывность процесса остановкой его на два часа отволаживания и возрастает себестоимость производства. Кроме того, крупа, выработанная с применением гидротермии, требует подсушивания ее в конце процесса до нормативных 14%.

Этот способ по протяженности процесса тяготеет к развитому мукомольному производству. Применение технологического и транспортного оборудования на операциях фракционирования по крупности и гидротермической обработки зерна повышает материалоемкость и, особенно, энергоемкость процесса.

Недостатки, изложенные выше, учтены в предлагаемом способе. Целью предлагаемого изобретения является получение тритикалиевой крупы в условиях крупяного производства по технологии, учитывающей анатомические и технологические особенностей зерна и обеспечивающей высокие потребительские достоинства продукта при низкой его себестоимости.

Поставленная задача решается следующим образом (см. рис. 1). Предварительно очищенное зерно подвергают двух-трехкратному последовательному шлифованию в шлифовальных машинах вертикального типа, образовавшуюся мучку отделяют воздушным сепарированием. Из шлифованного продукта извлекают дробленое ядро посредством триера-куколеотборника. Образовавшийся поток целой крупы направляют на полирование и микронизацию, а извлеченное дробленое ядро шлифуют в устройстве со сдвоенной ситовой обечайкой, которое выводит отдельно получающиеся при шлифовании муку и шлифованное дробленое ядро, которое, в свою очередь, разделяют в просеивателе на мелкую шлифованную крупу и крупу типа манки.

Для промышленной реализации этой схемы можно рекомендовать следующее технологическое оборудование. Очищенное от примесей по традиционной схеме зерно тритикале подают через магнитный контроль на двух-трехкратное шлифование в шелушильно-шлифовальных машинах вертикального типа 1 (например, ЗШН с зернистостью абразива №125 на первом проходе и №100 на втором и, при необходимости, третьем проходах). Продукт шлифования освобождается от мучки в воздушном сепараторе 2 (например, дуоаспираторе А1-БДЗ, скорость воздуха 6 м/с, нагрузка 50-65 кг/(ч.см), и поступает в триер-куколеотборник 3 (например, А9-УТ2К-6 с диаметром ячеек 5 мм) для отбора дробленого ядра. Длинная фракция формирует поток целой крупы, которая освобождается от налипшей мучки в полировальной машине 4 (например, У12-БРП-3), проходит через микронизатор 5 для улучшения вкуса и сокращения времени варки крупы.

Поток дробленого ядра поступает на дополнительную обработку в шлифовальное устройство со сдвоенным ситом, предназначенное для аккуратного шлифования мелкого зерна и/или продуктов его дробления 6, для улучшения товарного вида крупы, придания дробленым ядрам гладкой поверхности, округлой формы и выравненности. Продукт шлифования разделяется в просеивателе 7 (например, РК-2) на крупу мелкую шлифованную (сходом сита ∅ 1,5 мм) и на крупу типа манки (проходом ∅ 1,5 мм - сходом ≠≠ 063). Проход ≠≠ 063 - это мука, объединяемая с мукой, полученной проходом двойной ситовой обечайки шелушителя, и с мукой с полировальной машины. Все конечные продукты перед выбоем проходят магнитный контроль 8.

Выход продуктов, получаемых при переработке тритикале в крупу по предлагаемому способу, представлены в таблице.

Отмеченные выше особенности анатомического строения зерновки тритикале, а именно неплотное прилегание плодовой и семенной оболочек и тонкость семенной оболочки позволяют снизить интенсивность обработки поверхности крупы из тритикале при достаточной степени очистки поверхности крупинок от оболочек и при общем выходе крупы 70-75%.

Рассмотрим, как в предлагаемом способе устраняются недостатки, отмеченные в прототипе.

1. Фракционирование зерна по крупности перед переработкой не предусмотрено с учетом высокой выравненности тритикале [1, 3].

2. Исключена операция шелушения зерна с учетом особенностей анатомического строения тритикале и ее структурно-прочностных характеристик [4].

3. Не использована операция увлажнения зерна перед переработкой как энергоемкая и нарушающая непрерывность процесса.

Кроме того, к преимуществам предлагаемого способа, характеризующим его новизну, следует отнести следующие особенности:

1. Увеличение четкости разделения продуктов шлифования по крупности за счет сепарирования их по длине в триере, обеспечивающем высокую чистоту короткой фракции, дробленого ядра;

2. Применение эффективного устройства для шлифования мелкого зерна и/или продуктов его дробления со сдвоенным ситом, обеспечивающего высокую выравненность дробленой крупы при отличном товарном виде ее;

3. Микронизация целой тритикалиевой крупы, прошедшей полирование, для сокращения времени ее варки и придания ей приятного аромата.

Предлагаемая технология позволяет вырабатывать тритикалиевую крупу в условиях крупяного производства. Все необходимое технологическое оборудование традиционно в крупяном производстве и выпускается серийно за исключением устройства для шлифования мелкого зерна и/или продуктов его дробления со сдвоенной ситовой обечайкой по патенту №2434680 [7], еще неосвоенного в производстве.

Оценка кулинарных и потребительских достоинств крупы по предлагаемому способу показала: время варки крупы из тритикале: целой 30 мин, дробленой 8 мин, манки 5 мин, целой микронизированной 16 мин; консистенция гарнира из целой крупы разбористая, из мелкой и из манки вязкая; внешний вид и вкус каш приятный, гарнир из микронизированной целой крупы приобретает оттенок цвета беж и аппетитный аромат.

Источники информации

1. «Новая зерновая культура - тритикале и технологические свойства ее зерна». Козьмина Н.П. и др. ЦНИИТЭИ Минзага СССР, обзорная информация «Мукомольно-крупяная промышленность», М., 1976, 41 с.

2. «Технологические свойства зерна тритикале». Максимчук Б.М. и др. ЦНИИТЭИ Минзага СССР, обзорная информация, Мукомольно-крупяная промышленность. М. 1980, 39 с.

3. «Оценка качества зерна тритикале». Мелешкина Е.П., Панкратьева И.А., Политуха О.В., Чиркова Л.В., Жильцова Н.С. Хлебопродукты, 2015, №2 с. 48-49.

4. «Тритикале - новая зерновая культура, созданная человеком» под ред. Ю.Л. Гужова, перевод с англ. М.Б. Евгеньева. М., «Колос», 1978, 285 с.

5. «Правила организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях» ВНПО «Зернопродукт», ВНИИЗ, М., 1991, 2 ч. 177 с.

6. «Способ производства крупы из зерна тритикале (типа перловая)» патент РФ №2013145231 от 09.10.2013, Смирнов C.O., Урубков С.А.

7. «Устройство для шлифования мелкого зерна и/или продуктов его дробления», патент РФ №2434680 от 08.06.2010. Сокол Е.Н., Политуха О.В., Чиркова Л.В., Давыдова И.А.