О классификации локальных разрушений в ядре риса Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

664.782.012.1

О КЛАССИФИКАЦИИ ЛОКАЛЬНЫХ РАЗРУШЕНИЙ

В ЯДРЕ РИСА

О.Н. ЧЕБОТАРЕВ

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

Локальные разрушения эндосперма, или тре-шинообразование — специфическое свойство риса-зерна. Зерна с трещинами — это потенциально опасные структуры, которые могут образовывать дробленые продукты в процессе технологии крупы. Учитывая, что целая крупа в два и более раза дороже дробленой, трещинообразование — процесс нежелательный. Единообразной классификации локальных разрушений нет, что существенно влияет на правильность взаиморасчетов между поставщиками и потребителями риса. Характер локальных разрушений разнообразен, и это затрудняет использование данного показателя в технологических и экономических расчетах. Об этом косвенно свидетельствуют различные значения выхода дробленого ядра на единицу содержания трещиноватых зерен [1, 2, 3, 4, 5].

При оценке характера локальных разрушений определяли относительное содержание трещиноватых зерен, содержание зерен с различным количеством трещин, их расположение относительно сторон и анатомических частей зерна, угол наклона трещины к продольной оси зерна, глубину разрушения в долях единицы поперечного сечения зерна или площадь разрушения и ширину трещины в месте выхода ее на поверхность ядра. В опытах использовали принятые в отрасли методы и приборы, а также диафаноскопы с цилиндрической линзой [6]. Угол наклона трещины относительно продольной оси зерна, глубину разрушения и расположение трещин относительно анатомических частей зерна определяли с помощью приставок к диафаноскопу с цилиндрической линзой, ширину трещин — металлографического микроскопа МИМ-7 как среднее арифметическое из п измерений, сделанных по трассе трещины.

Относительное содержание зерен с трещинами Т0 — наиболее варьируемый признак. Максимальное значение Т0 в товарных партиях риса достигает 60% и более. Подавляющая часть трещин образуется на вентральной стороне зерна, где расположен зародыш. Вероятность появления таких трещин достигает 0,68—0,72. Значительно меньшая вероятность появления трещин на дорсальной — 0,1—0,12 и латеральной стороне — 0,07—0,12. Очевидно, это связано с особенностями анатомического строения, структуры, химического состава, а также со спецификой влагопереноса в зерне, так как подавляющая часть трещин образуется при увлажнении и обезвоживании зерен. Так, вентральная сторона зерновки значительно слабее в поперечном сечении, чем дорсальная и латеральная. Если учесть, что повторное увлажнение является одной из причин локальных разрушений, а влага в ядро с большей интенсивностью проникает через зону зародыша, то это создает более высокий уровень напряженного состояния именно в этой части зерновки [2].

Количество трещин в единичной зерновке колеблется от одной до четырех и более. Причем количество зерновок с одной трещиной больше количества зарновок с двумя в 2,3—8, с тремя — в 3,3—10, с четырьмя и более трещинами — в 7—15 раз. Видимо, после появления первых трещин напряжения в ядре риса частично релакси-руются и их величина гораздо реже достигает закритических значений.

Как правило, плоскость трещин разрушает зерновку в поперечном направлении и может располагаться на различном расстоянии от ее зародышевого конца. При длине зерновки /,0 и расстоянии от зародышевого конца до начала плоскости трещины общий диапазон варьирования величины Ь\/ь0 — 0,25 — 0,9. Причем около 70% трещин расположены в диапазоне и/10 =0,5—0,55, значит, подапляющая часть трещин разрушает зерновку посередине (рис. 1, кривая /).

а го чи ьа га % /оя

■ Рис. 1

Плоскость трещины практически не располагается перпендикулярно длинной стороне (оси) зерновки. Угол наклона плоскости трещины (X варьирует от 50 до 110 град (рис. 1, кривая 2). Для однозначности оценок при измерении углов наклона плоскости трещины зародыш зерна всегда располагали слева внизу и за ноль градусов был принят луч, параллельный длинной оси зерна и направленный в сторону зародыша. Около 90%

Т'Х.иИ гчлх'н; рили I

Тр

Г|н|:м;1 ТРИ п ,

ШЗЗОТС ГС1 94

Л; Я 0=

усг.;к чяип! нфгсоЕ

1ЕГ1” ГЬ .

иззруа обслс1 ртгсе. 1

1ч>ийр||

тгеигн}

Л.

сгл

|

|

I

о л

с

г!

и

Дя«

У

I

І

&Ї1

11.]

І с.Л ІЬ.'й

- и

ш

ГЯЙ1

игат ІіКІ'Т і М

ір к -'-»*, 2|Г'."

і ч ■: г.і

ЛІ'КП

леть і:. І.

Й1

І—

|(й№ї II. я л 21-.

.Т.10К-Гя '.Пс

Л:Л :и ії

ИЗВЕСТИЯ З У ЗОВ. ПИЩЕВля ТЕХНОЛОГИЯ, № 5-6, 1992

трещин имели угол наклона менее 90 град, т.е. своей плоскостью были наклонены в сторону зародышевого конца зерновки. Наиболее часто встречающиеся углы наклона трещин — 70—83 град.

Трещина может разрушать структуру эндосперма на различную глубину. Зерна с глубиной разрушения менее половины поперечного сечения дают относительно небольшое количество дробленого ядра в технологии крупы. Наиболее опасны сквозные трещины, разрушающие эндосперм полностью, и близкие к ним по глубине разрушения. Такие зерновки, как правило, разрушаются в процессе переработки. Выход дробленого ядра И на процент зерен со сквозными трещинами Гс аппроксимируется уравнением вида £>-0,295Тс + 5,865. Уравнение получено в интервале 10^Тс< 33. Величина разрушающего усилия на срез для зерновок со сквозными трещинами в два с лишним раза меньше, чем для целых зерновок, что подтверждает их наибольшую опасность давать дробленое ядро при переработке. При разрушении плоскостью трещины внутренних оболочек и алейронового слоя образуется лом в рисе. Такие структуры дают дробленые ядра уже на стадии процесса шелушения. Анализ партий товарного риса показал, что с увеличением общей трещиноватости Т0 повышается содержание лома Л. Эта зависимость аппроксимируется уравнением вида: ,/7=0,5035-ехр 0,418 Т0.

Рис. 2

Диапазон варьирования ширины трещины В в месте выхода ее на поверхность ядра составляет

31

(1 —10)’ 10бм. Наиболее часто встречающиеся значения ширины трещины — (2—5)’ 10'6м (рис. 2: ! — Спальчик; 2 — Старт; 3 — Краснодарский 424, 4 — Прикубанский; 5 — Жемчужный. Причем разные сорта риса имеют различные значения ширины трещины, что свидетельствует о различной стойкости их к образованию трещин, а следовательно, различной способности давать дробленый продукт в процессе переработки.

Таким образом, локальные разрушения или трещины в эндосперме риса могут быть классифицированы по: относительному содержанию зерен с трещинами; содержанию зерен с различным количеством трещин; расположению трещин на одной из сторон зерновки (вентральные, дорсальные, латеральные); величине угла наклона плоскости трещины к продольной оси зерновки; расположению трещин относительно концов зерновки; ширине трещины; глубине разрушения; величине разрушающего усилия.

В практической деятельности необходимо использовать показатель, который бы наиболее точно оценивал технологические свойства зерна. К таким показателям следует отнести содержание лома в зерне, а также содержание зерен со сквозными трещинами или близкими к ним по глубине разрушения. Определение лома необходимо производить по существующей методике, а трещиноватость — на приборах с цилиндрической линзой.

Определение трещиноватости в рисе шелуше-ном нецелесообразно из-за трудоемкости метода и излишней точности определения. По существу, при экспонировании риса шелушеного концентрированным в фокальную линию потоком света будут видны и поверхностные трещины, и царапины, которые практически мало влияют на технологические свойства риса. При экспонировании риса-зерна в цветковых пленках будут фиксироваться только трещины с глубиной разрушения около половины и более поперечного сечения зерна. Такие трещины существенно влияют на технологические свойства зерна, и выявление их обязательно при определении общей трещиноватости зерна.

ЛИТЕРАТУРА

1-Айзикович Л.Е., Коломне ц М. П. Технологическая эффективность шлифовочного процесса На рнсозаводах. — М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР. 1978.

2. Е г о р о в Г.А. Влияние тепла и влаги на процессы переработки и хранения зерна. — М.: Колос. 1973.

3. Кешаниди Х.Л., Казаков Е. Д. Технологическая оценка риса-зерна. — М.: Агропромиздат. 1985.

4. Козьмина Е.П. Хранение и переработка риса.— М.: Колос, 1966.

5. Рис и его качество: Монография Американской ассоциации зерновых химиков / Под ред. проф. Е.П.Козьминой. — М.: Колос. 1976.

6. А.с. № 382957. Прибор для визуального определения трещиноватости зерна риса / / Бюл. Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. — 1973. — № 23.

Кафедра технологии переработки

зерна и комбикормов Поступила 12.10.92