Температура влаги как фактор интенсивности процесса трещинообразования в зерне риса Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

<:-"?П£н. V. 5 з, лнч1

вЗШ&са

ШЯЙ

¥ г К

И]

е ■] V

ГРСЗЗД ► ¡гут:*

н::^г П[и- |ук1Ы

V

П..

■ ’> N.

-- 9я-4р*Н

Кг*~*у-г ¡г

и** гт:*п.ук\>. и N>73

хт.ттч |_ :и •, :^!..: .ЛЫ! .<”1.

МЫ XI.а И f-.il кой , Я. и -м^с Яппи ^т:-' л |родс.ТЖ1

£л:т< ЗНI

|ЭМСРЙИН>- и-ихоцл Ьупок. I'. л^зисп-yj3.Ta.T0vi, *<фаК-!ЛКТЗе. Очи;! ко г ¡! крупо.пут. 11|^иСХ •*•1 л;с?н ш 1к.мс’|-Ь": Г!и:кс 1п хода ч нрн I— !:> V — :1И' УБЛ£Ж11И| ис У ЖС рЗ.\>;||рц-Ч'Н^ЖПГЫш III г | .¡ШЯСИТ иг >Ц-*). -т;: прп №ч;|зк-!Н'!1 Т НёГм ЮД.1

13 .. тЩШ ..■>

— ЗЪМП.ч

!гся и т 1x5-6^ дм

|Ъ -1Г~1-|;7Ь

ГНС 1Г: -,1< ■: |;ро.ту ..

-7^'.^ м шясЩЫ крн.: м ироде;.I

9 гТГ. и ли- рясуй л;:*шIи горня гиеяйи ;;:1! щ до '■Ш'СТГ, I д^2|-

истм н I |Ч\1СЛ-

¡Н^ЬСТ | ч =С| IЧ ЖС ■з-и:-: I иглкту-Б ^ОПОя )|: |:и:и>:л

Таким образом, зависимость выхода и средневзвешенной зольности продуктов размола от влажности зерна и продолжительности его отволаживания в исследуемой области их изменения носит сложный характер. Однако при определенном сочетании Значений этих факторов может быть достигнут высокий выход, а также обеспечена наименьшая зольность продуктов размола. Кроме того, наложение кривых равного выхода для двух параметров у а г позволяет также получить компромиссное решение задачи оптимизации крупообразующей способности зерна, т. е. определить режимы холодного кондиционирования, при которых достигается максимальный выход при нормируемой зольности круподунстовых продуктов.

Для первого этапа драного процесса, который состоит в извлечении крупочных продуктов, можно рекомендовать следующие оптимальные режимы холодного кондиционирования зерна озимой твердой пшеницы: увлажнение зерна до 16,6—17,3% и продолжительность его отволаживания 6—7 ч. При этих значениях факторов достигается максимальный выход круподунстовых продуктов (77,3— 78,1%) при зольности 1,53—1,65%. Рекомендуемые режимы были проверены в лабораторных условиях на образцах зерна озимой твердой пшеницы сортов Коралл Одесский и Черномор урожая 1986 г. Фактический выход круподунстовых продуктов из переработанных образцов составил 77,9 и 77,4% при средневзвешенной зольности 1,54 и 1,57%, что вполне согласуется с расчетными значениями.

Эффективность предлагаемых режимов холодного кондиционирования подтверждена также в производственных условиях. На мукомольном заводе производительностью 210 т в сут (г. Ромны Сумской обл.), работающего по схеме трехсортного помола пшеницы с общим выходом муки 75%, пере-

работано 351 т озимой твердой пшеницы сортов Парус, Коралл Одесский и Черномор. При этом общий выход муки составил 76,3%, а выход муки высоких сортов на 2,0% превысил фактически запланированный. Зольность муки находилась в установленных пределах.

ВЫВОДЫ

Установлены закономерности и получено математическое описание изменения количественнокачественных показателей крупообразующей способности зерна озимой твердой пшеницы в зависимости от влажности зерна и продолжительности его отволаживания перед размолом.

Определены оптимальные режимы холодного кондиционирования зерна новых сортов озимой твердой пшеницы — увлажнение зерна перед размолом до 16,6—17,3%, продолжительность отволаживания 6—8 ч. При этом обеспечивается стабильно высокий выход круподунстовых продуктов при наименьшей их зольности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Егоров Г. А., Мельников Е. М., Максим-ч у к Б. М. Технология муки, крупы и комбикормов.— М.: Колос, 1984,— 376 с.

2. Правила организации и ведения технологического процесса на мельницах.— М.: ЦНИИТЭИ Минзага, 1978,- 114 с.

3. Вознесенский В. А. Статистические методы планирования экспериментов в технико-экономических исследованиях.— М.: Финансы и статистика, 1981.— 263 с.

Кафедра технологии переработки зерна Кафедра технологии хранения пищевых продуктов и зерноведения ~

Поступила 18.09.89

633.18.002.3:664.782

ТЕМПЕРАТУРА ВЛАГИ КАК ФАКТОР ИНТЕНСИВНОСТИ ПРОЦЕССА ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ В ЗЕРНЕ РИСА

О. Н. ЧЕБОТАРЕВ, Л. И. ВЫДЫШ

Краснодарский- ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

Трещинообразование, или локальное разрушение — специфическое свойство эндосперма риса. При переработке трещиноватые зерна дают дробленую крупу, что отражается на экономических показателях предприятия [1, 2, 3, 5]. Основными факторами, способствующими разрушению начальной структуры рисового ядра, является воздействие влаги и тепла с образованием в теле зерновки полей влагосодержания и температур с резко выраженной неравномерностью.

Цель данной работы — механизм растрескивания зерна риса под воздействием иммерсионной влаги и различных температур. Для этого использовался сорт Старт селекции ВНИИ риса с начальной влажностью 13,2—13,4%, стекловидностью 91%, пленчатостью 18%, массовой долей ядра 82—83,5%, массой 1000 целых зерен 30,9—31 г, трещиноватостью 28—30%. Зерна с нулевой начальной трещиноватостью помещали в контййнеры с сетчатым дном и погружали в воду с заданной температурой. Последнюю регулировали ультратермостатом с точностью до +0,5° С и изменяли в диапазоне 20—

100° С с интервалом 10° С. Начало погружения риса в воду было принято за момент отсчета. Через некоторое время образцы вынимали из воды, высушивали их фильтровальной бумагой и фиксировали разрушение ядра с помощью диафаноскопа с цилиндрической линзой. Для каждой температуры определение трещиноватости проводили с интервалом I мин и в диапазоне, необходимом для образования 100% таких зерен. По полученным данным были построены кинетические кривые трещинооб-разования для различных температур иммерсионной влаги (рис. 1). Характер развития этих кривых для всех температур подчиняется ходу Б-образных сигмоидных кривых: вначале рост идет медленно, потом ускоряется, достигает максимальной скорости, затем начинает замедляться и, наконец, останавливается. Кривые трещинообразования имеют перегиб, характеризующий момент перехода возрастающей скорости в убывающую. Для всех исследуемых температур точка перегиба зафиксирована при достижении приблизительно 50% уровня трещинообразования, что позволяет классифици-

Рис. 1. Кинетика трещинообразования риса для

температур, ° С: /—20; 2—30; 3~40; 4—50; 5—60; 6—70

ровать кривые как симметричные. Изменение трещинообразования во времени аппроксимируется уравнением логистической функции

Т.,=

+ 10'

а+Ьх

(0

где

V

А -

Вид зависимости /, ° С Значения коэффициентов

а Ь

Л * 1 + 10л+,‘ 20 30 1,5978 0,3228 —0,1116 —0,0976

40 2,0255 —0,4474

50 1,3319 —0,4223

60 1,1183 —0,4479

80 1,3945 —0,4811

90 0,0949 —0,0284

100 1,5447 —0,4135

Тр = а-\-Ьт 70 3,5389 21,8867

Значения постоянных коэффициентов, полученные методом наименьших квадратов для обеих видов зависимостей, представлены в таблице.

Увеличение температуры иммерсионной влаги приводит к интенсификации процесса. Такая закономерность сохраняется для диапазона температур 20—70° С. Максимальное время 26 мин, необходимое на образование 100% трещиноватых зерен, зафиксировано для температуры иммерсионной влаги 20° С, а минимальное 4, 5 мин — для температуры воды 70° С. Для температур 80, 90, 100° С (графики кинетики процесса на рис. 1 не приводятся) наблюдается постепенное снижение интенсивности растрескивания, что видно по увеличению времени,необходимого для образования 100% трещиноватых зерен, которое соответственно было

ч!мин г / л? ч \\

// V 1 1 п \ \

/ / / ! V \ \

/ / /

1"" У /

трещиноватость, %

расстояние между нижней и верхней ассимптотами, или максимальное значение трещинообразования; т время, мин; а, Ь - константы, определяющие наклон, изгиб и точку перегиба; с — исходное значение содержания трещиноватых зерен при нулевом значении трещиноватости с = 0, %.

Для температуры иммерсионной влаги 70° С кинетическая кривая описывается уравнением линейной функции

То а+Ьт. (2)

Таблица

Рис. 2. Скорость процесса трещинообразования риса,

V, %/мин: I — средняя; 2 — через 2 мин от начала процесса

равно 5,5; 6,0; 6,5 мин. По полученным данным рассчитаны скорости процесса трещинообразования для различных температур иммерсионной влаги в различные периоды времени и представлены в виде графиков (рис. 2). Графики скоростей процесса трещинообразования развиваются с наличием максимума в точке со значением температуры 70° С. В диапазоне температур_ 20—60° С средняя скорость трещинообразования у линейно зависит от температуры иммерсионной влаги. Приращение скорости трещинообразования на этом участке аппроксимируется линейной функцией

0,43^—9,23.

На участке 60—70° С скорость трещинообразования нелинейно возрастает при увеличении значения температуры, а после 70° С начинает снижаться. Снижение скорости, очевидно, связано с началом процесса клейстеризации крахмала [4, 5] и с изменением структуры ядра зерновки. Клейстеризованные участки ядра рисовой зерновки становятся более пластичными, что в целом позволяет им выдержать напряжение более высокого порядка. Это и увеличивает продолжительность процесса трещинообразования во времени и снижает его скорость.

Средняя скорость трещинообразования от температуры аппроксимируется полиномом четвертой степени

V = 26,0057—2,54974^+9,4-10~¥-1,17-10~¥+ +4,7-Ю“6*4,

а скорость трещинообразования через 2 мин от начала процесса — полиномом пятой степени

У2мин = —2 553251 + 1,7237/—0,147894^+

+4,556• 10~ ¥—5,4 • 10“¥+2,1773 • 10-7/5

Таким образом, температуру иммерсионной влаги можно рассматривать как фактор интенсивности процесса трещинообразования. В диапазоне 20— 60° С увеличение температуры приводит к ростч! скорости процесса трещинообразования по линейному закону. Увеличение температуры свыше 70° С способствует некоторому снижению скорости процесса, что, очевидно, связано со структурными изменениями в ядре риса вследствие клейстеризации крахмала. Кинетические кривые процесса трещинообразования достаточно точно описываются уравнениями Б-образных логистических функций.

I А й :1 и чо в и -Юги .-ск/ч

Я4 с

- !■ а и к Ь

1ЫЛ?ОД ЛПММУ

Ы- г.

3 К л ;| I. И •• а ■Н. К;по-:,

угк^н: к.'далйй глч '[¿нг и 1-м ЯРьТЯс'ТЧ н мрикассой |-.!нэт н човсдее и:- •: тр^

:1|М1 Пг^-гт^ин 1+("ГиБЫМ 11#1Лч|

||и:

П' '"гип pH |\п '"■в Л |'ыч кго| у Ялак'СС ТйгЙ £ Ни*' 170В Пг:1 Л'П Гур

А и-члк' К? 11.]ы

бпу-Ги 3 |(/,-|1 |-.[ В ^¡.ижс иь5: Сй (№||5КЛ7СЯ 1+1 "■ЦТ ни.-ч/ги 0,3 11 | I П

хлсп.ч. грешим как ¡Щ|£вшф, ||;, КОЛ I-'-1\ТПО ЙрГй|Е ли, «сцчюго*

ЯЯС.чий г:.йвп; ■■ 1Ю&.1-1 11, -Щ; и

’[МИЩ ЬклГг/ |; редким: увкйчЦ

С 11та _.ю 1М111

тсстпчп разовая н»

С ПО^| 141КЧТЛ Ьвс.а

рй лширока-........

1-Р-^|:«1 Г струит,-у. ¿гэа тп' г^ :\ к.:ч^ Ккп^г НКуТА'НЧ) ф"- Бра^х'Ндерл), а

ГССТ.Э I. 2ЭЗН^,-\ ■'\У П1.1г!1 I -] :н V ■: ■ И

<мроЙ 1..'Ч'ЙКГ'-.Н_Ь н» данным И/'К-

ЙМ уьк СП. 4 ■ оММ ¿ ъ-ук I Г|,: оммн, \\> г Р-31-^р.Э и иолн ¿ГСП 1чМ&ЯГм Ili.1v

К

*3 Щ? е чг

Ьр^С'ПЛЦ їм ::;і Оі Иііч,:л; ііРоі(псгл

£Уи данным рао-

пні.':іі»5радґііі;ілі:я Ч^-чг-ной илагп іг І Р-’ДСТЯК'ІІ.-Ни! ” ::к::.^си;те гі мро-

ІЮИ :'Г|| с нал І: ч И ОМ

С'.і п'япсрагурл

1- Гін С средняя лірйнііс; ззііііі.-дт гн. І Ірнр-й І ІІ.ЬІшс В і'У.'Л учагткс йсЛ

7 МИ !:ІіИ)брАЧіІ 1С.К'|Р і 1.1 ЗЬГйч-. ■•-асі "¡ІижвГкчи

¡чН.Н0 г іача.чііч |4. П| ✓ ч нзнепе-і'нст^і .и іиван и кіс VAHC3fiTi.il ґіп 11 н г‘ ЛЯГ -IV ЗЕ*Д£|і ;ісрядк.і 1-іго и

МИСС пецпно Гт СТО " чоросі V ОЪШЛЯ ЭТ ГС'н "ИСЛ- чегисрТОй

■ .(г

I

1'Т--3 2 Г/Г

у СТСОГЄііК

ІМТЛИ^Ч-

ЇТ'О-І'ГУ*

№СІМІІ|ІОЙ н.|]г у, Літ !ІС Кк НІ ІГТЕІ

ДНІ...... 2г: -

-НҐ.-..П- V лч'А—у

ВНИЧ ІГ^ ЛНиііЙ-ри! (. які ми- ".'і ¡ІЙ Ц\тл І! ’.{.і сі. ",■■■. г>рн:-і м и с;- ЧГІКТСГ.І і: ЛЕ^іа ГірнІ-ІЇ е*: р :о І :. Еі'.РГі 11 .м '■ ■ ( фу і К.МН-Й

ЛИТЕРАТУРА

Айзикович Л. Е., Коломиец М. П. Технологическая эффективность шлифовочного процесса на рисозаводах.— М.: ЦНИИТЭП Минзага СССР,

1978,— 64 с.

Кешаниди X. Л., Казаков Е. Д. Технологическая оценка риса зерна. М.: Агропромиздат, 1985.— 80 с.

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

Козьмина Н. П. Биохимия зерна и продуктов его переработки.— М.: Колос, 1976.— 375 с.

Рис и его качество /Под ред. д-ра техн. наук Е. П. Козь-миной: Пер. с англ.— М.: Колос, 1976.— 400 с.

Кафедра технологии переработки зерна и комбикормов

Поступила 25.05.89

Ва- риант Условия замеса теста

смешивание отлежка пластикация

1 2 соль Контроль

3 соль + кислота — —

4 — — соль + кислота

5 — 30 мин соль кислота

6 соль 30 мин кислота

7 кислота 30 мин соль у

8 — . 30 мин —

9 соль 30 мин — ■

664.653.8:532.517.2

ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ И СОЛИ НА ПРОЦЕСС СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ, РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕСТА И КАЧЕСТВО ХЛЕБА

Г. Ф. ПШЕНИШНЮК

Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова

При ускоренном производстве хлебобулочных Таблица 1

изделий основной задачей стадии тестоприготовле-ния является интенсификация микробиологических процессов спиртового и молочно-кислого брожения и доведение структурно-механических свойств теста при пластикации до состояния, гарантирующего тестовым заготовкам максимальную газо- и формоудерживающую способность. Это возможно лишь при оптимальном протекании типовых процессов тестоприготовления, необходимые условия для которых могут быть обеспечены при двухстадийном замесе теста с пофазным дозированием ингредиентов рецептуры, предложенным Бланшаром (пат.

Англии: № 1136772., опубл. в 1968 г.; № 1201365, опубл. в 1970 г.).

В хорошо выброженном полуфабрикате в среднем содержится этилового спирта 1,5—3,0%, уксусной кислоты 0,2—0,4% и молочной кислоты 0,4—0,6%

[1]. Поэтому для улучшения вкуса и аромата хлеба, приготовленного по ускоренной технологии, как правило, включают в рецептуру необходимое количество органических кислот, молочной сыворотки, «спелого» теста или концентрированной молочнокислой закваски. Предварительными опытами установлено, что совместное использование органических кислот и поваренной соли приводит к резкому увеличению длительности пластикации теста.

С целью интенсификации типовых процессов тестообразования и улучшения газоудерживающей способности теста исследовали влияние постадийно-го дозирования органических кислот и соли на процесс структурообразования, реологические свойства теста и качество хлеба.

Кинетику тестообразования изучали на фариногра-фе Брабендера, а изменение реологических свойств теста в зависимости от условий замеса — на экстенсографе Брабендера. Для опытов использовали пшеничную муку 1-го сорта с содержанием сырой клейковины 32% и качеством клейковины, по данным ИДК-1,—65 ед. Тесто консистенцией 500 уел. ед. замешивали на фаринографе из 300 г муки базисной влажности, 4,5% поваренной соли, 1,2 г молочной кислоты в виде 40%-ного раствора и воды по 9 вариантам. План экспериментальной части работы приведен в табл. 1. Рис. 1

При одностадийном замесе (варианты 1—3) ингредиенты теста вносили одновременно, в остальных опытах (варианты 4—9) соль и молочную кислоту дозировали постадийно. Например, по варианту 6 из муки, воды и соли замешивали в течение 2 мин тесто, выдерживали в месилке фаринографа 30 мин при 30° С и после внесения необходимого количества молочной кислоты продолжали дальнейшую механическую обработку. Пластикацию прекращали по истечении 12 мин после начала разжижения теста по данным фаринографа. ,