Процессы измельчения в современных пищевых производствах

31.10.2014

В современных отраслях народного хозяйства трудно найти производства, технологии которых не использовали бы процессы измельчения.
В кондитерском производстве при изготовлении шоколадных масс их многочисленные компоненты: сухое молоко, сахар, какао-масло, какао-ликер, орехи, шоколадные отходы и др. после тщательного перемешивания в обогреваемом смесителе, измельчаются до крупности 150...200 мкм. При изготовлении кремов измельчение компонентов производится до крупности 1 мкм. Более крупному измельчению подвергаются ядра орехов или зерновых культур при нанесении их на поверхность шоколадной глазури.
В пивоваренной промышленности высокодисперсному помолу подвергается ячмень светлого и красящих солодов, так как наиболее эффективно процесс приготовления заторов протекает при крупности 2...30 мкм.
Широкое распространение процессы измельчения нашли в крахмалопаточном и картофелекрахмальном производствах для диспергирования крахмалосодержащегося сырья, обеспечивающего более полное высвобождение связанного крахмала. Аналогичную задачу выполняют процессы измельчения и в кукурузиокрахмалыгом производстве. Зерно подвергают тонкому измельчению в две стадии с предварительным отделением зародыша от эндосперма.
В масложировой промышленности процессы измельчения составляют основу технологии. Измельчение семян или их ядер производится до крупности, обеспечивающей разрушение клеточной структуры и свободное проникновение экстракта через слой измельченных зерен. Семена подсолнечника, хлопка, льна, раиса влажностью 8...9 % измельчают до крупности, соответствующей 60-70 % прохода через сито 1000 мкм. Зерна сои влажностью 8...9 % измельчают в две стадии с межстадийным пропариванием. На первой стадии до крупности 100 % прохода через сито 4000 мкм, на второй — 85 % прохода через сито 1500 мкм. Семена арахиса, кориандровые отходы, кукурузный зародыш измельчают на плющильных машинах до лепестков толщиной 150-500 мкм.
В технологии производства кормовой и рыбной муки измельчение предшествует последующим технологическим процессам и интенсифицирует процессы выхода из сырья жира, воды, а также процессы разваривания и сушки.
В современной спиртовой промышленности, традиционно наиболее развитой отрасли пищевой промышленности, внедрение передовых технологий производства спирта неразрывно связано со снижением крупности измельчения зерна. Опыт работы спиртовых заводов Германии, работающих по технологии холодного затирания, показывает, что наибольшего выхода спирта можно достичь при измельчении зерна пшеницы и ржи до крупности муки. Исследованиями установлено, что снижение крупности помола зерна до 80 % прохода через сито 250 мкм позволяет снизить температуру разваривания до 115...125 °С, расход пара — на 17...19 %, а выход спирта увеличить на 0,3 дал/т.
В комбикормовой промышленности на измельчение злаковых, крупяных, бобовых культур и других компонентов расходуется до 70 % электроэнергии от общих затрат на производство комбикормов. Процессы измельчения составляют основу технологии и определяют уровень ее развития. Крупность измельчения основных видов комбикормов не превышает 1000 мкм,
В технологии производства кофе процесс измельчения является основным технологическим процессом, определяющим крупность помола и соответственно полноту экстракции.
Особую роль занимают процессы измельчения в технологии производства муки. По структуре и организации процесс измельчения зерна при сортовых помолах является наиболее сложным процессом измельчения в технологиях пищевой промышленности. Он состоит из трех этапов: крупообразования с вымолом оболочек; обогащения промежуточных продуктов; тонкого измельчения с вымолом невыделившихся ранее оболочек. Конечная и основная цель этапов — отделение эндосперма от обол очечных продуктов и его измельчение при минимальном измельчении последних.
В последние десятилетия в мукомольной промышленности сформировалось и успешно развивается новое направление по повышению пищевой ценности хлеба за счет более полного использования периферических (эссенциальных) частей цельного зерна пшеницы. Приоритет в этом направлении до настоящего времени принадлежит пшеничным отрубям. По исследованиям многих авторов их белки наиболее сбалансированы по балластным, минеральным веществам, аминокислотному составу. Однако усвояемость отрубей организмом человека ограничена. Исследованиями показано, что усвояемость веществ, составляющих отруби значительно повышается с уменьшением их крупности. НПО «Норпласт» и «Хлебпром» разработали технологию тонкого измельчения отрубей. Средний размер частиц при этом составил 52,7 мкм. ВНИИ хлебопекарной промышленности совместно с HПO «Норпласт» разработали технологию производства хлеба с 15...35 % содержанием тонкодисперсных отрубей.
В Германии, Великобритании, Польше, США, Франции измельченные отруби используются в булочных, мучных кондитерских изделиях, в производстве макарон, низкокалорийных хлебцев, слоеных тортов, галет и др. изделий.
Измельченные пшеничные отруби являются также ценным источником пищевых волокон. Всем известным современным методам их выделения предшествует воздушно-сухое измельчение сырья. При этом крупность измельченных частиц должна соответствовать 90 %-му проходу через сито 150 мкм.
В работе была предпринята попытка определения оптимальной степени измельчения пшеничных отрубей с целью их использования в технологиях производства продуктов питания повышенной питательной ценности. Исследования проводились на молотковой дробилке, дезинтеграторах и центробежных мельницах различных типов. В качестве критериев эффективности были приняты выход фракции менее 315 мкм и удельный расход электроэнергии. Лучшие результаты были получены в дезинтеграторе с сепарирующей насадной и центробежной мельнице. Было также установлено, что содержание биологически ценных веществ прямо пропорционально их дисперсности. При этом исследования химической ценности более мелкой чем 315 мкм фракции не проведены.
В более ранних исследованиях Шеллера и Люмана показано, что при крупности частиц отрубей, не отличающихся по крупности от частиц муки, хлеб с применением отрубей выпекался большего объема и по своей структуре и цвету не отличался от белого.
Анализируя известные технологии, можно сделать следующие выводы:
1. Процессы измельчения являются неотъемлемой частью большинства технологий пищевых производств.
2. Процессы измельчения составляют основу технологий в спиртовой, комбикормовой, масложировой, мукомольной промышленности и при производстве натурального кофе и переработке какао.
3. Наиболее сложным процессом измельчения в пищевой промышленности является процесс измельчения зерна пшеницы при реализации схем сортового помола.
4. Эффективность процессов измельчения в технологиях пищевых производств определяет рациональность использования пищевого сырья, количество и качество вырабатываемой продукции, расход электроэнергии и другие технико-экономические показатели.
5. Интенсификация процесса измельчения способствует интенсификации технологии в целом.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: