Влияние кондиционирования на физические свойства зерна

22.01.2016

Увлажнение зерна с последующей его отлежкой в закромах, применяете в процессе подготовки зерна к помолу после его предварительной очистки, известно в многолетней практике мукомолья как способ, облегчающий процесс помола и улучшающий качество муки.
Обычно на мельницах зерно, очищенное от примесей и частично от оболочек, увлажняется при помощи специальных аппаратов, а затем в течение некоторого периода перемешивается в шнеке.
При замочке и отлежке зерна оболочки становятся вязкими и эластичными, что способствует лучшему отделению их от эндосперма в виде крупных частиц и уменьшает попадание в муку пылевидных оболочечных частиц, ухудшающих цвет и качество муки.

Влага, подаваемая зерну при замочке в процессе отделки, проникает в эндосперм и разрыхляет его, частично отслаивая оболочку (рис. 111 и 114а). Проникновение влаги и ее равномерное распределение в зерне могут быть ускорены повышением температуры воды или зерна.
Таким образом, зерно в процессе отлежки получает консистенцию, способствующую уменьшению расхода энергии, идущей на дробление.
Различные сорта пшеницы, как известно, имеют разную структуру зерна — мучнистую, полустекловидную и стекловидную — и поэтому обладают неодинаковыми степенями твердости. Вследствие этого нарушается правильность режима при одновременном помоле ряда сортов пшеницы, которые смешиваются с целью дать продукцию с определенными мукомольно-хлебопекарными свойствами.
Выравнивание различныx сортов и Приведение их почти к одинаковому та структуре и твердости состоянию для помола производятся кондиционированием зерна, т. е. обработкой eго в течение определенного времени влагой и теплом. Кондиционирование каждого сорта пшеницы производится отдельно, с учетом требуемого для него оптимального режима.

Для установления правильного режима кондиционирования необходимо знать условия, влияющие на величину и скорость проникновения воды (абсорбция) в оболочки и эндосперм зерна.
Скорость поглощения влага зерном изменяется в зависимости от ряда факторов: структуры зерна, его размеров, первоначальной влажности, температуры влага и продолжительности ее воздействия на зерно.
Фрезер и Бейли приводят данные, иллюстрирующие влияние температуры воды в сорта пшеницы па продолжительность и величину поглощения зерном воды (табл. 25).

Из приведенных данных видно, что скорость поглощения воды зерном изменяется в зависимости от сорта пшеницы. Твердая пшеница Тэркей поглощает влагу несколько быстрее, чем мягкая стекловидная пшеница «Маркиз», в то время как мягкая мучнистая пшеница русская краснозерная обладает меньшей скоростью водпоглощения.
Фаррель, определявший водопоглотительную способность мягкой озимой белой и красной пшеницы и твердой озимой красной пшеницы, приводит, наоборот, данные, указывающие на большую водопоглотительную способность мягкой белой пшеницы и примерно одинаковую для твердой и мягкой красной пшеницы.

Исследования влияния крупноты зерна на абсорбцию влаги показали, что мелкие зерна поглощают влагу быстрее, чем крупные. Это явление объясняется тем, что поверхность зерен, приходящаяся на единицу веса у мелкого зерна больше, чем у крупного, и, таким образом, скорость поглощения влаги мелким зерном увеличивается ввиду большей сферы для воздействия на него влаги. На рис. 115 показано влияние крупноты зерна на скорость поглощения влаги.
Очевидно, что смешение при кондиционировании сортов пшеницы с различной интенсивностью поглощения влаги нецелесообразно, так как после увлажнения пшеница с большей интенсивностью водопоглощения будет после отлежки обладать большей влажностью, чем пшеница с меньшей водопоглотительной способностью, что приведет в ненормальным условиям технологического процесса помола зерна.
Опыты, проведенные Пенсом и Свансоном, показали, что в первый период воздействия воды на зерно пшеница ускоренно поглощает влагу, а в последующие периоды процесс абсорбции замедляется. Например, в первые 40 мин. погружения зерна в воду насыщение влагой (при (t) = 6°) достигает около 30% всей влага, поглощенной зерном в течение 24 час.
По исследованиям тех же авторов следует, что примерно одинаковое количество поглощаемой пшеницей влаги (до состояния почти полного насыщения) можно получить при повышения температуры воды и уменьшении продолжительности пребывания зерна в воде (табл. 26).

Влияние основных факторов — влага, тепла и времени на изменение физико-химических свойств зерна при кондиционировании разных сортов пшеницы (твердых и мягких) — изучалось рядом исследователей.
Тейг, исследовавший в лабораторных условиях процесс кондиционирования в зависимости от количества добавляемой воды, температуры воды и продолжительности отлежки, приводит данные, подтверждающие, что мукомольные качества умеренно увлажненного зерна (до 15,5%) в процессе кондиционирования повышались.
Пo данным Тейга, наиболее благоприятное для помола физическое изменение зерна происходит при 48-часовой отлежке и температуре 20—25°, причем влияние кондиционирования отражается более на твердой пшенице, чем на мягкой.
Изменение физических свойств зерна при кондиционировании отражается также на расходе энергии, потребной на дробление зерна. Демидов, определявший на специальном приборе усилия, потребные на сжатие и скалывание целого зерна и частиц эвдосперма, выяснил, что процесс кондиционирования значительно понижает усилия, потребные для деформации целого зерна (рис. 116). Максимальное уменьшение усилий при сжатии наблюдается при продолжительности холодной отлежки 48 час. и прогреве зерна 55°.
При деформации скалывания целого зерна максимальное уменьшение усилий наблюдается при холодной отлежке 48 час. и при прогреве зерна до 45—55°.
Приведенные результаты опытов по определению усилий на сжатие и скалывание зерна при кондиционировании хота и не могут служить основанием для распространения их на работу вальцевого станка, так как процесс дробления в последних протекает более сложно, но все же являются весьма показательными.
Очевидно, что уменьшение усилий при кондиционировании на отдельные деформации зерна влечет за собой и снижение общего расхода энергии на дробление зерна — комплекса различных деформаций.