Связь между технологическими возможностями зерна и его прочностной характеристикой

10.05.2015

Современная технология производства муки базируется на учете и использовании прочностных природных свойств зерна и на применении искусственных оптимально дифференцированных способов и приемов при подготовке его к помолу и на помоле.
Зная прочность зерна — степень хрупкости или пластичности либо преобладание одного из этих свойств, можно обоснованно выбирать соответствующий вид деформативных воздействий внешних сил на зерно в процессе подготовки, а также на его части (оболочка, эндосперм, зародыш) при измельчении. Прочность и микротвердость зависят от химического состава зерна; огромное значение при этом имеет влажность, так как она придает зерну упругость, жесткость, пластичность. В таблице 10 приведены данные, характеризующие прочность зерна пшеницы и микротвердость оболочек и эндосперма.

Связь между технологическими возможностями зерна и его прочностной характеристикой

Прочность зерна определяли по величине расхода энергии на единицу вновь образованной поверхности, а микротвердость оболочек и эндосперма — на приборе ПМТ-3.
Числовую оценку микротвердости (H) производили путем деления нагрузки на индентор P (в кг) на среднее арифметическое значение длин диагоналей квадратного отпечатка d2cp, измеряемых в миллиметрах.
Из данных таблицы видно, что прочность зерна мягкой пшеницы усиливается с возрастанием стекловидности, но она меньше, чем у зерна твердой пшеницы. Независимо от района произрастания прочность зерна пшеницы при одинаковой стекловидности и влажности не имеет заметных интервалов отклонений. Ho даже при одинаковой влажности повышение стекловидности зерна не всегда обусловливает увеличение расхода энергии на измельчение, что объясняется потребной работой на преодоление главным образом молекулярных сил сцепления в зерне, в свою очередь обусловленных химическими свойствами.
Пластичность и хрупкость зерна связаны не только с влажностью и стекловидностью; они в значительной мере зависят от выполненности и геометрических размеров зерна.
С уменьшением хрупкости зерна усиливаются пластические свойства, что отражается на его технологических достоинствах.
На микротвердость оболочек (Hо) и эндосперма (Hэ) влияют условия произрастания (местонахождение зерна в колосе при его развитии), структура, обусловленная химическим составом, интенсивность распространения микротрещин, степень их раскрытия и многие другие факторы.
Анализ данных таблицы указывает на то, что микротвердость оболочек зерна низкостекловидной пшеницы при небольших расхождениях во влажности выше микротвердости эндосперма. В то же время микротвердость отдельных частей такого эндосперма мало разнится. Замечено, что с повышением стекловидности не достигается одинаковая величина Hэ всех частей эндосперма. Она ниже в зоне, расположенной ближе к алейроновому слою, несколько выше у бородки и максимальна в центральной части эндосперма.
Чем выше стекловидность зерна, тем, при прочих одинаковых условиях, выше микротвердость оболочек и меньше значение Нэ. Величина же Hэ твердой пшеницы выше, чем Но, что свидетельствует о более прочном эндосперме и хрупких оболочках зерна этого вида.
В производственных условиях установлено, что с повышением влажности зерна возрастает энергоемкость процесса измельчения. Это явление объясняется тем, что наряду с разделением зерна на части в зоне деформирования происходит пластификация, особенно эндосперма. Ho расход энергии на измельчение зависит как от прочности самого эндосперма, так и от прочности его структурной связи с оболочками.
Оболочки менее стекловидных пшениц характеризуются большими молекулярными силами сцепления, чем оболочки высокостекловидных пшениц. Это приводит к худшей севкости промежуточных продуктов (главным образом муки) и, следовательно, к повышению расхода энергии на выработку 1 т муки.