Удаление с покровных тканей зерна пылевых отложений и микроорганизмов

10.05.2015

Очистку поверхности зерна от пыли и образующихся в процессе подготовки тонкодисперсных отложений осуществляют в аспираторах и аспирационных устройствах, но особенно она эффективна в моечных машинах.
Л.И. Котляр и Н.В. Георги установили, что отложения пыли представляют собой связанные либо полусвязанные, состоящие из двух (твердые частицы + воздух) и реже из трех компонентов (твердые частицы + вода + воздух) системы различной прочности и полиагрегатного сложения.
При мойке зерна степень дисперсности пыли на его поверхности тесно связана с химическим, минералогическим и гранулометрическим составом частиц, их плотностью, связанностью, влагоемкостью и пластичностью. Под действием воды и механических средств происходит эрозийный размыв отложений. В свою очередь, пористость тонкодисперсных отложений зависит от формы частиц и их уплотнений. Легче размываются отложения, имеющие большую пористость и меньшую пластичность. Увеличение влагопоглощения при одинаковой плотности и пластичности способствует более интенсивной размываемости связанных отложений.
На эффективность очистки поверхности зерна от пыли большое влияние оказывают расход и моечная способность воды, зависящая от температуры, жесткости и общей щелочности, а также совокупность оптимальных механико-технологических параметров работы перфорированной обечайки (форма, размеры отверстий, их расположение) и ротора центрифугальной колонки моечной машины, объем и физические свойства воздуха, перемещаемого через обезвоживаемую зерновую массу.
Наряду с аэродинамическим удалением пылевидных частиц и гидромеханическим разрушением плотных отложений пыли на поверхности зерна в процессе подготовки его к помолу происходит частичное освобождение зерновой массы от различных видов микроорганизмов (бактерий, грибов и др.).
Зерно, содержащее углеводы, жиры, белки, а также зольные вещества, особенно в растворенном состоянии, служит обильным источником питания микроорганизмов. Поселяясь на поверхности зерна, проникая через трещины, микроорганизмы находят там еще более благоприятные условия.
Снижение на мукомольных заводах обсемененности бактериальной и плесневой микрофлорой важно, поскольку связано не только с. биологическими свойствами муки и выпекаемого из нее хлеба, но и с гигиеной технологического процесса и созданием надлежащих санитарных условий в производственных цехах (зерноочистительном, размольном, бестарном хранилище, упаковочно-расфасовочном). Вопросы улучшения микрофлоры в технологии неразрывны с социальными аспектами охраны здоровья потребителей муки и хлеба, а также работающих на мукомольных заводах.
В 1 г зерна содержится от тысячи до нескольких миллионов микроорганизмов, скапливающихся на его поверхности и под оболочками (в основном плесневые грибы). Будучи в пассивном состоянии, микроорганизмы не причиняют вреда зерну пшеницы. Однако в ходе уборки, обмолота и транспортирования эпифитная микрофлора в большой степени обогащается спорами бактерий и грибов. Такое явление происходит и в период выпадения осадков, особенно при двухфазной уборке влажного зерна, когда на нем бурно развиваются сапрофитные микроорганизмы.
В зерновой массе, не подвергающейся порче, преобладают неспороносные бактерии вида травяной палочки, составляющие 70—90% общего количества микроорганизмов, а из плесневых грибов — мукоровые, аспергилловые и пеницилловые.
Интенсивность обсемененности зерновой массы зависит от почвенно-климатических условий, техники и технологии послеуборочной обработки растений, длительности и режима хранения, качества очистки поверхности зерна, от способов кондиционирования, степени механического травмирования и разрушения на всех стадиях перемещений, включая и процесс подготовки зерна на мукомольных заводах.
Плесневые грибы рода кладоспориум сильно поражают поверхность зерна около бороздки; если при подготовке зерна к помолу их не удаляют, то споры гриба, попадая в муку, придают ей синевато-черный оттенок. Мицелий плесени поражает зародыш, а следовательно, понижает его ферментативную активность в процессе кондиционирования.
Еще большие неприятности причиняет ядовитый грибок фузариум, встречающийся в районах с повышенной влажностью. В щуплом зерне споры грибницы розоватого и красноватого цвета, а на морщинистом зерне — розовато-оранжевые. Попадая внутрь зерна, мицелий фузариума образует токсин — фузарин. Зерно становится ядовитым; мука же из такого зерна токсична, употребление ее в пищу может вызвать тяжелое заболевание септической ангиной, очень опасной для здоровья человека.
He менее вредна бактерия вида бациллус мезентерикус (картофельная палочка). Попадая в зерно из почвы, особенно в сырую погоду, и переходя при помоле в муку, споры сильно размножаются, а в тесте активизируют свою жизнедеятельность. В переувлажненных зонах южных районов и летом в мякише хлеба быстро размножается картофельная палочка, которая разрушает крахмал и белки. Мякиш хлеба ослизняется и при разламывании тянется нитями, приобретает неприятный запах.

Удаление с покровных тканей зерна пылевых отложений и микроорганизмов

Результаты исследований (с участием Т.В. Котельниковой и Е.И. Костровой) микрофлоры в зерновой массе пшеницы I и III типов, а также IV типа в процессе подготовки ее к помолу при пневматическом транспорте отражены в таблице 15. Стекловидность зерна составляла 42—62%, влажность 12,5—13,6%, содержание сорной примеси колебалось в пределах 0,5—0,8%, а зерновой — 2,2—2,5%.
Из данных таблицы следует, что в 1 г зерновой массы, поступившей в приемное устройство, находилось сотни тысяч бактерий и сотни плесневых грибов, причем больше всего их было в пшенице Безостой I и IV типов, произрастающей в Ставропольском крае. Это объясняется большей механической поврежденностью оболочек и зародыша отдельных зерен, что благоприятствовало развитию эпифитной и сапрофитной грибной микрофлоры, особенно на разрушенных зернах, которые дышат более интенсивно, выделяя углекислый газ и воду, способствующие развитию бактериальной и грибной микрофлоры.
Аэромеханическое воздействие на зерновую массу обеспечивает эффективное удаление части микрофлоры, при этом чем меньше сорной и зерновой примесей в исходной зерновой массе и чем ниже ее влажность, тем меньше обсемененность. Эффективно снижается бактериальная обсемененность зерна в результате его обработки в комбинированных моечных машинах. Однако при увеличении влажности зерна после мойки и теплового воздействия на него в кондиционере количество бактерий возрастает.
Активное развитие микроорганизмов в процессе основного отволаживания зерна в емкостях следует объяснить наличием свободной воды в макро- и микрокапиллярах, интенсифицирующей физиологические процессы, которые вызывают ускоренное развитие микробов.
Величина и интенсивность обсемененности зерна бактериями и плесневыми грибами зависит не только от гидротермических факторов и степени целостности зерна, но и от продолжительности отволаживания. Чем она короче, тем более благоприятные условия создаются для торможения развития микробной обсемененности зерна.
На третьем этапе подготовки зерна благодаря механической его обработке в щеточных машинах происходит дальнейшее отделение слоев плодовой оболочки, вместе с которыми удаляются и микроорганизмы.
При использовании пневматического транспорта сильным и действенным средством подавления микроорганизмов, их удаления с поверхности зерен являются воздушные потоки, движущиеся с большой скоростью (18—22 м/с) в материалопроводах. К воздействию воздушных потоков, пронизывающих межзерновые пространства, присоединяется воздействие сил внутреннего и внешнего трения, а также ударов в отводах материалопроводов, гравитационных трубах и машинах, участвующих в технологическом процессе.
Когда на первом этапе подготовки зерна к помолу используют не пневматический, а норийный транспорт, желательно пропускать зерновую массу через две системы воздушно-ситовых сепараторов и перед моечной машиной вместо обоечных машин с металлическим цилиндром применять дуоаспираторы, энергично очищающие поверхность зерна.
Представление о содержании бактериальной флоры в компонентах отходов зерноочистительного отделения дают данные, приведенные в таблице 16.
Удаление с покровных тканей зерна пылевых отложений и микроорганизмов

В отходах не было отмечено изменения видового и группового состава бактерий и плесневых грибов. Максимальная их концентрация наблюдалась в отходах, состоящих из аэродинамически легких примесей, уносимых из зерновой массы потоками воздуха в аспираторы и аспирационные устройства. В отходах с куколеотборников микроорганизмов меньше, чем с овсюгоотборников, что следует объяснить большей площадью и шероховатостью поверхности длинных примесей. Возрастает бактериальная флора в отходах, получаемых с пневматических аспираторов и щеточных машин, установленных на третьем этапе подготовки зерна. Здесь после водно-тепловой обработки и отволаживания, как уже указывалось, активизируется жизнедеятельность микроорганизмов, в связи с чем усиливается их размножение. Кроме того, вместе с покровными тканями зерна, отделяемыми в щеточных машинах, уходит и максимальное количество бактерий и грибов.
На измельчение в дробильную машину направляют отходы, образующиеся на разных этапах подготовки, поэтому обсемененность микрофлорой наибольшая. То же наблюдалось в исследованиях С.З. Хаит и Р.Ю. Привман. Приняв бактериальную обсемененность целого зерна за единицу, подсчитали, что на разрушенных зернах она составила 20, щуплых — 29, изъеденных — 485, на примесях органического происхождения — 111 и минерального — 480.
Таким образом, машины различного технологического назначения, обслуживаемые на мукомольных заводах местной или центральной аспирацией, могут уменьшать бактериальную обсемененность зерна, подаваемого в помол, в 2—8 раз (по отношению к содержанию микроорганизмов в зерновой массе на приемном устройстве).