Особенности организации крупяного производства

Крупяные предприятия перерабатывают различные виды зерновых культур и вырабатывают из них разнообразный ассортимент крупяных продуктов. Сырьем для них являются зерновые культуры, такие как просо, гречиха, овес, рис-зерно, ячмень, пшеница, кукуруза и горох. В зависимости от видов зерна и способов его производства на крупяных заводах вырабатывается 8 видов и свыше 40 сортов и номеров крупы. Кроме того, получаются следующие побочные продукты: дробленка, мучка, зародыш (кукурузный) и др. Зерно перерабатываемых культур богато витаминами, углеводами и белками. По физиологически обоснованным нормам питания рекомендуется употреблять в пищу в среднем на душу населения 14–15 кг в год различных круп.

Манная крупа - обладает высокой калорийностью, питательной ценностью и хорошей усвояемостью. Традиционно манную крупу получают при сортовых хлебопекарных помолах мягкой пшеницы путем отбора не более 2-3% от массы переработанного зерна за счет муки высшего сорта. При размоле зерна выход готовой продукции составляет 70,9%, в том числе манной крупы – 51,4%, муки 1-го сорта – 19,5%.

Перловая и ячневая крупы - изготавливают из ячменя.

При выработке ячневой крупы шелушеный ячмень (пенсак) последовательно дробят на четырех системах вальцовых станков и затем сортируют на ситах с отверстиями Ø 2,0; 1,5 мм и № 056, сходом с которых получают крупу трех номеров крупности.

Типовой технологический процесс выработки перловой крупы состоит из трехкратной последовательной очистки ячменя от сорной и зерновой примесей на зерноочистительных сепараторах.

При переработке ячменя базисных кондиций Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях установлены следующие нормы выхода перловой крупы (%): № 1 и 2-28,0; № 3 й 4 — 10; № 5 — 2; всего крупы 40 и кормовой мучки 40; остальное — лузга, мелкий ячмень и отходы — 18.

Для ячневой крупы эти нормы следующие (%): № 1 — 15; № 2 - 42 и № 3 — 5; всего крупы 62; мучки кормовой 19,3; остальное — лузга, мелкий ячмень и отходы всех категорий — 18. В последнее время базисные выходы перловой и ячневой крупы увеличены соответственно до 53 и 69 %.

Пшеничная цельнозерновая Крупа из «Тритикале» – гибрид пшеницы и ржи, злаковое растение, которое в 1980-х годах вывели русские селекционеры. Тритикале более урожайный и неприхотливый, чем пшеница. В широкую продажу крупа из тритикале не поступает, однако из него делают хлеб, его зерна используют в кондитерском деле и пивоварении.

Крупа Булгур (он же бургуль) — пшеничная крупа, популярная на Ближнем Востоке, в Средиземноморье, на Кавказе и в Индии.

Для её приготовления пшеничные зёрна подвергаются термической обработке водой, затем сушатся (традиционно — на солнце), и очищаются от цветочной оболочки, после чего зёрна дробятся до нужного размера. Используется в пловах, супах, салатах.

Пищевая ценность: Наиболее высокой пищевой ценностью обладает цельнозерновой булгур коричневого цвета, с которого практически не снята богатая микроэлементами верхняя оболочка. Булгур насыщен витаминами, особенно витаминами группы В, К, Е, бета-каротином, микроэлементами (фосфором, железом, селеном, медью, цинком, марганцем, калием, натрием, кальцием). Также крупа содержит ненасыщенные жирные кислоты, сахариды, зольные вещества и клетчатку. Энергетическая ценность 100 г булгура: 1500 кДж/360 ккал.

Кус-кус (кускус) — относятся к разряду пшеничных круп. Изначально каша готовилась из проса. Сейчас принято готовить ее из манной крупы, получаемой из твердой пшеницы. Диаметр крупинок — около 1 мм. Манная крупа сбрызгивается водой, затем из полученной массы формируются крупинки, которые потом обсыпаются мелкой манкой или пшеничной мукой, после чего просеиваются. Маленькие крупинки, прошедшие через сито, снова сбрызгиваются водой и обсыпаются манкой, и т.д. Кус-кус традиционно готовится на пару. Кус-кус является одним из основных продуктов питания в Африке, популярен во Франции, в Италии, и некоторых регионах Ближнего востока. Полезные свойства: В крупе отмечается большая концентрация меди, Витамин В5.

Арновка (арнаутка, горновка) – крупа состоящая из молотой яровой пшеницы желто-прозрачного цвета. Бывает мелкого и крупного помола. Полезные свойства: Как и все каши, она содержит все множество полезных витаминов, минералов, аминокислот и ненасыщенных жиров. Из нее возможно готовить как соленные блюда, так и сладкие

Камут– далекий предок пшеницы, который в Египте именовался как хорасан, что переводится как «душа земли». Несколько его зерен были найдены в конце 40-х годов прошлого века при раскопках в Египте, после чего ее опять начали культивировать. По своим размерам зерна древней пшеницы превосходят современный вариант в два-три раза. Также она обладает выразительным ореховым вкусом.Полезные свойства: Возможно, что благодаря именно ее размерам, зерна камута содержат в себе намного больше полезных веществ таких, как цинк, магний, белки, аминокислоты, минеральные соли, липиды и витамин Е, чем современные сорта пшеницы.
Способы приготовления: Из зерен камута готовят каши и гарниры с овощами и грибами. Если на ночь их оставить замоченными в воде, то приготовление займет всего 10 минут. Из муки дикой пшеницы пекут хлеб, а также макаронные изделия. Из зерен также хорошо печь воздушные хлопья или крекеры.

Амарант (щерица) – однолетние растение, семена которого используются в качестве крупы. Был запрещен в 16 веке, так как использовался в магических целях. В 70-х годах прошлого века произошло его возрождение из-за ценных питательных свойств, которыми он наделен. Амарант сейчас используется в сельском хозяйстве, пищевой и фармацевтической промышленности. Полезные свойства: Семена содержат в себе высокое количество белка, лизина и другие аминокислоты. Помимо этого, в них содержится железо, кальций, магний, фосфор и калий. В семенах также есть вещество сквален, которое приостанавливает процесс старения. Его могут употребляя как в качестве соленого гарнира, и в качестве сладкой каши. Также зерна данного растения могут раскрыться совсем с неожиданной стороны и превратиться в фаст-фуд, а именно в поп-корн..

Кукрузная крупа– состоит из молотых зерен кукурузы. Каша из данной крупы ценна тем, что даже при термической обработки она сохраняет все свои полезные свойства.

Полезные свойства: Кукурузная крупа известна своими детоксикационными свойствами: способствует выведению различных вредных веществ, радионуклидов и токсинов из организма. В ней также содержится много витаминов группы В, Е, А, РР, микроэлементов – кремния, железа и многих других. А 80% ненасыщенных жирных кислот позволяют отнести ее к тем продуктам, которые регулирующих уровень холестерина.

Полба – особый вид пшеницы, зерна которой обладают высокой пищевой ценностью. Зерно полбы крупнее зерна пшеницы. Они также хорошо защищены от вредителей, неблагоприятных внешних воздействий слоем жесткой несъедобной пленки (мякины). Полезные свойства: Полба значительно превосходит пшеницу по содержанию растительного белка, ненасыщенных жирных кислот, клетчатки, железа и витаминов группы B.
Способы приготовления: В Италии полбу широко используют для приготовления ризотто, а в США и Германии из ее муки готовят всевозможные соусы и десерты. В России полбу чаще всего использую в качестве каши.

Пшеничка или пшеничная крупа вырабатывается из цельных пшеничных зерен. Бывает из зерен цельных и крупного дробления. Первый вариант хранит в себе большую кладезь полезных веществ.

Полезные свойства: В ней содержатся такие витамины, как А, С, В6, В 12, Е и РР.

Толокно (толокняная мука) – представляет собой толченые овсяные или ячменные зерна, которые были предварительно пропарены, высушены и очищены. На вид она представляется в виде муки грубого помола. Толокняная мука не образует клейковину, хорошо набухает в воде и быстро загустевает.
Полезные свойства: В состав толокняной муки входят все необходимые для полноценной работы организма вещества: белки, жиры, углеводы, витамины и минералы. В ней содержится вещество лецитин, которое является подпиткой для нервной системы человека. Стимулирует повышение гемоглобина и усвоению витаминов А, D, Е и К. тТакже следует отметить содержащиеся в толокне биофлавоноиды, которые считаются сильными антиоксидантами для нашего организма. Они препятствуют образованию различных опухолей в организме и выводят токсины, а также активно участвуют в регенерации клеток.
Чумиза (головчатое просо) — однолетнее зерновая культурное растение семейства злаковых. Относится к древнейшим хлебным растениям Восточной Азии. В России чумиза распространилась после русско-японской войны (1904-1905 гг.), когда русские солдаты привезли семена из Маньчжурии. Когда солдат спросили о причине, по которой они решили взять с собой семена, то они ответили, что их удивило трепетное отношение местных крестьян к данной крупе. Они решили, что если японцы так ею дорожат, значит, в ней есть что-то особенно, и не ошиблись.
Полезные свойства: Чумиза богата каротином и клетчаткой, витаминами группы В (особенно В1, В2), а также кальцием, калием, серой, магнием, кремнием и фосфором. Крупа и мука чумизы отличаются высоким содержанием белков, жиров и углеводов. Чумиза способна выводить из организма токсины и тяжелые металлы.

Киноа(кинва, quinoa) — это однолетнее растение, растущие на склонах Анд. Считается псевдо зерновой культурой. Однако для цивилизации инков оно служило одним из трех источников пищи. Они боготворили его на столько, что считали «золотым зерном».
Полезные свойства: Киноа считается одним из богатейших, для нашего организма, источником белков, которые очень схожи по своему составу с животными белками. Особенно это качество ценно для людей, которые отказались от животной пищи.
По составу аминокислот, которых около 20 типов, зерна очень схожи с молоком. Кроме белка, в крупе содержатся углеводы, жиры, клетчатку, минералы и витамины группы В. Также киноа богат кальцием, железом и фосфором, по количеству которого не уступает рыбе.

Тефф (карликовое просо, тефф абиссинский) – злаковая культура «проживающая» в Северо-Восточной Африке уже более 5000 лет. В Эфиопии это просо и в наше время является основным продуктом питания. И это неспроста, так как это растение отличается выносливостью и ценностью своего состава.

Полезные свойства: Тефф содержит много полноценного растительного белка, богатого на разнообразные аминокислоты. Благодаря высокому содержанию железа и низкому содержанию фитиновой кислоты от анемии в Эфиопии почти не страдают. Чего нельзя сказать о европейском населении. Кроме того, карликовое просо содержит много кальция, калия, магния, цинка, витамина В1, фосфора. Несмотря на то, что многие виды проса похожи по своему составу, ни одна другая злаковая культура не имеет такого качественного минерального и белкового состава как тефф. Также данное просо отлично подходит для людей, которые вынуждены придерживаться безглютеновой диеты, так как в его составе он отсутствует.
Способы приготовления: В Африке из тефф готовят традиционный хлеб-лепешки. Однако из его зерна можно приготовить кашу или гарнир. А мука идеально подходит для сладкой выпечки и блинчиков.

Фрике (freekeh, фрик, фрики, фрика, фарик) — это прошедшие копчение зерна пшеницы, которые собирают, когда колосья еще зеленые. Существует два типа фрике: цельные зерна, похожие на зерна пшеницы, но зеленого цвета, и грубо измельченные зерна. Впервые фрика была упомянута в начале XIII века в поваренной книге Багдада.
Полезные свойства: Обладает низким гликемическим индексом, что является отличным условием выработки инсулина. Вследствие этого помогает при диабете и предупреждает его появление. Низкоуглеводный продукт с хорошим эффектом пребиотика, что полезгно для пищеварения.

Процесс производства крупы можно разделить на два этапа: подготовка зерна к переработке и непосредственно получение крупы.

При подготовке к переработке зерно очищают от органических и минеральных примесей, семян сорных растений, дефектных и мелких семян основной культуры.

При переработке некоторых культур (гречихи, ячменя, кукурузы, овса, гороха, а иногда и риса) зерно подвергают гидротермической обработке (ГТО) — увлажнению и пропариванию в течение 3—5 мин, а затем высушиванию до влажности 12—14%. В результате в пленках и оболочках зерна разрушаются клеящие вещества, в периферийных слоях эндосперма происходит частичная клейстеризация крахмала. У овса исчезает присущая ему горечь. ГТО инактивирует ферменты, в том числе липазу и липоксигеназу, которые способствуют прогорканию жира, и тем самым предотвращается появление в крупе горечи. Почти полностью прекращается процесс дыхания.

Цветковые пленки овса, проса, ячменя, риса и плодовые оболочки гречихи становятся более эластичными, а ядро — более прочным, что облегчает шелушение зерна и способствует увеличению выхода недробленой крупы. На приготовление каши из крупы, полученной после ГТО зерна, затрачивается меньше времени.

Второй этап производства крупы заключается в шелушении, шлифовании и сортировании полученных продуктов.

Шелушение — удаление грубых цветковых пленок (для пленчатых) или плодовых оболочек (для голозерных). В результате уменьшается количество неусвояемых веществ клетчатки и пентозанов. При производстве крупы из ячменя, пшеницы и кукурузы дополнительно проводят дробление ядра.

Шлифование — это удаление с поверхности целого ядра плодовых, а также частично семенных оболочек и зародыша. При выработке дробленой крупы из пшеницы, ячменя и кукурузы шлифование проводят для придания крупинкам шаровидной или овальной формы. При этом удаляется часть эндосперма. Шлифование осуществляется трением ядер о поверхность рабочих органов машин и между собой. 15 результате изменяется химический состав, повышается усвояемость, улучшаются вкусовые и кулинарные свойства (скорость разваривания и увеличение объема при варке крупы). В крупе уменьшается содержание клетчатки, жира, белка, а количество крахмала увеличивается.

После шлифования крупу просеивают для отделения битых ядер, мучки из целого ядра.

Выход разных видов крупы определяется природными особенностями, качеством сырья и технологией переработки. Наибольший выход у гороха шлифованного — 73%, наименьший — у перловой

икукурузной шлифованной крупы — 40%. Выход остальных круп составляет 63—66%.

Производство быстроразваривающихся круп.Быстроразваривающиеся крупы не требуют предварительной обработки и быстрее варятся или не требуют варки. Для их производства применяют различные технологии:

• использование дополнительной гидротермической обработки в сочетании с плющением;

• использование процессов микронизации;

• использование экструзионных процессов.

Процесс микронизации заключается в тепловой обработке зерна или крупы инфракрасными лучами, длина волны которых 0,8-1,1 мкм, а мощность излучения обеспечивает нагрев продукта до 90—95 "С за 50—90 с. Под действием ИК-излучения в зерне (крупе) закипает внутриклеточная вода и возникающее внутреннее давление вспучивает его, при этом разрываются молекулы крахмала. В целом технология микронизации включает: очистку зерна, шелушение, увлажнение и отволаживание в зависимости от культуры, пропаривание, микронизацию и охлаждение. При выработке хлопьев микронизированный продукт подвергают плющению.

Экструзия — это процесс обработки различных видов сырья в шнековых прессах с целью получения изделий заданной формы, с новыми физико-химическими свойствами. Экструзию пищевых продуктов можно подразделить на холодную, горячую низкого давления, горячую высокого давления. Для выработки круп используют последний вид экструзии. В специальных аппаратах — экструдерах создаются высокая температура и давление. На выходе из экструдера в результате резкого перепада давления и температуры происходят мгновенное испарение влаги, глубокие изменения физико-химических свойств сырья, образование пористой структуры и увеличение объема продукта.

Обычно крупяные предприятия специализируются на переработке одной крупяной культуры, однако некоторые из них работают на взаимозаменяемых схемах технологических процессов, позволяющих поочередно перерабатывать два и более вида крупяного зерна. Предприятия по выработке крупы, как правило, размещаются в районах производства сырья. Это способствует сокращению объема перевозок, так как отходы производства при__выработке крупы (лузга и др.) достигают 30 %. Производственная мощность предприятий составляет от 50 до 300 т зерна в сутки, рабочий период равен 250–270 суткам. Организационная структура крупяных предприятий различна. Она зависит от мощности, вида перерабатываемого зерна, условий энергосбережения и ряда других производственных условий. Высокая степень специализации крупяного производства определяет уровень его технического оснащения. Производственный процесс выполняется на основе автоматизации и комплексной механизации, обеспечивающих более полное использование производственных мощностей, равномерный выпуск продукции и высокую ритмичность производства. Для крупяных предприятий характерен поточный способ организации производства, основанный на согласованной производительности машин, выполняющих частичные производственные процессы. Основа технологического процесса крупяной промышленности – механическое отделение покровных тканей (оболочек) зерна и последующая обработка ядра и семядолей. Успешная обработка зерна возможна только при его влажности 13–15,5 %. Общая схема процесса состоит из следующих этапов: подготовка зерна к переработке;

переработка зерна в крупу; выбой и упаковка крупы.

Обычно крупяное сырье в зерновой массе содержит недоразвитые щуплые и обрушенные зерна, семена сорных и других культурных растений, органические, минеральные и другие трудноотделяемые примеси. Неоднородность крупяного сырья обуславливает более ответственную организацию подготовки его к переработке. В зерноочистительном отделении зерно очищают, сортируют на фракции по крупности, увлажняют и отволаживают (пшеницу и кукурузу); подвергают гидротехнической обработке, включающей пропаривание, просушивание и охлаждение зерна. Очищенное зерно направляется в шелушильное отделение, где проводят шелушение, провеивание и сортирование, шлифование, контроль крупы и отходов. Разновидности крупяного зерна и широкий ассортимент вырабатываемой из него крупы определяют разнообразие и специфику технологических операций в шелушильном отделении крупяного предприятия. Выбой и упаковка крупы производятся в выбойном отделении. Готовую крупу сортируют по величине на несколько фракций (номеров). Например, перловую – на 5, ячневую (ячменную) – на 3 номера. Продукцию упаковывают в мешки, пакеты и коробки, в зависимости от вида крупы. Производственная мощность крупяных предприятий определяется по нормам производительности нескольких видов ведущих машин. В зависимости от вида перерабатываемого зерна и вида вырабатываемой продукции производственная мощность крупяных предприятий и цехов рассчитывается при переработке: проса в пшено – по вальцедековым станкам; гречихи в ядрицу и ячменя в ячневую крупу – по просеивающим машинам; ячменя в перловую крупу, гороха в лущенного полированного в крупу и пшеницы в крупу – по шелушильным машинам и т. д. В расчетах используют технические нормы производительности ведущего оборудования (табл. 5.1). Путем перемножения технических норм на количество используемых машин определяют производственную мощность крупяных заводов. Производственная мощность предприятий, у которых фактические нагрузки на ведущие машины не превышают технических норм, рассчитывается следующим образом. Пример. Схема технологического процесса цеха по переработке гречихи включает 10 рассевов, имеющих общую просеивающую поверхность 240м2. суточная производственная мощность будет равна: Мс = 240 × 0,6 = 144 т/сут.

Выход крупы, т. е. ее количество в процентах от массы переработанного зерна, зависит от ряда факторов: крупности зерна, выравненности, содержания доброкачественного ядра и от содержания у пленчатых культур (рис, гречиха, ячмень) цветочных пленок. Таблица 5.1 - Технические нормы производительности

оборудования крупяных заводов (цехов)

Вид переработкиКоличество

зерна,

т/сутки

Просо в пшено – на 1 см длины валов вальцедековых станков 0,4

Гречиха в ядрицу – на 1 м2 просеивающей поверхности 0,6

Ячмень в перловую крупу – на одну машину ЗШН 6,5

Ячмень в перловую крупу – на один голлендр с дисками

размером 1,3 × 0,32 м

5,5

Ячмень в ячневую крупу – на 1 м2 просеивающей

поверхности

1,3

Овес в недробленую крупу – на один дисковый триер 30,0

Рис-зерно в крупу – на один канал падди-машины 1,1

Горох в крупу (горох лущеный полированный) – на одну

машину ЗШН

24,0

Пшеница в крупу – на одну машину ЗШН 8,0

Выпуск продукции в натуральном выражении

определяется на основе норм выхода продукции, установленных

по каждому виду перерабатываемого крупяного зерна (%):

пшено – 65, гречневая крупа – 66, овсяная недробленая – 45,

хлопья из крупы – 95,5, перловая – 40, ячневая – 62, горох

лущеный – 73.

Остальную часть составляют побочные продукты:

дробленка, мучка, лузга, кормовые отходы, механические

потери, усушка и т. д.

Для расчета плана производства продукции крупяного

предприятия используются нормы выхода крупы из

перерабатываемого зерна, плановая суточная

производительность, продолжительность рабочего периода,

оптовые цены на валовую и товарную продукцию.

Плановая суточная производительность определяется

следующим образом. На основе отчетных данных за 11–12

месяцев работы предприятия (или цеха) в предшествующем году

устанавливается среднее значение производительности. По

показателям за отдельные месяцы, в которых

производительность выше средней, находится

среднепрогрессивная фактическая суточная производительность.

В годовых планах наиболее распространен расчет

плановой суточной производительности предприятия (или цеха)

( ПЛ

С П ) на основе прогрессивной, фактически достигнутой

производительности ( Ф

С П ) и ее прироста ( C q ) за счет

проведения мероприятий по техническому перевооружению

производства по следующей формуле:

C

Ф

С

ПЛ

ПС =П ´q (46)

Значения прироста суточной производительности за счет

технического перевооружения предприятия принимаются по

данным плана технического развития и организации

производства. Если в планируемом году мероприятия по

увеличению суточной производительности не

предусматриваются, то прирост будет равен нулю и плановая

суточная производительность предприятия (или цеха)

принимается на уровне среднепрогрессивной, фактически

достигнутой величины. Если же в планируемом году

намечаются мероприятия по наращиванию производительности

предприятия, то рассчитывают плановую суточную

производительность как средневзвешенную (по рабочему

периоду) до и после проведения организационно-технических

мероприятий.