Курсовая работа: Разработка и совершенствование технологии переработки овса в крупу

Физико-химические показатели и методы их определения.

Среди данных показателей устанавливают влажность, зараженность вредителями, содержание примесей и тд.

Требования, предъявляемые к крупяному зерну, изложены в специальных стандартах на крупяное зерно, которые предусматривают ограничения содержания примесей в зерне, его влажности, крупности и других показателей. Одни показатели влияют на выход готовой продукции, другие - на качество крупы. Какие же требования предъявляются к зерну?

Свежесть. Зерно должно быть свежим, не иметь постороннего запаха (затхлого, плесневого), оболочки должны быть блестящими без темного неестественного цвета.

Засоренность. В зерне всегда присутствуют примеси зерна других культур, а также поврежденные зерна основной культуры и т.д. Примеси делят на сорную и зерновую. Сорная примесь включает минеральную примесь, органическую, семена сорных и других растений. К сорной примеси относят также недоразвитые мелкие зерна, выделяемые проходом сит, размер отверстий которых определен стандартом. Например, для проса таким ситом является сито с продолговатыми отверстиями размером 1,4x20 мм, для овса - 1,8X20, ячменя - 2,2x20 мм и т.д. Для риса, проса, гречихи к сорной примеси относят все без исключения семена сорных и культурных растений. Зерновая примесь чаще всего представлена поврежденными зернами основной культуры; кроме того, для отдельных культур к ней относят зерна других культурных растений, например в овсе-ячмень, пшеницу, полбу и т.д. К зерновой примеси относят также шелушенные зерна основной культуры. Наиболее неприятными являются так называемые трудноотделимые примеси, представляющие собой чаще всего семена сорных или других культурных растений, например пшеница и дикая редька в гречихе, пшеница в рисе и т.д. Для выделения таких примесей приходится использовать сложные технологические приемы и машины.

Пленчатость. От содержания пленок зависит выход крупы. Чем ниже пленчатость, тем выше выход крупы, и наоборот.

Крупность. Как правило, при переработке более крупного зерна получают больше крупы, так как зерно содержит больше ядра и меньше пленок.

Выравненность. Выравненной называют партию зерна, в которой большинство зерен близки по размерам. Выравненность определяют обычно суммой остатков на двух соседних по размерам ситах. В крупяном зерне ограничивают количество мелкой фракции, получаемой проходом сит, установленных стандартом. Такое зерно плохо шелушится, по своим размерам близко к готовой крупе, попадая в крупу ухудшает ее качество.

Влажность. Это важный показатель качества зерна, определяющий влажность крупы, а также влияющий на результаты переработки зерна. Так, при переработке очень сухого зерна существенно повышается выход дробленой крупы из-за высокой хрупкости ядра, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях работы предприятия. Плохо шелушится слишком влажное зерно, а крупа, получаемая из него, может оказаться нестандартной по влажности. Влажность определяют также как и влажность зерна - высушиванием размолотой навески (30 грамм) при температуре + 130°C в течении 40 минут. Влажность разных круп должна быть в пределах 12…15,5%.

Доброкачественное ядро. Его содержание зависит от вида и сорта круп. Данный показатель в числе других используют для отнесения крупы к тому или иному сорту.

Зараженность вредителями хлебных запасов. Недопустима во всех видах и сортах круп. Крупу с признаками заражения считают нестандартной и без соответствующей обработки не реализуют. Для определения зараженности крупы среднюю пробу просеивают на ситах, установленных стандартом.

Нешелушенные зерна. Резко ухудшают вкусовые качества приготовленных из них каш. К тому же в крупе повышается количество неусвояемых веществ: клетчатки и гемицеллюлоз, а так же зольных веществ. Содержание нешелушенных зерен для различных круп не должно превышать 0,2…0,7%.

Битые (колотые) ядра. Ухудшают внешний вид круп, развариваются неодновременно с основной массой крупы. В зависимости от вида и сорта крупы их содержание не должно превышать 0,1…1,3%.

Мучка - мелкие частицы ядра, проходящие через проволочных металлотканые сита или сита с круглыми отверстиями, размер которых установлен стандартами на различные виды круп. Содержание ее не должно превышать 0,3…0,5%

Мучель - это проход через проволочное сито №056. Содержание мучели допустимо в пределах 0,2…1,5%.

Металломагнитная примесь. Ее количество не должно превышать 3мг/кг. Размер отдельных частиц примеси в наибольшем линейном измерении не более 0,3 мг; масса отдельных крупинок руды или шлака не более 0,4 мг.

От содержания их зависят сорт крупы и соответствие продукта требованиям государственного нормирования.

Определяют также кулинарные достоинства крупы. В эту оценку входят цвет, вкус и структура сваренной каши, продолжительность варки и коэффициент разваримости, под которым понимают отношение объема каши к объему крупы, взятой для варки. В зависимости от сортовых особенностей сырья, способов его обработки и ассортимента круп коэффициент разваримости колеблется обычно в следующих пределах: у пшена 4…5,2; круп из гречихи 3,2…4; риса 4,3…5,2; перловых 5,5…6,6; у овсяных 3,3…4,1.

Считается, что родина овса - Монголия и Китай. В бронзовом веке в Европе овес встречался в пшеничных и ячменных посевах как сорняк. В качестве посевной культуры он стал использоваться еще на заре человечества. Возделывать овес начали еще во II тысячелетии до нашей эры, а в России - предположительно в VII веке нашей эры. Сегодня же овес культивируют во многих районах, в частности на Кубани, Украине, в Казахстане. Довольно широко эту культуру возделывают и у нас в республике.

Сельское хозяйство является одной из ведущих отраслей экономики и важнейшим звеном агропромышленного комплекса. За годы реформ произошли большие изменения в этой сфере, не только положительные, но и негативные, что повлекло падение объемов производства. Поэтому актуальность темы данной работы обусловлена важностью проблемы продовольствия. Сельское хозяйство является одной из ведущих отраслей экономики и важнейшим звеном агропромышленного комплекса. За годы реформ произошли большие изменения в этой сфере, не только положительные, но и негативные, что повлекло падение объемов производства. Поэтому актуальность темы данной работы обусловлена важностью проблемы продовольственного обеспечения не только для республики Мордовия, но и для всей страны.

Экономико-географическая характеристика сельского хозяйства, прежде всего, связана с оценкой зональных климатических и почвенных условий, а также социально-экономических условий. Эти факторы являются определяющими для формирования типа сельского хозяйства, т.е. специализации, уровня интенсивности и эффективности.

овес крупа геркулес переработка

Республика Мордовия расположена на востоке Восточно-Европейской равнины в бассейне Волги. Северо-западная ее часть лежит на Окско-Донской равнине, юго-восточная - на Приволжской возвышенности. Республика находится на стыке лесной и степной природных зон. Территория составляет 26.2 тысяч квадратных километров. В сельском хозяйстве занято около 20% трудоспособного населения.

Овес. В отличие от ячменя овес более требователен к запасам тепла и условиям увлажнения, хуже переносит летнюю засуху.

Овес это самоопыляющееся растение. Цветение у него обычно закрытое, однако теплая солнечная погода с кратковременными дождями способствует обильному пыльцеобразованию и открытому цветению. Как цветение, так и созревание овса идет постепенно от верхних колосков метелки к нижним. Самое крупное и тяжеловесное зерно формируется в верхних колосках.

Овес - культура длинного дня. С продвижением на север вегетационный период его сокращается. Продолжительность вегета­ционного периода у возделываемых сортов овса колеблется от 70 до 130 дней.

Овес кустится сильнее, чем пшеница, но слабее, чем ячмень. Продуктивная кустистость овса составляет 1,1.1,3 стебля на одно растение. Овес по сравнению с пшеницей и ячменем имеет более развитую корневую систему. При одновременном появлении всходов овес образует вторичные корни на 6.8 дней раньше ячменя. Уже во время образования 2.3 листочков корневая система овса проникает на глубину 70.80 см, а в период формирования и налива зерна - на 1,5.2,0 м. На корнях овса большое количество корневых волосков, поверхность которых составляет более 90 % поверхности всей корневой системы. Такие волоски обладают повышенной активностью, поэтому корневая система овса отличается высокой поглотительной способностью.

В отличие от ячменя у овса более растянутый критический период потребления элементов питания и влаги, который захватывает большую часть фаз выхода в трубку, выметывания и цветения. В процессе роста и развития растения овса проходят те же фазы и этапы органогенеза, что и другие зерновые культуры.

Овес принадлежит к группе настоящих хлебов вместе с пшеницей, рожью, тритикале и ячменем. Зерновка овса тонкая, плодовая оболочка покрыта волосками (1.2% от массы зерна); цветковые пленки охватывают зерновку в 2.3 слоя, так что на их долю приходится 20.40%; доля эндосперма составляет 50.63%. С увеличением крупности (толщины) пленчатость овса снижается.

По химическому составу зерно овса отличается высоким содержанием жира - до 6,5% около 10% приходится на клетчатку, крахмал занимает 35.40%, белки - около 10%.

Целую овсяную шлифованную крупу производят высшего, 1-го и 2-го сортов, их общий выход составляет 45,5%, выход дробленки кормовой и мучки - 15,5%.

Овсяная крупа - высокопитательный продукт, из нее также вырабатывают хлопья и толокно.

В готовой крупе содержание жира составляет 8.9%, так как зародыш зерна и алейроновый слой при шлифовании не удаляются. Поэтому крупа требует постоянного контроля при хранении.

На крупяных заводах из овса вырабатывают овсяную недробленую и плющеную крупу, хлопья Геркулес, а также толокно.

Основой для производства всех видов крупяных изделий служит овсяная недробленая крупа, которую вырабатывают по типовой технологической схеме.

В зерноочистительном отделении крупяного завода овес очищают от сорных примесей, щуплых и недоразвитых зерен путем трехкратного последовательного пропуска через сепараторы, проход через сита которых с прямоугольными отверстиями размером 2,2 х 20 мм направляется на крупосортировку для выделения мелкого овса через сито с отверстиями размером 1,9 (1,8) х 20 мм. Сход с сита с отверстиями размером 2,2 х х 20 мм 2-й системы сепарирования направляется на овсюгоотборочную машину, а сход с сита с отверстиями размером 1,9 (1,8) х 20 мм крупо-сортировки - на куколеотборочную машину. Очищенный овес провеивают на аспираторах.

После очистки овес подвергают гидротермической обработке: пропариванию, сушке и охлаждению. В зависимости от исходной влажности овес при пропаривании увлажняют на 2.6%. Сушат овес до влажности 10% при шелушении его на поставах, а при обработке в обоечных машинах - до влажности 13,5.14%. После сушки овес направляют в охладительные колонки.

Перед направлением в шелушильное отделение овес разделяют на рассеве либо сепараторе на две фракции по крупности на ситах с отверстиями размером 2,2. х 20 и 1,8 х 20 мм (схода). Дополнительно при этом выделяются мелкие и невыполненные зерна. Отходы контролируют на просеивающих машинах для выделения мелкого овса.

Рис. 1 подготовка овса к переработке: 1 - автоматические^весы; 2 - воздушно-ситовой сепаратор, 3 - крупосортировочная  машина; 4 - овсюгоотборочная  машина-5 - куколеотборочная машина; 6 - пропариватель; 7-сушилка;8 - охладительная колонка; 9 - бурат.

По существующей технологии рекомендуется шелушить раздельно крупную и мелкую фракции. Продукты шелушения каждой фракции просеивают для выделения мучки и дробленки проходом через сито с отверстиями диаметром 2 мм, а затем провеивают на аспираторах для отделения лузги. На операциях просеивания применяют различные конструкции сепарирующих машин.

Ядра от нешелушенного овса отделяют на падди-машинах либо дисковых триерах (овсюгоотборниках). Овсяную крупу после падди-машин направляют на шлифовальный постав. При использовании на операции шелушения машин ударного принципа действия и пневмотранспорта крупу не шлифуют.

Крупу сортируют на рассеве либо крупосортировке для отделения дробленого ядра, мучки (проход через сита с отверстиями диаметром 2 мм либо размером 1,2 х 20 мм), а также посторонних примесей.

Овсяную крупу (проход через сито с отверстиями размером 2,5 х 20 мм

и сход с сита с отверстиями (с диаметром 2 мм) контролируют на падди-машине, провеивают в аспираторе, подвергают магнитному сепарированию и направляют в бункер для готовой продукции.

Мучку и дробленку контролируют на металлотканом сите № 08. Выделенную дробленку провеивают. Содержание ядра в дробленке и мучке не должно превышать 2 % от их массы.

Лузгу контролируют путем просеивания на ситах с отверстиями диаметром 2,0 и 3,5 мм для выделения ядра. Содержание в лузге целого и дробленого ядра не должно превышать 1,5 % от ее массы.

При переработке овса базисных кондиций предусмотрены следующие нормы выхода овсяной крупы недробленой и плющеной, а также отходов (%): крупы недробленой высшего сорта 10.15; крупы недробленой первого сорта 19,5.30,5; крупы плющеной высшего сорта 5,5; крупы плющеной первого сорта 10; общий выход крупы 45; дробленки кормовой 4,5; мучки 11,5; остальное - лузга, мелкий овес и отходы всех категорий.

Ассортимент и нормы качества овсяной крупы должны соответствовать требованиям ГОСТ 3034 - 75. Помимо других показателей, в этом стандарте регламентируется содержание нешелушеных зерен в крупе высшего сорта, которое не должно превышать 0,4 %, а в крупе первого сорта 0,7 %, соответственно дробленки в этих крупах должно быть не более 0,5 и 1 %.

Временными нормами в настоящее время предусмотрен выход овсяной крупы 50.51 % при содержании битого ядра в высшем сорте 1 % и нешелушенного 0,5 %, а в первом - соответственно 2 и 0,8 %.

Производственный процесс выработки овсяной крупы показан на примере овсоцеха (рис.1) с плановой производительностью 15 т/сут и базисным выходом овсяной крупы 50,5%. Он предусматривает очистку зерна, гидротермическую обработку, шелушение, сортирование продуктов шелушения, контроль продукции и отходов.

От сорных примесей, щуплых и недоразвитых зерен, а также двойных зерен овес очищают путем трехкратного последовательного пропуска через сепараторы. После двукратного пропуска проводят гидротермическую обработку зерна, включающую пропаривание, сушку и охлаждение. Третий сепараторный проход предусмотрен после гидротермической обработки. Овес шелушат в обоечных машинах ЗОН-5. При этом одна машина работает на исходном зерне, другая - на сходовых продуктах. Мучнистые частицы и дробленые ядра выделяют в центрофугалах с последующим провеиванием продукта в аспираторах с замкнутым циклом воздуха. Мучку и лузгу контролируют в центрофугалах.

Отличительная особенность технологического процесса заключается в том, что овес шелушат не на шелушильных поставах, как рекомендуют Правила организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях, а в обоечных машинах. Кроме того, гидротермическую обработку овса проводят нерегулярно ввиду несовершенства горизонтальных шнековых пропаривателей и паровых сушилок ВС-10-49. Для отделения нешелушенных зерен овса от шелушенных применяют дисковые триеры и падди-машины. Окончательный контроль крупы проводят на рассеве А1-БРУ и крупосортировке А1-БКГ. Схемой предусмотрено также получение овсяной плющеной крупы, которую вырабатывают периодически. Плющение производят в вальцевом станке. Внедряемые в настоящее время шелушильные машины для овса ударно-центробежного принципа действия типа А1-ДШЦ позволят повысить производительность и эффективность процесса выработки овсяной крупы в результате уменьшения выхода дробленки и мучки, а также повышенного коэффициента шелушения и сокращения технологического цикла.

Рис. 2 - технологическая схема производства овсяной крупы на крупяном заводе: 1 - бункера для зерна; 2 - нории внутризаводского транспорта; 3 - зерноочистительные сепараторы ЗСМ-5 и ЗСМ-10; 4-шнековый пропариватель; 5 - сушилка паровая ВС-10-49; 6 - охладительная колонка ОК-2; 7 - аспирационная колонка А1-БКА; 8, 10 - шелушильные машины ДШЦ-1; 9 - аспираторы СТ-121; 11 - бураты ЗЦ-2Б; 12 - триеры ЗТО-5; 13 - вальцовый станок ЗМ-25; 14 - падди-машина ТА2 X 3 X 13; 15 - крупосортировка А1-БКГ; 16 - рассев А1-БРУ; 7-весовыбойные аппараты ДВК-80.

Хлопья представляют собой плющенную целую крупу, их толщина около 0,5 мм. Хлопья вырабатывают из крупы высшего сорта. К ним предъявляют более высокие требования на содержание примесей, поэтому крупу дополнительно очищают от примесей в крупосортировочных машинах, аспираторах и падди-машинах (рис.76). Очищенную крупу пропаривают в аппаратах непрерывного действия, при этом ее увлажняют на 2,0.2,5 % и отволаживают 20.30 мин.

Крупу плющат в плющильных станках с гладкими валками при соотношении скоростей 1: 1.

Если влажность хлопьев превышает допустимую стандартом (12,5%), их подсушивают, в аспираторах или аспирационных колонках охлаждают и отвеивают мучку и частицы пленок, после чего направляют в фасовочный цех. Хлопья упаковывают в картонные коробки вместимостью 0,5 и 1,0 кг.

Производство толокна. Толокно представляет собой муку из овсяного ядра, подвергнутого глубокой ГТО. Обработка приводит к некоторому гидролизу крахмала, превращая его в декстрины и сахара, легко усваиваемые организмом человека, поэтому толокно используется как продукт диетического питания.

При изготовлении толокна сначала получают овсяную крупу, которую затем размалывают в муку. Схема производства крупы для толокна отличается способом ГТО.

После очистки зерна от примесей его замачивают в течение 2 ч водой, нагретой до 35°С. Затем в варочном аппарате при давлении пара 0,15.0,20 МПа овес выдерживают 1,5.2,0 ч, после чего высушивают в паровых сушилках до влажности 5.6%. После сушки и охлаждения зерно перерабатывают по схеме, аналогичной схеме получения - обычной крупы.

Полученное ядро размалывают в вальцовых станках на рифленых вальцах. Продукты размола просеивают на капроновых ситах № 29 и 32, проходом которых получают толокно.

Рис.3 схема производства овсяных хлопьев Геркулес: 1 - бункер; 2 - падди-машина; 3 - крупосортировочная машина; 4 - пропариватель; 5 - магнитный сепаратор; 6 - плющильный станок; 7 - ленточная сушилка; 8-аспирационная колонка.

Крупа в пищевом рационе человека составляет от 8 до 13 % от общего потребления зерновых, причем рис является основным продуктом питания более чем для половины населения земного шара.

Страницы: 1, 2, 3