способ получения гречневой муки

Формула изобретения

Способ получения гречневой муки, характеризующийся тем, что зерно подвергают очистке, фракционированию, термообработке, шелушению, сортированию и измельчению, при этом после фракционирования зерно увлажняют до 24-30%, отволаживают в течение 4-8 ч, а термообработку осуществляют кондуктивно-конвективным методом при температуре 160-190°С в течение 2-3 мин, после чего зерно охлаждают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве муки из гречихи.

Известен способ получения муки для детского и диетического питания, предусматривающий размалывание овсяной, рисовой или гречневой крупы. Измельченную крупу смешивают с осахаривающим компонентом - ячменной солодовой мукой. Далее вводят воду в количестве 80-140% от массы смеси. При температуре от 70°С до 72°С в течение 10-30 минут проводят нагревание суспензии. Затем сушат при температуре 130-140°С. Полученный продукт размалывают в муку (см. патент SU №1316640, МПК A 23 L 1/10, Бюл. №22, 15.06.1987).

Основными недостатками этого способа получения муки являются энергоемкость технологического процесса, обусловленная затратами на нагревание суспензии до 70-72°С, на сушку до влажности 6% и высокая себестоимость вследствие применения готовой крупы и ячменной солодовой муки для получения продукта.

Наиболее близким решением по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения муки из гречихи, где вместо традиционной гидротермической обработки используют двойную сушку. Гречиху подвергают предварительной очистке на сепараторе, высушивают до влажности примерно 12%. Затем зерно направляют в зерноочистительное отделение, где пропускают его через обоечную машину. Очищенное зерно направляют сначала на вальцовые станки, вальцы которых раздавливают оболочки и освобождают от них ядро. Ядро снова подсушивают до влажности не выше 12%. Из сушилки продукт поступает на рассев для выделения оболочек и муки. Схема размола гречихи в муку включает три драные и две размольные системы и нужное количество сортировочных систем (см. ЦНИИТЭИ, Библиотечка для специалистов мукомольно-крупяной промышленности, 1994, стр.32-33).

Однако использование сушилок в известном способе требует больших энергозатрат, скорость сушки достаточно низкая, при этом из сушилки выбрасывается в атмосферу теплый воздух с высоким энергопотенциалом.

Таким образом, технической задачей заявляемого способа является разработка ресурсосберегающей технологии производства муки из гречихи.

Технический результат изобретения заключается в сокращении длительности процесса переработки, снижении энергозатрат, увеличении выхода продукции.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения гречневой муки, предусматривающем очистку зерна, фракционирование, термообработку, шелушение, сортирование и измельчение, согласно изобретению после фракционирования зерно увлажняют до 24-30%, отволаживают в течение 4-8 часов, а термообработку осуществляют кондуктивно-конвективным методом при температуре 160-190°С в течение 2-3 минут, после чего зерно охлаждают.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются новые условия обработки зерна гречихи, а именно увлажнение до 24-30%, отволаживание в течение 4-8 часов, термообработка кондуктивно-конвективным способом при температуре 160-190°С в течение 2-3 минут.

Совокупность операций увлажнения, отволаживания и нагрева зерна кондуктивно-конвективным способом способствует тому, что в нем развиваются сложные процессы физико-химической и биохимической природы, приводящие к заметным изменениям технологических достоинств зерна. Технологические свойства оценивались по коэффициенту шелушения, оказывающему существенное влияние на выход готовой продукции. Изменения физико-химических свойств зерна гречихи заключаются в разрыхлении эндосперма, увеличении объема зерновок, которое происходит в результате возникновения избыточного давления внутри зерновок. Таким образом, влаготепловая обработка зерна гречихи повышает хрупкость ядра с созданием предпосылок для снижения энергетических затрат на его измельчение, что приводит к сокращению длительности технологического цикла. При увлажнении и отволаживании гречихи происходят набухание крахмальных гранул, активизация ферментативной системы зерна, деструкция биополимеров. При тепловой обработке наблюдается частичная декстринизация крахмала, денатурация белков, что способствует повышению усвояемости продукта. Развитие вышеуказанных процессов обеспечивают оптимальные режимы обработки зерна, установленные экспериментальным путем: увлажнение до 24-30% и отволаживание в течение 4-8 часов, кондуктивно-конвективный нагрев при температуре 160-190°С в течение 2-3 минут.

Выбор оптимальных параметров обработки зерна проводили, используя в качестве критерия показатели: эффективность шелушения, содержание основных химических веществ. С целью установления оптимальных параметров обработки зерно увлажняли в пределах 20-36% и отволаживали в течение 2-14 часов. Данные по изменению коэффициента шелушения зерна гречихи, термообработанного при температуре 160-190°С, в зависимости от степени увлажнения и длительности отволаживания представлено в таблице 1.

Таблица 1
Влажность	Длительность отволаживания, час
зерна	2	4	5	6	7	8	9	10	12	14
до ВТО,%	Коэффициент шелушения, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
20	90,2	92,8	94,6	97,0	95,6	93,0	90,4	89,0	92,5	85,0
24	92,2	93,5	95,0	95,5	94,2	92,1	90,0	88,4	94,2	84,5
25	92,7	93,4	94,8	95,2	93,8	92,1	89,8	88,0	89,0	87,3
26	93,0	93,5	94,2	95,0	94,0	92,0	89,5	87,0	87,5	86,0
27	90,2	93,6	94,0	94,5	94,0	92,5	88,4	86,3	88,0	85,0
28	83,0	83,5	84,3	96,0	94,3	89,4	87,6	84,5	90,9	80,0
29	84,2	85,0	86,5	96,3	94,6	90,0	87,0	85,2	91,0	80,5
30	90,2	93,6	96,0	97,2	96,4	94,3	88,0	89,0	90,0	91,6
32	91,1	94,7	97,5	98,0	97,2	93,5	90,2	88,0	89,7	93,0
36	92,0	84,0	84,6	86,0	83,2	82,6	82,1	81,0	89,0	82,3

Из таблицы 1 видно, что наилучшие результаты достигаются при обработке зерна влажностью 32%, прошедшего отволаживание в течение 6 часов. При данных параметрах значение коэффициента составляет 98%. Однако большое значение имеет показатель влажности после влаготепловой обработки, т.к. от нее зависит конечная влажность готового продукта. Влажность муки должна быть не более 15,0% (см. ТУ 9293-005-00932169-96). Такая влажность соответствует влажности зерна, увлажненного до 30%. С повышением увлажнения более 30% влажность продукта становится выше 15%, что нежелательно.

При увлажнении зерна менее 24% значения коэффициента шелушения высокие, но при дальнейшей тепловой обработке оболочки недостаточно увлажненного зерна становятся хрупкими, в процессе шелушения дробятся вместе с ядром и в результате попадают в муку. А при увлажнении зерна до 24-30% оболочки более пластичны и в процессе шелушения раскалываются по граням и не дробятся.

Таким образом, в результате проведенных исследований выбраны следующие оптимальные режимы влаготепловой обработки: увлажнение до 24-30%, отволаживание в течение 4-8 часов.

При кондуктивно-конвективном нагреве (обжаривании) увлаженного зерна гречихи при температуре 160-190°С в течение 2-3 минут в нем возникает внутреннее парообразование с повышением давления, что приводит к увеличению объема зерновок и раскалыванию оболочек по граням. Это вызывает значительное ослабление межмолекулярных связей в разных частях эндосперма. Освобожденное от оболочек ядро легко поддается измельчению, что позволило сократить процесс помола с 6 систем до 1 по сравнению с прототипом и снизить энергозатраты. Оптимальные режимы установлены экспериментальным путем.

При температуре тепловой обработки выше 190°С наблюдалось подгорание мелких и средних зерен. При температуре ниже 160°С влажность зерна оставалась достаточно высокой для его дальнейшей переработки. Для выбора оптимальной температуры тепловую обработку проводили при разных температурах: 100-130°С, 130-160°С, 160-190°С. На чертеже показано влияние температуры термообработки на коэффициент шелушения.

Представленный график показывает, что наилучшие показатели по коэффициенту шелушения получены при температуре 160-190°С. Таким образом, оптимальной выбрана температура тепловой обработки 160-190°С.

Сравнение предлагаемого способа с другими, известными из уровня техники, техническими решениями позволило установить, что авторами не выявлены решения, включающие совокупность признаков, сходных или эквивалентных заявляемым.

Это позволяет сделать вывод о соответствии предложения критериям "новизна" и "изобретательный уровень".

Предлагаемый способ получения муки из гречихи осуществляется следующим образом.

Гречиху очищают известными способами, сортируют на три фракции, подвергают влаготепловой обработке (ВТО): увлажнение до 24-30%, отволаживание 4-8 часов, термообработка кондуктивно-конвективным способом при температуре 160-190°С в течение 2-3 минут, охлаждают, далее шелушат, сортируют продукты шелушения, измельчают ядро и дробленку, производят контроль муки. Гречневая мука имеет следующие ситовые характеристики: проход через сито №35, остаток на сите не более 5%. Выход муки составляет 76-78%.

Органолептические показатели гречневой муки, полученной по предлагаемой технологии: цвет - белый с желтоватым оттенком; запах, свойственный гречневой муке без посторонних запахов, не затхлый. Химический состав муки представлен в таблице 2.

Таблица 2
Объект	Белок, %	Крахмал, %	Жир, %	Декстри ны, %	Клетчат ка, %	Пектин. в-ва, %	Зольность, %
Гречневая мука	14,70	58,30	2,50	1,00	1,64	0,65	1,50

Примеры, подтверждающие осуществление способа.

Пример 1

Зерно гречихи пропускают через магнитную защиту, очищают на камнеотборнике от минеральной примеси. Далее зерно поступает на воздушно-ситовой сепаратор, где отделяются крупные и легкие примеси. Мелкое зерно удаляют проходом через сито 3,0, длинную примесь удаляют на овсюгоотборнике. Затем зерно сортируют на три фракции. Очищенное и отфракционированное зерно подвергают влаготепловой обработке: увлажняют до 28%, отволаживают 6 часов, затем зерно обжаривают при температуре 175°С в течение 2,5 минут, охлаждают. Через 30 минут после ВТО отправляют на шелушение в вальцедековом станке. Коэффициент шелушения при этом составляет 96%. После чего разделяют продукты шелушения. В аспираторе отвеивают лузгу. На крупосортировках проходом через сито №08 удаляют мучку. Нешелушенные зерна снова возвращают на шелушение. Крупа и дробленка поступает на измельчение. Ситовая характеристика муки: проход через сито №35, остаток на сите не более 5%. Выход муки составляет 78%.

Пример 2

Зерно гречихи пропускают через магнитную защиту, очищают на камнеотборнике от минеральной примеси. Далее зерно поступает на воздушно-ситовой сепаратор, где отделяются крупные и легкие примеси. Мелкое зерно удаляют проходом через сито 3,0, длинную примесь удаляют на овсюгоотборнике. Затем зерно сортируют на три фракции. Очищенное и отфракционированное зерно подвергают влаготепловой обработке: увлажняют до 24%, отволаживают 4 часа, затем зерно обжаривают при температуре 160°С в течение 3 минут, охлаждают. Через 30 минут после ВТО отправляют на шелушение в вальцедековом станке. Коэффициент шелушения при этом составляет 93,5%, после чего разделяют продукты шелушения. В аспираторе отвеивают лузгу. На крупосортировках проходом через сито №08 удаляется мучка. Нешелушенные зерна снова возвращаются на шелушение. Крупа и дробленка поступает на измельчение. Выход муки составляет 76%.

Пример 3

Зерно гречихи пропускают через магнитную защиту, очищают на камнеотборнике от минеральной примеси. Далее зерно поступает на воздушно-ситовой сепаратор, где отделяются крупные и легкие примеси. Мелкое зерно удаляют проходом через сито 3,0, длинную примесь удаляют на овсюгоотборнике. Затем зерно сортируют на три фракции. Очищенное и отфракционированное зерно подвергают влаготепловой обработке: увлажняют до 30%, отволаживают 8 часов, затем зерно обжаривают при температуре 190°С в течение 2 минут, охлаждают. Через 30 минут после ВТО отправляют на шелушение в вальцедековом станке. Коэффициент шелушения при этом составляет 94,3%. После чего разделяют продукты шелушения. В аспираторе отвеивают лузгу. На крупосортировках проходом через сито №08 удаляется мучка. Нешелушенные зерна снова возвращаются на шелушение. Крупа и дробленка поступает на измельчение. Выход муки составляет 77%.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

1. Сокращение длительности технологического цикла.

2. Снижение энергозатрат.

3. Увеличение выхода готовой продукции за счет повышения коэффициента шелушения.