способ подготовки зерна пшеницы к помолу и обработки зерна консервантом от картофельной болезни и плесени

Формула изобретения

1. Способ подготовки зерна пшеницы к помолу, включающий промывку зерна, одно- или двухэтапное увлажнение и отволаживание, отличающийся тем, что при увлажнении и отволаживании зерна на первом и/или втором этапе используют водный раствор консерванта при температуре 14-20°С и при соотношении 0,01-2,9% консерванта к массе зерна.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве консерванта применяют сыпучий консервант.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве консерванта применяют лимонную, или молочную, или уксусную, или бензойную, или пропионовую, или сорбиновую, или муравьиную, или яблочную кислоты, или их кислые соли: сорбат натрия, или сорбат кальция, бензоат натрия, или бензоат калия, или бензоат кальция, или сульфит калия, или сульфит кальция, или ацетат натрия, или ацетат калия, или ацетат кальция, или диацетат калия, или диацетат кальция, или пропионат калия, или пропионат натрия, или формиат натрия, или формиат кальция, или тиосульфат натрия, а также их любые комбинации.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве консерванта применяют комплексную пищевую добавку «Денфай».

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к мукомольному производству, в частности подготовке зерна перед помолом.

Целью изобретения является получение муки повышенного качества и улучшенных хлебопекарных свойств, которое достигается за счет исключения ее заражения бактериями картофельной болезни и плесени.

Известен способ подготовки зерна к помолу, включающий увлажнение зерна водой с последующим отволаживанием, при этом воду перед увлажнением зерна насыщают кислородом до содержания 16-20 мг/л (см. МПК В02В 1/08, авторское свидетельство СССР 1659097, публ. 1991 г.).

Недостатком способа является сложность технологического процесса и отсутствие приемов, подавляющих жизнедеятельность различной микрофлоры.

Известен также способ подготовки зерна пшеницы к сортовому помолу, включающий очистку зерна от примесей, основное увлажнение водой и основное отволаживание, повторную его очистку, дополнительное увлажнение водным раствором уксусной кислоты с концентрацией 3,0-3,5% с увеличением влажности на 0,5-0,6% и последующим отволаживанием в течение 25-30 минут (см. авторское свидетельство СССР 1655559, МПК В02В 1/04, публ. 1991 г).

Недостатком известного способа является повышенная концентрация уксусного водного раствора, что делает практически непригодным дальнейшее использование в качестве комбикорма отрубей, получаемых после помола зерна, что снижает рентабельность данного способа.

Известен способ подготовки зерна к помолу, включающий промывку зерна, первичное увлажнение водой температурой 20-40°С, первичное отволаживание, повторное увлажнение и повторное отволаживание, доувлажнение и последующее отволаживание перед подачей зерна в драную систему (см. УДК 664.7 «Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства» В.А.Будковский, Е.М.Мельников, М., 1989 г., стр.78-79).

Недостатком известного технического решения является невысокое качество муки, обусловленное наличием в ней различных возбудителей болезней хлебных изделий.

Техническим результатом заявляемого способа является получение муки повышенного качества и улучшенных хлебопекарных свойств путем подавления в ней различных возбудителей хлебных болезней и плесеней, а также повышения показателя белизны муки.

Сущность технического решения заключается в том, что способ подготовки зерна пшеницы к помолу включает промывку зерна, одно или двухэтапное увлажнение и отволаживание, при увлажнении и отволаживании зерна на первом и /или втором этапе используют водный раствор консерванта при температуре 14-20°С при соотношении 0,01-2,9% консерванта к массе зерна, и подачу зерна на размол.

В качестве консерванта применяют лимонную или молочную, или уксусную, или бензойную, или пропионовую, или сорбиновую или муравьиную, или яблочную кислоты, или их кислые соли: сорбат натрия, или сорбат кальция, бензоат натрия, или бензоат калия, или бензоат кальция, или сульфит калия, или сульфит кальция, или ацетат натрия, или ацетат калия, или ацетат кальция, или диацетат калия, или диацетат кальция, или пропионат калия, или пропианат натрия, или формиат натрия, или формиат кальция, или тиосульфат натрия, а также их любые комбинации.

Нами разработана комплексная пищевая добавка «Денфай, представляющая собой комбинацию консервантов пропионата кальция, диацетата натрия и сорбата калия (см. Свидетельство о госрегистрации № 77.99.21.9.У.211.1.09 от 20.01.2009 г.).

Известно, что хлебные изделия подвержены различным видам болезней, таких как плесневение, болезнь, вызываемая бактерией «чудесная палочка», и картофельная (тягучая) болезнь, являющаяся самым серьезным заболеванием, поскольку вызывает желудочные расстройства и является опасным источником инфекции.

Картофельная болезнь вызывается развитием в мякише хлеба бактерий подвида В subtilis asp. mesentericus, распространенных в почве, воздухе, растениях и т.д., которые попадают в муку при размоле зараженного ими зерна. Поэтому мука всегда обсеменена в различной степени этими бактериями, и хлеб, пораженный картофельной болезнью, подлежит уничтожению путем сжигания или закапывания. Поэтому при использовании зараженной муки в настоящее время рекомендуется вырабатывать хлеб с кислотностью, превышающей на 1°(град) нормативную кислотность, путем использования при замесе различных подкисляющих компонентов.

Известно также, что оптимальными условиями для развития спор картофельной палочки является температура около 40°С. Поэтому в заявляемом способе используется вода температурой 14-20°С с консервантом, слабый раствор которого обеспечивает процесс угнетения бактерий картофельной палочки при подготовке зерна к помолу в течение всех процессов увлажнений и отволаживании зерна на первом и/или втором этапе.

Использование консерванта при увлажнении и отволаживании зерна на первом и/или втором этапе позволяет исключить заражение муки картофельной палочкой и плесенями, что повышает как качество муки, так и органолептические показатели хлебных изделий при хранении.

Указанные предельные значения 0,01-2,9% концентрации консерванта являются достаточными для угнетения бактерий картофельной палочки.

Уменьшение величины в 0,01% не обеспечивает необходимую кислую среду, угнетающую картофельную палочку и плесени, а превышение величины в 2,9% повлияет на пригодность к дальнейшему использованию получаемых к помолу отрубей.

Предлагаемый способ подготовки зерна пшеницы к помолу иллюстрируется схемами 1 и 2 обработки зерна консервантом (см. фиг.1 и 2). Способ подготовки зерна пшеницы к помолу, включающий промывку зерна, одно или двухэтапное увлажнение и отволаживание, отличающийся тем, что при увлажнении и отволаживании зерна на первом и/или втором этапе используют водный раствор консерванта при температуре 14-20°С и при соотношении 0,01-2,9% консерванта к массе зерна.

Данный способ может быть применен для мельниц с накопительной емкостью для увлажнения с последующим отволаживанием зерна, для мельниц с ограниченной вместимостью и для мельниц, не оборудованных накопительной емкостью.

Увлажнение зерна пшеницы и отволаживание одно или двухэтапное, в зависимости от комплектации мельниц, можно проводить любым существующим на мукомольном заводе способом.

Способ 1

Данный способ характерен для мельниц, оборудованных накопительной емкостью (схема 1), которую возможно использовать для предварительного растворения консерванта на стадии первичного увлажнения и первичного отволаживания и осуществляется следующим образом.

Консервант растворяют в предварительной накопительной емкости с мешалкой (3). После промывания зерна на моечной машине его подают на первичное увлажнение в шнек (1) параллельно с предварительно подготовленным раствором консерванта при температуре 14-20°С. Шнек перемещает зерно, равномерно обработанное раствором консерванта, в бункер (2) для прохождения стадии первичного отволаживания в течение 4-12 часов.

Способ 2

Данный способ характерен для мельниц, не оборудованных накопительной емкостью (схема 2), которую возможно использовать для предварительного растворения консерванта, и осуществляется следующим образом.

После промывания зерна на моечной машине его подают на первичное увлажнение в шнек (1) параллельно с водой при температуре 14-20°С и сыпучим консервантом, который подается равномерно через дозатор. Шнек перемещает зерно, воду и консервант, равномерно перемешивая, в бункер (2) для прохождения стадии первичного отволаживания в течение 4-12 часов.

Способ 3

Данный способ характерен для мельниц, оборудованных накопительной емкостью (схема 1), которую возможно использовать для предварительного растворения консерванта на стадии повторного увлажнения и повторного отволаживания и осуществляется следующим образом.

Консервант растворяют в предварительной накопительной емкости с мешалкой (3). Зерно, прошедшее стадии первичного увлажнения и первичного отволаживания, подают на повторное увлажнение в шнек (1) параллельно с предварительно подготовленным раствором консерванта при температуре 14-20°С. Шнек перемещает зерно, равномерно обработанное раствором консерванта, в бункер (2) для прохождения стадии повторного отволаживания в течение 8-24 часов.

Способ 4

Данный способ характерен для мельниц, не оборудованных накопительной емкостью (схема 2), которую возможно использовать для предварительного растворения консерванта и осуществляется следующим образом.

Зерно, прошедшее стадии первичного увлажнения и первичного отволаживания, подают на повторное увлажнение в шнек (1) параллельно с водой при температуре 14-20°С и сыпучим консервантом, который подается равномерно через дозатор. Шнек перемещает зерно, воду и консервант, равномерно перемешивая, в бункер (2) для прохождения стадии повторного отволаживания в течение 8-24 часов.

Способ 5

Данный способ характерен для мельниц, имеющих устаревшее зерноочистительное оборудование и оборудованных накопительной емкостью (схема 1), которую возможно использовать для предварительного растворения консерванта для последовательной обработки зерна от картофельной палочки и плесени на стадиях первичного увлажнения и первичного отволаживания, а также повторного увлажнения и повторного отволаживания и осуществляется следующим образом.

Консервант растворяют в предварительной накопительной емкости с мешалкой (3). Зерно подают на первичное увлажнение в шнек (1) параллельно с предварительно подготовленным раствором консерванта при температуре 14-20°С. Шнек перемещает зерно, равномерно обработанное раствором консерванта, в бункер (2) для прохождения стадии первичного отволаживания в течение 4-12 часов.

Далее зерно, прошедшее стадии первичного увлажнения и первичного отволаживания с раствором консерванта, подают на повторное увлажнение в шнек (1) параллельно с предварительно подготовленным раствором консерванта при температуре 14-20°С. Шнек перемещает зерно, равномерно обработанное раствором консерванта, в бункер (2) для прохождения стадии повторного отволаживания в течение 8-24 часов. После этого чистое зерно поступает на размольную стадию в драную систему.

Способ 6

Данный способ характерен для мельниц, имеющих устаревшее зерноочистительное оборудование и не оборудованных накопительной емкостью (схема 2), которую возможно использовать для предварительного растворения консерванта, и осуществляется следующим образом.

После промывания зерна на моечной машине его подают на первичное увлажнение в шнек (1) параллельно с водой при температуре 14-20°С и сыпучим консервантом, который подается равномерно через дозатор. Шнек перемещает зерно, воду и консервант, равномерно перемешивая, в бункер (2) для прохождения стадии первичного отволаживания в течение 4-12 часов.

Далее его подают на повторное увлажнение в шнек (1) параллельно с водой при температуре 14-20°С и сыпучим консервантом, который подается равномерно через дозатор. Шнек перемещает зерно, воду и консервант, равномерно перемешивая, в бункер (2) для прохождения стадии повторного отволаживания в течение 8-24 часов.

После этого чистое зерно поступает на размольную стадию в драную систему.

ПРИМЕР 1. Способ осуществляется одним из вышеописанных способов, при этом температура воды при первичном увлажнении составляет 14°С, обработка зерна проводится водным раствором консерванта, где соблюдается соотношение 0,05% уксусной кислоты к массе зерна, а время первичного отволаживания зерна в вышеуказанном растворе консерванта составляет соответственно 8 часов.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 1, при этом в качестве консерванта применяется пропионовая и молочная кислоты в соотношении 0,1% и 0,15% к массе зерна.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 3. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 1, при этом в качестве консерванта применяется сорбат кальция в соотношении 0,18% к массе зерна.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 4. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 1, при этом в качестве консерванта применяется бензоат кальция в соотношении 0,25% к массе зерна.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 5. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 1, при этом температура воды при повторном увлажнении составляет 18°С, обработка зерна проводится водой и сыпучим консервантом, где соблюдается соотношение 0,05% бензойной кислоты к массе зерна, а время повторного отволаживания зерна в вышеуказанном растворе консерванта составляет соответственно 18 часов.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, не страдает картофельной болезнью, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 6. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 5, при этом в качестве консерванта применяется пропионовая кислота в соотношении 0,16% к массе зерна.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 7. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 5, при этом в качестве консерванта применяется ацетат кальция в соотношении 0,28% к массе зерна.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 8. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРАМ 1 и 5, при этом температура воды при первичном и повторном увлажнении составляет 20°С, а время первичного и повторного отволаживания составляет соответственно 7 и 16 часов, где в качестве консерванта применяется лимонная кислота в соотношении 0,29% к массе зерна.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, повышается показатель ИДК клейковины, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 9. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 8, при этом в качестве консерванта применяется сорбат натрия в соотношении 0,2% к массе зерна.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, повышается показатель ИДК клейковины, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 10. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 5, при этом в качестве консерванта применяется комплексная пищевая добавка «Денфай» в соотношении 0,05% к массе зерна.

Мука, смолотая из зараженного зерна пшеницы, обработанного указанным способом, не страдает картофельной болезнью, мякиш хлеба, произведенный из такой муки, имеет отбеленный цвет.

ПРИМЕР 11. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 5, при этом температура воды при повторном увлажнении составляет 50°С, обработка зерна проводится водой и сыпучим консервантом, где соблюдается соотношение 0,001 % пропионовой кислоты к массе зерна, а время повторного отволаживания зерна в вышеуказанном растворе консерванта составляет соответственно 9 часов.

Споры бактерий Bacillus subtilis не уничтожаются вследствие низкой концентрации кислоты. Хлеб, произведенный из муки, выработанной из такого зерна пшеницы, подвержен картофельной болезни.

ПРИМЕР 12. Способ осуществляется аналогично ПРИМЕРУ 8, при этом температура воды при первичном и повторном увлажнении составляет 5°С, а время первичного и повторного отволаживания составляет соответственно 1 и 2 часа, где в качестве консерванта применяется лимонная кислота в соотношении 0,29% к массе зерна.

В муке, произведенной из зерна указанным способом, сохраняются споры Bacillus subtilis вследствие чрезмерно низкой температуры и нехватки времени для проникновения раствора в верхние слои зерна.

Как видно из приведенных примеров, предельные значения 0,01-2,9% концентрации консерванта при температуре 14-20°С являются достаточными для угнетения бактерий картофельной палочки при подготовке зерна пшеницы к помолу в течение всех процессов увлажнения и отволаживания зерна на первом и/или втором этапе.

Предлагаемое техническое решение реализуется на известном стандартном оборудовании с дополнительной емкостью или дозатором, применяемом в мукомольной промышленности, и не требует дополнительного расхода воды.

Предлагаемый способ по сравнению с известным способом подготовки зерна пшеницы к помолу (см. УДК 664.7 «Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства» В.А.Будковский, Е.М.Мельников, М., 1989 г., стр 78-79) не требует обязательного этапа доувлажнения зерна с кратковременным отволаживанием, что снижает трудоемкость процесса подготовки, кроме того, по сравнению с ним и известными способами обеспечивает высокое качество муки за счет исключения ее заражения бактериями картофельной болезни и плесени. Низкая концентрация консервантов в растворе и длительное время воздействия во время отволаживания обеспечивают микробиологическую чистоту поверхности зерна, что в свою очередь повышает органолептические характеристики хлебных изделий благодаря устранению таких отрицательных показателей внешнего вида, как, например, липкий мякиш, деформированный корпус, специфический запах.

Предлагаемый способ исключает попадание консерванта в муку, а следовательно, и в готовые изделия.

Более того, заявляемый способ обеспечивает получение качественных и микробиологически чистых отрубей для комбикормового производства.

Таким образом, описанный способ позволяет повысить качество и улучшить хлебопекарные свойства муки, а также повысить показатель белизны муки за счет окислительного воздействия консервантов на поверхность зерна.