«Оспанов А.А., Тимурбекова А.К. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЬНОСМОЛОТОЙ МУКИ Учебное пособие Алматы 2011 УДК 664.71.012.013 (075.8) ББК 36.82 я 73 -1 О-75 Оспанов А.А., Тимурбекова А.К. О-75 Технология производства ...»

Казахский национальный аграрный университет

Оспанов А.А., Тимурбекова А.К.

ТЕХНОЛОГИЯ

ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЬНОСМОЛОТОЙ МУКИ

Учебное пособие

Алматы 2011

УДК 664.71.012.013 (075.8)

ББК 36.82 я 73 -1

О-75

Оспанов А.А., Тимурбекова А.К.

О-75 Технология производства цельносмолотой муки: Учебное пособие. –

Алматы: ТОО "Нур-Принт", 2011. – 114 с.

ISBN 978-601-241-290-1 Представлен анализ научно-исследовательских материалов по исследованию проблемы расширения номенклатуры сортов муки с повышенной пищевой и биологической ценностью. Проанализированы и оценены существующие технологии производства, применение и преимущества разных видов муки в Казахстане и за рубежом. Рассмотрены основные вопросы расширения ассортимента композитной муки из полизлакового зернового сырья казахстанской селекции. Приведены сведения о проблемах переработки полизлаковых зерновых и бобовых культур в цельносмолотую муку.

Для магистрантов вузов, обучающихся по специальности "Технология перерабатывающих производств" УДК 664.71.012.013 (075.8) ББК 36.82 я Рецензенты:

Чоманов У.Ч. – заведующий лабораторией "Технология переработки и хранения растениеводческой продукции" Казахского научноисследовательского института перерабатывающей и пищевой промышленности, академик НАН РК, доктор технических наук, профессор Алимкулов Ж.С. – директор Казахского научно-исследовательского института перерабатывающей и пищевой промышленности, д.т.н., профессор Рекомендовано к изданию на заседании УМС Казахского национального аграрного университета (протокол № 1 от " 14 " октября 2011 г.) © Оспанов А.А., Тимурбекова А.К., ISBN 978-601-241-290-

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ ……………………….……………………………………

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО

РЫНКА………………………………………………………………………..

СОСТОЯНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ……….

СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

ЦЕЛЬНОСМОЛОТОЙ МУКИ……………………………………………. Объект исследования…………………………………………………. Структурно-механические свойства зернового сырья………………. Физико-химические и технологические свойства зернового сырья...

ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА И

ПРИМЕНЕНИЯ МУКИ ИЗ ЗЕРНА ЗЕРНОВЫХ И

ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР……………………………………………... Исследования, проведенные ГНУ ВНИИЗ (Россия) по расширению ассортимента муки………………………………………………...………….. Текстурированная (набухающая) мука……….………………………. Овсяная мука….……………………………………………….……….. Кукурузная мука……………………………………………………….. Просяная мука………………………………………………………….. Гречневая мука…………………………………………………………. Рисовая мука……………………………………………………………. Мука из зерна сорго………..…………………………………………... Тритикалевая мука……….…………………………………………….. Мука из могара………..………………………………………………... Мука из семян амаранта……………………………………………….. Соевая мука……………….……………………………………………. Мука из цельносмолотого зерна……………………………………….

ПУТИ РАСШИРЕНИЯ НОМЕНКЛАТУРЫ СОРТОВ МУКИ

С ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ

ЦЕННОСТЬЮ…

КАЧЕСТВО И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЛИЗЛАКОВОГО

КАЛОРИЙНОСТЬ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ………………………………………………………. ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ…………… Мониторинг микроорганизмов отобранных партий зернового Содержание солей тяжелых металлов в отобранных пробах зернового сырья…………………………………………………………….…

ОПЫТНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПОДГОТОВКИ

ПОЛИЗЛАКОВОГО СЫРЬЯ И ПРОИЗВОДСТВА ИЗ НЕГО

ЦЕЛЬНОСМОЛОТОЙ МУКИ……………………………………...……..

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА МУКИ ИЗ ЦЕЛЬНОСМОЛОТОГО

ЗЕРНА ЗЛАКОВЫХ КУЛЬТУР………………………………...…………

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО

КОМПЛЕКСА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 50 Т/СУТКИ………….. Агрегатная вальцовая мельница Р6-АВМ-50…………………………

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ

ЗЕРНА КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР В ОБОЙНУЮ МУКУ………………..

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ЦЕННОСТИ

ПРОДУКТОВ ИЗ ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ………....……………………… СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ….…

ПРЕДИСЛОВИЕ

Казахстан является одним из ведущих регионов в области сельского хозяйства, обладающим огромным аграрным потенциалом. В последние годы доля сельского хозяйства в валовом внутреннем продукте составляла около %, валовая продукция сельского хозяйства достигла уровня более 800 млрд.

тенге. Во внешней торговле сельхозпродукцией и продуктами ее переработки в последнее годы сохраняется положительное сальдо. Превышение экспорта сельхозпродукции и продуктов ее переработки над импортом в последние годы составило более 8 %.

Ведущая роль в сельском хозяйстве принадлежит зерновой отрасли.

Производство зерна является самой приоритетной отраслью в развитии сельского хозяйства Казахстана. Оно занимает одно из ведущих мест как в агропромышленном комплексе, так и в целом в экономике республики. В республике около 90 % всех посевных площадей приходится на долю зерновых культур. В пространстве СНГ Казахстан занимает третье место по объему производства зерна после России и Украины.

За последние пять лет объем производства зерна колебался в пределах 13,0-17,5 млн. тонн в весе после подработки на зернохранилищах.

Основная производственная база по зерну расположена в северном регионе. Благоприятные природные условия в данном регионе позволяют обеспечить получение высоких и устойчивых урожаев зерна.

Для зернового производства в Казахстане характерно монокультурное земледелие. В настоящее время доминирующая часть (около 80 %) валового сбора принадлежит пшенице. Свыше 12 % зерна приходится на долю ячменя.

Остальной объем принадлежит другим видам зерновых культур.

В последние годы наблюдается тенденция увеличения объема внутреннего потребления зерна. Это обусловлено ростом как производственного, так и промышленного потребления, в частности, увеличиваются объемы потребления зерна на семена, а также на корм вследствие роста поголовья скота. Рост промышленного потребления зерна связан с развитием зерноперерабатывающей отрасли республики.

По данным статистики, из произведенного объема на внутреннее потребление используется чуть более 80 %. В целом, отечественное производство полностью удовлетворяет потребности внутреннего рынка.

Уровень обеспеченности населения республики зерном за последние годы составляет около 165 %.

Экспортный потенциал Казахстана по зерну при существующем уровне производства составляет порядка 6-7 млн. тонн в год. Некоторые колебания в ту или иную сторону объема экспорта казахстанского зерна связаны с мировой конъюнктурой рынка.

Главными потребителями казахстанского зерна остаются страны СНГ, на долю которых приходится более 60 % от общего объема экспорта из Казахстана. Традиционным и перспективным рынком сбыта остается Россия (с долей от 35 до 55 %). После России основными потребителями казахстанского зерна являются Таджикистан (11 %), Азербайджан (8 %), Кыргызстан (7 %) и Узбекистан (4 %).

Из стран дальнего зарубежья казахстанское зерно импортируют Турция, Италия, Греция, Иран, Монголия, Афганистан и другие страны. В будущем ожидается расширение возможности выхода казахстанской пшеницы в страны Северной Африки, некоторые страны Европы, Юго-Восточной Азии.

Приоритетным направлением в растениеводстве остается производство пшеницы. Однако в последнее время был взят курс на прочную диверсификацию растениеводческой продукции с акцентом на увеличение доли других видов зерна, а также масличных культур.

В настоящее время Казахстан входит в десятку экспортеров пшеницы. В перспективе Казахстан будет придерживаться политики увеличения экспорта зерна. Президентом Республики поставлена задача к началу второго десятилетия войти в пятерку мировых экспортеров зерна.

Несмотря на вышеприведенные успехи в области сохранения экспортного потенциала страны, одной из острых проблем остается сохранение качества и обеспечение пищевой и продовольственной безопасности. Дефицит витаминов, микро- и макроэлементов в муке можно восполнить решением организации производства муки из цельносмолотого зерна. Восполнение дефицита необходимых человеческому организму биологических веществ, по мнению отдельных специалистов, можно добиться путем "фортификации" муки. Это решение проблем введением в муку искусственных составляющих витаминов и микроэлементов, тогда как мука из цельносмолотого зерна – это решение вопроса природным (натуральным) путем.

Тем более, хлеб из цельносмолотой муки и из целого зерна – это лечебный продукт для борьбы с ожирением, сахарным диабетом, атеросклерозом, дискинезией кишечника. Он является хорошим сорбентом, очистителем организма от солей тяжелых металлов, радионуклидов, токсичных веществ, очищает кровь.

Поэтому разработка технологии производства муки из цельносмолотого зерна и получения хлеба из композитной смеси, составленной на основе цельносмолотой муки, представляет особую значимость.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО РЫНКА

Потенциал аграрного сектора Казахстана практически еще не освоен. В значительной степени он определяется результативностью функцирования комплексной системы: "поле – зерновое хозяйство – предприятия по обработке и хранению зерна – перерабатывающие заводы – пищевые предприятия – потребители".

Значительный объем продовольственных продуктов производится крупными компаниями, где сконцентрированы производство сельскохозяйственного сырья, его уборка, заготовка, обработка, хранение, переработка и выпуск готовых видов продукции на рынок.

Вместе с тем, также развивается сеть мини и средних пищевых перерабатывающих предприятий в городах, районах и поселках, которые работают по старой технологии производства крупяных, хлебобулочных, макаронных и кондитерских видов продукции.

Аналогичные структуры предприятий пищевых и перерабатывающих производств характерны для многих стран: США, Россия, Австралия, Новая Зеландия и ряд государств Восточной Азии и Восточной Европы.

В этих странах решены многие проблемы по созданию и увеличению объемов продовольственных продуктов, которые могут быть адаптированы в условиях РК. Постепенно к 2020 г. развивающиеся страны увеличивают свою долю в производстве зерна с 55 % до 59 %, мяса – с 54 % до 61 %. Их среднедушевое потребление возрастает, соответственно, на 33 % и почти вдвое, что требует увеличения импорта зерна до 200 млн. т, мяса – до 7 млн. т.

Фактором, сдерживающим дальнейшее наращивание производства сельхозпродукции и продовольствия, станет ограниченность, как в развитых, так и в развивающихся странах земель, пригодных для ведения сельского хозяйства в связи с растущим уровнем урбанизации и необходимостью сохранения лесных массивов и водных ресурсов. В настоящее время в оборот вовлечена практически вся пригодная для обработки земля во многих странах мира. Ее возможное расширение приведет к удорожанию продовольственных продуктов, к негативным последствиям для окружающей среды, что уже наблюдалось в зоне нестабильного земледелия в некоторых африканских странах. В этих условиях усиливается необходимость обеспечения прожиточного уровня населения при практически достигнутой стабилизации площади пашни, что неизбежно обострит проблемы производительности, интенсивности и разработки инновационных технологий производства растениеводческой и животноводческой продукции.

Об этом напоминал в своем очередном от 29.01.2010 г. послании к народу Казахстана Президент Н.А. Назарбаев: о двукратном увеличении производительности труда в аграрном секторе, увеличении ассортимента высококачественных пищевых продуктов, обеспечивающих потребности внутренних и внешних рынков.

Для этого нашим государством будут выделяться на 10-летний период (2010-2020 гг.) огромные средства по развитию пищевых и перерабатывающих производств во всех экономических регионах Казахстана.

Казахстан располагает достаточной возможностью в аграрном секторе по производству зерновых, бобовых, масличных культур и увеличению объемов производства молока и мяса.

Валовой сбор зерновых в последние годы приобрел определенную устойчивость: в 2000 г. – 11,5 млн. т., в 2001 г. – 15,8; в 2004 г. – 12,4; в 2005 г.

– 13,5; в 2006 – 2008 годы более 16 млн. т, а в 2010 г. – 22,0 млн. т.

Производство на душу населения составляет более 1 тонны зерна.

Валовой сбор пшеницы в РК составляет 12,0-16,0 млн. т., в среднем 85 % от всего зерна, остальные – ячмень, овес, рис, гречиха, кукуруза, соя, нут, горох, подсолнечник, сафлор, рапс и др.

В Казахстане хорошими темпами развивается производство крупяных культур, таких как ячмень, овес, рис, гречиха, кукуруза и просо.

Валовой сбор ячменя колеблется от 1,6 до 2,5 млн. т, овса – от 130,0 до 250,0 тыс. т, риса – от 200,0 до 320,0 тыс. т, гречихи – от 28,0 до 60,0 тыс. т, кукурузы – от 250,0 до 550,0 тыс. т и проса – от 39,0 до 70,0 тыс. т.

В Казахстане в структуре переработки зерна по целевому использованию 79,5 % приходится на муку, 9 % – на комбикорма, 3,5 % – на производство спирта, 2,9 % – на крупы.

Объем производства муки в РК (тыс. т) по годам были: 2000 г. – 1740,8;

2002 г – 2107,1; 2004 г – 2126,8; 2006 г – 2727,0 и в настоящее время более 3000,0. Мука является экспортной продукцией. Казахстан занимает 1-ое место по экспорту муки, объем экспорта составляет более 2,5 млн. т.

Основными производителями являются Южно-Казахстанская область ( % общереспубликанского объема), Северо-Казахстанская область (12 %), Акмолинская и Алматинская (по 9 %), Карагандинская и Костанайская (по %), а также г. Алматы и г. Астана.

В стране насчитывалось 1922 мельниц, в последние годы наблюдается их укрупнение. Специалисты Казахской академии питания отмечают, что в рационе населения преобладает рафинированная пища – пшеничная мука тонкого помола и другие высококалорийные продукты, крайне обедненные витаминами и минеральными веществами.

Возрастает спрос потребителей на продукцию, обогащенную витаминами, белковыми и минеральными веществами.

Обогащение крупяных, хлебных, макаронных и мучных кондитерских продуктов необходимыми натурально-естественными компонентами способствует поддержанию нормальной жизнедеятельности общества, препятствует развитию заболеваний.

Вместе с тем, в Казахстане наблюдается дефицит крупяных продуктов, так как производятся традиционные виды крупы из пшеницы, ячменя, гречихи, риса и проса. Требуется увеличить ассортимент крупы из овса, кукурузы и бобовых культур. Необходимо наладить производство новых национальных видов круп, пищеконцентратов, а также круп из композитного состава зерновых, бобовых, масличных культур, как обогащенных круп с применением современной технологии экструдирования.

В Казахстане развита промышленная сеть хлебопекарных предприятий, объединяющая более 2000 единиц, которые могут обеспечить выпуск различных ассортиментов хлебобулочных изделий. Поэтому особое внимание уделяется разработкам новых видов национальных хлебных изделий повышенной пищевой и биологической ценности на основе использования композитной муки из зерновых, бобовых и масличных культур. Это дает возможность конструировать более 100 видов хлебных изделий, обладающих лечебно-профилактическими свойствами функционального назначения.

Следует обратить внимание на экологические методы тестоведения с использованием озонированной и ионоозонированной воды.

Производство макаронных изделий в РК составляет более 100 тыс. т, обеспечивается внутренний спрос и экспортная потребность. Однако ограничены сырьевые ресурсы, в основном используется хлебопекарная мука I сорта, в недостаточным объеме применяется мука из твердой пшеницы.

Возможность разработки специальной обогащенной муки для макаронного производства не рассматривается, хотя нашей стране посильно решение таких проблем, что позволяет разработать более 50 видов новых макаронных продуктов. Многие мучные кондитерские изделия импортируются из Украины, России и Турции, и их ежегодный объем составляет более 20 тыс. т.

Действующие кондитерские предприятия производят ограниченный ассортимент мучных изделий, не отвечающих по пищевой и биологической ценностям физиологическим потребностям организма человека.

В этой связи перед учеными ставится задача по созданию новых национальных видов мучных кондитерских продуктов на основе композитной муки зерновых, бобовых и масличных культур, позволяющих увеличить ассортимент изделий более чем на 50 единиц.

Важнейшим развивающимся направлением являются исследования по глубокой переработке зерна. Биотехнологическая промышленность является одной из наиболее быстроразвивающихся отраслей в мире, так в США капитализация (т.е. общая стоимость акций) 50 крупнейших американских биотехнологических компаний составляет более 61 млрд. долларов США.

Многообразные формы деятельности в области биотехнологий согласно классификации, используемой "Библиотекой конгресса", можно свести к следующим основным разделам: сельскохозяйственная биотехнология;

сельскохозяйственная биоинженерия; биотехнология животных;

биоинженерия; биоэтика; трансплантация клеток; клонирование;

реконструирование и изучение ДНК; генная картография; генная инженерия;

биотехнология морских организмов; генная инженерия микробов;

фармацевтическая биотехнология; биотехнология растений; протеиновая инженерия. Биокластеры отрасли хлебопродуктов позволяют получать ценнейшее вещество – натуральную пшеничную клейковину, являющуюся богатым источником природного белка и минеральных веществ. Добавление в муку (1-3 %) сухой клейковины позволяет значительно улучшить качество хлеба так, как будто он изготовлен из высших сортов пшеницы. При этом увеличивается и срок хранения хлебобулочных изделий. Кроме того, клейковину можно использовать для приготовления высокобелковых "энергетических" комбикормов для животноводческих комплексов, фермерских и индивидуальных крестьянских хозяйств. Включение высокобелкового концентрата в рацион животных способствует увеличению их привеса на 24 % больше по сравнению с обычным фуражом.

Биоэтанол используется как высокооктановая экологически чистая добавка к моторному топливу – биоэтилтретбутиловый эфир, отвечающий стандартам "Евро-4" и "Евро-5". Применение такой добавки позволит снизить вредные выбросы автотранспорта в атмосферу: углекислого газа – на 25-30 %, углеводородов – на 15 %. На предприятиях применяется целый ряд интересных разработок, позволяющих рационально использовать крахмало- и целлюлозосодержащие отходы сельскохозяйственного производства для получения других видов биотоплива – биобутанола, биобензина и биоводорода.

Экологически чистые добавки к моторному топливу, полученные из растительного сырья, на треть снизят объемы вредных выбросов от автомобилей в атмосферу.

Для обеспечения комплекса сырьем создаются агропромышленные группы. Основными направлениями ее деятельности станут растениеводство и животноводство. Внедрение новейших зарубежных и отечественных технологий эффективного использования растительного и других видов сырья позволит повысить качество выпускаемой продукции, улучшить ее экологические характеристики. Биокластеры включают несколько животноводческих комплексов, птицефабрики, блок мясопереработки и новый биокомплекс, где наряду с энергоносителями будет возможность получать в качестве побочных продуктов высококачественные корма. Кроме того, производства, входящие в биокластер, станут главными потребителями продукции местных сельхозпроизводителей. Для переработки будут использованы зерновые культуры, кукуруза, свекла, сорго и др. Биокластерами будут выпускаться биопластики, биополимеры, органические кислоты, аминокислоты, высокобелковые корма, клейковина, крахмал, отруби и глюкозо-фруктозные сиропы. Также здесь будут производиться сыры, сухое молоко, лактоза и многое другое.

Для предприятий отраслей агропромышленного сектора необходимо вести научно-исследовательскую работу по технологическому направлению развития. Технологическое направление представлено работами в области совершенствования технологии, в том числе мукомольного, комбикормового и хлебопекарного производства, а также производства продуктов питания из растительного сырья, в том числе для функционального питания.

Повышение качества муки – одна из важнейших задач мукомольного производства. За последние годы из-за ухудшения качества зерна пшеницы, при том, что ее основная часть по качеству отвечает требованиям 4 класса, среднее содержание клейковины составляет всего 24 %. Качество муки, поставляемой для нужд хлебопечения, производства макаронных изделий, в торговую сеть, нестабильно и зачастую характеризуется пониженным, против норм стандартов, содержанием и качеством клейковины, пониженной ферментативной активностью.

На крупных мукомольных заводах выход муки составляет 72 %, на мелких – на 10 % меньше. Как правило, мука мини-мельниц не соответствует Госстандарту по показателям клейковины, зольности и крупности помола, многие вырабатывают от 50 до 80 % по ТУ. Не проводится строго система учета количества и качества зерна на всех этапах его движения в системе "поле – элеватор – перерабатывающее предприятие", не обеспечивается формирование целевых партий с учетом технологических достоинств зерна пшеницы.

Мукомольная промышленность Казахстана в последние годы количественно выросла более чем в 18 раз; существует более предприятий, из которых около 20 % составляют крупные и средние.

Суммарная перерабатывающая мощность промышленности достигла 3106 тыс.

тонн муки в год. Динамика развития мукомольной промышленности остается высокой, прирост предприятий за год составляет 14-35 %. В то же время отмечается наметившийся рост количества остановленных предприятий, преимущественно в регионах, не имеющих значительного собственного объема производства зерна.

Промышленность может вырабатывать не менее 1700 тыс. тонн муки в год на высокотехнологичных предприятиях и 1400 тыс. тонн – на малых и подсобных сельскохозяйственных и промышленных мельницах, которые сегодня обеспечивают выпуск более 40 % внутреннего потребления муки.

Одним из путей повышения эффективности зерноперерабатывающей промышленности является возрождение и обеспечение действенности таких мероприятий, как проведение предварительной оценки качества зерна перед уборкой на полях, совершенствование методов оценки качества зерна и продуктов его переработки, разработка национальных стандартов, гармонизированных с требованиями ВТО, введение в стандарт на пшеницу показателя "содержание клейковины", формирование целевых партий, помольных смесей, организация надлежащего количественно-качественного учета и размещение зерна с учетом установленных показателей качества и назначения. Нет необходимости доказывать то, что формирование крупных партий под государственным контролем обеспечит возможность более конкретно определять объемы перерабатываемого и экспортируемого зерна, соответственно создаст необходимую стабильность и продовольственную безопасность в стране.

Перестроить сети и улучшить использование трехзвенных зернохранилищ – следующая задача, решение которой обеспечит снижение потерь зерна при хранении. В первом звене сосредотачиваются глубинные и безэлеваторные хлебоприемные предприятия, обслуживающие фермерские хозяйства и других мелких производителей. Здесь надо продолжать развивать сеть малых предприятий. Второе звено составляют малые и средние элеваторы, обслуживающие крупных производителей зерна, где формируются значительные однородные партии с участием органов государственного контроля. Третье звено – это элеваторы и комбинаты большой мощности, обеспечивающие формирование крупных партий перерабатываемого и экспортируемого зерна.

В сложившихся на сегодня условиях стратегическая цель развития зерноперерабатывающей промышленности и повышения ее эффективности, состоит в решении двух основных проблем:

1. Обеспечение улучшения качества зерна и расширения ассортимента производимых из него продуктов. Создание на этой основе устойчивого рентабельного производства, которое, в свою очередь, должно обеспечить возможность инвестиций в совершенствование технического уровня предприятия.

2. Развитие инфраструктуры рынка зерна и продуктов его переработки.

Чрезвычайно важно увеличение производительности труда, как основной резерв развития отрасли, необходимый в преддверии вступления Казахстана в ВТО. Однако рынок продуктов переработки зерна с трудом сможет противостоять импорту и осваивать в сколько-нибудь значительных масштабах внешние рынки. Надо принимать меры к всемирному снижению объемов производства нестандартной продукции на мини-мельницах, работающих по несовершенным технологическим схемам, и увеличивать загрузку мельничных предприятий с высокопроизводительным оборудованием.

Продовольственная стратегия любого государства должна быть направлена на достижение оптимальной для национальных условий комбинации политических, экономических, социальных и прочих факторов, направленных на наиболее полное удовлетворение продуктами питания населения, исходя из медицинских норм потребления. Причем роль государства должна заключаться не в подмене функций хозяйствующих субъектов – предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности, а в разработке долгосрочных целей продовольственного обеспечения страны и мер социальноэкономического регулирования, позволяющих пищевой индустрии эффективно функционировать и развиваться.

Одной из задач повышения благосостояния народа является его высококачественное питание, оптимально сбалансированное по содержанию отдельных пищевых веществ, их физиологической и энергетической ценности.

Ежедневное повсеместное и всенародное потребление хлебобулочных изделий дает основание считать их продуктами питания, имеющими первостепенное значение.

В Казахстане хлеб потребляют традиционно много, в среднем 140-155 кг на душу населения в год. В периоды экономической нестабильности потребление хлеба неизбежно возрастает, так как хлеб относится к наиболее дешевым продуктам питания.

В хлебе содержатся многие важнейшие пищевые вещества, необходимые человеку: белки, углеводы, витамины, минеральные вещества, пищевые волокна. За счет потребления хлеба человек почти наполовину удовлетворяет свою потребность в углеводах, на треть – в белках, более чем наполовину – в витаминах группы В, солях фосфора и железа. Хлеб из пшеничной обойной или ржаной муки почти полностью удовлетворяет потребность в пищевых волокнах.

Современные приоритеты научного обеспечения хлебопекарной и макаронной промышленности направлены на решение основных проблем отраслей: развитие ассортимента диетических изделий, создание высокоэффективных технологий, улучшение качества продукции, повышение технического уровня предприятий.

Решение проблемы развития ассортимента диетических хлебобулочных и макаронных изделий для лечебного и профилактического питания связано с необходимостью улучшения питания населения, одного из важнейших факторов, определяющих здоровье нации.

В ассортименте хлебобулочных изделий всего лишь 10-20 %, а в отдельных регионах – до 1-2 % приходится на долю хлебобулочных изделий профилактического и лечебного назначения.

В настоящее время для решения вопроса "оздоровления" ассортимента хлеба научные работы ведутся по двум направлениям: разработка разнообразного ассортимента "здоровых" сортов для профилактического и диетического питания; моделирование рационального ассортимента хлебной продукции для отдельных регионов с учетом их климатических, демографических, экологических и других особенностей.

Создание большой и разнообразной группы хлебобулочных изделий профилактического назначения для снижения риска заболевания наиболее распространенными видами болезней включает разработку изделий по следующим приоритетным направлениям:

кальцийсодержащими продуктами, витаминами, витаминно-минеральными препаратами, белковыми обогатителями, пшеничными зародышевыми хлопьями – для детей; с пищевыми волокнами, с отрубями, из муки цельносмолотого зерна – для людей среднего и пожилого возраста;

– для людей различных профессий: с повышенным содержанием белка и витаминов, витаминно-минеральных препаратов (В1, В2, В6, РР, Са) – для шахтеров и металлургов; пониженной калорийности – для профессий с небольшой физической нагрузкой;

– для населения зон экологического неблагополучия с различными видами загрязнений – индустриальными, химическими, радиоактивными и др., с использованием радиопротекторных компонентов, детоксикантов: каротина, микрокристаллической целлюлозы, пектинсодержащих продуктов, морепродуктов, кальция, йодсодержащих препаратов (в том числе йодированной поваренной соли), семян льна, натуральных витаминсодержащих продуктов (например, автолизата пищевых дрожжей) и др.

Анализ структуры ассортимента хлебобулочных изделий в Казахстане показал, что в зонах экологического неблагополучия вырабатывается 35-40 % от общего объема хлебобулочных изделий (3,5-4,0 млн. т). При этом доля изделий профилактического назначения составляет лишь 7-10 % от общей потребности 40-45 %.

профилактического питания приобретает актуальность такое направление, как обогащение их микронутриентами, прежде всего витаминами, макро- и микроэлементами, что соответствует государственной политике в области здорового питания населения. Это восполнит дефицит витаминов (аскорбиновой кислоты, тиамина (В1), рибофлавина (В2), фолиевой кислоты, ретинола (А) и -каротина, токоферола и других).

Вышеописанное требует не только коренного совершенствования технологии получения традиционных продуктов, но и создания нового поколения пищевых продуктов, отвечающих возможностям и реалиям сегодняшнего дня. Это продукты с сбалансированным составом, низкой калорийностью, с пониженным содержанием сахара и жира и повышенным содержанием полезных для здоровья ингредиентов, функционального и лечебного назначения, с увеличенным сроком хранения, быстрого приготовления и, конечно, совершенно безопасных для человека.

Необходимость решения проблемы обогащения хлебобулочных изделий микронутриентами обусловлена их дефицитом в рационе питания, условиями нервно-эмоционального напряжения, воздействием вредных факторов внешней среды на жизнедеятельность организма человека.

Вместе с тем основной путь обогащения хлебобулочных изделий должен осуществляться созданием композитной муки из зерновых, бобовых и масличных культур. К ним относятся: пшеница, ячмень, овес, кукуруза, рис, гречиха, сорго, просо, горох, соя, нут, чечевица, фасоль, арахис и др., которые позволяют получить различные виды муки, хлебных, макаронных и мучных кондитерских изделий.

Кроме того, разрабатываются специальные сорта хлебобулочных изделий для детского, диетического питания и для рабочих, занятых тяжелым физическим трудом. Актуальна проблема повышения пищевой биологической ценности хлебобулочных изделий, которая в последние годы решается путем введения в состав рецептур продуктов переработки сои. Это высокобелковая культура: содержание белка в соевых бобах составляет 30-50 %, то есть втрое больше, чем в пшенице, витаминов В1, В2 – вдвое, а кальция и калия – в 3-5 раз.

Соя служит источником незаменимых аминокислот, в первую очередь лизина, содержание которого в соевой муке в 2,5-3,0 раза выше, чем в пшеничной.

Благодаря жирнокислотному составу и содержанию фосфатидов соя обладает выраженным гипохолестеринемическим эффектом. В ней обнаружено около пяти антиканцерогенов.

Особую группу составляет продукция для лечебного питания, которая в основном отличается направленно измененным химическим составом, соответствующим потребностям больного организма – с пониженным содержанием углеводов, белков, повышенным содержанием пищевых волокон, йода, бессолевые, с добавлением лецитина, соевых продуктов, с подсластителями, биологически активными добавками и др.

Приоритетное направление в области рационализации ассортимента хлеба – развитие региональных аспектов формирования структуры питания и соответственно создание ассортимента хлебобулочных изделий во взаимосвязи с функционирующей в Казахстане системой мониторинга (постоянного наблюдения) за питанием и пищевым статусом населения РК.

К основным направлениям научно-технической политики в области развития ассортимента хлебобулочных изделий для здорового и безопасного питания относятся работы по оптимизации состава рецептур хлебобулочных изделий, обеспечивающих наибольшее соответствие медико-биологическим требованиям к таким продуктам.

В конце ХХ столетия на заседании ФАО/ВОЗ ведущие эксперты мира сформулировали десять глобальных задач, которые человечество обязано решить в ХХI веке, в противном случае дальнейшее развитие земной цивилизации становится весьма проблематичным. К одним из этих задач относится дефицит пищевого белка.

В настоящее время структура распределения белка в мировой практике следующая: кормовой белок – 80-90 %, пищевой белок – 10-20 %, из них:

растительный белок – 50-60 %, мясной – 7-8 %, молочный – 6-7 %, яйцо – 5 %, рыбный – 5-6 %, масленичных культур – 20-30 %. То есть, мясомолочный белок составляет 13-15 %. Последняя цифра с каждым годом уменьшается, что создает в мире дефицит белка, производимого в мясомолочной отрасли. Это приводит к ежегодному повышению цен на мясомолочные продукты на мировом рынке.

В соответствии с медико-биологическими требованиями человеческий организм нуждается в пищевом белке животного происхождения в количестве не менее 20 кг/год. При этом для потребления на внутреннем рынке в Казахстане ежегодно нужно производить около 500 тыс. т мяса и 4000 тыс. л молока.

Казахстан имеет огромный потенциал естественной кормовой базы в виде пастбищ, которые занимают 182 млн. га, то есть около 70 % территории страны.

В лучшие годы (1991 г) поголовье скота всех видов составляло около 50 млн.

Для сравнения: Австралия имеет 45 млн. га пастбищных угодий, где выращивается 150 млн. голов скота.

Важнейшим приоритетом научного обеспечения кормопроизводства остаются фундаментальные и прикладные исследования по разработке адаптивных зональных систем луговодства, создания и рационального использования высокопродуктивных культурных пастбищ в качестве самого ресурсоэкономичного источника биологически полноценных пастбищных кормов. Требуются также неотложная комплексная разработка и апробация в практике принципиально новых технологий полевого травосеяния и консервирования травянистого сырья для получения дешевых объемистых кормов (сена, силоса, сенажа) высокого качества, расширение и укрепление сырьевой базы собственного производства высокобелковых и энергонасыщенных концентратов и кормовых добавок на основе рапса, сои, вики, гороха и других культур.

Исключительно актуальной научной проблемой отрасли остается разработка ресурсосберегающих, экологически безопасных систем и технологий производства энергонасыщенных и высокобелковых кормов и кормовых добавок, их рационального хранения и эффективного использования в животноводстве. Особого внимания и усиления при этом требуют исследования по разработке принципиально новых технологий силосования высокобелковых провяленных трав с использованием осмотолерантных рас молочнокислых бактерий, а также экономичных и доступных в практике технологий заготовки энергонасыщенного сена из многолетних трав при ускоренном их обезвоживании в поле.

СОСТОЯНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Здоровье каждого человека и нации в целом в значительной мере определяется рационом питания. Продукты питания – важнейшей источник жизненной энергии человека, основа становления и подержания его физического состояния, один из важнейших факторов его интеллектуальной деятельности. В то же время пища может быть источником и носителем большого числа потенциально опасных веществ химической и биологической природы. Поэтому в последние годы огромные усилия прилагаются к тому, чтобы вернуть пище ее полезность для здоровья.

Качество и безопасность являются самыми важными аспектами продукции пищевой промышленности. Хотя безопасность всегда была основной заботой предприятий пищевой индустрии, ей стали уделять больше внимания в последние несколько лет, по причине роста конкуренции и более высоких требований потребителей.

Одним из наиболее существенных факторов, определяющих здоровье и работоспособность нации, является питание и проблема безопасности продовольственного сырья и продуктов питания. В Казахстане проблемы безопасности пищевых продуктов существуют в основном из-за большого количества браков, поставляемого из стран ближнего и дальнего зарубежья, так как сырьевая база пищевой и перерабатывающей промышленности на сегодня в значительной мере обеспечивается импортом.

В Казахстане действует более 500 крупных и средних промышленных предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности, а также более тысяч мелких предприятий по выпуску продуктов питания, требующих контроля качественных показателей пищевой безопасности.

Несмотря на наличие в Казахстане Закона "О безопасности пищевых продуктов", предусматривающего государственное регулирование и контроль параметров качества и безопасности пищевой продукции, о настоящем ее составе – опасном для здоровья или нет – потребитель зачастую узнает только эмпирическим путем, то есть собственным желудком. Остро стоит вопрос в республике о генетически модифицированных продуктах, за ввозом и потреблением которых никто не следит. По регламенту ЕС "пищевой продукт" – это любое вещество или продукт независимо от того, обработан он, частично обработан или необработан, который предназначается или обоснованно предполагается употреблять в пищу.

В Казахстане в торговых точках часто встречаются и откровенно фальсифицированные товары – преимущественно продукты питания:

алкогольные и безалкогольные напитки, сливочное масло, колбасные и кондитерские изделия, мясные консервы, чай, кофе.

Львиная доля импорта в Казахстан завозится по контрактам и договорам – поставкам, в которых в большинстве случаях требования к качеству и безопасности продукции вообще не оговариваются. Не гарантирует качества товаров и сложившаяся система их сертификации. Сырьевая база пищевой и перерабатывающей промышленности сегодня в значительной мере обеспечивается импортом. Оставляет желать лучшего и качество продукции, поскольку забраковывается от 10 до 50 % животного масла, сыров, колбасных изделий и копченостей, рыбных и мясных консервов, муки, хлебобулочных и макаронных изделий. Это происходит в первую очередь из-за недобросовестного отношения как производителей, нарушающих технологию производства, так и продавцов, не соблюдающих параметры хранения и сроков годности продуктов. В настоящее время пищевые отравления стали обычным явлением. Участились случаи заболевания сальмонеллезом, сибирской язвой и другими болезнями, возбудители которых оказываются в пищевых продуктах.

Самое страшное, что жертвами недобросовестности производителей продуктов питания становятся дети. Тем самым подрывается генофонд нации.

В условиях предстоящего вступления Казахстана в ВТО перед предприятиями пищевой промышленности с особой остротой встает задача повышения безопасности и качества пищевой продукции и ее конкурентоспособность на мировом рынке. В настоящее время вопросы пищевой безопасности обретают особую актуальность. Глобализация торговли животными и продовольствием, появление генно-модифицированных продуктов, техногенное загрязнение окружающей среды, несовершенство законодательной базы по безопасности продуктов питания превратили безопасность пищевых продуктов в международную проблему.

Известно, что качество рассматривается как один из основных аспектов продовольственной безопасности. Поскольку рынок пищевых продуктов высококонкурентный и требует системного отношения, необходим сквозной контроль качества на каждом предприятии по всей цепочке технологической линии.

Таким образом, безопасность и качество продовольственной продукции являются приоритетной проблемой, требующей своевременного принятия мер по их решению. В настоящее время повышенное внимание должно уделяться профилактическим мерам, направленным на выявление и ликвидацию потенциальных опасностей на всех этапах производства продуктов питания, а также рациональному использованию ресурсов. Необходимо создание системы эффективного санитарного и ветеринарного контроля за ввозом продукции животного и растительного происхождения для предотвращения на территории страны возбудителей особо опасных инфекций, опасных для человека и животных; продуктов, загрязненных токсическими веществами, лекарственных средств и генно-модифицированных продуктов. Это особенно актуально для развивающих стран, где слабо развита инфраструктура карантинного и таможенного контроля.

Безопасность продовольственной продукции, как часть национальной безопасности Республики Казахстан, является приоритетной проблемой для нашей страны.

СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

ЦЕЛЬНОСМОЛОТОЙ МУКИ

В настоящее время перед зерноперерабатывающей промышленностью нашей республики стоит ряд актуальных проблем, решение которых позволит поднять конкурентоспособность отечественных продуктов переработки зерна, что имеет особую значимость в преддверии вступления Казахстана в ВТО. А именно – повышение коэффициента использования зерна, снижение энергоемкости технологического процесса переработки зерна и расширение ассортимента номенклатуры продуктов переработки с повышенной пищевой и биологической ценностью.

Традиционный помол зерновых культур основан на постепенном измельчении зерна и механическом разделении трех ее основных частей – эндосперма, зародыша и оболочек, которые резко различаются своими физикомеханическими свойствами и химическим составом. Как известно, при отделении от эндосперма оболочек, алейронового слоя и зародыша удаляется большая часть витаминов, белковых и минеральных веществ, что в свою очередь снижает питательную ценность муки и хлеба. При традиционно сложившихся схемах помола зерна ценные микронутриенты удаляются, и пищевая ценность хлеба значительно уменьшается в сравнении с зерном.

Вместе с тем производство муки из цельносмолотого зерна злаковых и зернобобовых культур, наоборот, позволяет сохранить всю природную питательную ценность зерна.

При производстве муки измельчение зернового сырья является одним из важных и энергоемких процессов и потребляет 60-70 % от всей энергии, затраченной на производство готовой продукции. От правильной организации процесса измельчения и выбора основных параметров измельчающих устройств зависят качество и себестоимость мукомольной продукции, производительность и удельный расход электроэнергии измельчающих машин.

На предприятиях мукомольной промышленности технологические процессы производства муки включают, как правило, две стадии: стадию измельчения и классификации. Для интенсификации процесса переработки зерна и повышения экономической эффективности производства в последнее время все большее применение находят комбинированные аппараты, в которых процессы измельчения и классификации совмещены.

Практика показывает, что получение заданного гранулометрического свойства продуктов измельчения может быть наиболее эффективно осуществлено в центробежных мельницах со встроенной классификацией, осуществляющих процесс измельчения через резание, удар и истирание.

Однако, трудности математического описания совмещенных процессов, а также отсутствие надежных конструкций комбинированных аппаратов сдерживают их внедрение в производство, так как механизм физико-механических процессов, протекающих в аппаратах комбинированного действия, чрезвычайно сложен.

Объектом экспериментальных исследований являлось зерно злаковых (пшеница, рожь) и зернобобовых (горох) культур.

Выбор сорта злаковых и зернобобовых культур, как объекта исследования, осуществляли из следующих соображений – масштаба производства, добротности по крупности, комплекса структурно-механических и технологических свойств зернового сырья.

Анализ качества образцов зерновых и зернобобовых культур проводили в соответствии с методами, предусмотренных ГОСТами:

– определение натурной массы по ГОСТ 10840-64;

– определения засоренности, прохода мелких зерен, выравненности и крупности по ГОСТ 30483-97;

– определение массы 1000 зерен по ГОСТ 10842-89;

– определение зольности по ГОСТ 10847-74;

– определение влажности по ГОСТ 13586.5-93.

При проведении экспериментальных исследований использовались следующие виды и сорта зернового материала: пшеница "Саратовская-29", рожь "Харьковская 60" и горох "Удаловский".

По ранее разработанным методикам определялись основные физикомеханические характеристики зерна. Данные проведенных исследований незначительно отличаются от подобных характеристик, приведенных в литературе (табл. 1).

Окончание таблицы Коэффициент трения:

Из табл. 1 видно, что физико-механические свойства гороха существенно отличаются от пшеницы и ржи. Знать и учитывать значения физикомеханических характеристик зерна очень важно при проведении экспериментальных исследований по обоснованию технологических режимов предлагаемой конструкции измельчающей машины.

Структурно-механические свойства зернового сырья Зерновое сырье представляет собой твердую дисперсную систему, которую в процессе переработки в продукты питания подвергают различным механическим воздействиям.

В результате механического нагружения зернового сырья, в процессе переработки, имеют значение такие реологические свойства, как упругость, прочность, твердость (жесткость), текучесть, хрупкость, внешнее трение и так далее.

Прочность определяет способность материала оказывать сопротивление разрушающему воздействию внешних сил в процессе технологической обработки (измельчение, смешивание, гранулирование).

Для оценки прочности используют различные меры контроля предела текучести, временного сопротивления, предела прочности и так далее.

Предел прочности представляет собой такое напряжение, в результате которого происходит разрушение материала. В свою очередь величина зависит от вида деформации (разрыв, сжатие, сдвиг, срез и так далее), так как предел прочности различен у каждого материала.

Для описания упругих свойств материалов используют особые величины:

где – нормальное напряжение; – касательное напряжение; 1 – продольная деформация;

2 – поперечная деформация; – деформация сдвига.

Жесткость – это свойство материала сопротивляться деформирующему воздействию приложенных сил, сохраняя при этом неизменную форму и взаимное расположение структурных элементов.

В случае простых деформации, в пределах выполнимости закона Гука, жесткость численно определяется как произведение модуля упругости или модуля сдвига на некоторые физические характеристики тела:

– при растяжении-сжатии: произведение модуля упругости на площадь поперечного сечения Y E F ;

– при сдвиге: произведение модуля сдвига на площадь поперечного сечения Y G F ;

– при изгибе: произведение модуля упругости на осевой момент инерции В табл. 2 приведены показатели структурно-механических свойств зерна различных культур при двух значениях влажности.

Структурно-механические свойства зерна различных культур Все приведенные в табл. 2 величины не являются постоянными, они подвержены изменениям под влиянием ряда факторов (влажность, температура, геометрические параметры материала и так далее). Для большинства материалов значения коэффициента Пуассона лежат в границах 0,2-0,5, отношение модуля упругости к модулю сдвига – в пределах 2…3, отношение модулей упругости при всестороннем и одностороннем сжатии – 0,3…3,3.

Существенное влияние на прочностные свойства зерна оказывает консистенция эндосперма, его стекловидность. Пластические свойства сильнее выражены у зерна с мучнистым эндоспермом, особенно повышенной влажности.

По своей структуре зерновое сырье является сыпучим материалом, в этой связи способность принимать форму емкости и возможность движения потоком делают сыпучий материал похожим на жидкость, но каждая отдельная, индивидуальная частица проявляет все свойства твердого тела. В отличие от жидкостей сыпучие материалы имеют ограниченную подвижность, определяемую силами взаимодействия частиц в местах контакта их поверхностей. Эти силы зависят от сил трения, возникающих при перемещении частиц относительно друг друга, и сил сцепления, которые определяются их физико-механическими свойствами.

При разрушении без существенных изменений формы, говорят о хрупком разрушении, а при значительном изменении формы, говорят о вязком разрушении. Каждая отдельная зерновка является примером простого поведения материала при нагружении и является идеально упругим телом, состояние которого описывается уравнением Гука где G – напряжение сдвига, Па; – скорость сдвига, с-1.

Реологическое состояние простейшего вязкоупругого твердого тела описывается законом Кельвина Скорость деформации где – период упругого последствия.

Причем состояние равновесия достигается при значении t, t 0, const.

После нагрузки негуковского тела деформация медленно уменьшается и может быть описана уравнением Сложным же вязкоупругим телам, которые обладают упругим последствием и релаксацией, дается описание уравнением Максвелла-Томсона где t – период упругого последствия (ползучести); – период релаксации.

Течение твердых тел наблюдается при превышении критического напряжения – предела текучести. Но при этом, кроме обратимой упругой деформации, происходит остаточная пластическая деформация. При длительном нагружении достигается предел прочности, при превышении которого твердое тело разрушается. Это явление можно наблюдать при таких процессах, как измельчение, дробление и резка, и поэтому имеет важное технологическое значение.

Физико-химические и технологические свойства зернового сырья Зерно является дорогим сырьем. В общих затратах на производство муки и крупы на долю зерна приходится более 90 % затрат. Поэтому важно использовать зерно с наивысшей эффективностью, то есть обеспечить максимальный выход продукции, наилучшее ее качество при минимальных удельных эксплуатационных расходах.

Решение этой важной задачи возможно только на основе управления свойствами зерна в процессе производства муки. При выборе оптимальных режимов процессов должны учитываться исходные свойства зерна и их изменение под воздействием различных технологических факторов.

По современным научным представлениям, при оценке зерна, как сырья для переработки в муку, необходимо основываться на следующих положениях:

– зерно представляет собой сложносоставное тело вследствие органического соединения в единое целое резко разнородных по структуре и свойствам анатомических частей – эндосперма, зародыша и оболочек;

– зерно является анизотропным телом, так как даже в пределах каждой анатомической части заметно различаются структура, химический состав и свойства;

– зерно представляет собой полимерное тело, ткани которого построены из полимеров (белков, углеводов и др.);

– зерно – живой организм, поэтому все протекающие в нем процессы, независимо от их природы, управляются особой биологической системой.

Результат переработки зерна во многом определяется относительным массовым содержанием его анатомических частей. В табл. 3 приводятся обобщенные данные различных авторов по соотношению масс анатомических частей зерна злаковых и зернобобовых культур.

Культура Примечание: нд – нет данных Значение пищевых продуктов в питании человека определяется их химическим составом. Химический состав каждой культуры в зависимости от сорта, условий выращивания и других факторов может значительно варьировать, но при любых условиях в зерне имеются практически все необходимые вещества для организма человека: белки, углеводы, жиры, минеральные соли, витамины, ферменты. Зерновые культуры – рожь, кукуруза, гречиха, просо – содержат в среднем 10-12 % белков, около 70 % углеводов (в основном крахмал), 2-5 % жиров и около 2 % минеральных веществ. Повышенным содержанием белка (в среднем 34,9 %), как наиболее ценной составной части зерна, характеризуется соя.

Такие зерновые культуры, как ячмень, овес, просо, рис и гречиха содержат больше клетчатки по сравнению с традиционными зерновыми культурами, используемыми в хлебопечении – рожью и пшеницей.

Характерно, что эти пищевые волокна представлены значительным количеством -глюкана, который способствует снижению холестерина в крови, то есть хлебобулочные изделия с их применением могут рекомендоваться при холестеринопонижающих диетах. Химический состав зерновых культур приведен в табл. 4.

По аминокислотному составу белки зерновых культур полноценны, так как в них входят все незаменимые аминокислоты, в том числе важнейшие из них – триптофан, метионин и лизин. По содержанию белка гречиха не уступает другим зерновым культурам и в значительной степени может заменить в питании человека более дорогие продукты животного происхождения. По количеству валина зерно гречихи может быть приравнено к молоку, по лейцину – к говядине, по фенилаланину – к молоку и говядине. По содержанию триптофана зерно гречихи не уступает продуктам животного происхождения.

Вышеупомянутые зерновые культуры содержат большее количество некоторых минеральных веществ (Nа, К, Са и т.д.) и витаминов ( каротин, ниацин РР, тиамин В1).

В жирах зерновых культур – большой запас потенциальной энергии.

Повышенным их содержанием отличается кукуруза (в среднем 4,9 %) и соя (17,3 %).

Химический состав бобовых культур приведен в табл. 5.

анатомическим частям зерна, что связано с различной функцией зародыша, эндосперма и оболочек, а также цветковых пленок.

Минеральные вещества сосредоточены главным образом в алейроновом слое и оболочках и содержат кальций, фосфор, магний, калий, железо, марганец, натрий.

Витамины В1, В2, В3, В6, В9, В12, РР, Е, а также -каротин находятся в основном в зародыше и алейроновом слое.

Наименование основных Витамины, мг/%:

Энергетическая ценность, ккал Примечание: нд – нет данных в том числе:

моно- и дисахариды Витамины, мг/100 г:

Таким образом, для расширения номенклатуры ассортимента муки и освоения технологии производства новых продуктов питания с повышенной пищевой и биологической ценностью следует учитывать физико-химические и технологические свойства зернового сырья.

ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА

И ПРИМЕНЕНИЯ МУКИ ИЗ ЗЕРНА ЗЕРНОВЫХ И

ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР

Мука – продукт питания, получаемый путем размола зерен злаков или бобовых растений. Изготавливается, как правило, пшеничная, ржаная, ячменная (ячневая), гречневая, рисовая, кукурузная, овсяная, гороховая и соевая мука.

Наряду с пшеничной мукой, наиболее часто применяемой в кулинарии, используют и другие ее виды, особенно при приготовлении национальных блюд. Так, из кукурузной муки делают итальянскую поленту и молдавскую мамалыгу, из смеси пшеничной с гречневой – настоящие русские блины, из смеси ржаной с пшеничной – карельские пироги (калитки), из ячменной и ячменно-пшеничной – латышские хлебцы (мешуютазенитис). Кроме того, из гречневой муки в чистом виде изготавливают украинские лемишки, а также используют ее в качестве небольших добавок в кондитерские изделия (в печенье). Овсяная мука идет на приготовление белорусских и польских супов (жура), а в смеси с пшеничной – на приготовление печенья. Рисовая мука используется в блюдах японской, китайской, вьетнамской, таиландской, кампучийской и лаосской кухонь, а также является прекрасным средством для панировки рыбы, особенно морской. Эта мука, благодаря своему сечению крупинок и большой клеющей способности, не осыпается с рыбы во время жаренья и исключает пригорание, что наблюдается обычно при других видах панировки.

В настоящее время на территории Республики Казахстан действуют Государственные стандарты на муку из зерновых и зернобобовых культур, которые приведены в табл. 6.

Однако, в свете решения актуальной задачи повышения пищевой и биологической ценности пищевых продуктов, вышеприведенный ассортимент видов муки не удовлетворяет современным требованиям хлебопекарной и кондитерской промышленности РК.

Углубленное изучение рядом исследователей химического состава ранее не применявшегося сырья позволило выявить его пищевую ценность и показать целесообразность его использования в хлебопекарной промышленности.

"нетрадиционные" для хлебопекарной промышленности, позволяет повысить пищевую ценность хлеба, улучшить его органолептические и физикохимические показатели, создать группу новых сортов хлеба, интенсифицировать технологический процесс приготовления хлеба, повысить биотехнологические свойства дрожжей, улучшить качество готовых изделий при переработке муки с низкими хлебопекарными свойствами, обеспечить экономию основного и дополнительного сырья, что было показано работами Дробот В.И., Дубцова Г.Г., Казанской Л.Н., Корячкиной С.Я., Матвеевой И.В., Малкиной В.Д., Пучковой Л.И., Пащенко Л.П., Цыгановой Г.Б., Щербатенко В.В., Pomeranz Y., Вyshyk W., Аliam А., Ноseney К. и других ученых. Ими созданы научные и практические основы применения нетрадиционного сырья в технологии хлебопекарного производства.

Государственные стандарты, предъявляемые на муку в РК СТ РК 1023- ГОСТ 16439- ГОСТ 12306-66 для макаронных изделий. Технические ГОСТ 12307-66 макаронных изделий. Технические Мука ржано-пшеничная и пшеничноГОСТ 12183-66 ржаная обойная хлебопекарная.

ГОСТ 2929-75 Толокно овсяное. Технические условия ГОСТ 14176-69 Мука кукурузная. Технические условия Например, в КазНИИ пищевой промышленности разработана технология изготовления лепешки "Баланс" с использованием муки из 4-х видов зерновой культуры: пшеницы 70-85 %, ячменя 5-10 %, риса 5-10 % и овса 5-10 %, которая обеспечивает необходимое количество микро- и макроэлементов, таких как цинк, железо, йод и кремний для организма человека. Также разработаны технологии новых изделий: пресные галеты "Казахстанские", изготавливаемые из смеси 6-7 видов муки грубого помола, в том числе соевой и отрубей до 40- %, муки из пророщенных зерен овса, ячменя и пшеницы для изготовления продуктов лечебно-профилактического назначения.

Для научного обоснования выбора направления научноисследовательских работ, направленных на расширение ассортимента муки и композитных смесей в Республике Казахстан, ознакомимся с опытом производства и применения нетрадиционных видов муки в нашей стране и в некоторых странах дальнего и ближнего зарубежья.

Сначала для удобства чтения и восприятия иллюстративных материалов введем условные обозначения технологических машин и оборудования (табл.

7).

Исследования, проведенные ГНУ ВНИИЗ (Россия) по расширению В восьмидесятые годы прошлого века в СССР для создания круп повышенной питательности ВНИИЗ разработал способ получения круп из натуральных мучнистых продуктов в сочетании с обогатителями животного (обезжиренное сухое молоко, сухой яичный белок) или растительного (соевая, гороховая мука) происхождения. По данному способу ВНИИЗ совместно с Институтом питания АМН СССР разработал 10 видов круп повышенной питательной ценности:

1) Здоровье (мука рисовая – 73 %, мука пшеничная – 15 %, обезжиренное сухое молоко – 10 %, яичный белок – 2 %);

2) Юбилейная (мука рисовая – 70 %, мука пшеничная – 15 %;

обезжиренное сухое молоко – 15 %);

3) Пионерская (мука гречневая – 90 %, обезжиренное сухое молоко – %);

4) Спортивная (мука овсяная – 90 %; обезжиренное сухое молоко – 10 %);

5) Флотская (мука гречневая – 70 %, мука ячменная – 30 %);

6) Союзная (мука гречневая – 70 %, мука ячменная – 28 %, яичный белок – 2 %);

7) Сильная (мука гороховая – 70 %, мука ячменная – 15 %, мука пшеничная – 15 %);

8) Южная (мука кукурузная – 50 %, мука ячменная – 10 %, мука гороховая – 20 %, мука пшеничная – 20 %);

9) Молодежная 1 (мука пшеничная – 90 %, обезжиренное сухое молоко – 5 %, яичный белок – 5 %);

10) Молодежная 2 (мука пшеничная – 95 %, мука соевая – 5 %).

Перечисленные крупы в сравнении с натуральными имели более высокое содержание белка (крупа Здоровье – 15,61 %, Пионерская – 17,70 %, Молодежная – 18,08 %, соответственно в рисовой крупе, ядрице и пшене – 7, %; 12,5 %; 12,0 %), витаминов, минеральных веществ. Значительно был улучшен аминокислотный состав белка. По содержанию незаменимых аминокислот в 1 г белка эти крупы приближались к продуктам животного происхождения. По соотношению белков животного и растительного происхождения, наиболее важных аминокислот (триптофана, лизина, суммы серосодержащих), минеральных веществ (кальция и фосфора) эти крупы относились к полноценным продуктам питания, так как в наибольшей степени приближались к оптимальной формуле сбалансированных пищевых продуктов, рекомендуемой Институтом питания АМН СССР.

Преимущество способа, разработанного ВНИИЗ, заключается в том, что он предусматривает обогащение натуральными продуктами, а не химическими препаратами, что является более желательным, так как в натуральных продуктах соли, белки, витамины находятся в виде природных соединений и в естественном соотношении. Самым же главным преимуществом натуральных продуктов является комплексность их химического состава и вследствие этого возможность с их помощью осуществлять комплексное обогащение продукта одновременно витаминами, белками и минеральными веществами.

В настоящее время, в целях расширения ассортимента, ВНИИЗ разработал технические условия и технологические регламенты переработки в сортовую муку основных, промежуточных и побочных продуктов крупозаводов по переработке кукурузы, ячменя, овса, гречихи, проса, риса и технические условия производства муки с повышенным содержанием отрубянистых частиц (табл. 8). Реализация процессов рассчитана на использование малогабаритных мельниц "Фермер 1", МСП-1, МСП-2, БМК-1, БММ-350, БММ-700 российского производства, разработанных и внедренных с участием специалистов ВНИИЗ.

Крупность помола для всех наименований муки, сход с сита № 045 не более %, проход через сито № 43ПА-70 не менее 50 %; для муки кукурузной сортовой мелкой: сход с сита № 27ПЧ-120 не более 5 %, проход через сито № 43ПА- не более 15 %.

Технические условия на новые виды муки и мучные композитные смеси, ТУ 9293-003-00932169-96 Мука пшеничная с высоким содержанием отрубянистых частиц.

ТУ 9293-004-00932169-96 Мука пшеничная, обогащенная пищевыми волокнами, ТУ 9293-005-00932169-96 Мука гречневая I сорта. Технические условия ТУ 9293-006-00932169-96 Мука овсяная сортовая. Технические условия ТУ 9293-007-00932169-96 Мука пшенная сортовая. Технические условия ТУ 9293-008-00932169-96 Мука ячменная сортовая. Технические условия ТУ 9293-009-00932169-96 Мука кукурузная сортовая (крупная и мелкая). Технические ТУ 9293-010-00932169-96 Мука рисовая I сорта. Технические условия ТУ 9293-011-00932169-96 Мука гороховая сортовая. Технические условия ТУ 9293-013-00932169-96 Композитные мучные смеси для кондитерских изделий (с ТУ 9293-014-00932169-96 Композитные мучные смеси для блинов и оладий (с добавкой ТУ 9295-018-00932169-97 Пшеничный зародыш молотый. Технические условия Также ВНИИЗ разработал композитные мучные смеси с использованием этих видов муки (табл. 8). Специалистами ГОСНИИХП разработаны рецептуры хлебобулочных и кондитерских изделий из этих композитных смесей, технологические инструкции по их изготовлению, технические условия на готовые изделия: хлеб ржано-пшеничный с ячменной, овсяной, пшеничной, гречневой и рисовой мукой, хлебцы пшенично-рисовые, пшенично-гречневые, с мукой из крупяных культур (табл. 9).

Показатели качества муки из крупяных культур Примечание: влажность муки не более 15 %.

В 2003 году специалистами ГНУ ВНИИЗ был разработан проект нового ГОСТа на пшеничную муку, которая включает 9 видов муки, ранее не входивших в стандарт. Это: мука хлебопекарная "Экстра" зольностью 0,45 %, содержанием клейковины 28 %; различные виды муки общего назначения – тип М45-23 зольностью 0,45 %, содержанием клейковины 23 %; тип М55-23; тип МК25-23 – это мука крупностью 2-го сорта, но зольностью высшего сорта; мука М75-23; М100-25 аналогичная "Подольской"; мука М125-20; мука 145-23.

Также в 2003 году в результате проведенных исследований в ГНУ ВНИИЗ разработаны технические условия и технологический регламент производства "сухим способом" нового вида высокобелковой муки из пшеничных отрубей. Созданная технология предусматривает мелкодисперсное измельчение отрубей с выделением белковой фракции на основе использования как традиционного оборудования, так и машин оригинальной конструкции.

В Сибирском филиале ВНИИЗ создана и действует опытная технологическая линия производства высокобелковой муки из пшеничных отрубей производительностью от 2 до 5 т/ч. Проведены испытания и сертификация нового зернопродукта.

Достоинством нового вида муки является повышенное содержание белка (более чем в 2 раза превышающее традиционную сортовую муку), пищевых волокон (клетчатки) и природных биологически активных веществ (витаминов, макро- и микроэлементов, сбалансированных по аминокислотному составу, белковых компонентов), что дает возможность ее использования для производства продуктов питания (хлеба, хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий) и комбикормов для животных и птицы.

В настоящее время во ВНИИЗ ведется разработка новых видов муки:

крахмалистой и крупчатой.

В связи с вышеизложенным, проведенные ГНУ ВНИИЗ (Россия) исследования по расширению ассортимента муки направлены на повышение пищевой и биологической ценности продуктов питания.

промышленности и Всероссийском НИИ крахмалопродуктов (Россия) проведены исследования по использованию в хлебопечении муки набухающей (текстурированной, модифицированной), полученной путем экструзионной обработки таких крупяных культур, как просо, ячмень, овес и основных злаковых культур, как рожь и пшеница.

Целесообразность расширения использования экструзионной технологии, по сравнению с традиционной, обусловлена существенным сокращением длительности производственного цикла вследствие совмещения ряда технологических операций; снижением расхода сырья, энерго- и трудозатрат на единицу готового продукта, в результате чего достигается микробиологическая чистота полученного продукта, определенная гибкость производства с точки зрения его переналаживания на производство других видов продукции. При горячей экструзии (высокие температуры, давление и механические нагрузки) крахмалсодержащего зернового и крупяного сырья происходят глубокие изменения в его углеводном комплексе, крахмал декстренизируется.

Содержание нативного крахмала снижается в 1,8-2 раза. Содержание водорастворимых веществ повышается в 5-8 раз по сравнению с исходным сырьем, что характеризует повышение пищевой ценности зерновых экструдатов и повышение их усвояемости организмом человека.

В процессе экструзионной обработки снижается содержание свободных аминокислот, что объясняется их взаимодействием с восстанавливающими сахарами и образованием меланоидов. Снижение содержания белков объясняется не только реакцией меланоидинообразования, но и изменением фракционного состава белков, а именно, увеличением содержания нерастворимого белка.

Благодаря кратковременности воздействия высокой температуры, значительного разрушения витаминов не наблюдается, особенно чувствительны к экструзионной обработке водорастворимые витамины. Так, по данным некоторых исследований, потери тиамина (В1) составляют 7-8 %, рибофлавина (В2) – 11-13 %, ниацина (РР) – 0,7-1,0 %. По мнению других исследователей, в процессе экструзионной обработки наблюдалась полная сохраняемость рибофлавина (В2), ниацина (РР), пантотеновой кислоты и биотина.

При экструзионной обработке зернового сырья не изменяются свойства жировых веществ, а происходит образование крахмало-липидных комплексов.

Экструзионная обработка снижает активность гидролитических и окислительно-восстановительных ферментов. В процессе экструзии инактивируется липаза и снижается активность липоксигеназы, что способствует более длительному хранению продуктов.

Экструдаты крупяных культур широко используются в настоящее время как наполнители или добавки с повышенными влаго- и жироудерживающими свойствами.

Так, коэффициент набухаемости нативной (необработанной) овсяной муки составляет 2,8 см3/г, а после экструзионной обработки повышается в среднем в 2,5-3 раза и составляет соответственно 8 см3/г.

Специалисты СПб филиала разработали, сертифицировали и предлагают к внедрению следующий ассортимент хлебобулочных изделий с использованием 5 % экструзионной (набухающей, текстурированной) овсяной, ячменной и пшенной муки:

– хлеб хуторской из муки пшеничной высшего или первого сорта, маргарина и другого сырья в соответствии с рецептурой;

– хлеб ярмарочный из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной I сорта и другого сырья в соответствии с рецептурой;

– хлеб сельский из смеси муки ржаной обдирной, пшеничной I сорта, тмина, маргарина и другого сырья в соответствии с рецептурой.

Таким образом, текстурированная мука, полученная путем экструзионной обработки, заслуживает особого внимания для научных и производственных работников пищевой промышленности РК.

В настоящее время овсяную муку вырабатывают как на специализированных предприятиях, где она является основным продуктом переработки, так и на овсозаводах, где ее получают из овсяной дробленой крупы или целого ядра, при простом помоле, измельчая всю крупу вместе с плодовыми оболочками, алейроновым слоем и зародышем. Срок хранения такой муки не более трех месяцев. Качество ее должно соответствовать ТУ 8Крупность помола характеризуется остатком на сите 067 не более 2 %.

Однако получаемая мука по качеству не удовлетворяет требованиям хлебопекарной и кондитерской промышленности.

На мукомольном заводе Скопинского комбината хлебопродуктов (Россия, Рязанская область) Московским технологическим институтом пищевой промышленности проведен анализ технологического процесса выработки муки.

Схема подготовки зерна к размолу (рис. 1) на данном предприятии предусматривала очистку овса на сепараторе от примесей, шелушение его на трех последовательных наждачных обоечных машинах. После первой обоечной машины и аспиратора зерно поступало в триер-овсюгоотборник, где происходило отделение нешелушенных зерен, которые направлялись на вторую систему шелушения.

Рисунок 1 – Технологическая схема подготовки овса к размолу в обойную муку с Режим работы обоечных машин следующий: окружная скорость бичей 18-20 м/сек; расстояние между бичами и наждачной поверхностью 10-15 мм в зависимости от качества и влажности перерабатываемого овса; уклон бичей 10Количество ядра после шелушения должно быть не менее 70-80 %.

Для максимального отделения цветковых пленок овса применяли три аспиратора с замкнутым циклом воздуха и две аспирационные колонки.

Необходимым условием при размоле зерна овса являлось непопадание в муку цветковых пленок, поступающих в размольное отделение на необрушенных зернах.

Схема размола очищенного и шелушеного овса в обойную муку с выходом 60 % показана на рис. 2.

Рисунок 2 – Технологическая схема размола зерна овса в обойную муку с выходом 60 % Схема технологического процесса размола овса в муку предусматривала четыре драные и две размольные системы. Крупнота овсяной муки контролировалась на капроновых ситах 11к. Начиная с I драной системы, происходило отделение от ядра цветковых пленок. Во избежание их измельчения и попадания в муку на приемных рамах рассевов драных и размольных систем были установлены металлотканые сита 1,4. Верхние схода, начиная с I драной системы, последовательно направлялись на II, III и IV драные системы. Нижний сход с I и II драных систем соединяли и направляли на 1-ю размольную систему. Верхний и нижний сход с рассева 1-й размольной системы направляли на 2-ю размольную систему, верхний и нижний сход с которой поступал на III драную систему. Верхний и нижний сход с IV драной системы направляли на горизонтальную бичевую машину. Проход через сито 11к с I-IV драных систем и 1-2-й размольных систем поступал на контрольный рассев.

На вымольной машине ГПМ производился окончательный вымол муки из отрубей. Сход направляли в отруби (лузга размольного отделения), проход – на контрольный рассев. Поскольку размол овса труднее осуществить, чем помол пшеницы и ржи, нагрузка на вальцовые станки была снижена и составляла кг/см·сутки, что облегчало просеивание продуктов размола.

Анализ качественного баланса муки, получаемой в размольном отделении, показал, что наиболее низкую зольность имеет мука, полученная с первой драной системы (1,52 %), высокую – мука с 1-2-й размольных систем (соответственно 3,40 и 3,55 %). Средневзвешенная зольность всей муки равна 2,34 %, остаток на сите 067 – 1,21 %, содержание цветковых пленок в сходе – 0,02 %. Высокая зольность муки – результат наличия в ней значительного количества пленок, что объясняется большим содержанием нешелушенных зерен в овсе, поступающем на размол.

Улучшение качества муки связано в значительной степени с повышением эффективности шелушения зерна. Проведенные в МТИПП эксперименты показали, что чем меньше нешелушенных зерен в крупе, поступающей на размол, тем выше качество муки. Так, если при содержании в крупе 5 % нешелушенных зерен зольность муки составляет 1,95 %, то при содержании в крупе 10 % нешелушенных зерен – 2,2 %.

С целью устранения некоторых недостатков в технологии производства овсяной муки в МТИПП разработана технология с использованием при подготовке зерна к помолу ГТО зерна (гидротермическая обработка) и центробежных шелушителей для шелушения овса. Применение ГТО и центробежных шелушителей позволило снизить зольность муки до 1,8-1,9 % против 2,3 %.

Качество муки оценивалось по ее хлебопекарным достоинствам. В лабораторных условиях были проведены пробные выпечки хлеба из смеси пшеничной и овсяной муки.

Зерно овса пропаривалось при давлении пара от 0,05 до 0,2 МПа и экспозиции пропаривания 5 мин с последующей сушкой при температуре сушильного агента 120 °С в течение 5 мин, а затем шелушилось в центробежном шелушителе. Крупа размалывалась на лабораторной мельнице "Кадета". Полученная мука добавлялась к пшеничной муке первого сорта в количестве 20 %.

Для сравнения показателей качества хлеба использовался пшеничный хлеб без добавления овсяной муки (контроль). Показатели качества выпеченного хлеба представлены в табл. 10.

Добавление овсяной муки, полученной из зерна, не прошедшего ГТО, существенно снижает показатели качества хлеба, в частности, объемный выход хлеба уменьшается с 860 до 720 см3. Применение ГТО зерна, представляющей собой его пропаривание при давлении пара 0,05 МПа в течение 5 мин, позволит получить муку с хлебопекарными свойствами, близкими к контролю по всем показателям.

Наряду с повышением хлебопекарных свойств муки, полученной с применением ГТО зерна, стойкость ее при хранении также повышалась.

Следовательно, целесообразно использовать ГТО при производстве овсяной муки как на специальных мукомольных предприятиях, так и на крупозаводах.

В восьмидесятые годы прошлого века фирма "Зульцер Эшер Вис" (Sulzer Escher Wyss, ФРГ) разработала технологию производства специальной кукурузной муки с низким содержанием жира (0,44 %), белка, влаги и золы.

Структ.-мех. свойства, ед.

шкалы пенетрометра:

Зерно кукурузы освобождали на дежерминаторах от зародыша и после этого размалывали в муку тонкого помола. Полученную муку увлажняли в течение 15 ч в замочном чане с мешалкой водой, которая предварительно обогащалась сернистым газом SО2 (0,3 %) и подогревалась до 50 °С. После этого полученную смесь разрыхляли на диспергаторе и освобождали от большей части жира, белка и растворимых веществ вместе с отходящей водой за два пропуска через противоточные центробежные отделители – декантаторы.

Полученную после декантаторов кукурузную муку с пониженным содержанием жира и белка смешивали с ранее выработанной сухой специальной кукурузной мукой, а затем эту смесь сушили в кипящем слое.

Отработанная вода первого декантатора, содержащая жир и белок, поступала во флотационный резервуар, где от нее отделяли жир. Затем в испарителе часть воды выпаривалась, концентрация белков доводилась до %, после чего этот раствор направляли в сушилку для получения сухого белка.

Вода второго декантатора, содержащая в основном белковую фракцию, направлялась в другой флотационный резервуар для выделения белков, а затем ее обогащали SО2 и вторично использовали в технологическом процессе.

Полученная таким образом специальная кукурузная мука влажностью 7, % содержала 0,44 % жира, 86,8 % крахмала, 4,7 % белка. Мука имела цвет от белого до светло-желтого, нейтральный запах и вкус.

Пробные выпечки показали, что специальную кукурузную муку наиболее целесообразно добавлять к пшеничной муке в количестве 20-25 %. Ее можно также использовать для выработки желатинизированной муки или как полуфабрикат для выработки кукурузного крахмала.

Отходы, полученные при переработке тонко измельченной кукурузной муки в специальную, представляли собой ценный кормовой продукт, содержащий около 70 % белка.

В США кукурузоперерабатывающие предприятия сухого помола кукурузы составляют небольшую группу крупных заводов производительностью 1780 т/сут. В технологической схеме (рис. 3) такого завода предусмотрена сухая и мокрая очистка зерна, его кондиционирование, отделение зародыша и оболочек, получение кукурузной крупы для хлопьев I, для пивоварения II, кукурузной муки типа обойной III и типа сортовой VII, муки различной кислотности VI для технических целей, муки СSМ IV с добавкой соевой муки, витаминов, микроэлементов и сухого обезжиренного молока; желатинизированной муки V, нерафинированного кукурузного масла VIII и корма IX.

Рисунок 3 – Технологическая схема сухого помола кукурузы:

1 – сухая очистка зерна; 2 – мокрая очистка зерна; 3 – кондиционирование; 4 – дробление зерна на дежерминаторе; 5 – сушка и охлаждение проходового продукта с дежерминатора; 6 – аспиратор; 7 – рассев; 8 – шнековый пресс для отжима масла; 9 – фильтрация масла; 10 – пневмосортировальный стол; 11 – экструдер; 12 – молотковая дробилка; 13 – реактор; 14 – варочный аппарат; 15 – бункер для витаминов, микроэлементов, соевой муки; 16 – бункер для сухого обезжиренного молока После очистки зерно кукурузы увлажняли до 20-25 %, отволаживали, а затем направляли на дежерминатор. После дежерминатора продукты дробления сушили до влажности 14-15 % и сортировали.

Крупную крупку, полученную сходом с дежерминатора, после соответствующей обработки использовали для производства хлопьев. После сортирования проходовой фракции продукта с дежерминатора мелкую крупку направляли на размол, а крупные отруби, зародыш и частицы эндосперма с повышенным содержанием жира – на шнековый пресс для отжима кукурузного масла.

Зародышевый продукт, поступающий на шнековый пресс, содержал до % масла. После механического экстрагирования в прессе в жмыхе оставалось до 6 % масла. После дополнительного экстрагирования растворителем содержание масла в жмыхе снижалось до 1 %.

Жмых, полученный после извлечения из него масла, измельчали и направляли на выработку сортовой зародышевой кукурузной муки. Однако такую муку производили небольшое число предприятий. В основном жмых идет на кормовые цели.

Кукурузная обойная мука обычно используется для приготовления пищевых продуктов в смесях с другими видами муки, мучных добавок к мясному фаршу, в хлебопекарных смесях, а также смесях для приготовления блинов, оладий и легких закусок.

Сортовая кукурузная мука используется в хлебопекарных смесях, для приготовления блинов и оладий, глазировок, в продуктах детского питания.

Муку СSМ используют во многих видах хлебопекарных смесей и продуктах для приготовления завтраков. Цвет муки – желтый, частицы почти круглой формы.

Небольшие американские кукурузоперерабатывающие заводы сухого помола без отделения зародыша вырабатывают мелкую кукурузную муку и муку кормовую с высоким содержанием жира, не пригодную для длительного хранения.

В Италии кукурузная мука занимает одно из первых мест среди продуктов питания и ее вырабатывают в больших количествах.

Технологическая схема измельчения зерна кукурузы аналогична схеме измельчения зерна твердой пшеницы. В результате переработки кукурузы по этой схеме можно получить крупу, очищенную от мучной фракции, отрубей и частиц зародыша.

Кукурузная мельница, на которой производят измельчение стекловидной кукурузы с отделением зародыша, выпускает следующую продукцию:

– отруби, состоящие из оболочек и представляющие собой фракцию наиболее твердых и окрашенных частиц – 55 %;

– зародыш с 25-30 % жира, в зависимости от вида кукурузы – 9 %.

Из муки с мелкой гранулометрией, полученной из стекловидного зерна, приготовляют поленту – распространенное итальянское национальное блюдо.

В Грузии широким спросом у населения пользуется кукурузная мука для выпечки хлебного изделия "Мчади" и кукурузная крупа для приготовления каши "Гоми". Такая мука и крупа вырабатываются из зерна кукурузы на небольших жерновых мельницах каждым потребителем лично для себя. Мука обычно получается с примесью мелких оболочек, которые практически невозможно отделить в домашних условиях.

Московским технологическим институтом пищевой промышленности (проф. В.Т. Любушкин) в 1966-1969 гг. была разработана технология промышленного производства такой муки и крупы, и совместно с Грузинским управлением хлебопродуктов применена на мельницах в г. Цители-Цкаро и Цнори бывшей Грузинской ССР. Технологическая схема предусматривает одновременную выработку муки (выход 45 %) и крупы (выход 30 %).

Особенностью разработанной технологии являлась предварительная тепловая обработка кукурузы в початках с последующим обмолотам и размолом зерна вместе с зародышем в муку с отсеиванием оболочек.

Присутствие в муке размолотого зародыша сохраняет вкусовые достоинства, характерные для хлебного изделия "Мчади".

Зерно размалывали в трехкратной повторности по схеме, указанной на рис. 4, и снимали баланс помола. Коммуникация продуктов, режим работы сепараторов, вальцовых станков и рассевов были постоянными для всех помолов.

Рисунок 4 – Схема технологического процесса переработки кукурузы в односортную 1 – обжарочная печь; 2 – сушилка паровая; 3 – сушилка типа "сапетки" Мука во всех случаях имела содержание жира в количестве, близком к наличию его в зерне, а при тепловой обработке початков – равное содержание в зерне. То же относилось и к показателю зольности муки, которая в основном обусловливается содержанием в ней размолотого зародыша, как основного носителя зольных элементов зерновки кукурузы.

При помоле зерна, высушенного перед размолом с влажности 14,4 до 11, % увеличивается выход муки с 78,9 до 83,5-86,3 % и несколько возрастает ее зольность (с 1,3 до 1,43-1,48 %), уменьшается содержание крахмала в муке с 78,8 до 72,5-74,9 %. Наблюдаемое увеличение содержания в ней жира (с 4,63 до 5,2-5,6 %) происходит вследствие увеличения примеси размолотого зародыша в муке из-за потери им влаги и пластических свойств в результате сушки.

Крупность муки характеризовалась остатком на сите из шелковой ткани № 21 от 0,7 до 2 % и проход через сито № 27 от 20 до 25 %.

Показатель отношения выхода муки к ее зольности и содержанию жира при помоле высушенного зерна уменьшается, что свидетельствует о более интенсивном измельчении сухого зародыша и попадании его в муку, сопровождающееся повышением ее зольности и содержания в ней жира. Это обстоятельство не является отрицательным фактором, так как задача состояла именно в получении муки с содержанием в ней размолотого зародыша, придающего хлебному изделию специфические вкусовые достоинства, характерные для "Мчади".

Сохранение измельченного зародыша в муке, как основного в зерне носителя белков, минеральных солей и биологически активных веществ, а также ароматических веществ, и обусловили, очевидно, особые качества "Мчади". Тепловая обработка початков путем искусственной сушки при температуре 100 °С приводит к инактивации ферментов липазы и липоксидазы, что должно способствовать более продолжительной сохранности этой муки.

На основании результатов исследований рекомендуется проводить перед обмолотом тепловую обработку кукурузы в початках при температуре 50 и °С и применять разработанную технологическую схему помола в односортную 85 %-ную муку без отбора зародыша.

Таким образом, существуют много разновидностей кукурузной муки, качественные характеристики которых зависят во многом от национальных особенностей питания и потребностей пищевой промышленности той или иной страны.

Просо является традиционным продуктом питания в Сенегале. Из него приготавливают такие национальные блюда как санглэ, кускус и др.

В Сенегале для переработки проса в крупку и муку построены два завода высокой производительности, оснащенные мельничным оборудованием.

Заводы вырабатывают все виды продуктов, пользующиеся широким спросом у населения.

В подготовительном отделении заводов производят очистку зерна от примесей, кондиционирование и обрушивание.

Повышенное содержание примесей в зерне проса, иногда достигающее %, наличие в партиях трудноотделимой примеси, требуют установки на предприятиях высокоэффективных зерноочистительных машин.

После очистки зерно увлажняют и отволаживают в течение 8-12 ч. При отволаживании проса происходит его отбеливание. Кроме того, конечный продукт переработки зерна приобретает кисловатый вкус.

Увлажненное зерно обрушивают в обоечных машинах с абразивным цилиндром, а затем направляют на размол.

Просо размалывают на вальцовых станках по схеме, включающей четыре драных, две размольных и четыре шлифовочных системы. На всех системах технологического процесса используют рифленые валки. Количество рифлей на валках колеблется от 5 до 11 на 1 см длины окружности валков в зависимости от системы, а уклон рифлей – от 12 до 18 %.

Технологическая схема помола проса в крупку и муку включает процесс обогащения крупок на ситовеечных машинах.

Крупная крупка, полученная при размоле зерна проса, используется для приготовления разновидностей санглэ, средняя – для санглэ и других каш, мелкая – для приготовления кускуса. Наиболее широко используется мука из проса. Из муки готовят санглэ, кускус, различные каши. Она также идет на приготовление оладий и лепешек.

Особый интерес для промышленных предприятий представляет производство хлеба из просяной муки. Технология хлебопечения с использованием просяной муки, разработанная экспертами FАО и сотрудниками института пищевой технологии (IТА), довольно близка к классической французской технологии.

Хлеб из просяной муки приготавливают путем смешивания двух видов теста: просяного (30 % муки из проса) и пшеничного (70 % пшеничной муки).

Смешивание двух видов теста производится за 2-3 мин до окончания замеса пшеничного теста. Просяное тесто является смесью муки и воды. Все компоненты (дрожжи, соль) включают в пшеничное тесто.

Производство просяной муки в Сенегале показывает перспективность применения зерна проса в мукомольной промышленности и в Казахстане для расширения ассортимента сортов муки.

"Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях" производство гречневой муки не предусматривается.

В Казахстане нет специальных предприятий по производству гречневой муки.

По существующей в настоящее время технологии, гречневую муку вырабатывают из гречневой крупы, что приводит к значительному удорожанию стоимости гречневой муки.

Исходными продуктами для получения гречневой муки в Германии являются крупа-ядрица или продел. Измельчение крупы производят на мукомольном заводе производительностью 20 т/сут. Крупу измельчают на двух вальцовых станках W60/1, техническая характеристика которых приведена в табл. 11.

Техническая характеристика вальцов вальцового станка W60/ Просеивание продуктов измельчения производят на 1/2 четырехприемного рассева FОК-8, на 1/2 рассева контроля муки. Извлечение муки на I драной системе – 63 %, на II драной системе – до 36,8 % (проход через сито с отверстиями 257 мкм).

микробиологические требования: не более 190-260 бактерий и 52-56 плесеней в 1 г. В 1 г исходной крупы-ядрицы – до 12,6 тыс. бактерий и 1620 плесеней, в проделе – до 4,8 % тыс. бактерий и 1500 плесеней. Для существенного снижения обсемененности исходного сырья оно должно быть подвергнуто гидротермической обработке на крупозаводе.

С целью повышения степени использования природных ресурсов зерна и эффективности переработки зерна гречихи, учеными Каминским В.Д. и Бабичем М.Б. (Украина) разработана новая гибкая технологическая схема производства гречневой муки, вырабатываемой из мелких фракций зерна гречихи (IV, V и VI), подвергнутых гидросепарированию и при необходимости ГТО. Предложенная новая технологическая схема переработки зерна гречихи позволяет одновременно вырабатывать гречневую крупу и гречневую муку.

Для гречезавода производительностью 55-65 т/сут зерна предлагаемая технологическая схема включает: очистку зерна от сорной примеси на сепараторах, триере, камнеотборнике и моечной машине, гидротермическую обработку, фракционирование зерна на V или VI фракции, пофракционное шелушение и сортирование продуктов шелушения, контроль готовой продукции и лузги, а также три рассева А1-БРУ, где для производства гречневой муки в потоке, из подвергнутых гидросепарированию мелких фракций зерна, параллельно с выработкой гречневой крупы, используется только одна секция рассева А1-БРУ и два малогабаритных вальцовых станка.

Внедрение в производство новой технологической схемы выработки гречневой крупы и муки показывает, что в связи с выводом из процесса мелких фракций зерна значительно улучшаются показатели качества гречневой крупы с увеличением выхода до 71,5-72,0 %, при одновременном производстве до 2,0гречневой муки, выход которой зависит от количественного содержания мелких фракций зерна, направляемых на переработку.

Использование предложенной технологии в производственных условиях показало, что степень использования ядра гречихи при выработке крупы и муки достигает 74,0-74,5 %, при этом значительно снижаются затраты на выработку гречневой муки в сравнении с существующей технологией производства продукта, расширяется ассортимент вырабатываемой продукции, что в целом и предопределяет экономическую целесообразность применения новой технологии в производстве.

Полученная гречневая мука по указанной технологии может использоваться для производства разнообразных продуктов детского питания и при производстве печенья, чипсов, макарон и других, широкое распространение такие продукты нашли в азиатских странах (Китай, Япония, Корея и др.). Особенно широкое распространение может найти добавка гречневой муки при выпечке хлеба, что позволяет улучшить вкус и ароматизировать хлеб, замедлить черствение и повысить его пищевую ценность. Гречневая мука отличается высоким содержанием белка и незаменимых аминокислот.

Содержание в гречневой муке минеральных веществ (К, Са, Мg, Р, Fе, Nа), витаминов (тиамина, рибофлавина, ниацина) выше в сравнении с пшеничной мукой, а витамина Е ( -токоферола), который является антиокислителем, в два раза больше чем в пшенице, соответственно 66,3 и 0, мкг/г.

Помимо технологии получения гречневой муки, украинскими учеными также разработаны технические условия, технология и рецептура производства макарон и выпечки хлеба с применением гречневой муки. В настоящее время ими ведутся работы по расширению ассортимента продукции с использованием гречневой муки.

В связи с вышеизложенным, применение гречневой муки позволит улучшить вкусовые качества и пищевую ценность продуктов.

Рисовая мука получается как побочный продукт при полировании крупы, при традиционном способе переработки риса в крупу. Но в основном рисовую муку получают при измельчении дробленки и вырабатывают ее в небольших количествах для удовлетворения потребностей в ней ряда отраслей пищевой промышленности. Например, рисовую муку применяют при изготовлении детских завтраков, охлажденного теста, являющегося полуфабрикатом при изготовлении бисквитов, а также для присыпочных и панировочных порошков.

Кроме того, ее добавляют в блинную муку, в муку при приготовлении оладий и вафлей.

Для производства рисовой муки чаще всего используют крупный дробленый рис, который дает готовые продукты такого же качества, как и дорогая цельная крупа.

Большие различия в качестве конечных продуктов возникают в зависимости от сорта риса, поступающего на переработку. Такую разницу, например, можно четко установить между продуктом переработки стекловидного и мучнистого сортов риса.

Ни в одном из видов рисовой муки не имеется клейковины, поэтому она не в состоянии удерживать газы, образующиеся и служащие для подъема теста.

Поэтому рисовая мука несравнима с пшеничной.