Спосіб оброблення пророслого зерна пшениці

1 Спосіб оброблення пророслого зерна пшениці, що включає нагрівання зерна інфрачервоним випромінюванням, його відлежування з продуван ням повітрям та охолодження, який відрізняється тим, що нагрівання зерна інфрачервоним випромінюванням проводять ступінчасто утри етапи при температурі від 40 до 50°С почергово з відлежуванням з продуванням повітрям протягом 1-2хв, а потім проводять прогрівання зерна інфрачервоним випромінюванням до температури 79-81 °С 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що для оброблення використовують зерно, проросле протягом 1-2 діб Винахід відноситься до зернопереробної промисловості і може бути використаний для оброблення пророслого зерна пшениці Відомий спосіб оброблення пророслого зерна пшениці (С Б Ермекбаев, С П Пунков, А И Изтаев, Обработка проросшего зерна пшеницы Известия Вузов, Пищевая технология, №5-6, 1992, ст 82-83), який передбачає опромінення зерна в електромагнітному полі надвисоких частот, що призводить до об'ємного прогріву зерна і покращення його хлібопекарських властивостей Недоліком даного способу є те, що він не забезпечує зниження вологості пророслого зерна до меж, необхідних для його подальшої переробки або зберігання Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб інфрачервоного висушування зерна пшениці (Инфракрасная техника в пищевой промышленности / А С Гинзбург - M Пищевая промышленность, 1966 - с 197-198), який передбачає проведення процесу сушіння в два цикли Перший цикл включає а) нагрівання зерна до 60°С на протязі 1хв, б) відлежування зерна на протязі Юхв при продуванні повітрям, що має температуру 20°С, в) сушіння зерна протягом 15хв повітрям, нагрітим до температури 60 70°С Другий цикл а) опромінення зерна на протязі 30с (підвищення температури зерна до температури 65°С), б) відлежування зерна протягом ЗО 40с з одночасним продуванням холодним повітрям, в) сушіння зерна на протязі 15 20хв повітрям, нагрітим до 60°С Після завершення процесу сушіння протягом 15хв проводиться охолодження зерна повітрям з навколишнього середовища Недоліком даного способу є те, що він не передбачає висушування і покращення хлібопекарських властивостей пророслого зерна пшениці По-перше, швидкий прогрів пророслого зерна, що має високу початкову вологість, до 60°С призведе до денатурації клейковинних білків, термостійкість яких знижується зі зростанням вологості зерна, і зерно повністю втратить свої хлібопекарські властивості По-друге, даний спосіб не передбачає термічної інактивації а-амілази, висока активність якої є головною причиною погіршення хлібопекарських властивостей пророслого зерна пшениці Також недоліком способу є те, що кожен цикл сушіння складається з трьох етапів, які різняться технологічними режимами, що ускладнює технологічний процес В основу винаходу поставлено задачу створення способу оброблення пророслого зерна пшениці шляхом введення нової стадії інфрачервоного прогрівання зерна та нових параметрів висушування з метою забезпечення зниження його амілолітичної активності Поставлена задача вирішується тим, що в способі оброблення пророслого зерна пшениці, що включає нагрівання зерна інфрачервоним випромінюванням, його відлежування з продуванням повітрям та охолодження, проводять ступінчасте ю 00 00 00 ю 58885 нагрівання зерна інфрачервоним випромінюванням у три етапи при температурі від 40 до 50 °С почергово з відлежуванням з продуванням повітрям протягом 1-2,0хв, а потім проводять прогрів зерна інфрачервоним випромінюванням до температури 79-81 °С Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і очікуваним технічним результатом полягає в наступному Однією З характерних ознак проростання зернини є активізація и ферментних систем Це явище виводить зерно зі стану біологічного спокою і призводить до протікання цілого ряду складних біохімічних процесів, результатом яких і є погіршення його технологічних властивостей В проростаючій зернівці пшениці особливо високої активності набуває фермент амілолітичного комплексу аамілаза Підвищення активності а-амілази є головною причиною погіршення хлібопекарських властивостей борошна з пророслого зерна Таке борошно характеризується підвищеною цукроутворюючою здатністю, підвищеним вмістом водорозчинних речовин Хліб з такого борошна має темну м'якушку і погану консистенцію Половина сухих речовин його переходить в розчин Ці речовини складаються з продуктів неповного гідролізу крохмалю - декстринів Тому при ВИПІЧЦІ хліба, в результаті декстринізації крохмалю значна частина води залишається незв'язаною і хліб отримують мокрим, нееластичним, а наявність декстринів надає йому липкість Для можливості промислової переробки пророслого зерна пшениці на існуючому технологічному обладнанні необхідно знизити його вологість до 14 16% При переробці ж такого зерна в борошно для його використання на хлібопекарських підприємствах необхідно ще й досягти певного зниження активності а -амілази Для досягнення цієї мети доцільно використовувати термічні методи висушування Але термічна обробка при традиційних режимах найбільш широко використовуваного в промисловості конвективного методу сушіння не дозволяє шактивувати а -амілазу без повної втрати клейковини і хлібопекарських властивостей борошна Це пов'язано з тим, що температурний оптимум и дії для зерна пшениці знаходиться в межах 60 66°С Температурна інактивація ферменту повністю завершується при 95°С Гранична ж температура прогріву зерна пшениці при конвективному методі сушіння становить 50 60°С в залежності від початкової якості клейковини Відомо, ЩО ферменти в зернівках злакових зосереджені головним чином в периферійних частинах і зародку Тому короткочасним прогріванням периферійних частин зернівок можливо досягти часткової інактивації високоактивної а -амілази без повної денатурації клейковинних білків зернівки Таке прогрівання можливо здійснити за допомогою інфрачервоного випромінювання, оскільки воно має досить невисоку проникність і діє в основному на поверхневі шари зернівки Інфрачервоне випромінювання володіє достатньо високою інтенсивністю, що дозволяє досягати швидкого прогрівання зерна до необхідних меж за декілька секунд Також інфрачервоне сушіння більш безпечне за конвективне з екологічної точки зору Для зерна пшениці величина критерію Ликова, що виражає співвідношення коефіцієнтів дифузії вологи та температуропровідності досить незначна і становить 0,3*10" 3 Це свідчить про те, що зерно швидко нагрівається до граничної температури, але повільно віддає вологу в процесі сушіння Тому при висушуванні зерна період нагрівання має чергуватися з періодом відлежування і продування холодним повітрям Це дає можливість інтенсифікувати процес сушіння за рахунок зміни напрямку температурного градієнту і вивести випарену вологу Висока початкова вологість пророслого зерна пшениці призводить до зниження термостійкості його білкового комплексу Із зменшенням вологості термостійкість зерна підвищується (максимальна температура нагріву зерна збільшується) 3 підвищенням тривалості нагрівання термостійкість зерна знижується У зв'язку з цим короткочасне його нагрівання дає змогу підвищити максимальну температуру нагрівання зерна і, навпаки, тривале нагрівання зерна потребує и зниження Температурні межі, при яких не відбувається денатурації білкового комплексу визначаються експериментально в залежності від виду культури зерна, його вологості, біологічного стану та тривалості нагрівання На початку процесу сушіння температура нагрівання зерна має бути відносно невисокою, оскільки термостійкість білкового комплексу низька Ця температура не повинна перевищувати 40°С для пророслого зерна пшениці По мірі зниження вологості зерна в процесі сушіння температура максимального прогріву підвищується, але не повинна перевищувати 50°С Підвищення температури нагрівання вище зазначеної межі призводить до денатурації клейковинних білків По досягненню вологості 13,0-14,0%, що забезпечує умови нормального подальшого зберігання зерна, білковий комплекс набуває найвищої стабільності Подальше висушування зерна не доцільне, оскільки швидкість сушіння значно знижується і призводить до значних перевитрат енергоносіїв Тому по досягненню даної вологості можливо провести прогрів зерна до температурної межі, що одночасно дозволить частково шактивувати а -амілазу та не призводить до повної денатурації клейковинних білків Для пророслого зерна пшениці такою межею є 79-81 °С Висушування за даною технологією доцільно застосовувати лише для зерна, пророслого на протязі 1-2 діб, оскільки подальше проростання призводить до зменшення числа падіння до мінімального значення 60 с, по досягненню якого покращення даного показника термічними методами неможливе Також зерно пшениці більших термінів проростання різко втрачає суху вагу і переробляти його в сортове борошно не доцільно Спосіб здійснюється наступним чином Процес сушіння включає чотири етапи На початку процесу проросле зерно нагрівається інфрачервоним випромінюванням (в подальшому нагрі 58885 вання) до температури 39-40°С По досягненню даної температури нагрівання припиняється і зерно відлежується з одночасним продуванням повітрям з навколишнього середовища на протязі 5060с При чергуванні процесів нагрівання та охолодження знімається 2,0-2,5% вологи Після цього температура нагрівання зерна збільшується до 4445°С, тривалість відлежування до 1,0-2,0хв При даному режимі знімається 5,0-5,5% вологи В подальшому процес проводиться при максимальній температурі нагрівання зерна 49-50°С тривалості відлежування 1,0-2,0хв, до зниження вологості зерна до 13,7-14,0% на загальну масу По досягненню даної вологості зерно короткочасно прогрівається до температури 79-81 °С По досягненню цієї температури прогрівання припиняється і проводиться охолодження зерна шляхом продування навколишнім повітрям до температури на 5-10°С вищої за температуру навколишнього середовища падіння 150с Чергуючи цикли нагрівання до 40°С з циклами відлежування-продування навколишнім повітрям видаляють 2,0% вологи Підвищуючи температуру нагрівання до 45°С знижують вологість зерна до 25,0% По досягненню даної вологості температуру нагрівання зерна збільшують до 50°С і чергуючи цикли нагрівання-відлежування з продуванням навколишнім повітрям доводять вологість зерна до 14,0% По досягненню цієї вологості зерно прогрівають на протязі 1хв до 80°С і потім охолоджують його шляхом продування навколишнім повітрям Охолоджене зерно мало наступні показники якості число падіння - 200с, вміст сирої клейковини 22,4%, її якість - бОод приладу вдк Інші приклади здійснення способу наведені в таблиці Таким чином з таблиці видно, що використовуючи ступінчасте нагрівання пророслого зерна в процесі його висушування, а також застосовуючи короткочасне прогрівання зерна в КІНЦІ процесу сушіння до 79-81 °С можливо досягти найбільшого зниження амілолітичної активності зерна при найменшому ступені денатурації клейковини Приклади здійснення способу Приклад 1 Беруть зерно пшениці проросле протягом 1-і доби вологістю 32,0% з вмістом клейковини 27,1%, що відноситься до середньої групи якості, і числом Таблиця Приклади здійснення способу Стадії технологічного процесу Показники якості зерна Клейковина 1 етап 2 етап 3 етап 4 етап № темпе- темпе- темпе- темпеСировина Якість Число п/п ратура ратура ратура ратура ПочатЗміст, %од пр падінняс Кінцева нагріван- нагріван- нагріван- прогріванкова вдк ня, °С ня, °С ня, °С ня, °С Вологість зерна, % 1 2 3 4 5 Зерно ниці росле бу Зерно ниці росле бу Зерно ниці росле бу Зерно ниці росле бу Зерно ниці росле бу пшепро32,0 1 допшепро32,0 1 допшепро32,0 1 допшепро32,0 1 допшепро32,0 1 до 14,0 40 45 50 75 24,3 67 170 14,0 40 45 50 79 22,2 61 200 14,0 40 45 50 80 22,4 60 200 14,0 40 45 50 81 22,3 59 202 14,0 40 45 50 85 Не відмивається Комп'ютерна верстка Н Лисенко 210 Підписано до друку 05 09 2003 Висновки Хліб липкий, погана формостійкість Хліб доброї консистенції, гарна формостійкість Хліб доброї консистенції, гарна формостійкість Хліб доброї консистенції, гарна формостійкість Хліб має низький об'єм Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна