Производство муки для макаронных изделий

Введение

Мука — порошкообразный продукт с различными размерами частиц, получаемый в результате измельчения зерна различных культур.

Пшеничную муку применяют для производства макаронных изделий (макарон, вермишели, фигурных изделий).

Производство муки — одно из старейших на земном шаре, оно возникло около 6—10 тыс. лет назад. Орудия, а позднее и комплекс машин, которыми человек стал измельчать зерно в муку, получили название мельниц. Такое название сохранилось и за целыми предприятиями, ведущими помол зерна. В настоящее время все государственные мельницы называют мукомольными заводами.

На основании этого на крупных государственных и сельскохозяйственных мукомольных предприятиях применяют несколько видов помола и получают различные выхода и сорта муки.

Мука должна давать тесто с определенными физико-механическими свойствами: плотное, вязкое, с хорошей сопротивляемостью разрыву, очень упругое и пластичное. Такими свойствами в полной мере обладает мука из твердой пшеницы, содержащей большое количество белков и сырой клейковины, имеющей высокую стекловидность, твердость эндосперма И большую натуру, светло-янтарную окраску. Иногда для изготовления макаронной муки также применяют мягкую высокостекловидную пшеницу. Для этого разработан способ отбора макаронной муки при хлебопекарных помолах.

Многие государства добавляют в муку витамины и минералы. Наиболее важными их них являются железо и витамины группы B, особенно тиамин, рибофлавин, ниацин.

Мука как правило содержит некоторое количество добавок, среди которых отбеливающие вещества, а именно — перекись бензоила, добавляется, для того, чтоб мука была белой.

Окислители, такие как бромат калия, диоксид хлора и азодикарбономид добавляют для повышения хлебопекарных свойств муки. Процент этих веществ очень мал, примерно 3−4 части на миллион. Для возмещения утраченных витаминов и минералов в процессе производства, многие государства добавляют в муку витамины и минералы. Наиболее важными их них являются железо и витамины группы B, особенно тиамин, рибофлавин, ниацин.

Сырье, используемое при производстве муки для макаронных изделий

Сырьем для производства макаронных изделий является мука высшего и I сортов (крупка и полукрупка) из твердых пшениц специального помола, на которую распространяется ГОСТ Р 52 668−2006. Виды помолов макаронной муки установлены «Правилами организации и ведения технологического процесса на мельницах» .При этом изделия лучшего качества, имеющие янтарно-желтый или соломенно-желтый цвет, получаются из специальной макаронной муки высшего сорта (крупки), полученной размолом зерна твердой пшеницы или мягкой стекловидной пшеницы. Из макаронной муки I сорта (полукрупка твердой или «мягкой стекловидной пшеницы) получаются изделия с коричневатым оттенком большей или меньшей интенсивности. Хлебопекарная мука высшего или I сортов, полученная размолом зерна мягкой пшеницы, применяется при отсутствии макаронной муки. Макаронные изделия, полученные из хлебопекарной муки высшего сорта, имеют обычно светло-кремовый цвет, а из муки I сорта—темно-кремовый с серым оттенком.

Макаронная мука из твердой пшеницы отличается цветом, структурой и консистенцией. Мука высшего сорта (крупка) состоит из внутренних слоев эндосперма, а мука первого сортаиз периферийных слоев эндосперма зерна с небольшим количеством отрубянистых частиц.

По внешнему виду макаронная крупка отличается от хлебопекарной муки крупнотой частичек (как у манной крупы) с желтоватым оттенком. Полукрупка состоит из более мелких частиц, чем крупка, и поэтому с более светлым оттенком (хотя и дает более темные макаронные изделия).

Важнейшие показатели качества муки для макаронных изделий — цвет, крупность, количество и качество сырой клейковины. Из муки с низким содержанием клейковины получаются непрочные, крошащиеся изделия. Качество сырой клейковины должно быть не ниже второй группы. Выше ценится крупитчатая мука, так как она медленнее поглощает воду и образует пластичное тесто.

Мука, используемая в макаронном производстве, не должна содержать в значительных количествах свободные аминокислоты, редуцирующие сахара и активную полифенолоксидазу (тирозиназу), вызывающую потемнение теста и ухудшение качества готовых изделий.

При прочих равных показателях крупность помола не оказывает заметного влияния на качество готовых макаронных изделий, однако влияет на их физико-механические свойства. Экспериментально доказано, что сырые изделия обладают оптимальным соотношением прочностных и упругопластических характеристик при использовании крупитчатой муки с частицами размером от 250 до 350 мкм. Вид исходной пшеницы сам по себе не влияет на физические свойства теста. Например, из крупки твердой и мягкой стекловидной пшеницы с одинаковыми гранулометрическим составом и содержанием клейковины можно получить тесто с одинаковыми физическими свойствами.

В соответствии со стандартами на макаронную муку в твердой пшенице допускается примесь не более 15% мягкой. Мука должна быть очищена от металлических примесей (на 1 кг муки — не более 3 мг). Влажность муки не должна превышать 15,5%. Содержание клейковины в пшеничной муке должно быть не ниже 28%.Выработка макаронной муки может производиться не только на специализированных мельзаводах макаронного помола, но и на мельзаводах трехсортных помолов вместо хлебопекарной муки высшего сорта, применяемой для использования на макаронных фабриках.

Химический состав макаронной муки в значительной степени зависит от качества зерна и колеблется в больших пределах в зависимости от сорта зерна и условий его произрастания. Он отличается от химического состава зерна более низким содержанием клетчатки, жира и в результате этого несколько большим содержанием углеводов и примерно равным количеству белков.

Более высокие сорта муки получают из центральной части эндосперма, поэтому они содержат большое количество крахмала по сравнению с более низкими сортами муки и меньшее количество белковых веществ, сахаров, жиров, витаминов, ферментов и минеральных веществ, которые сосредоточены в основном в периферийных частях эндосперма.

Из веществ, находящихся в макаронной муке, основное значение имеют:

Крахмал. Составляет около 4/5 сухого вещества муки. Пшеничный крахмал представляет собой зерна чечевицеобразной формы разных размеров (от 3 до 50 мкм). Крахмал гигроскопичен. При смачивании холодной или теплой водой крахмальные зерна поглощают до 50% влаги, не изменяя своей формы. При температуре свыше 60 °C начинается процесс клейстеризации крахмала, разрушение крахмальных зерен с поглощением 4−5кратного количества воды.

Белки. Важнейшей составной частью макаронной муки являются белки. В сухом состоянии они находятся в муке в виде частиц и комочков размерами 2 — 3 мкм. В пшенице различают два вида белка: промежуточный и так называемый прикрепленный, который прочно связан с зернами крахмала. В мучнистом зерне белковые вещества в большом количестве содержатся в периферических частях эндосперма, а в стекловидном они распределены по всему объему эндосперма, что позволяет при помоле получать муку крупитчатой структуры. Количество клейковины, образующейся при отмывании ее из муки, равно как и ее качество, оказывают большое влияние на физико-механические свойства макаронного теста и поэтому играют важнейшую технологическую роль в производстве.

Жиры. Содержание жира в пшеничной муке не превышает 2% и тем меньше, чем выше сорт муки. При длительном и неправильном хранении муки жир муки прогоркает. В макаронном производстве жиры в муке играют важную роль, так как в них растворены каротиноидные пигменты.

Каротиноиды. К этой группе относятся вещества, окрашенные в желтый или оранжевый цвет. Каротиноиды, содержащиеся в муке, придают макаронным изделиям требуемый янтарно-желтый цвет. Значительное количество каротиноидов (до 5 мг/кг и выше) находится в продуктах помола твердой пшеницы, меньше в мягкой стекловидной и почти нет их в муке мягкой пшеницы.

В состав каротиноидов входит ряд пигментов: ксантофилл, эфиры ксантофилла и каротин, который биологически активен как провитамин А. В свободном виде каротиноидные пигменты — нестойкие вещества, разлагающиеся на неокрашенные продукты под действием света (этим объясняется обесцвечивание муки на свету) и фермента липоксигеназы в присутствии влаги и кислорода воздуха. Установлено, что, несмотря на наличие в пшеничной муке фермента липоксигеназы, в процессе производства макаронных изделий каротиноидные пигменты не разрушаются. Это обусловлено тем, что при замесе, прессовании и сушке изделий каротиноиды соединяются с белками пшеницы и образуют связанные и прочносвязанные комплексы, на которые липоксигеназа влияния не оказывает.

Минеральные вещества (зола). В пшеничном зерне наиболее высокая зольность у оболочек и алейронового слоя, а самая низкая в центральных частях эндосперма. Поэтому зольность муки I сорта всегда выше зольности муки первого сорта.

Витамины и ферменты находятся в муке в незначительных количествах, но, несмотря на это, играют важную роль в процессах, происходящих при хранении муки, и в производстве макаронных изделий. Ферменты являются биологическими катализаторами. В муке представлены в основном липоксигеназой и тирозиназой (полифенолоксидазой) и относятся к группе окислительных ферментов. В результате действия липоксигеназы ненасыщенные жирные кислоты образуют перекиси и гидроперекиси, которые разлагают жиры и способствуют их прогорканию.

Перекиси и гидроперекиси способствуют побелению макаронных изделий при хранении, окисляя каротиноиды. Однако из-за образования связанных комплексов каротиноидов с белками, каротиноиды в процессе производства макаронных изделий не разрушаются. Напротив, последние приобретают более или менее интенсивный темный оттенок, а при изготовлении изделий из муки твердой пшеницы коричневый.

Это связано с деятельностью фермента тирозиназы, который окисляет аминокислоту тирозин, содержащуюся в разном количестве в муке различных сортов пшеницы, с образованием темно окрашенных продуктов.

Витамины сосредоточены в основном в оболочках и зародыше зерна, отделенных при помоле. В муке находятся в небольшом количестве водорастворимые витамины, жирорастворимые отсутствуют.

Технологическая схема получения муки для макаронного производства Мукомольные заводы, вырабатывающие в сутки сотни, а некоторые из них тысячу и более тонн муки, имеют склады и элеватор для зерна, склады для хранения готовой продукции.

Процесс производства на них полностью механизирован. Для очистки, измельчения зерна, сортирования продукции, для их перемещения мукомольные заводы расходуют много энергии и поэтому имеют свое энергетическое хозяйство (электросиловое, паросиловое или дизельное). В технологическом процессе широко используется принцип самотека. Зерно или промежуточные продукты, поднятые на верхний этаж мельницы механическим (нориями) или пневматическим транспортом, при помощи распределительных устройств попадают на машины и затем по гравитационным (самотечным) трубопроводам направляются к машинам, расположенным этажом ниже. Поэтому мукомольные заводы имеют 5−7 этажей с поэтажным размещением машин.

Муку для макаронной промышленности вырабатывают из твердой или мягкой высокостекловидной пшеницы со стекловидностью не менее 60%. Муку для макаронных изделий вырабатывают при трехсортных и двухсортных помолах из твердой и мягкой высостекловидной пшеницы в следующем ассортименте: высший сорт-крупка, первый сортполукрупка.

Процесс производства складывается из двух этапов-подготовительного и непосредственного помола муки.

Для получения стандартной по качеству муки зерно перед помолом подвергают очистке и кондиционированию. Подготовительное, или зерноочистительное, отделение современных предприятий занимает примерно 2/3 всей производственной площади. Подготовка зерна осуществляется в два этапа.

Первый этап — очистка зерна от сорной примеси в сепараторах, триерах, дуаспираторах, очистка от минеральной примеси в камнеотборочных машинах, мойка зерна в моечных машинах и отволаживание (отлежка) его в емкости в течение 8—20 ч, в зависимости от исходной влажности и стекловидности.

Второй этап — дополнительная очистка зерна в сепараторах, дуаспираторах, щеточных машинах, увлажнение его на увлажняющих машинах и отволаживание в течение 1—2 ч. При увлажнении и отволаживании улучшаются физические и биохимические свойства зерна. В подготовленном такимобразом зерне оболочки становятся менее хрупкими, более эластичными и легче отделяются от эндосперма.

При выработки муки для макаронных изделий особое внимание уделяют подготовке зерна к помолу, его тщательной очистке, увлажнению и отволаживанию. При очистке зерна необходимо исключить попадание в продукты измельчения темноокрашенных частиц, ухудшающих товарный вид продукции.

При очистке необходимо добиваться полного удаления фракции зерна, характеризуемой проходом через сито с отверстиями размером 1,7×20 мм.

Особенности в подготовке зерна пшеницы при макаронном помоле следующие:

1. Раздельная подготовка партий зерна, резко различающихся по стекловидности, крупности или другим признакам качества.

2. Выделение в воздушно-ситовом сепараторе или рассеве фракции мелкого зерна в количестве 1−3%, засоренной трудноотделимыми примесями и содержащей щуплые, недозревшие и морозобойные зерна. Направление этой фракции на специальную драную систему после дополнительного сепарирования в сепараторе или аспираторе с замкнутым циклом воздуха.

3. Полное удаление из зерна примесей овса и овсюга, что может быть достигнуто повышением эффективности работы овсюгоотборочных машин.

4. Исключение из процесса подготовки к помолу обоечных машин для снижения травмирования зерна, применение трех систем шлифования в щеточных машинах при механическом транспортировании в зерноочистительном отделении и двух системпри пневматическом.

5. Применение холодного кондиционирования зерна с неглубоким трехступенчатым увлажнением и отволаживанием для сохранения стекловидной структуры эндосперма и повышения влажности периферийных тканей зерна (алейронового слоя, оболочек) не менее чем в два раза по сравнению с эндоспермом, который увлажняется до 14,0−14,5%.

6.Стабилизация процессов увлажнения и отволаживания с использованием непрерывно-прямоточного отволаживания на всех этапах подготовки пшеницы к помолу и осуществление автоматического регулирования влажности зерна, направляемого с 1 и др.

7. Значительная технологическая эффективность при подготовке зерна для макаронных помолов достигается при дифференцированном распределении влаги между эндоспермом и оболочками с сохранением стекловидной кристаллической структуры эндосперма.

Помолом (размолом) принято называть совокупность связанных между собой в определенной последовательности операций по переработке зерна в муку.

При построении схемы помола зерна твердой пшеницы применяют шесть драных систем, шесть-восемь шлифовочных и две-четыре размольных и вымольных. На размольных системах рекомендуется применять вальцы с шероховатой поверхностью.

Зерно твердой пшеницы имеет крупнозернистую структуру эндосперма и значительную прочность. При ее измельчении получают много промежуточных продуктов в виде крупок и дунстов и немного муки. Промежуточные продукты имеют повышенную зольность. Мука из твердой пшеницы легко просеивается через сита и не замазывает их. Твердая пшеница вымалывается легче, чем мягкая, это объясняется менее прочным соединением оболочек с эндоспермом. Твердая пшеница дает более высокий выход муки на драных системах, а отруби содержат меньше мучнистых частиц.

В технологических схемах, как правило, не применяют бичевые и щеточные машины, учитывая хорошую вымалываемость твердой пшеницы.

Рекомендуется следующий порядок формирования сортов: высший (крупка) — из крупой первого качества с драных и шлифовочных систем с контролем муки из твердой пшеницы в ситовеечных машинах, а из мягкой высокостекловидной — в рассевах; первый (полукрупка) — из дунстов первого качества с драных и шлифовочных систем с контролем в рассевах и ситовеечных машинах; второй (мука хлебопекарная) — отбирают в виде тонкой муки со всех систем и контролируют в рассевах. При переработке твердой пшеницы для отбора, достаточно эластичной, светлой и растяжимой.

Для получения макаронной крупки высокого качества большое внимание уделяется предварительной очистке зерна от сорной и зерновой примеси в элеваторе. Для получения не менее 20% муки высшего сотра для макаронных изделий зерно, направляемое в переработку, должно иметь стекловидность не менее 50%, содержать клейковины не менее 23%, важность зерна должна быть не более 13,5%.

Для очистки зерна от минеральной примеси используют камнеотделительные машины Р3-БКТ.

Выработка качественной продукции зависит также от эффективного выделения длинных и коротких примесей (овсюга и куколя).

Для очистки поверхности зерна и частичного выделения зародыша зерно после отволаживания обрабатывают в обоечной машине Особое внимание уделяют эффективности работы куколеотборочных машин, т.к. наличие неотобранных примесей в зерне отрицательно сказывается на товарном виде крупки и макаронных изделиях.

После кондиционирования зерна его влажность не должна превышать на 1 др. с .16,0−16,5%.

Драный процесс. Схема помола включает 4 системы, из которых 3 и 4 делят на крупную и мелкую.

Макаронную крупку в драном процессе отбирают с ситовеечных машин, обогащающих среднюю, мелкую крупку и жесткий дунст 2, 3 др.

Всего в драном процессе может быть получено до 10% макаронной крупки.

Фракции крупок 1,3 др. с. размером более 500 мкм направляют после обогащения на шлифовочные системы.

Шлифовочный процесс. В зависимости от производительности мукомольного завода и требуемого выхода макаронной крупки число шлифовочных систем принимают 4−5.

Для увеличения выхода фракции, соответствующей по крупности макаронной крупке, на системах шлифовочного процесса рекомендуется принимать станки с нарезными вальцами. Режимы измельчения по системам шлифовочного процесса следует устанавливать в пределах 3−5% в зависимости от крупности и качества поступающего продукта.

Размольный процесс. Он включает 10−11 размольных систем, из которых на всех системах, кроме двух последних, установлены станки с вальцами с микрошероховатой поверхностью.

Формирование и контроль муки. Макаронная крупка формируется из потоков обогащенных крупок и дунстов 1−3 др.с. и шл.с. Проходы первых двух сит ситовеечных машин, обогащающих среднюю крупку, можно направлять в готовую продукцию без дополнительного контроля. Остальные патоки макаронной крупки следует направлять в контрольную ситовеечную машину. Крупность макаронной муки можно регулировать, устанавливая различные сита в рассевах, изменяя положение перекидных клапанов в самотечных трубах. При эффективной работе рабочих рассевов дополнительный контроль крупности макаронной муки в рассеве можно не применять.

Макаронная крупка по крупности должна характеризоваться остатком на сите № 50 (не более 3%) и проходом через сито № 43 (не более 5%).Зольность крупки-не более 0,55%, при этом содержание оболочечных частиц и черных вкраплений должно быть минимальным, не нарушающим однотонный цвет крупки. При транспортировании на выбой и отгрузку крупка не должна подвергаться интенсивному воздействию рабочих органов транспортного оборудования.

Не рекомендуется применять для этого цепные конвейеры, длинные винтовые конвейеры и шнековые питатели в аэрозоль-транспотртере. Для этого целесообразно использовать вибротрубы, аэрожелоба, шлюзовые питатели в аэрозоль-транспорте.

макаронный мука зерно пшеница Характеристика готовой продукции и требования стандартов

Настоящий стандарт ГОСТ Р 52 668−2006 «Мука из твердой пшеницы для макаронных изделий. Технические условия» распространяется на муку, вырабатываемую из зерна твердой пшеницы (дурум) и предназначенную для производства макаронных изделий.

Муку из твердой пшеницы для выработки макаронных изделий в зависимости от качества подразделяют на сорта:

— высший (крупка);

— первый (полукрупка);

— второй.

Мука из твердой пшеницы для макаронных изделий должна соответствовать требованиям настоящего стандарта.

По органолептическим показателям мука из твердой пшеницы для макаронных изделий должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1

* При возникновении разногласий при определении наличия минеральной примеси в муке из твердой пшеницы для макаронных изделий проводят определение показателя «Зола нерастворимая в 10% /

По физико-химическим показателям мука из твердой пшеницы для макаронных изделий должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

Массовая доля влаги в муке из твердой пшеницы для макаронных изделий, предназначенной для отгрузки в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности, а также для длительного хранения, — не более 14,5%.

Кислотность муки из твердой пшеницы для макаронных изделий для высшего и первого сортов — не более 3 град, второго сорта — не более 5 град.

Массовая доля белка в муке из твердой пшеницы для макаронных изделий в пересчете на сухое вещество — не менее 10,5%.

Заключение

Мукомольно-крупяная промышленность входит в число социально значимых отраслей агропромышленного комплекса. Вырабатываемые из муки хлеб, хлебобулочные, макаронные, крупяные и кондитерские изделия имеют широкий спрос среди населения. Именно поэтому основным критерием продовольственной безопасности страны является стабильное обеспечение населения и промышленности продуктами переработки зерна.

Сырьевой потенциал для мукомольной промышленности в Российской Федерации вполне достаточен для ежегодного производства разнообразных сортов муки и удовлетворения потребностей хлебопекарной, кондитерской и макаронной промышленностей.

По данным Росстата, потребление муки и крупы по нормам потребительской корзины в России составляет 108,0 кг на человека в год.

В структуре потребления хлебопродуктов большую часть занимают хлеб и хлебобулочные изделия, далее идут макаронные и крупяные изделия.

На рынке муки в последние годы наблюдается тенденция расширения её ассортимента и ожидается увеличение выработки витаминизированной муки высшего и первого сорта для производства хлеба и хлебобулочных изделий массового ассортимента с целью профилактики заболеваний, вызванных недостаточностью микронутриентов в питании, в том числе анемии.

В Российской Федерации сырьевая база мукомольно-крупяной промышленности позволяет увеличивать объем переработки зерновых культур в муку и крупу. Однако низкий коэффициент (0,5−0,6) использования высокотехнологичных производственных мощностей мукомольными предприятиями страны приводит к значительному снижению рентабельности производства.

Список использованных источников

1. Трисвятский Н. А. и др. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. М. Агропромиздат, 2009, 325 с.

2. Егоров Г. А. Технология муки, крупы и комбикормов. М. «Колос», 2010,376

3. Мерко И. Т. Технология мукомольного и крупяного производства. М. Агропромиздат, 2011, 288 с.

4. Бутковский В. А. Мукомольное производство. М. «Колос», 2008, 210 с

5. Бутковский В. А. Мельников Е.М.Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства (с основами экологии). М Иптограф сервис, 2012, 472 с.

6. ГОСТ Р 52 668−2006 «Мука из твердой пшеницы для макаронных изделий. Технические условия «

.ur