Процессы, происходящие в муке и крупе при хранении

Аннотация В данной курсовой работе на тему «Процессы, происходящие в муке и крупе при хранении» рассмотрены причины порчи муки и крупы при хранении, происходящие процессы при хранении, прогоркание, уплотнение, слеживание, дефекты муки, а так же показатели качества муки и крупы.

Нормативные ссылки Обозначение и сокращения Введение

1. Аналитический обзор

2. Технологическая часть

2.1 Характеристика основного сырья и вспомогательных материалов

2.2 Обработка и хранение продуктов растениеводства Заключение Список использованной литературы

Нормативные ссылки

ГОСТ 12.3.002−75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие трегост 13 586.4−83

Зерно. Методы определения зараженности и поврежденности в производственные. Общие трегост 13 586.4−83

СТ РК 1046−2008 «Пшеница. Технические условия»

ГОСТ 9353–90 Пшеница «Требования при хранении зерна».

ГОСТ 3040–55 Зерно. Методы определения качества ГОСТ 26 791–89 — Продукты переработки зерна. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение ГОСТ 13 634–90 Крупа.

ГОСТ 13 586.3−83 Требования при заготовках и поставках муки.

ГОСТ 27 186–86 Крупа. Правила приемки и методы отбора проб.

Обозначения и сокращения Мес. — месяц

% - процент

°Сградус Цельсия г — грамм Ккал — килокалории кДж — килоджоуль ттонна м — метр см — сантиметр и т. д. — и так далее тыс. — тысяча

~ = - приблизительно или равно

Введение

Мука — товар, который получают в результате размалывания на порошок зерен хлебных злаков (пшеницы, ржи и др.) или семян бобовых культур (гороха, сои). Мука имеет очень важное значение в питании человека. Она широко используется в кулинарии, хлебопекарной, макаронной и других областях пищевой промышленности. Более всего в нашем государстве вырабатывают пшеничной муки. На втором месте стоит ржаная. Небольшое количество муки получают из ячменя, кукурузы, гороха, сои и других культур.

Потребительские свойства муки зависят от химического состава муки, его энергетической ценности, использования.

Химический состав муки близок к химическому составу зерна, из которого оно изготовлено. В частности у низших сортов он близок в состав целого зерна. Тем не менее сравнительно с зерном в муке содержится больше крахмала и меньше жира, сахара, клетчатки, минеральных веществ и витаминов.

Из сухих веществ в пшеничной муке преобладают углеводы (60−70%), прежде всего крахмал. Его содержание уменьшается с понижением сорта муки. В высших сортах общее количество белков меньшее, а глиадина и глютелина большая. Глиадин и глютелин наиболее важные белки пшеничной муки. Они образовывают клейковину, которая играет большую роль в хлебопекарном производстве. Содержание жира, сахаров и клетчатки в пшеничной муке невысокое — соответственно 1,1−2,2%, 0,2−1,0% и 0,1−1,0%. Зольность от 0,5 до 1,5%. С понижением сорта муки содержание этих веществ повышается.

Энергетическая ценность муки высокая. В зависимости от вида и сорта муки она представляет: пшеничного от 300 до 330 ккал/100 г, ржаного -290−300 ккал. В ржаной муке в отличие от пшеничной содержится меньше крахмала (56−64%), белков (7−11%) и немного больше сахаров и клетчатки.

На формирование потребительских свойств муки влияют такие факторы: вид зерновой культуры, качество зерна, технология изготовления.

Мука, изготовленная из разных видов зерна, характеризуется неодинаковыми потребительскими свойствами. Она имеет разное содержание химических веществ, цвет, разное использование. Муку высоких потребительских свойств можно получить только из доброкачественного зерна. Дефекты запаха, вкуса и цвета зерна передаются готовому продукту. Ухудшаются потребительские свойства муки, если для его изготовления используют зерно самосогретое, проросшее, поврежденное сельскохозяйственными вредителями, особенно клопом-ракушкой. В такой муке содержится меньше клейковины и, кроме того, качество ее низкое.

1. Аналитический обзор Важной технологической операцией изготовления муки есть помол зерна.

Помол зерна — это процесс превращения его в муку. Различают разовый и повторный помолы зерна. При разовом помоле муку получают путем одноразового пропускания зерна через размолочную машину. Товарную муку таким способом не изготовляют. При повторном помоле муку получают многоразовым и последовательным пропусканием зерна и его частей через размолочные машины. Повторные помолы включают такие операции: измельчение и размалывание зерна, сортировка размолотого продукта по размерам и массе частичек, удаление оболочковых частичек (высевок), формирование товарных сортов муки. Различают два вида повторного помола: низкий (простой, обойный) и высокий (сортовой, сложный). Низкий повторный помол осуществляют в низком режиме работы вальцов. Измельчают зерно на троих-четырех системах одним этапом. Муку, добытую из всех систем, объединяют (смешивают) в один сорт. Низким повторным помолом получают пшеничную обивочную, ржаную обивочную и обдирающую муку. От обивочной муки высевки не отбирают. При получении обдирающей муки отбирают 9% высевок.

Высокие (сложные, сортовые) помолы зерна технологически есть более сложными, чем низкие. Муку этих помолов получают размалыванием не целого зерна, а частей эндосперма; оболочку, алейроновый пласт и зародыш стараются отделить. Таким образом измельчения зерна в муку осуществляется в два этапа. На первом этапе зерно переводят в крупку, причем стараются достать минимальное количество муки. После сортировки крупку направляют на размалывание. По количеству сортов муки, которые получают одновременно, высокие помолы бывают одно-, двуи трехсортные.

В односортных помолах вся муку объединяют в один товарный сорт — 1 -и или 2-и. Выход муки 1 -го сорта составляет 72%, 2-го — 85%. При 78%-м выходе муки получают 55−60% муки 1 -го сорта и 18−23% - 2-го, при 75%-м — часть муки 1-го сорта достигает 65−70%. Трехсортные помолы дают хлебопекарную муку высшего, 1 -го и 2-го сортов с общим выходом около 78%. Муку высшего сорта отбирают в пределах 10−25%, 1-го — 40−45%, 2-го — 13−23%.

Пшеничная мука. Ее изготовляют из зерна мягкой пшеницы или мягкой с примесями твердой (до 20%) и используют для производства хлебобулочных изделий, мучных кондитерских и макаронных изделий, для реализации в торговой сети и других целей. В зависимости от технологии производства его разделяют на сорта: высший, 1-и, 2-и и обойный.

Мука высшего сорта состоит из однородных меленьких частичек (30−40 мкм). В нем почти отсутствуют высевочные частички. В муке 1-го сорта частички менее однородные. Их размеры колеблются от С до 60 мкм. Эта мука немного темнее сравнительно с мукой высшего сорта и имеет в своем составе 3−4% высевочных частичек. Мука 2-го сорта состоит из неоднородных и сравнительно больших частичек (С-200 мкм). Количество высевочных частичек в ней достигает 80%. Муку обивочное получают обивочным помолом с выходом 96%. По химическому составу мука обивочная близка к зерну, из которого она изготовлена. Размеры частичек в муке очень неоднородные — от С-40 до 500−600 мкм. Высевки из этого муки не изымают.

Кулинарная муку получают добавлением к хлебопекарной муке высшего или 1-го сорта соли, сахара, сухого молока, яичного порошка, соевой муки, химических разрыхлителей (двууглекислой соды, углекислого аммония). Такой есть мука для блинов, вареников, пудингов и бисквитов.

Ржаная мука. По назначению бывает только хлебопекарной. В зависимости от технологии производства этот вид муки разделяют на три сорта: сеянное, обдирающее, обивочное. Сеянная мука — продукт сеянного и двусортного помола. Это измельченный в порошок эндосперм. Она имеет в своем составе около 3% высевочных частичек, цвет ее белый с синеватым оттенком. Размер частичек муки колеблется от 20 до 200 мкм. Обойную муку вырабатывают обдирающим и двусортным помолом. Она отличается от сеянной большими частичками и темнейшим (сероватым) цветом, в ее составе до 10% высевочных частичек. Частички муки имеют размеры от С до 400 мкм. Обойная мука является основным сортом ржаной муки. Его получают вследствие обойного помола, норма выхода 95%. Обойная мука состоит из неоднородных за размером частичек (С-600 мкм), имеет серый цвет, в ней хорошо заметны высевочные частички. Ржано-пшеничная и пшенично-ржаная обойная мука. Ржано-пшеничную обойную хлебопекарную муку получают вследствие размалывания ржи и пшеницы в соотношении 60:40, а пшенично-ржаная мука — 70:30 (допускается отклонение не более чем ±5%). Ржано-пшеничная и пшенично-ржаная обойная мука имеет серовато-белый цвет с заметными частичками оболочек зерна. На хлебопекарных предприятиях ржано-пшеничную муку вырабатывают также смешиванием ржаной и пшеничной муки разных сортов. Таким образом, ржано-пшеничная мука образовывается от: ржаной обивочной и пшеничной обивочной муки; ржаного обивочного и пшеничного обивочного; ржаного обивочного пшеничного 2-го сорта и т. п. К такому смешиванию муки разных сортов и видов прибегают с целью улучшения потребительских свойств хлеба (вкуса, цвета, консистенции, пористости и т. п.).

При хранении муки и крупы в мешках их укладывают в штабеля повагонно (до 63 т), в отдельные от зерна хорошие и сухие склады. Такая укладка при ее достаточной компактности удобна для наблюдений за состоянием качества продуктов и за теми процессами, которые в них происходят, а также для отгрузки на железную дорогу.

Мешки в штабеля укладывают по отвесу, всегда зашивкой внутрь. Если в штабеле больше десяти рядов, то начиная с десятого ряда мешки укладывают, отступив от края штабеля так, чтобы ширина каждого ряда уменьшалась на 0,25 м. Наиболее распространена укладка мешков в штабеля тройником, что позволяет использовать электропогрузчики. Укладку тройником проводят в следующем порядке: два мешка кладут вплотную друг к другу боками и поперек, так же вплотную к ним кладут третий мешок.

При отсутствии в складах механизации и укладке мешков ручным способом допускается укладка пятериком. Это размещение четырех мешков продольно и одного поперек. Как в первом, так и во втором способе укладки в каждом следующем ряду мешки размещают так, чтобы поперечные мешки всегда попадали на уложенные продольно. Это обеспечивает связывание мешков и предохраняет штабель от разваливания.

При формировании штабеля с помощью электропогрузчика пакеты укладывают в два яруса. При использовании для загрузки склада ленточных конвейеров допускается сплошная безъярусная укладка мешков.

Если мука и крупа приобрели повышенную влажность, то рекомендуется укладка четвериком, называемая иначе сквозной. Мешки располагают следующим образом: два мешка первого ряда кладут параллельно на ребро, следующие два мешка кладут поперек на первые два, а два мешка третьего ряда кладут на вторые, и так до шести рядов. Возможна укладка мешков с мукой и крупой колодцем. Для предупреждения возникновения перепада температур между полом склада и мукой в нижней стороне мешков первого ряда штабеля формируют на деревянных стеллажах или поддонах (при механической укладке).

Высота штабеля зависит от влажности муки и крупы, времени года, температуры наружного воздуха, состояния тары и склада. В зависимости от этих показателей, а также от стойкости продуктов допускается делать в штабеле от 8 до 14 рядов. Для муки из кукурузы и на макаронные изделия, а также для пшена, овсяной и кукурузной крупы высоту штабеля снижают. При хранении мешков с продукцией массой 50 кг высоту укладки увеличивают на два ряда мешков. Учитывая процессы, происходящие в муке и крупе при хранении, наблюдение за их качеством ведут по температуре, органолептическим показателям (вкус, запах и цвет), влажности и зараженности вредителями хлебных запасов. Очень полезно при длительном хранении проверять титруемую кислотность, а в пшеничной муке — количество и качество сырой клейковины.

При длительном хранении, чтобы избежать слеживания, мешки нижних рядов штабеля периодически перекладывают в верхние, а из верхних рядов — в нижние. Мешки со слежавшейся мукой перекатывают по доскам с набитыми на них поперечными планками. В случае сильного слеживания муку просеивают. Выделенные при этом комки растирают.

Мука, подвергавшаяся слеживанию, менее стойка при дальнейшем хранении. После обработки ее рекомендуется быстро реализовать.

Если отдельные мешки были подмочены, их необходимо немедленно отделить от остальных, муку из них высыпать, подсушить и при необходимости просеять, затем поместить в чистые мешки.

При обнаружении признаков самосогревания продуктов штабель необходимо немедленно разобрать и все мешки рассортировать, отделив мешки с продукцией, имеющей нормальную температуру, от мешков, в которых обнаружено самосогревание. Последние устанавливают вертикально на некотором расстоянии один от другого для охлаждения. Для более быстрого охлаждения мешки можно раскрыть.

Мука, подвергшаяся самосогреванию, также неустойчива при хранении, поэтому ее укладывают в штабеля высотой не более 5…6 мешков. Такая мука подлежит реализации в первую очередь.

При самосогревании крупы ее для охлаждения высыпают из мешков на чистые брезенты. Дробленую крупу или крупу из целого зерна можно пропустить через зерноочистительные машины.

Увлажнившуюся крупу с признаками развития плесени в процессе хранения необходимо просушить во избежание ее дальнейшей порчи.

Если в муке или крупе во время хранения обнаружены вредители хлебных запасов, необходимо принять срочные меры, предотвращающие порчу. Продукцию, зараженную вредителями, хранят в отдельных складах. Если клещи и насекомые обнаружены только на поверхности мешков, а в продукции их нет, нужно в специально отведенном месте тщательно очистить поверхность мешков метлой или травяными щетками. При заражении насекомыми и клещами муку или крупу в зависимости от характера заражения просеивают или газируют. С наступлением холодов всю продукцию, находящуюся в складах, охлаждают, а штабеля перекладывают (верхние мешки вниз штабеля, нижние — вверх) и увеличивают число рядов мешков до предельных норм.

Весной стремятся обеспечить в складе сохранение низких зимних температур. Склад по возможности подвергают консервации, окна и двери плотно закрывают. В дождливую и туманную погоду, а также в особо жаркие дни, когда температура наружного воздуха выше температуры внутри склада, двери и окна склада должны быть плотно закрыты. С повышением температуры окружающего воздуха постепенно переходят на летние режимы хранения этих продуктов.

2. Технологическая часть Мука — значительно менее долговечный продукт, чем зерно. Сроки хранения муки в обычных условиях не превышают двух лет, а чаще всего исчисляются месяцами. Однако даже при этих сроках хранение муки, организованное без учета ее физических и биохимических свойств, может привести к значительным потерям в массе и особенно к ухудшению качества.

Можно считать доказанным, что при длительном, а иногда кратковременном хранении муки происходит снижение ее пищевой ценности. Меньшая стойкость муки при хранении по сравнению со стойкостью зерна и многообразие процессов, которые могут происходить в муке, вызывают необходимость тщательного наблюдения и ухода за ней в хранилищах. Наиболее изучены процессы, происходящие в муке, выработанной из зерна пшеницы. Они во многом типичны и для муки, вырабатываемой из зерна других культур.

Переход к бестарным перевозкам и хранению муки потребовал дополнительного изучения различных свойств муки и протекающих в ней процессов. С точки зрения влияния на потребительские достоинства муки все происходящие в ней при хранении процессы можно разделить на две группы: положительные и отрицательные.

К положительным относят процессы, способствующие улучшению качества муки, и в первую очередь ее хлебопекарных свойств. В результате этих процессов становится возможным получить лучший по качеству печеный хлеб, иногда даже в большем количестве на единицу массы муки, т. е. с большим выходом. Совокупность положительных процессов при хранении пшеничной муки называют ее созреванием. Время, в течение которого происходят эти процессы, в практике хранения известно под названием отлежки.

Хлеб, приготовленный из созревшей муки, почти всегда дает увеличенный объемный выход и отличается хорошей структурой мякиша, имеющего более светлую окраску, чем мякиш хлеба из свежесмолотой муки. Это происходит вследствие улучшения коллоидных свойств составных частей муки (белков и углеводов), увеличения их водопоглотительной способности и окислительных процессов. К отрицательным относят процессы, развитие которых приводит к потерям в массе сухих веществ муки и снижению ее качества.

Отсутствие достаточного контроля за состоянием муки при хранении и несвоевременное принятие мер, приостанавливающих развитие нежелательных явлений, могут привести муку в такое состояние, при котором она будет совершенно непригодна для приготовления хлеба и других продуктов питания.

Группа отрицательных процессов весьма обширна. В муке наблюдаются так называемые перезревание, прогоркание, прокисание, заплесневение, развитие насекомых и клещей, самосогревание и слеживание. Таким образом, природа процессов, происходящих в муке при хранении, весьма различна. Наряду с физическими ей свойственны процессы химического, биохимического и биологического порядка.

Изучение природы процессов, происходящих в муке при хранении, показало, что возможность и интенсивность их развития во многом зависят от одних и тех же условий: исходных качеств муки перед закладкой ее на хранение, влажности муки, температуры воздуха в хранилище, доступа воздуха к муке, технического и санитарного состояния хранилища и способов размещения муки в них.

Выполняя правила хранения муки, разработанные на основе изучения теории и практики хранения, можно полностью предотвратить развитие в ней многих нежелательных процессов. Так, могут быть совершенно устранены условия, благоприятствующие развитию микроорганизмов, попаданию в муку клещей и насекомых, слеживанию и самосогреванию муки. В значительной степени может быть также ослаблено развитие таких процессов, как газообмен, прогоркание и перезревание. Для улучшения хлебопекарных качеств муки могут быть созданы условия, способствующие процессу созревания муки.

Мука, крупа, отруби являются продуктами переработки зерна. По физическим свойствам (сыпучести, скважистости, сорбционной емкости и теплофизическим характеристикам) эти продукты отличаются от зерна. Мука, отруби состоят из мелких частиц различной величины и формы с высоким коэффициентом внутреннего трения. Сыпучесть муки и отрубей меньше сыпучести зерновой массы. С увеличением влажности сыпучесть ухудшается. При влажности муки 16% и более она становится малоподвижным продуктом.

Сыпучесть различных видов крупы может быть больше или меньше сыпучести зерновой массы. Если после удаления цветковых пленок с зерновок получают крупу с более гладкой поверхностью, чем у зерна, то сыпучесть ее увеличивается. Если поверхность крупы шероховатая, то сыпучесть ее меньше, чем у зерна. Так, зерно проса, риса, семена гороха обладают большей сыпучестью, чем пшено, гороховая и некоторые виды рисовой крупы. Наличие в массе крупы дробленых частиц влияет на степень сыпучести выработанной крупы.

Скважистость муки и крупы составляет 40…60%. Однако скважины муки и некоторых видов круп (манная) имеют мелкопористую структуру, что определяет меньшую газопроницаемость и затрудняет проникновение насекомых и клещей в ее массу. Вредители в этих продуктах обычно сосредоточиваются на поверхности насыпи или мешков с мукой.

Мука и крупа обладают способностью к сорбции и десорбции различных газов и паров. Эти зерновые продукты при хранении могут приобретать посторонние запахи и изменять свою влажность вследствие воздействия на них окружающего воздуха. Нарушение капиллярно-пористой структуры при размоле зерна, удаление оболочек приводят к уменьшению сорбционной емкости и к изменению гигроскопичности муки и крупы. Так, величина активной поверхности муки на единицу массы больше, чем у зерна. В связи с этим мука значительно быстрее поглощает пары воды из воздуха и скорее достигает равновесной влажности, чем зерновая масса. Однако ее величина у муки меньше, чем у зерна. Равновесная влажность крупы выше, чем зерна; это объясняется особенностью распределения влаги в зерне крупяных культур.

При хранении в связи с изменением температуры и относительной влажности воздуха влажность отдельных слоев муки и крупы будет различна. Это обусловливает необходимость систематического контроля за состоянием муки и крупы при хранении.

Особенности физических свойств муки сказываются на характере изменения ее влажности в производственных условиях. Если муку хранят в мешках, то ее влажность заметно изменяется лишь в слоях, прилегающих к мешковине. Внутри мешка влажность продукции довольно постоянна.

Теплофизические свойства муки, крупы и отрубей характеризуются низкой теплопроводностью и температуропроводностью; поэтому их следует охлаждать перед хранением. При перепаде температур в партиях муки и крупы возникает перемещение влаги по направлению потока теплоты и может произойти конденсация, что опасно при хранении продуктов переработки зерна. Для предотвращения выпадения конденсационной воды нижний ряд мешков с мукой укладывают на деревянные поддоны. Во время хранения муки, особенно свежесмолотой, в ней происходит ряд процессов, вызывающих изменение ее качества. В зависимости от исходных свойств муки, продолжительности и условий хранения качество муки может либо улучшаться и тогда это явление называется созреванием, либо ухудшаться, и тогда это явление называется порчей муки.

Созревание пшеничной муки. Свежесмолотая мука, особенно мука из только что убранного зерна, образует обычно липковатое, мажущееся и быстро разжижающееся при брожении тесто. Для получения из такой муки теста нормальной консистенции приходится уменьшать количество воды, добавляемой при замесе. При расстойке тестовые заготовки быстро расплываются. Хлеб из свежесмолотой муки получается пониженного объема и при выпечке на поду расплывается. На поверхности корки часто наблюдаются мелкие трещины. Выход хлеба понижен. После хранения в нормальных условиях хлебопекарные свойства свежесмолотой муки улучшаются. Тесто и хлеб из муки, прошедшей период созревания, обладают нормальными для данной муки свойствами. При созревание пшеничной муки происходят следующие изменения.

Изменение влажности муки. Влажность муки при хранении изменяется до величины равновесной влажности, соответствующей пара метрам воздуха в складе. Если при поступлении на склад хлебозавода влажность муки ниже равновесной влажности, соответствующей параметрам воздуха в складе, то при хранении влажность муки будет увеличиваться. Если же влажность муки при поступлении на склад выше равновесной влажности, то при хранении муки влажность ее будет снижаться.

При хранении муки в мешках, уложенных в штабели, влажность ее изменяется медленно. Значительное изменение влажности муки практически может происходить только в партиях, длительное время хранящихся на складе хлебозавода.

Изменение цвета муки. Во время хранения муки цвет ее становится светлее. Причиной посветления муки является окисление содержащихся в ней пигментов. Основную массу пигментов зерна составляет каротин, способный к окислению и в результате этого к обесцвечиванию.

мука крупа хранение порча

Рисунок 1. приращение влаги в зерне и продуктах его переработки в зависимости от длительности отлежки.

Мука становится более светлой лишь в случае доступа к ней кислорода. В газовых средах, не содержащих кислород, а также в безвоздушном пространстве мука не белеет. Экспериментально установлено, что чем больше доступ воздуха к муке, тем быстрее она светлеет, это отмечается и при искусственном продувании муки воздухом для ускорения ее созревания. Интенсивное окисление муки происходит и при ее перемещении пневматическим транспортом и хранении в специальных аэрируемых силосах. При хранении в мешках посветление муки происходит медленно и может быть практически ощутимым только при длительном хранении.

Изменение кислотности муки. Кислотность муки обусловливается присутствием жирных кислот — продуктов гидролитического расщепления жира муки, кислых фосфатов, образующихся в результате распада фосфорорганических соединений, и в очень незначительной степени — продуктов гидролиза белков, имеющих кислотный характер, и органических кислот (молочной, уксусной, щавелевой и др.). При хранении после помола кислотность муки возрастает. Нарастание титруемой кислотности муки особенно интенсивно происходит впервые 15−20 дней хранения после помола. При дальнейшем хранении муки кислотность ее возрастает незначительно. Нарастание титруемой кислотности муки происходит тем скорее и интенсивнее, чем больше выход и влажность муки и чем выше температура ее хранения. Установлено, что нарастание кислотности муки при хранении после помола в основном обусловлено накоплением в ней свободных жирных кислот. Мука с высокой кислотностью, как правило, имеет пониженные хлебопекарные качества или даже бывает совсем непригодна для хлебопечения.

Табл.2. Содержание некоторых минеральных веществ в 100 г крупы.

2.1 Характеристика основного сырья и вспомогательных материалов

Большая часть муки и крупы хранится на предприятиях, вырабатывающих эти продукты, реализационных базах и хлебопекарных предприятиях. Хранят эти продукты в системе торговли и общественного питания, а иногда и в складах.

Издавна муку и крупу хранили только в таре. Наиболее распространенным видом тары являются мешки, сшитые из различных тканей. Сырьем для производства таких тканей служат растительные волокна (из конопли, кенафа, джута и др.) и полимерные материалы. Вместимость мешков 70 и 50 кг.

Однако хранение в мягкой таре связано с затратой больших средств. В обращении находятся миллионы мешков, которые необходимо учитывать, переводить из категории в категорию (в зависимости от степени их износа), перевозить, ремонтировать, подвергать дезинсекции и т. п. Кроме того, хранение и перевозку муки и крупы в таре трудно полностью механизировать.

Изучение процессов, происходящих в муке при хранении, и широкое применение пневмотранспорта позволили организовать хранение и перевозку муки без мягкой тары. В странах все большее распространение получают бестарное хранение и перевозку муки. Признано, несомненно, целесообразным в городах, где имеются мукомольные заводы и хлебозаводы, хранить муку в силосах и перевозить на хлебопекарные предприятия в автомуковозах.

Строительство установок для бестарного хранения муки в хлебопекарной промышленности очень важно. Оно позволяет освободить значительное количество рабочих от тяжелой физической работы по перемещению мешков с мукой, их расшивке и высвобождению.

Огромное значение приобретает организация бестарного хранения муки и на мукомольных заводах. Создание цеха бестарного хранения муки позволяет формировать партии муки по заказу потребителей (по содержанию белка, клейковины, крахмала, отрубей и т. п.). Опыт показал экономическую выгодность создания таких цехов с автоматизированным управлением.

Муку хранят в металлических или железобетонных силосах различной вместимости. Необходимым условием хранения в силосах большой вместимости является создание приспособлений, восстанавливающих сыпучесть муки, разрушающих образование сводов при ее выпуске из силоса. Чаще всего этого достигают пневматическим путем. Нагнетаемый со стороны днища воздух приводит муку в псевдосжиженное состояние. Применяют также и вибрирующие днища. В зависимости от места расположения силосов и устройства цеха бестарного хранения решают вопросы о необходимости обогрева или охлаждения стен силосов, чтобы предотвратить образование конденсационной влаги на внутренней их стороне.

В Казахстане разработаны типовые проекты установок бестарного хранения и отпуска муки и отрубей вместимостью от 150 до 1500 т муки. Загружают силосы мукой аэрозольтранспортом или аэрожелобами; заполняют автомуковозы или вагоны-муковозы аэрозольтранспортом.

Совершенствование и расширение сети хранилищ для бестарного хранения муки и средств ее транспортирования проходят весьма интенсивно.

Однако в масштабах нашей страны часть вырабатываемой муки и практически весь ассортимент круп и в дальнейшем будет необходимо хранить и перевозить в таре. Особенно это касается отдаленных районов страны (Крайний Север — при отправке муку затаривают в два мешка), многих сельских местностей и небольших городов.

2.2 Обработка и хранение продуктов растениеводства

В зависимости от характера изменений процессы, происходящие при хранении, подразделяют на физические, химические, биохимические, биологические и смешанные, или комбинированные.

Физические процессы — вызывают изменения физических свойств продукта: температуры, плотности, цвета, формы, консистенций, теплопроводности, радиоактивности и др.

Химические — вызывают различные превращения отдельных химических веществ, входящих в состав пищевых продуктов (карамелизация Сахаров, кислотный гидролиз веществ), или это процессы, проходящие между отдельными химически активными веществами, находящимися в продукте либо в окружающей его атмосфере.

Биохимические — вызывают превращения химических составных частей продуктов под влиянием содержащихся в них биологических катализаторов — ферментов или внесенных извне ферментных препаратов.

Разновидности биохимических процессов: дыхание, гликолиз, автолиз и др. Процесс дыхания сопровождается потерей массы продукта, выделением влаги и тепла, изменением состава окружающей атмосферы. Дыхание происходит в плодах, овощах, зерне, крупе, муке.

Автолиз — ферментативный процесс саморастворения протекающий в тканях мяса и рыбы. В результате происходит сложное превращение гликогена в молочную кислоту. Под действием автолиза улучшается вкус, запах, нежность и сочность мяса.

Гликолиз — процесс под действием ферментов гидролаз в пищевых продуктах. Приводит к ухудшению вкуса и запаха продуктов и является причиной их значительных потерь. Микробиологические процессы — разновидность биохимических процессов в пищевых продуктах, при которых изменение качества продукта наступает вследствие деятельности ферментов, находящихся в микроорганизмах, которые попадают в продукт случайно (гниение, брожение, плесневение) или вносятся искусственно (применение микроорганизмов при изготовлении молочнокислых продуктов, вин и др.).

Разновидности микробиологических процессов: Брожение — расщепление безазотистых органических веществ под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами. В процессе хранения пищевых продуктов могут возникать спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое брожение и др.

Гниение — глубокий процесс распада белков под влиянием протеолитических ферментов, выделяемых гнилостными микроорганизмами.

Плесневение вызывают плесневые грибы, выделяющие различные ферменты, расщепляющие углеводы, белки и жиры. При плесневении продукты покрываются налетами различного цвета, приобретают неприятный вкус и запах. Биологические процессы — процессы, вызываемые биологическими объектами — грызунами и вредителями пищевых продуктов. Процесс производства крупы сопровождается удалением цветковых пленок, наружных слоев оболочек и частичным дроблением зерен. Поэтому крупа более доступна воздействию микроорганизмов, насекомых и клещей, чем зерно. В крупе, сохранившей структуру зерна, плесени развиваются на зародышах .

При хранении крупы снижается ее масса, образуются посторонние запахи (плесневый, затхлый и т. п.) и снижается ее качество. Наиболее характерны для крупы интенсивный гидролиз жира и окислительные процессы в липидной фракции, приводящие к ухудшению потребительских свойств крупы. При сопоставлении кислотного числа жира в крупах более резкие изменения в составе липидов наблюдаются у пшена рис. 2.

Рисунок 2. Развитее плесневых грибов.

Окислительные процессы приводят к снижению содержания высокомолекулярных жирных кислот, в частности линолевой. Наряду с этими изменениями отмечено снижение содержания в крупе биологически активных веществ — каротиноидов и токоферолов, особенно при хранении крупы из овса и проса более 6 мес при положительной температуре. После этого срока хранения в пшене появляется горький вкус как следствие окисления липидов. Применение гидротермической обработки зерна (овса, проса) перед шелушением значительно стабилизирует его липидную фракцию, так как обработка зерна теплотой и влагой приводит к резкому снижению активности ферментов: липазы, липоксигеназы.

Стойкость крупы при хранении снижается в результате повышения ее влажности и температуры. Например, хранение пшена с влажностью 13,5% при температуре 25 °C отрицательно действует на его качество: резко возрастает кислотное число жира, и крупа покрывается плесенью.

Рациональные режимы хранения крупы предусматривают низкую ее влажность (10…12%), своевременное охлаждение, полную изоляцию от вредителей. В этом случае крупу можно хранить без заметного изменения ее потребительских свойств в течение нескольких лет.

Наблюдениями за крупами, выработанными из зерна различных злаковых культур, гречихи и гороха, не выявили какого-либо улучшения их потребительских свойств в период хранения. Считают, что при длительном хранении несколько уменьшается разваримость круп из гороха, ячменя и кукурузы. Отрицательные процессы наблюдаются во всех крупах. Так, в них возможно активное развитие микроорганизмов, насекомых и клещей, а также самосогревание. Крупы из овса, проса и кукурузы, содержащие значительное количество жира, прогоркают, если в процессе их получения не применялась гидротермическая обработка.

Крупы более доступны воздействию различных микроорганизмов, клещей и насекомых, чем зерно. Увлажнение крупы в результате ее сорбционных свойств способствует развитию микробов, насекомых и клещей и приводит к потере в массе, образованию специфических запахов (плесневого, затхлого, клещевого и т. п.) и к общему понижению качества.

В крупах, сохранивших значительную часть структуры зерновки, плесени прежде всего развиваются в зоне зародыша.

Для всех круп характерно нарастание кислотного числа жира, которое зависит от многих условий: качества зерна, из которого выработана крупа, методов выработки, влажности, температуры воздуха в хранилище и доступа воздуха к крупе. Экспериментально доказано, что крупа, выработанная из зерна нормального качества, более устойчива при хранении; как и в муке, в такой крупе распад жира идет медленнее, чем в крупе, выработанной из партий, содержащих дефектные зерна (проросшие, заплесневевшие, подвергавшиеся самосогреванию и т. п.).

Введение

в технологический процесс выработки крупы такого приема, как гидротермическая обработка, стабилизирует кислотное число жира и задерживает прогоркание. Пропариванием достигается инактивация липазы и липоксидазы, что в значительной степени предотвращает не только гидролиз жира, но и образование в крупах при хранении продуктов, придающих им горький вкус.

Повышение влажности крупы и температуры воздуха в складе снижает стойкость ее при хранении. Товарное пшено влажностью 13,5 и 14,2% при температуре 10 °C хранилось нормально в течение 100 суток. За это время лишь незначительно повысилось кислотное число жира. Явлений прогоркания и заплесневения не наблюдалось. С повышением температуры до 20 °C хранение в течение 100 суток выдержали лишь пробы пшена влажностью 13,5%, в них только возросло кислотное число жира. Пробы влажностью 14,5% начали плесневеть через два месяца, влажностью 15,3% — примерно через месяц.

Хранение при температуре 25 °C отрицательно сказалось даже на качестве крупы влажностью 13,5%; резко возросло кислотное число жира, и крупа стала покрываться плесенью. Пшено влажностью 15,3% уже на 22-е сутки имело 73% зерен, покрытых плесенью.

Таким образом, предельный срок хранения крупы без ухудшения качества зависит от ее исходных свойств и условий хранения. При всех равных условиях рис, перловая и гречневая крупа могут храниться более длительное время, чем крупа из кукурузы, проса и овса.

При соблюдении наиболее рациональных режимов (низкая влажность крупы — 10…12%, своевременное охлаждение, полная изоляция от вредителей — клещей и насекомых и т. п.) крупу можно хранить без заметного изменения ее потребительских свойств в течение нескольких лет. По данным А. Н. Волковой, рис после семи лет хранения, перловая крупа после пяти, пшено, ядрица и манная крупа после трех лет не потеряли продовольственных достоинств. Крупу можно вырабатывать из зерна, нормально хранившегося несколько лет. Так, по данным Е. Д. Казакова и А. Н. Волковой, из проса после пяти лет хранения получено пшено вполне удовлетворительного качества.

Следует, однако, учитывать, что для закладки на длительное хранение наиболее пригодна крупа, выработанная из нормального здорового зерна хорошего качества. При появлении первых признаков неустойчивости в хранении партия крупы должна быть немедленно реализована.

При хранении муки как в таре, так и насыпью наблюдается ее уплотнение, получившее название слеживания. Однако более правильно структурные изменения массы муки дифференцировать на уплотнение и слеживание.

Уплотнение — естественный физический процесс в любой муке. Он заключается в том, что мука, составляя рыхлую среду, с течением времени, особенно в первый период после выбоя, под влиянием собственной массы уплотняется. Подобный процесс нормального уплотнения наблюдается во всех продуктах и материалах, имеющих в той или иной мере свойство сыпучести.

В результате уплотнения мука не утрачивает характерных для нее сыпучих свойств и свободно высыпается из мешка или силоса при его опорожнении.

Степень уплотнения муки в зависимости от места нахождения, продолжительности хранения без перемещения и особенности качества может быть различной.

Слеживание — уплотнение, происходящее при неблагоприятных условиях. При этом резко уменьшается сыпучесть муки. Высыпаемая мука не идет рассыпчатой массой, а вываливается большими комками, для разрушения которых требуется приложить определенное усилие. При особо неблагоприятных условиях хранения слеживание сопровождается образованием сплошной глыбы муки (монолита).

Слеживание наблюдается при длительном хранении муки в штабелях, когда мешки периодически не перекладывают.

На слеживание большое влияние оказывает влажность муки. Мука влажностью 15% слеживается быстрее и в наибольшей степени. При нормальном хранении муки влажностью 10…12% в течение довольно длительного срока (от шести месяцев до года) слеживание не наблюдается даже в нижних мешках штабеля. В муке влажностью 14…15% слеживание может наступить через 3…4 месяца. Подсыхание слежавшейся влажной муки значительно увеличивает прочность ее комков.

При всех равных условиях хранения мука сортового помола значительно быстрее слеживается, чем мука обойного помола.

Отмечено, что уплотнение муки в силосах происходит значительно быстрее. Так, по данным ВНИИЗ, за 6…7 суток хранения мука первого сорта уплотнялась до 636…690 кг/м3, второго — до 653…715 кг/м3. Хранение в силосах требует побудительного рыхления муки путем нагнетания воздуха или устройства виброднища. Слежавшаяся мука, если в ней не происходят другие неблагоприятные процессы, после разрыхления ничем не отличается от муки нормального качества. Слеживание муки нежелательно, так как вызывает необходимость ее разрыхления.

Дефекты муки. Причиной возникновения дефектов в муке может быть использования недоброкачественного зерна, нарушение технологии изготовления, несоблюдение режимов и сроков хранения. Самосогревание муки — это повышение температуры в ее массе вследствие внутренних физиологических процессов и плохой теплопроводности. Среди физиологических процессов, которые происходят в крупах и муке во время самосогревания, необходимо выделить процесс дыхания и развитие микроорганизмов. При этом изменяются органолептические показатели муки (цвет, запах, вкус). Посторонний запах муки возникает вследствие несоблюдения товарного соседства хранения их с продуктами, которые имеют свойство передавать запах (рыба, пряности, мыло, одеколон и т. п.). Причиной появления постороннего привкуса в этих продуктах могут быть также посторонние ароматные примеси в зерне к его переработке. При продолжительном хранении, особенно на свету, мука обесцвечивается, темнеет. Увлажнение муки является причиной возникновения других дефектов. Такие продукты нельзя долго сохранять, они быстро портятся. Повышенная влажность муки активизирует ферменты, повышает интенсивность их дыхания, самосогревание, развития микроорганизмов. Заплесневение муки возникает вследствие самосогревания или хранение в плохо вентилируемых помещениях с высокой относительной влажностью воздуха — выше за 80%. Продукты приобретают затхлый запах, в них повышается кислотность, их цвет становится темнее. Заплесневелая мука слеживается в комочки. Прокисание муки начинается во внутренних пластах массы продукта в связи с развитием кислототворных бактерий, прежде всего молочнокислых. Прокисание большей мерой возникает в муке и в крупах. прогорклость муки является результатом окисления жиров. Мука с повышенным содержимым жира быстрее горкнут. Мука низших сортов имеет в своем составе больше частичек зародыша, богатых на жиры, поэтому она также быстрее горкнет. Снижение или потеря сыпучести круп возникает с увеличением в них засоренности, а в муке (в частности низших сортов) благодаря большому содержимому частичек оболочек. Это происходит также при высокой влажности. Способность муки терять сыпучесть частично или полностью называется уплотнением или слеживанием. Слеживание большей мерой характерное для муки. С увеличением продолжительности хранения увеличивается вероятность слеживания муки. Мука, которая потеряла сыпучесть вследствие давления верхних пластов продуктов на нижние, не используется для продолжительного хранения. Если мука уплотняются и теряют сыпучесть вследствие самосогревания, развития микроорганизмов и вредителей хлебных запасов, она становится непригодна для употребления и в реализацию не допускаются. Деффектной есть мука с низкими хлебопекарными свойствами, например, мука с малым содержимым клейковины и низким качеством ее.

Развитие микробиологических процессов в муке недопустимо, так как они приводят к ее порче. Микроорганизмы имеются в муке в большом количестве, а мука при известных условиях может быть для многих из них весьма доступным и питательным субстратом. Поэтому при хранении муки надо принимать все меры, препятствующие развитию в ней микробиологических процессов. Состав микрофлоры муки чрезвычайно разнообразен. Из зерновой массы в муку попадают различные сапрофитные микробы, могут быть занесены и патогенные бактерии. В начальный период хранения мука имеет обычно микрофлору, типичную для зерна, из которого она была получена.

Содержание микроорганизмов в свежесмолотой муке зависит от: содержания их в зерновой массе, из которой получена мука; степени и характера очистки зерновой массы перед размолом; выхода муки.

Установлено, что в случае применения на мукомольном заводе только методов сухой очистки зерна перед помолом количество содержащихся микроорганизмов в муке всегда будет меньше, чем в зерновой массе, из которой выработана эта мука. В свою очередь, чем меньше выход муки, тем меньше в ней микробов. Наиболее богаты микробами отруби и наименее мука высшего и первого сортов. Численность микроорганизмов в муке исчисляется в тысячах, десятках тысяч, а иногда и сотнях тысяч в 1 г.

Мойка зерна перед помолом значительно снижает обсемененность его микроорганизмами, однако общая численность их может и возрасти, если отволаживание зерна после мойки и его кондиционирование затягиваются во времени. При нормальных условиях хранения муки, когда влага в ней распределена относительно равномерно, жизнедеятельность микроорганизмов проявляется в весьма ограниченной степени, и численность микрофлоры постепенно снижается. Однако достаточно увеличить влажность муки до 16…17% (т. е. превысить высший предел по государственному стандарту) или допустить миграцию влаги в ней в результате резкого перепада температур, как сразу же становится возможным активное развитие микроорганизмов.

В практике хранения перепад температур в муке наблюдается при укладке мешков с теплой мукой на холодные каменные, асфальтовые или бетонные полы. В этом случае создаются предпосылки для активного развития микроорганизмов в первом ряду мешков штабеля, по стороне, прилегающей к полу. Возможны также перепады температур и при бестарном хранении. В последнем случае образование конденсата и развитие микрофлоры наблюдаются по стене силоса.

В отличие от зерновых масс в муке трудно установить какую-либо закономерную последовательность в развитии микроорганизмов и смене одних форм другими. Большая доступность частиц муки действию различных микробов приводит к тому, что микробиологические процессы в ней могут начинаться с развития как плесеней, так и бактерий.

Различают следующие виды порчи муки при хранении под действием микроорганизмов: плесневение, прокисание и самосогревание.

Плесневение муки. Плесени обычно развиваются в муке, прилегающей к ткани мешка, и являются следствием увлажнения муки или мешка. При бестарном хранении возможно появление активных очагов и по стенке силоса. Процесс плесневения довольно быстро распространяется по всей массе муки. Это объясняется пониженной требовательностью мицелия плесневых грибов к влажности по сравнению с их спорами; если созданы благоприятные условия для прорастания спор, то в дальнейшем мицелий может развиваться и при более низкой влажности муки.

Развитие плесневых грибов сопровождается увеличением влажности муки и даже повышением ее равновесной влажности. Последняя у заплесневевшей муки превышает равновесную влажность муки нормального качества на 1…2%. Это также способствует дальнейшему распространению очага плесневения. Рыхлость муки и наличие в ней запаса воздуха позволяют мицелию плесневых грибов проникать во внутренние участки муки в мешке или в силосе.

Плесневение муки — явление резко отрицательное. Оно сопровождается образованием специфического затхлого запаха. Степень устойчивости этого запаха и передачи его печеному хлебу зависит от интенсивности и продолжительности воздействия плесеней на муку. При сильном развитии процесса плесневения затхлый запах сохраняется в печеном хлебе, что делает и муку, и хлеб явно дефектными продуктами.

Процесс плесневения существенно влияет на химический состав муки, ее микрофлору и пластические свойства теста. Установлено, что при плесневении мука темнеет, содержание в ней белков снижается и одновременно увеличивается процент водорастворимых азотистых веществ, скачкообразно меняется кислотность, возрастает упругость клейковины и т. п. Не исключена и возможность образования микотоксинов.

Изучение видового состава плесеней при плесневении муки показало, что в этом процессе наибольшее значение имеют плесени из рода Penicillium, как обладающие способностью развиваться при более низких температурах, и меньшее — из рода Aspergillus.

Влияние условий окружающей среды — Влажность зерновых продуктов.

В теле насекомых — вредителей хлебных запасов содержится от 48 до 67% воды. Несколько больше ее находится в личинках и гусеницах (63…70%) и еще больше в теле клещей. Поэтому только при содержании в зерновых продуктах известного минимума влаги насекомые и клещи могут существовать и размножаться. Пополнение запасов воды в организме вредителей совершенно необходимо, так как происходит потеря ее в процессе обмена веществ (при дыхании, выделении вместе с экскрементами и т. д.).

В связи с малой влажностью зерновых продуктов насекомые и клещи приспособились к экономному расходованию влаги и применяют защитные меры для сохранения ее в организме. Многие виды клещей образуют при недостатке влаги стадию гипопуса.

Личинки большого мучного хрущака, обитая в очень сухой муке или какой-либо другой сухой среде, вырабатывают воскоподобную пленку, покрывающую их тело.

Личинки притворяшки-вора и хлебного точильщика устройством колыбелек также сохраняют запас воды в организме.

Замечено, что при недостатке влаги в окружающей среде клещам и насекомым свойствен положительный гидротаксис. В хранилищах они размещаются в наиболее сырых и труднопроветриваемых местах; в зерновых продуктах — в более увлажненных участках. Содержание влаги в теле вредителей зависит от влажности потребляемой пищи. Так, Р. С. Ушатинская установила, что содержание воды в теле жуков амбарного долгоносика менялось от 48,29 до 53,16% (при влажности зерна от 11 до 18%). Аналогичные данные были получены и по другим видам жуков.

Потребность во влаге у разных вредителей неодинакова; она зависит также от вида пищи (род и вид зерна, муки, крупы, отрубей и т. д.), температурного режима и других факторов. Следует также иметь в виду, что для более или менее длительного существования насекомые нуждаются в меньшей влажности продукта, чем для завершения нормального цикла развития.

Жуки малого мучного хрущака при влажности 12% выживают хорошо; в течение всего опыта (20 недель) количество жуков снизилось незначительно. При меньшей влажности численность их резко снижалась.

В опытах Е. А. Соляновой (ВНИИЗ) показано, что при определенной влажности зерновой массы пшеницы наблюдается не только выживаемость жуков амбарного и рисового долгоносиков, но и происходит размножение их, приводящее к увеличению общей численности. В этом опыте в пробы зерна твердой и мягкой пшеницы с различной влажностью было помещено по 60 жуков. Учет производился через три месяца после содержания образцов в условиях достаточного доступа воздуха и при температуре 22…25 °С.

Совместное влияние влажности и температуры зерновой массы на выживаемость и размножение амбарного долгоносика видно из данных Коттона и Франкфельда. Клещи более требовательны к влажности продуктов, чем насекомые. 3. С. Родионов показал, что при 13…14% влажности зерна пшеницы мучные и другие хлебные клещи не имеют условий для питания и массового размножения; в зерновой массе влажностью до 17…18% они развиваются, питаясь только ее мелкими компонентами (органическими частицами), а при большей влажности могут воздействовать на зародыши, имеющие поврежденные оболочки. По нашим наблюдениям, в партиях семян пшеницы влажностью 13,5…14%, заложенных на хранение в условиях

Заключение

Процессы, происходящие в муке при хранении, показали, что возможность и интенсивность их развития во многом зависят от условий: исходных качеств муки перед закладкой ее на хранение, влажности муки, температуры воздуха в хранилище, доступа воздуха к муке, технического и санитарного состояния хранилища и способов размещения муки в них.