Гречневая крупа имеет высокие пищевые, вкусовые и диетические достоинства. В ее состав входят органические кислоты (лимонная, яблочная, щавелевая), способствующие лучшей усвояемости нутриентов. Особая ценность гречневой крупы состоит в том, что ее белки по сравнению с белками других зерновых культур содержат повышенное количество незаменимых аминокислот: лизина (530 мг/100 г), треонина (400 мг/100 г), а также валина (590 мг/100 г) и метионина (320 мг/100 г), что существенно повышает ее биологическую ценность. При этом водорастворимые белки (альбумины) составляют 58% общего их количества, а солерастворимые (глобулины) - 28%, в то время как, например, у пшена - соответственно 5,2 и 5,8%. Гречневая крупа содержит больше, чем другие крупы, витаминов (B> - 0,43 мг%, B>- 0,20, РР - 4,2 мг%) и минеральных веществ, особенно железа (6,7 мг%), калия (380 мг%), магния (200 мг%) и фосфора (298 мг%).
С гречневой кашей в организм человека поступают полезнейшие минералы – фосфор, кальций, железо, марганец, цинк, медь. Кстати, медь вместе с железом участвует в кроветворении и образовании гемоглобина, лечит анемию. Цинк, как известно, обеспечивает нормальное усвоение множества веществ, особенно при повышенной радиации. Поэтому японские учёные ведут селекцию на молекулярном уровне именно гречихи, в которой содержание цинка в 2,6 раза выше, чем в других культурах. Органические кислоты гречихи – малеиновая, лимонная, меноленовая, щавелевая, - улучшают пищеварение, особенно при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Биологически активные вещества – фосфолипиды, токоферомы, пигменты и витамины обеспечивают качественный обмен, рост и восстановление клеток и тканей организма.
Безотносительно к состоянию здоровья каждому человеку нужны живые витамины. По содержанию витаминов РР (никотиновой кислоты), В1 (тиамина), В2 (рибофлавина), Е (токоферона) гречиха превосходит другие крупы. Вне конкуренции она по наличию витамина Р (рутина) – антисклеротический элемент уменьшает проницаемость и ломкость капилляров, предохраняет от кровоизлияний, сокращает время свертываемости крови, усиливает сокращение сердечной мышцы. Рутина и фагопирина много в цветках и верхних молодых листочках гречихи, отвар или настой из которых показан при гипертонии, атеросклерозе, лучевой болезни и других серьёзных нарушениях здоровья. Всё это позволяет считать потребление продуктов из гречихи немедикометозным (без таблеток) лечением. Состав зерен гречихи: легко усваиваемые белки - до 16% (в том числе незаменимые аминокислоты - аргинин и лизин), углеводы - до 30% и жиры - до 3%), а также много минеральных веществ (железо, кальций, фосфор, медь, цинк, бор, йод, никель, кобальт), клетчатка, яблочная, лимонная, щавелевая кислоты, витамины группы В РР и Р (рутин). По содержанию витаминов РР (никотиновой кислоты), В1 (тиамина), В2 (рибофлавина), Е (токоферона) гречиха превосходит другие крупы.
Препараты из гречихи обладают гипотоническим, антисклеротическим, отхаркивающим свойством, а содержащийся в гречихе рутин улучшает хрупкость и проницаемость капилляров. Гречиха применяется для лечения гипо- и авитаминозов Р, при лечении и для профилактики кровоизлияния в мозг, сердце, сетчатку глаза, при склонности к кровоизлияниям в кожу и слизистые оболочки (геморрагические диатезы), при гипертонической болезни совместно с препаратами, снижающими кровяное давление, при лечении ревматизма, скарлатины, кори, сыпного тифа, а также для профилактики и лечения поражения сосудов, связанных с применением антикоагулянтов, салицилатов, мышьяковистых соединений, рентгено- и радиотерапии и при лучевой болезни.
Для лечения и профилактики всех состояний, которые сопровождаются кровоизлияниями (в мозг, сердце, сетчатку глаза, кожу и слизистые оболочки), витамин Р обычно применяют совместно с витамином С. Содержание левицина обусловливает ее применение при заболеваниях печени, сердечно-сосудистой и нервной систем, почек, при сахарном диабете. Очень хорошо усваивается в сочетании с молоком. Гречневая каша входит в меню страдающих ожирением. Ее включают в укрепляющую диету для пожилых людей и больных, перенесших тяжелое заболевание. Препараты из гречихи не рекомендуется принимать при повышенной свертываемости крови.
Гречневую крупу рекомендуют в качестве диетического продукта, особенно в лечебных и детских учреждениях. В стандарте на гречиху нормируют следующие показатели: кислотность, содержание обрушенных зерен, массовую долю ядра (для переработки в крупу этот показатель должен быть не менее 71%, а для выработки продуктов детского питания - не менее 73%), а также влажность, содержание сорной примеси. Кислотность зерна для выработки продуктов детского питания должна быть не более 4,5 град.
В Госреестре зарегистрировано более 40 видов сортов гречихи. К возделываемым и наиболее ценным сортам гречихи относятся: Агидель, Аромат, Баллада, Богатырь, Большевик 4, Девятка, Деметра, Диалог, Дикуль, Дождик, Есень, Изумруд, Инзерская, Казанка, Казанская 3, Калининская, Кама, Куйбышевская 85, Наташа, Нектарница, Светлана, Саулык, Уфимская, Черемшанка, Четыр-Дау, Чишхинская, Шатиловская 5.
Большим недостатком гречихи является низкая урожайность: хотя в нашей стране она и возросла в последние годы, однако составила лишь около 8,5 ц/га. В 2007 г. валовой сбор гречихи равнялся немногим более 1 млн т.
К сожалению, спрос на продукты из гречихи в России попрежнему не удовлетворяется. Значительное количество гречневой крупы - сомнительного качества - завозится в Центральные регионы России из Китая, в то время, как отечественные фермеры не имеют средств на организацию переработки гречихи в своих хозяйствах.
С чисто исторической точки зрения гречка – истинно русская национальная каша, наше второе по значению национальное блюдо. «Щи да каша – пища наша». «Каша – мать наша». «Гречневая каша – матушка наша, а хлебец ржаной – отец родной». Все эти поговорки известны с весьма давних времён. Когда в контексте русских былин, песен, сказаний, притч, сказок, пословиц и поговорок и даже в самих летописях встречается слово «каша», то это всегда означает именно гречневую кашу, а не какую-нибудь иную. Словом, гречиха – не просто пищевой продукт, а своего рода символ национального русского своеобразия, ибо в ней соединились те качества, которые всегда привлекали русский народ и которые он считал своими национальными: простота в приготовлении (налил воды, вскипятил не мешая), ясность в пропорциях (одна часть крупы на две части воды), доступность (гречка всегда была в России в избытке с Х по XX века) и дешевизна (вдвое дешевле пшеницы). Что же касается сытности и отменного вкуса гречневой каши, то они – общепризнанны, вошли в поговорки.
Итак, давайте познакомимся с гречихой. Кто она? Где и когда родилась? Почему носит такое имя и т.д. и т.п.
Ботаническая родина гречихи – наша страна, а точнее – Южная Сибирь, Алтай, Горная Шория. Отсюда, из предгорий Алтая, гречиху занесли на Урал урало-алтайские племена во время переселения народов. Поэтому европейское Предуралье, Волго-Камский регион, где гречиха временно осела и стала распространяться в течение всего первого тысячелетия нашей эры и почти два-три столетия второго тысячелетия как особая местная культура, стали второй родиной гречихи, опять-таки на нашей территории. И наконец, после начала второго тысячелетия гречиха обретает свою третью родину, переходя в районы чисто славянского расселения и становясь одной из основных национальных каш и, следовательно, национальным блюдом русского народа (две чёрные национальные каши – ржаная и гречневая).
Таким образом, на огромном пространстве именно нашей страны развертывалась в течение двух и даже двух с половиной тысячелетий вся история развития гречихи и находятся три её родины – ботаническая, историческая и национально-экономическая.
Только после того как гречиха глубоко укоренилась в нашей стране, она стала, начиная с XV века, распространяться и в Западной Европе, а затем и в остальном мире, где складывается впечатление, что это растение и этот продукт пришёл с Востока, хотя разные народы определяют этот «восток» по-разному. В Греции и Италии гречиху называли «турецким зерном», во Франции и Бельгии, Испании и Португалии – сарацинским или арабским, в Германии считали «языческим», в России – греческим, так как первоначально в Киевской и Владимирской Руси гречиху возделывали при монастырях преимущественно греческие монахи, люди более сведущие в агрономии, которые и определяли названия культур. О том, что гречиху испокон веков возделывали в Сибири, в Предуралье и в Волго-Камском обширном регионе, церковники не желали знать; честь «открытия» и внедрения этой любимой русскими культуры они безапелляционно приписывали себе.
Когда же во второй половине XVIII века Карл Линней дал гречихе латинское название «фагопирум» – «буковоподобный орешек», ибо по форме семян, зёрен гречиха напоминала орешки букового дерева, то во многих германоязычных странах – Германии, Голландии, Швеции, Норвегии, Дании – гречиху стали называть «буковой пшеницей». Примечательно, однако, что широкого распространения как блюдо гречневая каша в Западной Европе не получила. Кроме собственно Ве-ликороссии гречиху возделывали лишь в Польше, да и то после её присоединения к России в конце XVIII века. Так и сложилось, что всё Царство Польское, а также не входившие, но примыкавшие к нему Виленская, Гродненская и Волынская губернии стали одним из главных центров возделывания гречихи в Российской империи. И поэтому вполне понятно, что с их отпадением от России после Первой мировой войны производство гречихи в СССР и доля СССР в мировом гречишном экспорте сократилась. Однако и после этого наша страна давала 75% и более мирового производства гречихи ещё в 20-х годах.
В абсолютных цифрах положение дел с производством товарного гречневого зерна (крупы) обстояло за последние сто лет так. В конце XIX – начале XX века в год под гречиху в России было занято чуть более 2 млн га, или 2% пашни. Сбор составлял 73,2 млн пудов, или по нынешним мерам – 1,2 млн тонн зерна, из которых 4,2 млн пудов экспортировали за границу, причём не в виде зерна, а главным образом в виде гречневой муки, а круглым счётом 70 млн пудов шло исключительно на внутреннее потребление. И на 150 млн человек тогда этого вполне хватало. Это положение после утраты отпавших земель под гречкой в Польше, Литве и Белоруссии было восстановлено уже к концу 20-х годов. В 1930-1932 годах площади под гречихой были расширены до 3,2 млн га и составляли уже 2,81 посевных площадей. Сборы зерна составили в 1930-1931 годах 1,7 млн тонн, а в 1940 году – 13 млн тонн, т. е. несмотря на некоторое падение урожайности, в целом валовой сбор был выше, чем до революции, и гречневая крупа постоянно была в продаже. Более того, оптовые, закупочные и розничные цены на гречку в 20-40-е годы были в СССР самыми низкими среди прочих хлебов. Так, пшеница была 103-108 коп. за пуд, в зависимости от района, рожь – 76-78 коп., а гречиха – 64-76 коп., причём дешевле всего она стоила в Приуралье. Одной причиной низких внутренних цен было падение мировых цен на гречиху. В 20- 30 годах СССР вывозил лишь 6-8% валового сбора на экспорт, да и то вынужден был конкурировать с США, Канадой, Францией и Польшей, которые также поставляли на мировой рынок гречневую муку, в то время как крупа-ядрица на мировом рынке не котировалась.
Даже в 30-х годах, когда пшеничная мука вздорожала в СССР на 40%, а ржаная на 20%, гречневая крупа-ядрица вздорожала всего на 3-5%, что при её общей низкой стоимости было почти незаметно. И тем не менее спрос на неё на внутреннем рынке и в этой ситуации нисколько не возрастал, даже снижался. Практически же она была в избытке. Но к снижению спроса приложила руку наша «родная» медицина, которая неустанно распространяла «информацию» о «малой калорийности», «трудной усвояемости», «высоком проценте целлюлозы» в гречневой крупе. Так, биохимики публиковали «открытия», что гречка содержит 20% целлюлозы и, следовательно, «вредна для здоровья». При этом в анализ зерна гречихи бессовестно включали и лузгу (т. е. оболочки, закрышки, от которых лущили зерно). Словом, в 30-х годах, вплоть до начала войны, гречку не только не считали дефицитом, но и низко котировали пищевики, продавцы и диетологи.
Положение резко изменилось во время войны и особенно после неё. Во-первых, все площади под гречихой в Белоруссии, на Украине и в РСФСР (Брянская, Орловская, Воронежская области, предгорья Северного Кавказа) были полностью утрачены, попав в полосу военных действий или в оккупированные территории. Оставались лишь районы Предуралья, где урожайность была очень низка. Армия тем не менее регулярно получала гречневую крупу из заблаговременно созданных крупных государственных запасов.
После войны положение осложнилось: запасы были съедены, восстановление площадей под посевы гречихи шло туго, важнее было восстановить производство более продуктивных видов зерна. И тем не менее сделано было всё, чтобы русский народ не оставался без любимой каши. Если в 1945 году под посевами гречихи было всего 2,2 млн га, то уже в 1953 году они были расширены до 2,5 млн га, но затем в 1956 году вновь неоправданно сокращены до 2,1 млн га, так как, например, на Черниговщине и Сумщине вместо гречихи стали возделывать более рентабельную кукурузу под зелёную массу как кормовую культуру для животноводства. Уже с 1960 года размер площадей, отводимых под гречиху, вследствие дальнейшего своего сокращения перестали указывать в статистических справочниках отдельной позицией среди зерновых.
Крайне тревожным обстоятельством явилось сокращение сборов зерна как вследствие сокращения посевных площадей, так и вследствие падения урожайности. В 1945 году – 0,6 млн т, в 1950 году – уже 1,35 млн т, но в 1958 году – 0,65 млн т, и в 1963 году всего-навсего 0,5 млн т – хуже, чем в военном 1945 году! Падение урожайности было катастрофическим. Если в 1940 году урожайность гречихи составляла в среднем по стране 6,4 центнера с га, то в 1945 году урожайность упала до 3,4 центнера, а в 1958 году до 3,9 центнера и в 1963 году составляла всего 2,7 центнера, вследствие чего возник повод ставить вопрос перед инстанциями о ликвидации посевов гречихи как «устаревшей, нерентабельной культуры», вместо того чтобы сурово наказать всех, допустивших такое позорное положение.
Надо сказать, что гречиха всегда была малоурожайной культурой. И это все её производители во все века твёрдо знали и потому с этим мирились, особых претензий к гречихе не предъявляли. На фоне урожайности других зерновых до середины XV века, т. е. на фоне овса, ржи, полбы, ячменя и даже отчасти пшеницы (в Южной России) – урожаи гречихи своей малопродуктивностью не особенно отличались.
Лишь после XV века, в связи с переходом на трёхпольный севооборот и с выясненной возможностью значительно повышать урожаи пшеницы, – и потому с «отрывом» этой культуры как более выгодной, товарной от всех остальных хлебов начала, да и то постепенно, незаметно, обнаруживаться мало-урожайность гречихи. Но это произошло лишь в конце XIX – начале XX века, и особенно наглядно и очевидно лишь после Второй мировой войны.
Однако те, кто был ответствен за сельскохозяйственное производство в это время в нашей стране, ни историей хлебных культур, ни историей возделывания гречихи вовсе не интересовались. Зато делом считали выполнение плана по зерновым, причём в целом. И гречиха, включаемая до 1963 года в число зерновых культур, заметно понижала агрочиновникам их общий процент урожайности в этой позиции, в этой строке статистической отчётности. Именно это больше всего заботило Минсельхоз, а не наличие гречневой крупы в торговле для населения. Вот почему в недрах ведомства зародилось и возникло «движение» за ликвидацию у гречихи ранга зерновой культуры, а ещё лучше, вообще за ликвидацию самой гречихи как некой «возмутительницы хорошей статистической отчётности». Возникло положение, которое для наглядности можно было бы сравнить с тем, как если бы больницы отчитывались об успехах своей медицинской деятельности по... среднебольничной температуре, т. е. по среднему градусу, выводимому от складывания температуры всех больных. В медицине абсурдность такого подхода очевидна, а в ведении зернового хозяйства ни у кого не вызвала протеста!
О том, что урожайность гречихи имеет определённый предел, и о том, что невозможно без ущерба для качества крупы повышать эту урожайность до определённого предела, – никто из «решающих инстанций» не хотел думать. Именно только полным непониманием проблем урожайности гречихи можно объяснить тот факт, что в БСЭ 2-го издания в статье «гречиха», подготовленной ВАСХНИЛ, указывалось, что «передовые колхозы Сумской области» добились урожайности гречихи в 40-44 центнера на га. Эти невероятные и совершенно фантастичные цифры (максимальная урожайность гречихи – 10-11 ц) не вызвали никакого возражения и у редакторов БСЭ, поскольку ни «учёные» агрономы-академики, ни «бдительные» редакторы БСЭ ни чёрта не смыслили в специфике этой культуры.
А специфики этой было хоть отбавляй. Или, точнее говоря, вся гречиха сплошь состояла из одной специфики, то есть во всем отличалась от других культур и от привычных агрономических понятий насчет того, что такое хорошо и что такое – плохо. Быть «среднетемпературным» агрономом или экономистом, плановиком и заниматься гречихой было невозможно, одно исключало другое и кто-то в таком случае должен был уйти. «Ушли», как известно, гречиху.
А между тем в руках тонко чувствовавшего специфику гречихи хозяина (агронома или практика), смотрящего на явления современности с исторических позиций, она не только не погибла бы, но и явилась бы буквально якорем спасения для сельхозпроизводства и страны.
Так в чём же специфика гречихи как культуры?
Начнем с самого элементарного, с зёрнышек гречихи. Зёрна гречихи, в их природном виде, имеют трёхгранную форму, тёмно-коричневый цвет и размеры от 5 до 7 мм в длину и 3-4 мм в толщину, если считать их с той плодовой оболочкой, в которой их производит природа.
Тысяча (1000) таких зёрен весит ровно 20 грамм, и ни на миллиграмм меньше, если зерно высококачественное, полнозрелое, хорошо, правильно высушенное. А это – весьма важная «деталь», важное свойство, важный и яснейший критерий, позволяющий весьма простым способом контролировать каждому (!) без всяких приборов и технических (дорогостоящих) приспособлений и качество самого товара, зерна, и качество работы по его производству.
Вот вам первая специфическая причина, по которой за эту прямоту и ясность не любят иметь дело с гречихой любые бюрократы – ни администраторы, ни плановики-экономисты, ни агрономы. Эта культура не даст словчить. Она, подобно «черному ящику» в авиации, сама расскажет, как и кто с ней обходился.
Далее. Гречиха имеет два основных вида – обыкновенная и татарская. Татарская более мелка и толстокожа. Обыкновенная делится на крылатую и бескрылую. Крылатая даёт товар меньшего натурного веса, что было весьма существенно, когда любое зерно мерили не на вес, а на объёмы: измерительный прибор вмещал всегда меньше зёрен крылатой гречихи, и именно благодаря её «крыльям». Гречихи, распространённые в России, всегда принадлежали к числу крылатых. Всё это имело и имеет практическое значение: одеревенелая оболочка натурного зерна (семян) гречихи, её крылья, – в целом составляют весьма заметную часть веса зерна: от 20 до 25%. И если этого не учитывать или «учитывать» формально, включая в вес товарного зерна, то возможны махинации, исключающие или, наоборот, «включающие» в обороты до четверти массы всего урожая в стране. А это, десятки тысяч тонн. И чем более бюрократизировалось управление сельским хозяйством в стране, чем больше снижалась моральная ответственность и честность участвующего в операциях с гречихой административно-торгового аппарата, тем больше возможностей открывалось для приписок, хищения, создания дутых цифр урожаев или потерь. И вся эта «кухня» была достоянием только «специалистов». И есть все основания полагать, что подобные «производственные детали» и впредь останутся уделом лишь заинтересованных «профессионалов».
А теперь несколько слов об агрономических особенностях гречихи. Гречиха практически совершенно нетребовательна к почве. Поэтому во всех странах мира (кроме нашей!) её возделывают только на «бросовых» землях: в предгорьях, на пустошах, супесях, на заброшенных торфяниках и т. п.
Отсюда и требований к урожайности гречихи никогда особо не предъявляли. Считалось, что на подобных землях ничего иного и не получишь и что эффект экономический и товарный, а ещё более чисто пищевой и без того значителен, ибо без особых затрат, труда и времени – всё-таки получается гречневая крупа.
В России в течение веков рассуждали точно так же, и потому гречиха была всюду: каждый помаленьку для себя её выращивал.
Но с начала 30-х годов и в этой области начались «перекосы», связанные с непониманием специфики гречихи. Отпадение всех польско-белорусских районов гречкосеяния и ликвидация единоличного возделывания гречихи как экономически нерентабельного в условиях низких цен на гречневую крупу привело к тому, что были созданы крупные хозяйства по возделыванию гречихи. Они давали достаточно товарного зерна. Но ошибкой было то, что все они были созданы в районах отличных почв, в Черниговской, Сумской, Брянской, Орловской, Воронежской и других южнорусских чернозёмных областях, где традиционно возделывали более товарные зерновые культуры, и прежде всего пшеницу.
Как мы видели выше, конкурировать по сборам с пшеницей гречиха не могла, и кроме того, именно эти районы оказались полем основных военных действий в период войны, так что они выпали из сельскохозяйственного производства надолго, а после войны в условиях, когда надо было всемерно повышать урожайность зерновых, оказались более необходимыми для возделывания пшеницы, кукурузы, а не гречихи. Вот почему в 60-70-е годы шло вытеснение гречихи из этих районов, причём вытеснение стихийное и постфактум санкционированное высокими сельскохозяйственными инстанциями.
Всего этого не произошло бы, если бы под гречиху заранее отводили лишь бросовые земли, если бы развитие её производства, специализированные «гречневые» хозяйства развивались независимо от районов традиционного, т. е. пшеничного, кукурузного и иного массового зернового производства.
Тогда с одной стороны, «низкие» урожаи гречихи в 6- 7 центнеров с га никого бы не шокировали, а считались бы «нормальными», а с другой стороны – не было бы допущено падения урожайности до 3, и даже 2 центнеров с га. Иными словами, на бросовых землях низкая урожайность гречихи – и закономерна и рентабельна, если «потолок» не спускается уж слишком низко.
А достижение урожайности в 8-9 центнеров, что также возможно, следует уже считать крайне хорошим. При этом рентабельность достигают не в силу прямого увеличения ценности товарного зерна, а посредством ряда косвенных мер, вытекающих также из специфики гречихи.
Во-первых, гречиха не нуждается ни в каких удобрениях, особенно в химических. Наоборот, они её портят во вкусовом отношении. Поэтому создается возможность прямой экономии на затратах в смысле удобрений.
Во-вторых, гречиха, пожалуй, единственное сельскохозяйственное растение, которое не только не боится сорняков, но и успешно борется с ними: она вытесняет сорняки, глушит, убивает их уже в первый год посева, а на втором вообще оставляет поле идеально чистым от сорняков, без всякого вмешательства человека. И, разумеется, без всяких пестицидов. Экономический и плюс экологический эффект от этой способности гречихи трудно оценить в голых рублях, но он исключительно высок. И это – огромный экономический плюс.
В-третьих, гречиха, как известно, превосходный медонос. Симбиоз гречишных полей и пасек ведёт к высоким экономическим выгодам: убивают двух зайцев – с одной стороны, резко увеличивается продуктивность пасек, выход товарного мёда, с другой – резко повышается урожай гречихи в результате опыления. Причём это единственный надёжный и безобидный, дешёвый и даже прибыльный способ повышения урожая. При опылении пчёлами урожай гречихи увеличивается на 30-40%. Таким образом, жалобы хозяйственников на низкую рентабельность и малую прибыльность гречихи – выдумки, миф, сказки для простаков, а вернее сказать – чистое очковтирательство. Гречиха в симбиозе с пасечным хозяйством – высокоприбыльное, крайне рентабельное дело. Той продукции всегда обеспечен высокий спрос и надёжный сбыт.
Казалось бы, о чём в таком случае речь? Отчего всё это не реализовать, и притом как можно скорее? Во что, собственно, все эти годы, десятилетия упиралась реализация этой простой программы возрождения гречнево-пасечного хозяйства в стране? В незнание? В нежелание вникнуть в суть проблемы и отойти от формального, чиновничьего подхода к данной культуре, на основе показателей плана посевов, урожайности, неверного географического распределения их? Или существовали ещё какие-нибудь причины?
Единственной существенной причиной губительного, неправильного, нехозяйского отношения к гречихе следует признать лишь только лень и формализм. Гречиха имеет одно весьма уязвимое агрономическое свойство, единственный свой «недостаток», а точнее – свою ахиллесову пяту.
Это её боязнь холодов, а особенно «утренников» (кратковременных утренних заморозков после посева). Это свойство было замечено давно. В древности. И боролись с ним тогда просто и надёжно, радикально. Посев гречихи производили после всех остальных культур, в период, когда почти на все 100% гарантирована хорошая, тёплая погода после посева, то есть после середины июня. Для этого установили день – 13 июня, день Акулины-гречишницы, после которого в любой удобный погожий день и в течение следующей недели (до 20 июня) можно было производить посев гречихи. Это было удобно и отдельному хозяину, и хозяйству: они могли приняться за гречиху, когда все остальные работы были окончены в посевной. Но в обстановке 60-х годов, а особенно в 70-х, когда спешили отрапортовать о быстром и скором посеве, о его завершении, те, кто «затягивал» сев до 20 июня, когда кое-где уже начинали первые укосы, – получали взбучки, нахлобучки и прочие шишки. Те же, кто выполнял «ранний сев», практически лишались урожая, так как гречка гибнет от холодов радикально – вся целиком, без исключения. Вот таким путём и была сведена гречиха в России.
Единственным способом избежать гибели этой культуры от холодов считалось передвинуть её южнее. Именно так поступили в 20-40-х годах. Тогда гречиха была, но во-первых, ценой занятия площадей, пригодных для пшеницы, а во-вторых, в районах, где могли бы расти и другие более ценные технические культуры. Словом, это был выход механический, выход административный, а не агрономический, не экономически продуманный и обоснованный. Гречку можно и нужно возделывать гораздо севернее её обычного ареала распространения, но надо сеять поздно и тщательно, заделывая семена до 10 см в глубину, т.е. ведя глубокую вспашку. Нужна аккуратность, тщательность, добросовестность посева и затем, в момент, предшествующий цветению, – полив, иными словами – необходимо приложить труд, причём осмысленный, добросовестный и интенсивный труд. Только он даст результат.
В условиях крупного, специализированного гречишно-пасечного хозяйства – производство гречихи выгодно и может быть увеличено весьма быстро, в год-два по стране. Но надо дисциплинированно и интенсивно трудиться в течение очень сжатых сроков. Это то основное, что требуется для гречихи. Дело в том, что гречиха имеет крайне короткий, небольшой вегетационный период. Через два месяца, или максимум через 65-75 дней после посева, она «готова». Но её надо, во-первых, посеять очень быстро, в один день на любом участке, и эти дни ограничены, лучше всего 14-16 июня, но не раньше и не позже. Во-вторых, необходимо следить за всходами и в случае малейшей угрозы сухости почвы производить быстрый и обильный, регулярный полив до цветения. Затем необходимо к моменту цветения перетащить ульи поближе к полю, причём эту работу производят только ночью и в хорошую погоду.
А спустя два месяца – наступает столь же быстрая уборка, причём зерно гречки досушивают после уборки, и тут тоже нужны знания, опыт и, главное, тщательность и аккуратность, чтобы не допустить на этом последнем этапе неоправданных потерь в весе и во вкусе зерна (от неправильной сушки).
Таким образом, культура производства (возделывания и обработки) гречихи должна быть высока, и каждый занятый в этой отрасли должен это сознавать. Но производить гречиху должны не единоличные, не маленькие, а большие, комплексные хозяйства. В эти комплексы должны входить не только бригады пасечников, занятых медосбором, но и чисто «фабричные» производства, занятые простой, но опять-таки необходимой и тщательной обработкой гречишной соломы и лузги.
Как выше уже упоминалось, лузга, т. е. оболочка семян гречихи, даёт до 25% её веса. Терять такие массы – плохо. А их обычно не только теряли, но и засоряли этими отходами всё, что только можно: дворы, дороги, поля и т.п. Между тем лузга даёт возможность вырабатывать из неё путём прессования с клеем высококачественный упаковочный материал, особенно ценный для тех видов продовольственных товаров, которым противопоказан полиэтилен и другие искусственные покрытия.
Кроме того, можно перерабатывать лузгу в высококачественный поташ путём простого сжигания и точно также получать поташ (калийную соду) из остальной гречишной соломы, хотя этот поташ более низкого качества, чем из лузги.
Таким образом, на базе возделывания гречихи можно вести специализированные многоотраслевые хозяйства, практически совершенно безотходные и производящие гречневую крупу, гречневую муку, мёд, воск, прополис, маточное молочко (апилак), пищевой и технический поташ.Все эти продукты нам нужны, все они рентабельны и стабильны в смысле спроса. И кроме всего прочего, не следует забывать, что гречка и мёд, воск и поташ всегда были национальными продуктами России, точно так же, как её рожь, чёрный хлеб и лён.
При гетеростилии цветков возможны три типа опыления: а) перекрестное опыление между растениями, имеющими различный тип цветка (легитимное опыление); б) перекрестное опыление между растениями с одинаковым строением цветка (иллегитимное опыление) и в) самоопыление пыльцой собственного растения или собственного цветка. Установлено, что нормальным для гречихи является легитимное опыление, при котором развивается наибольшее количество полноценных семян. При иллегитимном опылении завязывается вдвое меньше семян более низкого качества, и, наконец, при самоопылении только в от¬дельных случаях может развиваться ничтожное количество мелких семян самого низкого качества.
Перекрестное опыление гречихи может частично совершаться в результате механического сотрясения цветков и при помощи ветра; главную же роль в опылении этой культуры играют насекомые, прежде всего медоносные пчелы. Во время цветения гречихи на одном только гектаре ежедневно раскрывается до миллиона цветков, каждый из них живет всего лишь, один день. Поэтому, если цветущие массивы гречихи ежедневно не обеспечивать пчелоопылением, то многие цветки останутся неопылеными. Вот почему в уходе за посевами гречихи так важно обеспечить опыление ее цветков. И лучшие помощники здесь - пчелы. Установлено, что в результате опыления гречихи пчелами урожай семян повышается на 60- 70% и более.
Пчелоопыление не только повышает урожай зерна, но также позволяет дополнительно собирать большое количество меда, воска и тем самым значительно увеличивает доходность и выгодность возделывания этой культуры в хозяйстве. Подсчитано, что с гектара гречихи пчелы собирают 60-70 килограммов меда, что дает дополнительно 15000-17500 рублей дохода. Чем ближе расположена пасека к посевам гречихи, тем выше урожай.
По данным института пчеловодства, полученным в 28 хозяйствах различных областей нашей страны, урожай зерна гречихи был вдвое выше на участке, расположенном в 500 метрах от пасеки, чем на расстоянии в полтора-два километра. Ульи к полям гречихи надо подвозить за два-три дня до начала цветения с тем, чтобы пчелы могли опылить полнее хорошо развитые и наиболее полноценные цветки. На один гектар посева гречихи необходимо подвезти минимум две - оптимально четыре семьи - и расставить в зависимости от величины гречишного поля.
Но необходимо учитывать, что наибольшее выделение нектара у гречихи наблюдается в утренние часы и до полудня, в остальное же время дня при жаркой погоде нектар ее быстро высыхает, и пчелы летят с гречишного поля без добычи. Бывают случаи, когда нектар высыхает уже после 9 часов, но на другой день с утра появляется снова. В засуху выделение нектара прекращается совсем, и гречиха при таком состоянии погоды не привлекает более пчел и поэтому, для повышения качества и количества мёда, необходимо рядом с посевами гречихи размещать посевы других медоносных культур.
В одном месте ульи с пчелами оставлять не следует. Это приводит к неравномерному опылению цветков гречихи на всем посеве, снижает урожай. Если участок протяженностью до 500 метров, то ульи можно устанавливать с одной его стороны, при большей протяженности ульи надо помещать в центре его. На посевах с большей протяженностью- организовать «встречное опыление», то есть отдельные группы ульев размещать так, чтобы самые отдаленные участки поля находились не дальше 500 метров от ближайшей группы пчелиной семьи. Учитывая это, надо добиваться, чтобы пчелоопыление гречихи явилось обязательным приемом при выращивании гречихи. Поэтому каждое хозяйство, производящее посевы этой культуры, должно иметь четыре-пять пчелосемей на гектар посева .
Для доопыления небольших участков гречихи используют марлевые волокуши. При возделывании гречихи в промышленных масштабах, применение волокуш является малоэффективным.
Компания "ОКБ Русский Инжиниринг" является единственной в России и одной из немногих в мире, разрабатывающей и производящей специальные "Машины для искусственного опыления гречихи", используемые для доопыления при посевах больших площадей гречихи.Вывоз пчел и проведение искусственного опыления следует рассматривать как обязательный прием повышения урожайности, а также увеличения сборов меда.
Сохранение пищевой ценности гречневой крупы зависит от технологии переработки зерна. Решающую роль в технологическом процессе переработки имеет гидротермическая обработка зерна (ГТО). Сущность гидротермической обработки заключается в следующем: зерно обрабатывают паром под давлением, подвергают последующей сушке и охлаждению. Следует отметить, что характерное потемнение и приобретение гречневой крупой темно-коричневого цвета связано именно с этой операцией. В результате теплового воздействия насыщенным водяным паром при четко заданном давлении пара, крупа приобретает темно-коричневый цвет. В результате нагрева зерна происходит гидролиз белка с образованием незаменимых кислот, которые вступают и реакцию с восстанавливающими сахарами (реакция Майера), при этом появляется темно-коричневый цвет. Причем, чем выше давление пара и длительность обработки, тем сильнее темнеет крупа. Для многих потребителей цвет крупы является решающим, но его следует связывать с тепловым уровнем воздействия и последующими изменениями биологической ценности белков, что является наиболее важным. При жестких режимах теплового воздействия происходит распад и потеря количественного содержания вышеуказанных витаминов, высокая степень денатурации белка приводит к его деструкции и образованию, так называемого, нерастворимого плотного "остатка", который не усваивается организмом человека.
В процессе теплового воздействия крахмал клейстеризуется с образованием промежуточных продуктов - декстринов. При очень жестких режимах пропаривания происходит обильное образование декстринов, которые ухудшают потребительские достоинства крупы, особенно ее вкусовые качества. Поэтому белок и крахмал (содержание которого в крупе 70 - 74%), а также витамины являются теми факторами, которые определяют режимы обработки зерна, и которые в большинстве случаев, на крупорушках не учитываются. Таким образом, общим показателем совокупного теплового воздействия является длительность варки ядрицы. ГОСТом, согласно "Правил организации и ведения технологического процесса на крупозаводах" предусматривается длительность варки крупы 25 мин. Указанное время варки крупы (25 мин.) является очень важным критерием оценки пищевой ценности крупы. Именно это время обосновано институтом питания бывшего СССР и многими организациями здравоохранения по совокупности воздействующих факторов. Для сохранения пищевой ценности крупы хозяйка, приобретающая крупу, должна оценивать длительность ее приготовления - не менее 20 мин и не более 25 мин.
Для успешного ведения бизнеса в сфере переработки сельхозпродукции, в частности круп, а именно любимой многими гречки, нужно для начала определиться с предполагаемыми объёмами переработки, выделить место под хранение сырья, готовой продукции и лузги из расчёта на двое суток непрерывной работы линии, выделить место под линию, обеспечить участок питьевой водой, паром, электричеством и сжатым воздухом, выбрать и приобрести оборудование.
Главной особенностью работы компании "ОКБ Русский Инжиниринг" является то, что мы не только разрабатываем оборудование исходя из производственных задач заказчика, но и осуществляем поддержку при организации перерабатывающего участка исходя из технических и логистических возможностей заказчика.Важный момент - это реализация продукта. Если заняться самим реализацией готового продукта, упаковав его в отдельные пакеты, то это будет гораздо выгоднее, чем продавать оптом. Но необходимо для начала найти фирменный стиль, нарисовать этикетки, эмблемы. Продумать такой текст для потребителя, чтобы он был понятен и позволял ему наилучшим образом использовать его.
В последние годы за рубежом в таких странах, как Япония, Канада, и др. лузгу используют с лечебным эффектом в виде наполнителя для подушек. Самое широкое применение у нас в стране и России лузга нашла в качестве топлива в котельных крупозаводов с целью производства пара. Теплотворная способность лузги в 1.5 раза выше в сравнении с газом. А ее использование приводит к существенному снижению себестоимости готовой продукции. Для крупозавода, производительностью 150 т/сут. в течении суток производится около 35 тонн лузги. Причем только чуть более половины от этого количества сжигается в котельной, оставшуюся часть необходимо вывозить за пределы предприятия. Проведенный анализ показывает, что при сжигании лузги на крупозаводах малой производительности 50 - 75 т/сут. зерна, также остается большое количество неиспользованной лузги. Учитывая, что насыпная масса лузги составляет 193 кг/м3 вывоз лузги за пределы предприятия трудоемок, кроме этого, согласно требованиям экологической безопасности, сжигание ее в открытой местности запрещено.
Ряд исследователей пытались использовать тонко измельченную гречневую лузгу в качестве кормовой добавки. Однако, как показали опыты на животных, из-за высокого содержания в ней клетчатки и жесткости происходит травмирование пищеварительного тракта, что не позволяет в таком виде использовать лузгу. Результаты проведенных исследований показали, что гречневая лузга содержит до 50% клетчатки, 3 - 4% сырого протеина, 4 - 5% жира, 0.2 - 0.3% сахаров, 9 - 10% золы, в том числе 0.036% фосфора, 0.015% натрия, 0.06% калия. При таком составе перевариваемость лузги, проверенная совместно с Селекционно-генетическим институтом (СГИ) и на кафедре кормления сельскохозяйственных животных Одесского сельскохозяйственного института, на лабораторных крысах составила 4 - 5%. Установлено, сто содержание аминокислот составляет 1.65%, в том числе триптофана - 0.07%, лизина - 0.06%, гистидина - 0.03%, аргинина - 0.05%, аспарагиновой кислоты - 0.13, треопина - 0.06, серина - 0.06, глутаминовой кислоты - 0.17, пролина - 0.08, глицина - 0.09, аланина - 0.08, валина - 0.09, метионина - 0.04, изолейцина - 0.05, лейцина - 0.13, тирозина - 0.04, фенилаланина - 0.06, аммиака - 0.21%. Хотя аминокислотный состав лузги разнообразен, использование аминокислот организмом животных из-за плохой поедаемости и низкой перевариваемости незначителен.
Чтобы улучшить кормовые свойства этого продукта и получить из него полноценную добавку, разработали специальную технологию обработки гречневой лузги. В результате специальной обработки лузги содержание клетчатки снизилось до 32%. Перевариваемость обработанной лузги составила 77.4%. Кормовую оценку специально подготовленной гречневой лузги проводили на лабораторных крысах, согласно стандартной методики СГИ. В кормовой добавке лузги содержалось 20%. В качестве контрольного корма взяли чистую муку из ячменя Нутанс 518. Скармливание 1 г контрольного корма дало 0.161 г, а экспериментального корма с обработанной лузгой - 0.136 г привеса животного. Результаты полученных данных позволяют сделать следующие выводы: специальная технология обработки лузги увеличивает поедаемость лузги и перевариваемость ее животными; обработанная гречневая лузга может заменить 20 - 25% зерновых компонентов в рационе животных, практически без снижения кормовой ценности. Подготовленную таким образом гречневую лузгу целесообразно применять с белковыми и углеводными компонентами. На основании новой технологии разработаны и утверждены Технические Условия на производство кормовой добавки с включением гречневой лузги.
Вторым направлением использования лузги являются пищевые волокна, которые являются регулятором, обеспечивающим сохранение здоровья и профилактики многих заболеваний человека (ишемической болезни сердца, ожирения, сахарного диабета, атеросклероза, рака толстого кишечника и др.). Под пищевыми волокнами понимают высокомолекулярные трудно перевариваемые компоненты пищевых продуктов, не расщепляющиеся в организме человека под воздействием пищеварительных ферментов. Таким требованиям отвечает гречневая лузга. Работы по данному направлению исследований проводятся в настоящее время.
Третьим направлением использования лузги является изготовление топливных брикетов методом экструзии. Получаемые таким образом брикеты отличаются высокой теплотворностью, низким выделением копоти и могут использоваться для отопления частных жилых построек и для приготовления на открытом огне шашлыков, барбекю и пр.
В 1968 - 1975 гг. ВНИЭКИпродмаш предложил и осуществил при участии Миргородской МИС новый способ (технологию) выработки гречневой крупы.
Новый способ выработки гречневой крупы включает очистку и шелушение несортированного по размерам на фракции зерна. Шелушеные зерна от нешелушеных отделяются на ячеистых сортировочных столах после предварительного удаления оболочек, мучки и дробления.
Чтобы улучшить качество и сортность крупы, а также увеличить ее выход, несортированное по размерам зерно последовательно четырехкратно шелушат на обрезиненных валках. На последующие машины после шелушения подают верхние сходы, полученные после сортирования зерна, а крупу извлекают последовательно в несколько этапов, сортируя обогащенную смесь на крупоотделительных машинах. При этом верхний сход, полученный после сортирования, направляют на контроль, а нижний сход последнего этапа крупоотделения - в первую зону сортирования. Кратность шелушения и соответственно число этапов крупоотделения равны четырем.
Такой способ выработки гречневой крупы позволяет значительно уменьшить внутризаводской оборот продукта, повысить производительность и эффективность технологического процесса выработки крупы.
На чертеже изображена схема для осуществления способа (рис. 1). Обрабатываемое зерно (гречиха) поступает на 1-ю систему шелушения 1У включающую машины с обрезиненными валками типа ЗРД. С 1-й системы продукты шелушения направляются на рассев 2.
С сит с отверстиями ф 4 мм рассева 2 после провеивания на аспираторе 3 продукт направляют на сортировочную машину 4 с возвратно-поступательным движением сит для отделения посторонних примесей и дополнительного выделения шелушеного зерна.
Рис. 1. Новая технологическая схема производства гречневой крупы:
1, 5, 13, 19 - соответственно 1-, 2-, 3-, 4-я системы шелушения; 2, 10, 16, 21 - рассевы; 3, 11, 17 - аспираторы с замкнутым циклом воздуха; 4, 12, 18 - сортировочные машины; б, 7, 8, 14, 15, 20, 22 - крупоотделительные машины
С сит с отверстиями ф 4 мм сортировочной машины 4 продукт поступает на 2-ю систему шелушения 5. Сход с сит с отверстиями размером 1,7 х 20 мм рассева 2 и сортировочной машины 4, обогащенный продуктами шелушения (содержание ядра 90...95 %), полученными после сита с отверстиями ф 4 мм, направляется на крупоотделительные машины 6 с ячеистыми столами (I этап отделения ядрицы), колеблющимися с частотой не более 3,3 с-1(200 об/мин). Выделенная ядрица направляется на контрольные крупоотделительные машины 7, а продукт, получаемый нижним сходом с крупоотделительных машин 6, направляется на крупоотделительные машины 8 (II этап отделения ядрицы). Продукт верхнего схода крупоотделительных машин 6 и 8 идет для дополнительного контроля на сортировочную машину 9, откуда сход с сита с отверстиями размером 1,7 х 20 мм поступает на контрольные крупоотделительные машины 7. После 2-й системы шелушения 5 продукты направляются на рассев 10. Сход с сита с отверстиями 0 4 мм рассева 10 после провеивания на аспираторе 11 и просеивания на сортировочной машине 12 поступает на 3-ю систему шелушения 13. Продукт, идущий сходом с сит с отверстиями размером 1,7 х 20 мм рассева 10, направляется на крупоотделительные машины 14. После крупоотделения продукт верхнего схода (ядрица) поступает на контрольные системы крупоотделительных машин 7, а нижние схода - на крупоотделительные машины 15. После 3-й системы шелушения 13 продукты поступают на рассев 16. Сход с сита с отверстиями ф4 мм рассева 16 после провеивания на аспираторе с замкнутым циклом воздуха 17 и просеивания на сортировочной машине 18 поступает на 4-ю систему шелушения 19. Сход с сита с отверстиями размером 1,7 х 20 мм рассева 16 вместе с продуктом, поступающим от сортировочной машины 12, направляется на крупоотделительные машины 20 (III этап крупоотделения). После крупоотделения продукт верхнего схода (ядрица) поступает на контрольные крупоотделительные машины 7, а нижние схода - на крупоотделительные машины 15 либо 22. Продукты шелушения машины 19 направляются на рассев 21. Сход с сита с отверстиями ф 4 мм рассева 21 возвращается на рассев 2. Сход с сита с отверстиями размером 1,7 х 2,0 мм рассева 21 поступает на крупоотделительные машины 22. После крупоотделительных машин 22 продукт верхнего схода (ядрица) направляется на выбой, а нижнего схода-на рассев 2. Лузга, отвеиваемая на аспираторах 3, 11 и 17, направляется на контроль (на чертеже не показан). Мучка и дробленка, высеиваемые на рассевах 2, 10, 16 и 21 и сортировочных машинах 4, 9, 12 и 18, также поступают на контроль.
Ввиду того что размеры зерен гречихи колеблются в широких пределах, технологический процесс гречезавода в настоящее время предусматривает обязательное сортирование (предварительное и окончательное) гречихи на шесть фракций с помощью рассевов или крупосортировочных машин с последующим шелушением каждой фракции гречихи отдельно на вальцедековых станках. Ядрицу выделяют также пофракционно на рассевах, что требует развитого технологического процесса. В этом заключаются основные особенности существующего технологического процесса выработки гречневой крупы.
При подготовке зерна гречихи к переработке в крупу после очистки ее подвергают гидротермической обработке, включающей операции пропаривания, сушки, охлаждения.
Аппарат для пропаривания зерна с автоматическим управлением А9-БПБ предназначен для обработки паром гречихи, проса, овса, пшеницы, риса и др.
Корпус аппарата служит сосудом для пропаривания зерна. Внутри корпуса расположен змеевик для равномерного распределения пара. Корпус смонтирован на станине. На крышке установлен загрузочный затвор. Загрузочный и разгрузочный затворы снабжены самостоятельными приводами. Электрооборудование аппарата состоит из электроприводов затворов, конечных выключателей, фиксирующих поворот пробок затворов на 90°, сигнализатора уровня, контролирующего верхний и нижний уровни зерна при загрузке и выгрузке аппарата, двух клапанов с электроприводами для подачи и выпуска пара, пульта управления.
Пульт управления предназначен для дистанционного автоматического управления основными операциями. Электросхемой предусмотрены два режима управления работой аппарата: ручной и автоматический. Ручной режим служит для наладки работы аппарата, отработки операций, доработки продукта в аварийных ситуациях и для управления работой аппарата при отказе автоматики. Основной режим работы - автоматический.
Зерно загружается в сосуд аппарата, пропаривается в течение 1 ...6 мин в зависимости от вида зерна и выгружается через разгрузочный затвор.
Приемочные испытания аппарата А9-БПБ проведены в гидротермическом отделении гречецеха Брянского комбината хлебопродуктов. При испытаниях аппарат был настроен на режим работы, рекомендованный по результатам первого этапа испытаний: отсчет времени пропаривания проводился с момента пуска пара в сосуд аппарата. Кроме того, продолжительность цикла была сокращена за счет более рационального совмещения операций: открытие клапана впуска пара и пропаривание; пропаривание и закрытие клапана впуска пара; открытие клапана выпуска пара, выпуск пара. Время цикла при этом составило 492 с. Испытания показали, что при давлении в паропроводе 6 105 Па набор заданного давления в сосуде происходит за 1 мин 45 с.
Качество пропаривания на заданном режиме в ходе испытаний аппарата А9-БПБ контролировали как по равномерности нагрева и увлажнению зерна, так и по цвету, вкусу и запаху полученной крупы.
Проведенные испытания подтвердили, что неравномерность (отклонение между крайними значениями показателей) распределения влажности в зерне изменяется в пределах 0,3...1,6%. Этот же показатель по среднеарифметическому значению не превышает 0,2...0,3 %. Влажность гречихи в результате пропаривания в среднем увеличилась на 3,7...4,4% (размах колебаний от 3,4 до 4,9 %). Следовательно, увлажнение зерна по всему объему сосуда аппарата происходит достаточно равномерно. Данные, полученные при испытаниях, приведены в таблице 6.
Годовой экономический эффект от использования одного аппарата А9-БПБ взамен пропаривателя Г.С. Неруша составляет 4 тыс. р.
Другой эффективный аппарат в схеме гидротермической обработки гречихи - сушилка паровая А1-БС2-П.
Сушилка паровая А1-БС2-П предназначена для сушки зерна крупяных культур, прошедшего гидротермическую обработку. Сушилка состоит из следующих основных частей: зерноприемника, секций нагревательных, разгрузочной секции с приводом.
Зерноприемник служит для равномерного распределения зерна по длине сушилки. Он представляет собой стальной короб размерами 198 х 376 х 650 мм. На крышке зерноприемника расположены два приемных патрубка. Для поддержания постоянного уровня зерна имеются электронные датчики уровня.
Нагревательные секции служат для сушки зерна теплом, отдаваемым паром через поверхность нагрева. Каждая секция состоит из коллектора, имеющего две камеры - паровую и конденсационную, в которые вварены в шахматном порядке цилиндрические и овальные трубы (по 21 трубе на секцию). Цилиндрические бесшовные трубы, проходящие внутри овальных, связаны с паровой, а овальные - с конденсационной камерами.
Коллекторы нагревательных секций соединены между собой патрубками-калачами, подающими пар и конденсат из верхних секций в нижнюю. С обеих сторон внутри нагревательных секций расположены наклонные скатные плоскости, которые предотвращают высыпание зерна из сушилки и одновременно образуют каналы для циркуляции воздуха.
Для осмотра, очистки и ремонта деталей, находящихся внутри сушилки, в секциях с двух сторон расположены дверки. Каждая нагревательная секция имеет с одной стороны 60 отверстий ф 20 мм (по 15 на одной дверке) для подсоса в сушилку наружного воздуха, а с противоположной стороны - диффузоры, для удаления увлажненного воздуха из сушилки. Количество отсасываемого воздуха из каждой нагревательной секции регулируют, изменяя размеры выходной щели. Секция разгрузочная служит основанием, на котором монтируются нагревательные секции.
Несущей конструкцией всех десяти нагревательных секций служат две опоры, находящиеся на раме по обе стороны сушилки. В разгрузочной секции предусмотрены восемь бункеров и цепной конвейер, который состоит из двух цепей, соединенных между собой скребками. Верхние ветви конвейера движутся по направляющим, а нижние - по дну, представляющему собой выдвижные поддоны. Привод цепного конвейера осуществляется от электродвигателя через червячный редуктор. Скорости цепного конвейера регулируют вариатором посредством маховичка.
После гидротермической обработки зерно поступает в зерноприемник, откуда под действием силы тяжести опускается вниз в нагревательные секции. Для удаления влаги из зерна в сушилке используется принцип контактной сушки, т. е. тепло передается зерну непосредственно от нагретой поверхности овальных труб, между которыми оно движется. Испарившаяся из зерна влага поглощается воздухом и вместе с ним удаляется из сушилки. Пройдя нагревательные секции, просушенное зерно поступает в бункера разгрузочной секции и выходит на площадки, с которых снимается скребками цепного конвейера и нижней его ветвью транспортируется к выходному отверстию.
Производительность сушилки и экспозиция сушки зерна зависят от скорости движения цепного конвейера, регулируемой клиноременным вариатором.
Для нагрева труб нагревательных секций используют сухой насыщенный пар. Давление пара в трубах и его температуру регулируют редукционным клапаном. Давление пара в сушилке контролируют манометром. Отработанный пар и конденсат из сушилки выводятся через конденсатоотводчик.
Техническая характеристика сушилки А1-БС2-П
Производительность на зерне с натурой 570 г/л при 56...60
снижении влажности пропаренного зерна на 7...9 %, т/сут
Расход пара на 1 т %, кг/ч 5 5 0.. .65 0
Давление пара, Па До 3,43 105
Расход воздуха на 1 т%. влагосъема, м3 /ч 200
Аэродинамическое сопротивление, Па 137,2
Скорость движения цепи конвейера при проектной 0,061...0,067
производительности, м/с
Электродвигатель привода вентилятора ВЦП № 6:
мощность, кВт 7,5
частота вращения, с-1 (об/мин) 24,3 (1460)
Электродвигатель привода конвейера:
мощность, кВт 1,1
частота вращения, с-1 (об/мин) 15,5 (930)
Редуктор:
тип РЧУ-80
передаточное число 31
Габариты, мм:
ширина 810
высота 8100
Масса, кг 5760
Новый способ выработки гречневой крупы испытывали на крупяном заводе Брянского мелькомбината хлебопродуктов. Плановая суточная производительность завода в период испытаний была 125 т/сут при базисном выходе крупы 66 %.
Во время испытаний кинематические параметры основного технологического оборудования характеризовались следующими величинами:
шелушильные машины с обрезиненными валками А1-ЗРД (четыре системы) - окружная скорость быстроходных валков 9... 12 м/с и отношение окружных скоростей быстроходных валков к тихоходным 2,0... 2,25;
рассевы ЗРМ (четыре системы) - частоты колебаний ситовых корпусов 2,3...2,6 с-1 (140...156 об/мин) и радиусы круговых колебаний корпусов 25 мм;
крупосортировки А1-БКГ (три системы) - частота колебаний ситовых корпусов 5,3...5,6 с-1 (320...340 об/мин) и амплитуда 9 мм;
крупоотделители А1-БКО-1,5 (шесть основных систем и две контрольные) -частота колебаний сортировочных дек 2.8...3 с-1 (170... 185 об/мин) и амплитуда 28 мм.
Технологические показатели работы машин А1-ЗРД на шелушении зерна гречихи свидетельствуют о том, что коэффициент шелушения был не ниже достигаемого в практике при шелушении гречихи на вальцедековых станках. В то же время количество дробленого ядра по отношению к массе продукта, поступающего в машину, на всех системах не превышало 1,14%, что значительно ниже получаемого в практике (2...3%) и предусмотренного Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных заводах (1,5...2,5 %) при шелушении гречихи на вальцедековых станках. Коэффициент цельности ядра в среднем составил 0,96.
Количество продукта, поступающего на машины А1-ЗРД при работе их с производительностью до 3000 кг/ч, на качество шелушения практически не влияет.
Продукты шелушения после машины А1-ЗРД каждой системы поступают на рассевы для выделения ядра, продела и мучки. Кроме этих продуктов, на рассевы 1-й, 2-й и 3-й систем поступали нижние схода соответствующих крупоотделительных машин.
После сортирования на рассевах проходом через сита с отверстиями ф 4,0 мм и сходом с сит с размерами отверстий 1,7 х 20 мм получали продукт с незначительным содержанием нешелушеного зерна, который после провеивания направляли для отделения ядрицы на крупоотделительные машины А1-БК0. Продукт, полученный сходом с сит с отверстиями ф 4,0 мм и содержащий значительное количество нешелушеного зерна, после провеивания и дополнительного просеивания на крупосортировках, где от него отбирали еще некоторое количество ядра, подавали на машины А1-ЗРД последующей системы шелушения.
Работа рассевов на сортировании продуктов шелушения гречихи характеризуется тем, что сходом с сит с отверстиями Ø4,0 мм получают 65,8... 74,9 % продукта от общего количества с содержанием в нем 26...34,24 % ядра. Продукт, полученный сходом с сит с отверстиями размером 1,7 х х 20 мм, состоит в основном из ядра с содержанием в нем нешелушеного зерна до 9,6 %.
При сортировании продуктов шелушения на рассевах и крупосортировках содержание нешелушеных зерен и сорной примеси возрастает по мере движения продукта по системам.
Из схода (сита с отверстиями Ф4 мм) рассевов после предварительного провеивания дополнительно выделяли на крупосортировках от 10 до 19,3 % ядра. Содержание нешелушеных зерен в этом продукте в зависимости от системы составляло от 5,36 до 7,68%. Схода сит с отверстиями Ø 4 мм, поступившие на машины А1-ЗРД, составляли 80...90% и содержали 27,80...30,00% ядра, что свидетельствует о возможностях дальнейшего совершенствования процесса сортирования продуктов шелушения.
Ядрицу из продукта, полученного сходом с сит с отверстиями размером 1,7 х 20 мм на рассевах и проходом через сита Ø4,0 мм, на крупосортировках извлекали на крупоотделительных машинах А1-БКО. При этом машины б, 14, 20, 8 и 15 работали на предварительном извлечении ядра, а машины 7 и 22 - на окончательном контроле крупы.
Технологические показатели, характеризующие работу крупоотделительных машин на предварительном извлечении ядра и окончательном контроле крупы, показывают, что в верхний сход поступало 40,0...58,8 % (коэффициент извлечения) от исходного продукта. При этом содержание нешелушеных зерен в верхнем сходе находилось в пределах 0,32...0,52 %.
Анализ работы крупоотделительных машин показывает, что имеются определенные резервы в повышении эффективности их работы. Работавшие на контроле верхних сходов крупоотделительные машины обеспечивали получение гречневой крупы, отвечающей требованиям первого сорта. При этом извлекалось до 51 % крупы от общего количества продукта, поступавшего на эти крупоотделители. Необходимо отметить, что при работе крупоотделительных машин А1-БКО на предварительном и окончательном контроле крупы в верхний сход поступало незначительное количество сорной примеси, несмотря на большое ее содержание в исходном продукте. Основное количество сорной примеси поступало в нижние схода.
В результате длительных технологических испытаний и определения качественно-количественных показателей работы основного оборудования установлено, что главное преимущество нового способа выработки крупы по сравнению с применяемой технологией - уменьшение дробления
ядра в процессе переработки гречихи в крупу и увеличение ее общего выхода.
Это подтверждается также сравнением выходов крупы (табл. 2), полученных при переработке близкой по качеству гречихи (новый способ и существующая технология).
Повышенный выход крупы первого сорта и общий выход крупы при новом способе ее выработки получен за счет уменьшения дробления ядра.
Используя данные, полученные при сравнительных испытаниях существующей и новой технологий выработки гречневой крупы, можно определить итоговую разницу всех видов круп, полученных из одной тонны гречихи (табл. 3). Из таблицы следует, что в результате улучшения сортности крупы и увеличения общего ее выхода стоимость крупы при новом способе возрастает на 16,75 р. (367,82 - 351,07). За сопоставимый годовой объем переработки гречихи в сравниваемых вариантах принято 37770 т.
Экономический эффект в результате улучшения сортности и увеличения выхода крупы составит 37 770 16,75 0,692 = 437 792 р. в год. Одновременно с этим эксплуатационные расходы в результате замены изнашиваемых обрезиненных валков на шелушильных машинах А1-ЗРД (из расчета срока службы одной пары валков в течение лишь 70 ч) увеличиваются на 40832 р. Общий экономический эффект от использования нового способа выработки гречневой крупы на одном крупяном заводе производительностью 125 т/сут составит 396 960 р. (437792-40832).
На основе проведенных испытаний нового способа выработки гречневой крупы Харьковский ПЗП разработал проект реконструкции грече- завода с увеличением его производительности до 160 т/сут и выхода крупы до 70 %, в котором использованы шелушильные машины с обрезиненными валками А1-ЗРД, крупоотделительные машины А1-БКО, аспираторы с замкнутым циклом воздуха, рассевы, крупосортировки и др.
Гречиха является не только одной из важнейших зерновых культур, а и выступает в качестве сидерата
Это однолетнее растение, достигает полтора метра в высоту, с крупными листьями и множественными мелкими цветками белого цвета. Её корневая система слабая, и достаточно легко удаляется из грунта. Гречиха является одним из лучших медоносов. Практически возле каждого поля, засеянного этой культурой, во время цветения можно встретить выездную пасеку. Собирая один из наиболее ценных сортов меда — гречишный — пчелы в свою очередь увеличивают урожайность посевов за счет хорошего опыления растений.
Ценность гречихи заключается в высоком содержании железа, фолиевой кислоты и калия, а также других полезных веществ. Выращивается гречиха практически по всей территории России, кроме северных областей. Самые распространенные сорта:
Помимо этого, есть некоторые сорта гречихи, которые называют кормовыми. Их предназначение — корм для животных и птиц. Живность, выращенная на гречихе, набирает хорошую массу, обладает высокой продуктивностью и жизнеспособностью.
Выращивание гречихи дает общеизвестную гречневую крупу. Гречка — очень вкусная, и полезна для человеческого организма. Особенно её употребление актуально пожилыми людьми, беременными, кормящими женщинами и детьми. Высокое содержание железа помогает поднять уровень гемоглобина в крови. Также из гречихи изготавливают гречневую муку, из которой, в свою очередь — печенье, детские каши. Гречневая мука применяется в народной медицине, из неё делают мази для заживления ран. Настойка из цветков эффективна для лечения желудочно-кишечного тракта. Свежие листья гречихи помогают бороться с гнойными ранами. Гречишный мёд — это вообще витаминная бомба, он поможет справиться с простудой, упадком сил и авитаминозом.
Химический состав гречихи с расчетом на 100 грамм:
калий — 0,38 г;
магний — 0,2 г;
фосфор — 0,3 г;
кальций — 0,02 г;
сера — 0,09 г;
кремний — 0,08 г.
Гречка также содержит витамины группы В и Е, а также другие полезные вещества. Ценность гречневой крупы состоит прежде всего в отсутствии холестерина, высоком содержании клетчатки и магния, а также в низком содержании натрия и практически полном отсутствии сахаров. Это делает гречневую крупу незаменимой при болезнях связанных с нарушением обмена веществ, например, при сахарном диабете, и ценным продуктом при диетическом питании.
Применение нашла и гречишная шелуха, получаемая в процессе очистки зерна. Ее употребляют для набивки подушек. Такие изделия отличаются гипоаллергенностью и способностью принимать анатомически правильную форму при использовании.
Подготовка к посеву гречихи включает в себя осеннюю очистку грунта от сорняков и предшественников, внесение удобрения, вспашку грунта. Для выращивания гречихи подойдут любые типы грунтов, кроме глинистых и осушенных торфянистых. Также она любит умеренно влажную почву. Самыми лучшими предшественниками являются зернобобовые, пропашные, озимые зерновые культуры, а вот после овса и картофеля сеять гречиху нежелательно. Удобрять почву навозом под посев данной культуры нельзя. Под действием высокой температуры он начинает быстро разлагаться, способствуя усиленному росту вегетативных органов, а это приносит ущерб плодоношению. Лучшие удобрения для гречихи — минеральные удобрения, содержащие калий и фосфор.
После стерневых и пропашных предшественников вспашка грунта выполняется на глубине 25-28 см. Семена, предназначенные для посева, подвергаются калибровке и обработке протравителями, от грибка и других болезней. Очень важно уделить достаточно внимания борьбе с сорняками, так как они являются серьезным врагом гречихи — они её заглушают, препятствуя нормальному росту и развитию. Поэтому целесообразным является боронирование и обработка почвы гербицидами.
Посев гречихи начинается с середины мая, когда температура грунта на глубине 10 см достигла +10-12°С. Начало посева так же может отодвигаться на начало июня, если есть риск весенних заморозков, при которых гречиха может быстро погибнуть. Поэтому целесообразным будет изучить климатические способности региона, результаты выращивания и объемы собранного урожая в предыдущих годах.
Посев может выполняться двумя способами — рядовым и широкорядным. При широкорядном ширина междурядий должна быть 45-60 см, рядовом — 15 см. Посев осуществляется с помощью специальных сеялок, на глубину 4-6 см, при условиях пересыхания грунта этот показатель увеличивается до 6-8 см. После посева ряды заделывают небольшим слоем почвы и разглаживают засеянную территорию с помощью катков, чтобы сохранить влажность.
Нормы посева:
рядовой способ — 2,5-4,5 млн. семян на 1 гектар;
широкорядный — 1,5-3,5 млн. семян на 1 гектар.
Эти показатели рассчитываются в зависимости от типа грунта — на почвах с высоким уровнем увлажненности сеется больше семян, а при слабом и недостаточном увлажнении, соответственно меньше.
Уход за посевами
Довсходовое боронирование помогает бороться с проросшими сорняками, которые находятся в фазе белой ниточки. При этом не исключается повреждение небольшого процента посевов гречихи. Первые всходы начинаются уже через 5-6 дней. После дружных всходов необходимо вспушить междурядья. Второй раз вспушивание проводят в фазе бутонизации, а заодно и подкормку. Для увеличения количества урожая, на поле завозят пасеку. Размещают ульи за 300-500 метров от поля. Пчелы, опыляющие цветки гречихи, выполняют сразу две важные миссии — способствуют большему количеству завязи, и собирают ценный, полезный нектар. При отсутствии достаточного уровня опыления даже хорошо уродившая гречиха может принести довольно скудный урожай.
К сожалению, посевы гречихи нередко подвергаются заболеваниям. Это обусловливается неблагоприятными погодными изменениями, неправильной обработке почвы, использование в посеве непротравленных семян.
Самые частые заболевания гречихи:
Выходом из положения является посев устойчивых к болезням гибридов, опрыскивание специальными препаратами до периода цветения, борьба с вредителями, которые тоже являются переносчиками этих болезней. При едва заметном изменении структуры, цвета стеблей или листьев гречихи, скручивании, усыхании необходимо принимать меры, так как данные заболевания очень быстро поражают и другие, здоровые растения.
Насекомые, вредящие посевам гречихи:
Перечень вредоносных насекомых, которые любят полакомиться сочными молодыми растениями огромный, и часто большой объем урожая теряется именно из-за них. При недостаточном внимании со стороны агропромышленных предприятий потери урожая достигают больше 40%. Чтобы этого не допустить, нужно тщательно перепахивать грунт, не допускать застойной влажности и гниения, выбирать правильное соседство для гречихи. Но если уж такая неприятность произошла, без применения специальных препаратов не обойтись.
Уборку гречихи начинают в стадии побурения ядер от 65 до 75%, и влажности семян 55%. Данный процесс необходимо проводить в максимально сжатые сроки, в сухие дни, так как подсохший стебель гречихи уже не в состоянии удерживать зерно, и оно осыпается. Скашивание проводят в валки при пониженных оборотах мотовильного оборудования, в утреннее время. Через 2-4 дня приступают к обмолоту зерна.
По окончании всех этих процессов начинается подготовка к хранению. Собранное зерно просушивают до 15% влажности. Затем зерно перевеивают, чтобы отсеять шелуху и мелкий мусор, калибруют при помощи специальных приспособлений.
К зернохранилищу для гречихи выдвигаются строгие требования. Данная зерновая культура очень быстро портится при неправильных условиях хранения, меняет свои вкусовые качества, становясь горьковатой и неприятно пахнущей. Температура воздуха, необходимая в помещении для хранения — 10-15°С, влажность — 60-70%. Гречка хранится в текстильной таре. При этом помещение должно быть хорошо вентилируемым, чтобы избежать запревания, между мешками должны быть промежутки. Если хранить гречку больше года, она начинает терять свои полезные и вкусовые качества. Поэтому агропредприятия стараются реализовать продукцию до истечения этого срока.
На данный момент существует несколько методов переработки зерна гречихи в гречневую крупу. Независимо от выбранной технологии зерно проходит последовательные стадии очистки от примесей и сора. В дальнейшем, традиционно, очищенное и откалиброванное с помощью ряда сит зерно отправляется для обработки паром под давлением. В результате получается наиболее привычная нам крупа-ядрица, имеющая цвет от бежевого до коричневого.
На данный момент все большую популярность приобретает так называемая «зеленая гречка», появляясь на прилавках наших магазинов. По сути — это то же самое зерно, однако в процессе обработки его не подвергают термическим воздействиям. Считается, что зеленая гречка содержит больше витаминов и полезных веществ, именно потому, что не подвергается действию высоких температур в при очистке.
Вопрос, конечно спорный, поскольку употреблять гречневую крупу в сыром виде вряд ли кто-нибудь станет, а в процессе приготовления пищи ее все равно придется подвергать достаточно длительной термической обработке.
На правах рукописи
КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ГРЕЧИХИ
С УТИЛИЗАЦИЕЙ ЛУЗГИ
Специальность 05.18.01 – «Технология обработки, хранения и
переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,
Диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва – 2008
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств».
Научный руководитель:
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
кандидат технических наук, профессор
Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки»
Учёный секретарь Совета к. т.н.
Актуальность темы
Производство крупяных культур (просо, гречиха, рис) составляет в целом около 1,6 млн. т, а площадь - около 2,9 млн. га (4,8 % общих посевов зерновых культур). Наибольшую долю среди них по площади занимает гречиха.
Крупяные продукты занимают достойное место в рационе питания человека благодаря разнообразному ассортименту, доступности разным слоям потребителей, высокому качеству и пищевой ценности, безопасности, созданию на их базе продуктов с заданным составом и свойствами.
Среди крупяных культур гречиха занимает особое место. Благодаря высокой пищевой и биологической ценности, продукты, вырабатываемые из гречихи, широко используются не только в общественном, но и в детском и диетическом питании.
Наиболее широкое применение гречиха находит в виде крупы. В значительно меньшей степени используются продукты быстрого приготовления из гречихи – хлопья, а также мука. В нормативно-технических источниках отсутствуют указания по выработке таких продуктов, а в литературных источниках имеются противоречивые и недостаточно обоснованные рекомендации по производству и использованию гречневых хлопьев и муки.
Основными направлениями развития техники и технологии крупяного производства являются: рациональное использование потенциальных возможностей крупяного зерна; расширение ассортимента крупяных изделий, улучшение их качества и пищевой ценности; улучшение качества крупы традиционного ассортимента, повышение ее выхода; изучение свойств вторичных сырьевых ресурсов крупяного производства и способов их рационального применения и т. д.
Цель и задачи исследования
Целью настоящей работы является разработка комплексной технологии переработки гречихи с утилизацией лузги.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Обосновать и разработать способы выработки гречневых хлопьев, с возможностью их реализации на существующих гречезаводах;
Оценить влияние технологических этапов и режимов рекомендуемых способов на качество гречневых хлопьев;
Определить характер предлагаемых технологических решений на возможные биохимические изменения гречихи при ее подготовке к плющению, установить рациональные режимы технологического процесса;
Разработать способ производства муки из нешелушеных семян гречихи;
Изучить влияние способов гидротермической обработки гречихи на процесс выработки и качество муки гречневой;
Научная новизна
Обоснована и разработана комплексная технология переработки гречихи, защищенная рядом патентов и предусматривающая выработку традиционных продуктов - крупы, а также продуктов быстрого приготовления, муки и утилизацию лузги.
Выявлены основные закономерности, определены параметры гидротермической обработки гречихи в зависимости от направлений ее дальнейшего использования.
Научно обоснованы и разработаны технологические схемы и параметры выработки продуктов быстрого приготовления, как из семян гречихи, так и из крупы, в том числе с применением интенсивных методов энергоподвода (ИК-обработка, пропаривание), обеспечивающие повышение выхода, прочности, снижение длительности приготовления гречневых хлопьев.
С учетом анализа строения ядра и изменения структурно-механических свойств при гидротермической обработке гречихи, обоснована и разработана новая технология производства гречневой муки, позволяющая вырабатывать муку из целых семян гречихи без предварительного фракционирования и шелушения. На основании изучения влияния увлажнения и пропаривания гречихи перед помолом на общий выход и качество муки, обоснованы рекомендации по выбору основных режимов гидротермической обработки.
На основании теории послойного движения сыпучих материалов при сепарировании на ситах, разработан технологический прием стабилизации толщины слоя гречихи на сите при фракционировании за счет циркулирующего потока с целью повышения эффективности процесса калибрования.
В целях утилизации гречневой лузги, с учетом требований к размерным характеристикам органического наполнителя и его физико-химических свойств разработана технологическая последовательность подготовки плодовой оболочки гречихи к вводу в композиционные упаковочные материалы.
Практическая значимость
На основании проведенных исследований разработаны технологические схемы, рекомендованы параметры операций, позволяющие получать гречневые хлопья, как из целых семян гречихи, так и из крупы ядрицы.
Разработанная технология защищена Патентом РФ № 000 «Способ получения зерновых хлопьев».
Сформулированы основные рекомендации по ведению технологического процесса выработки гречневой муки. Показана возможность применения муки гречневой, полученной по разработанной технологии, в рецептуре хлеба из пшеничной муки высшего сорта.
Разработан способ фракционирования гречихи, повышающий эффективность высеивания мелких фракций гречихи, что позволяет повысить качество крупы в результате существенного снижения содержания в ней нешелушеных семян гречихи. Данный способ защищен Патентом РФ № 000 «Способ получения гречневой крупы».
Показана возможность применения лузги гречневой в качестве наполнителя в композиционных упаковочных материалах. Разработаны исходные требования к отходам АПК как сырью для производства композиционных упаковочных материалов.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались на VIII-ой Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (Казань, 2007 г.); V-ой юбилейной школе-конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации» (Москва, 2007 г.); VI-ой Международной научной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (Республика Беларусь, Могилев , 2008 г.).
Результаты работы демонстрировались в VIII Московском международном салоне инноваций и инвестиций (2008 г.) и на II Международной выставке и конгрессе «Перспективные технологии XXI века» (Москва, ВВЦ, 2008 г.)
Публикации
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложений. Список литературы включает 120 источников отечественных и зарубежных авторов. Работа изложена на 202 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка, 32 таблицы.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В обзоре литературы приведена общая характеристика гречихи, ее ботаническая классификация и морфологические особенности, представлен химический состав гречихи. Проведен анализ существующей технологии переработки и ассортимента продуктов, вырабатываемых из гречихи. Рассмотрены принципиальные методы гидротермической обработки (ГТО) зерна.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Материалы и методы исследования
Исследования проводились в лабораториях кафедр «Технология переработки зерна», «Биохимия и зерноведение», «Технология хлебопекарного и макаронного производства», «Технологическое оборудование предприятий хлебопродуктов» Московского государственного университета пищевых производств, на кафедре «Технология упаковки и переработки ВМС» Московского государственного университета биотехнологии, а также в лабораториях услуги».
При проведении исследований использовались образцы сортовой и рядовой гречихи четырех партий, показатели качества которых приведены в таблице 1.
Технический и химический анализ гречихи, выработанных хлопьев, муки, хлеба проводили по методам, предусмотренным действующими на момент проведения исследования ГОСТами.
Таблица 1
Показатели качества образцов гречихи
Наименование показателя
Показатели
Цвет, запах, вкус
Соответствующие здоровой, доброкачественной гречихе
Влажность, %
Зараженность вредителями
Не обнаружена
Пленчатость, %
Количество водо - и солерастворимых фракций белка определяли по методу, основанному на взаимодействии белка с красителем пирогаллоловым красным; количество декстринов – по методике, разработанной и; крошимость гречневых хлопьев - по методике проф. ; средний размер хлопьев определяли с помощью гранулометрического измерительного устройства ГИУ-2 и программного продукта для ЭВМ «Flour (v3._)»; удельный объем и пористость хлебобулочных изделий определяли по общепринятым методикам.
2.2. Результаты и их обсуждение
Процесс переработки гречихи в крупу изучался рядом исследователей. Проведены исследования химического состава гречихи, рекомендованы оптимальные режимы ее гидротермической обработки, обоснованы рациональные режимы шелушения гречихи и структура рабочих органов вальцедековых станков.
В последнее время существенно расширился ассортимент продуктов из гречихи, что определяет необходимость разработки комплексной технологии ее переработки, т. к. производство таких продуктов как хлопья и мука осуществляется на предприятиях малой мощности, сырьем для которых служат ядрица и продел, полученные на гречезаводах.
Была разработана технология комплексной переработки гречихи, которая схематично представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема комплексной технологии переработки гречихи
Представленная на рис. 1 схема комплексной технологии предполагает производство из гречихи традиционных продуктов – крупы, а также продуктов быстрого приготовления и муки. Приведенная схема позволяет применять специфические режимы и способы ГТО гречихи, целенаправленно меняя свойства сырья для более полного использования ресурсов зерна, повышая выход и качество конечных продуктов .
2.2.1. Повышение эффективности калибрования отдельных фракций гречихи
Одной из особенностей технологии производства гречневой крупы является раздельная переработка гречихи по фракциям. Тщательное сортирование гречихи на фракции вызывается необходимостью достижения наибольшего коэффициента шелушения при минимальном дроблении ядра и более полного отделения ядра от нешелушенного зерна. Для полного выделения более мелких семян гречихи на ситах должна быть обеспечена оптимальная высота слоя продукта. Известно, что при прочих равных условиях именно от высоты слоя продукта на сите зависит эффективность высеивания проходовой фракции.
Поэтому было предложено первую часть фракции гречихи, полученной после калибрования, направлять на шелушение, а вторую возвращать для повторного сортирования на ту же просеивающую машину. Проходя повторно через машину, вторая часть фракции дополнительно освобождается от мелких зерен. Изменяя соотношение потоков, направляемых на шелушение и повторное просеивание, устанавливается оптимальная нагрузка на просевающие машины.
В лабораторных условиях было установлено, что количество двух крупных фракций при фракционировании по существующей схеме составило
89,1 % и 85,9 % - при фракционировании гречихи по предлагаемой схеме (табл. 2).
Разработанный способ позволяет более эффективно высеять мелкие фракции гречихи. Количество дополнительно выделенных мелких семян составило 3,2 % по сравнению с традиционной схемой, а общий коэффициент недосева для фракций Ø 4,4 / Ø 4,2 и менее снижается на 18,6 %.
Таблица 2
Результаты фракционирования гречихи по существующей и разработанной схемам
Существующая схема фракционирования
Предлагаемая схема фракционирования
Коэффициент недосева, %
Коэффициент недосева, %
Не определялся
Не определялся
Не определялся
Не определялся
Не определялся
Не определялся
2.2.2. Разработка технологии выработки хлопьев из гречихи
2.2.2.1. Выработка гречневых хлопьев из необработанного семени гречихи
В последнее время существенно расширился ассортимент крупяных продуктов, в том числе и из гречихи. Выработка продуктов быстрого приготовления из гречихи (хлопьев), как правило, ведется из крупы, а технология в значительной степени повторяет технологию овсяных хлопьев. Но структурно-механические свойства овсяного и гречневого ядра существенно различаются, что требует интенсификации гидротермической обработки ядра гречихи перед плющением. Такая обработка может предусматривать различные режимы и сочетание способов ГТО.
В предварительных экспериментах была определена рациональная последовательность выработки гречневых хлопьев: выделение фракции гречихи, очищенной от сорной и зерновой примесей => увлажнение и отволаживание => пропаривание, сушка, охлаждение => шелушение гречихи, плющение, сушка хлопьев. Установлено, что предварительное увлажнение следует проводить до 25 %, а отволаживание вести в течение 6 часов.
Выявлено, что режимы пропаривания оказывают значительное влияние на гранулометрический состав хлопьев. Снижение давления пара (до 0,1 МПа) и уменьшение длительности пропаривания (до 3 мин) приводит к существенному увеличению доли крупной фракции хлопьев в общей массе по сравнению с традиционными режимами крупяного производства (давление пара - 0,25МПа, длительность пропаривания – 5 мин). Однако при уменьшении давления пара и длительности пропаривание возрастает крошимость хлопьев.
Выбор режимов увлажнения и отволаживания гречихи при ее подготовке к плющению проведен с помощью полного факторного эксперимента
ПФЭ – 22. Степень предварительного увлажнение (Х1) варьировали в диапазоне 23 и 27 %, а длительность отволаживания – в пределах 5 и 8 часов.
Оптимизацию процесса вели по выходу крупной фракции гречневых хлопьев – схода с сита Ø 4,0 (Y1) и крошимости (Y2). На основании полученных данных были рассчитаны следующие уравнения регрессии :
Y1 = 61,6+ 7,6*X1 +0,55*X2 + 0,05*X1*X2 (1)
Y2 = 10,7 – 2,6*X1 +0,73*X2 + 0,78*X1*X2 (2)
Коэффициенты Х2 и межфакторного взаимодействия в уравнениях незначимы. Очевидно, это связано с тем, что значение длительности отволаживания в центральной точке эксперимента соответствует его оптимуму.
Увеличение степени увлажнения положительно сказывается на качестве гречневых хлопьев, а именно количество крупной фракции хлопьев увеличивается, стойкость к механическим воздействием возрастает. Однако увлажнение гречихи свыше 26 % приводит к образованию конгломератов в результате слипания нескольких ядер при плющении.
Установлено, что темперирование в течение двух часов перед этапом шелушения положительно сказывается на стойкости хлопьев к разрушению, которую опосредованно определяли по показателю крошимости (табл. 3). Содержание крупной фракции гречневых хлопьев после разрушения по сравнению с контрольным образцом увеличивается на 10,4%, а количество дополнительно образовавшейся крошки и мучки (крошимость) уменьшилось на 6,3%.
Таблица 3
Влияние различных вариантов кондиционирования гречихи на выход и
крошимость хлопьев
Выход хлопьев, %
Вариант подготовки
Без темперирования
(контроль)
Темперирование
Темперирование + 2ое пропаривание
*ПП - продукты, полученные после плющения;
**ПР - продукты, полученные после определения крошимости хлопьев.
2.2.2.2. Выработка гречневых хлопьев с применением инфракрасной обработки
Метод ИК-облучения является хорошо известным и достаточно изученным физическим методом обработки пищевых продуктов. Однако ИК-обработка, как правило, используется на заключительном этапе выработки зерновых хлопьев.
При выполнении исследований была разработана следующая гипотеза: предшествующее обработке ИК-излучением увлажнение и отволаживание гречихи приводит к насыщению ядра влагой и способствует ее равномерному распределению в зерновке. При проникновении влаги внутрь ядра в эндосперме образуются микротрещины. Последующая ИК-обработка способствует испарению высокоподвижной влаги гречихи и еще большему разрушению эндосперма, образованию его пористой структуры. Это приводит к более глубокому проникновению влаги и пара в ядро при пропаривании, способствуя значительной пластификации гречихи перед плющением.
Проверка гипотезы показала, что включение ИК-обработки в технологическую схему выработки гречневых хлопьев приводило к существенному подсушиванию гречихи, поэтому предусмотрели этап повторного увлажнения и отволаживания.
Установлено, что применение ИК-обработки при производстве гречневых хлопьев способствует их упрочнению, крупная фракция хлопьев менее подвержена разрушению. По сравнению с вариантом, не предусматривающим ИК-обработки, количество крупной фракции после определения крошимости увеличилось на 20 %.
При изучении влияния длительности ИК-обработки на выход и крошимость хлопьев (рис. 2) было выявлено, что увеличение длительности ИК-обработки свыше 30 с практически не влияет на общий выход хлопьев, однако существенно сказывается на крошимости, делая хлопья более хрупкими.
Рисунок 2. Влияние длительности ИК-обработки на выход и крошимость гречневых хлопьев
Наиболее стойкие к механическим воздействиям гречневые хлопья могут быть выработаны при проведении обработки в течение 25-35 с при плотности лучистого потока 25,7 кВт/ м2.
Экспериментально установлено, что при уменьшении интенсивности ИК-излучения необходимо проводить более длительную обработку, добиваясь большего снижения влажности полуфабриката. Очевидно, это связано с тем, что при плотности лучистого потока 25,7 кВт/ м2 испарение высокоподвижной влаги гречихи происходит интенсивнее, что приводит к более значительному разрыхлению эндосперма.
2.2.2.3. Выработка гречневых хлопьев из ядрицы
Изучена возможность выработки хлопьев из гречневой крупы, ядрицы. Исходным сырьем служила гречиха, прошедшая ГТО при традиционных режимах крупяного производства. В первом случае шелушение гречихи проводили на заключительном этапе подготовки, то есть перед плющением, во втором случае – сразу после охлаждения гречихи, то есть к плющению подготавливали непосредственно ядрицу.
Пропаривание гречихи при давлении пара 0,25 МПа в течение 5 мин. приводит к значительному упрочнению ядра и снижению прочности хлопьев. Установлено, что увеличение длительности повторного отволаживания (ТПОТВ) снижает крошимость гречневых хлопьев (табл. 4).
Таблица 4
Влияние длительности повторного отволаживания на выход и стойкость хлопьев
Выход хлопьев, %
Хлопья, полученные при ГТО семени гречихи
Хлопья, полученные при ГТО ядрицы
ТПОТВ. = 6ч
ТПОТВ. = 12ч
ТПОТВ. = 18ч
ТПОТВ. = 6ч
ТПОТВ. = 12ч
ТПОТВ. = 18ч
Шелушить гречиху рекомендуется непосредственно перед плющением, количество крупной фракции гречневых хлопьев в этом случае в полтора раза больше, чем при шелушении гречихи по завершении ГТО, предусмотренной традиционной схемой крупяного производства.
2.2.2.4. Определение качественных характеристик выработанных хлопьев
На основании общего выхода хлопьев, их гранулометрического состава и крошимости были определены 6 технологических схем выработки гречневых хлопьев, которые позволяли получать хлопья, характеризующиеся лучшими показателями. Для гречневых хлопьев, выработанных по этим технологическим схемам, определялись характеристики, приведенные в таблице 5, которые также определялись для целого семени гречихи и ядрицы, являвшихся контролем.
Таблица 5
Качественные характеристики выработанных гречневых хлопьев
Показатель
Целое семя гречихи
Гречневые хлопья, выработанные по технологической схеме
Из семян гречихи
Из семян гречихи с темперированием
Из семян гречихи с темперированием и пропариванием
Из семени гречихи с ИК-обработкой
Из гречихи, подвергнутой ГТО
Из ядрицы
Общий выход, %
Крошимость, %
Средний размер, мм
Длительность варки, мин
Коэффициент привара, у. е.
Влажность, %
Общего белка;
Крахмала;
Декстринов.
*в скобках - общий выход гречневых хлопьев в пересчете на целое семя гречихи;
**по литературным данным
Общий выход гречневых хлопьев для всех вариантов технологических схем составляет не менее 95 % по отношению к крупе, пошедшей на плющение, или не менее 71 % по отношению к гречихе. Исключением является вариант выработки хлопьев из ядрицы.
Учитывая показатели комплекса характеристик, приведенных в таблице 5, лучшим вариантом следует признать схему выработки гречневых хлопьев, предусматривающую ИК-обработку. Данные хлопья отличаются одним из минимальных показателей крошимости и максимальным средним размером хлопьев. Уменьшение количества водо - и солерастворимой фракций белка у этого образца не столь ощутимо как в остальных случаях и составляет 6,3%. В результате комплексного воздействия увлажнения, ИК-обработки и пропаривания количество декстринов увеличивается до 2,6 %.
С точки зрения потребительских достоинств хлопья, выработанные с применением ИК-обработки, характеризуются минимальной длительностью варки – 2 мин и коэффициентом привара, равным 6,5-7,5 условным единицам.
Рисунок 3. Технологи-ческая схема выработки гречневых хлопьев с применением ИК-обработки
2.2.3. Разработка технологии производства гречневой муки
Производство гречневой муки, как правило, ведется из крупы и связано со значительными затратами, т. к. предполагает процессы калибрования и пофракционного шелушения гречихи. Одной из задач была разработка технологической схемы исключающей эти процессы.
С учетом строения гречихи, а также на основании изучения содержания ядра гречихи в промежуточных продуктах размола, их аэродинамических свойств была разработана технологическая схема размола гречихи в муку с использованием аспираторов, представленная на рисунке 4. Технологическая схема позволяет получать выход гречневой муки в количестве не менее 70%.
Технологический процесс производства гречневой муки включает очистку зерна от примесей, измельчение, сортирование продуктов измельчения, контроль муки.
Рисунок 4. Технологическая схема производства гречневой муки
С целью повышения выхода гречневой муки и более полного использования потенциала гречихи изучали влияние способов и режимов ГТО, об эффективности которых судили на основании общего выхода гречневой муки, а также по остаточному содержанию крахмала в лузге после проведения помола. Результаты приведены в таблице 6.
Таблица 6
Влияние способов и режимов ГТО на выход гречневой муки
Режимы ГТО
Общий выход гречневой муки, %
Увлажнение на 3%; длительность отволаживания – 15 мин.
Пропаривание при давлении пара (р) 0,05МПа; в течение (t) - 2 мин.
Пропаривание при
р = 0,05МПа; t = 5 мин.
Пропаривание при
р = 0,25МПа; t = 2 мин.
Пропаривание при
р = 0,25МПа; t = 5 мин.
Установлено, что пропаривание гречихи в зависимости от принятых параметров ГТО позволяет добиться более полного выхода ядра и увеличить выход муки на 0,5-1,5 %. Перед помолом целесообразно проводить пропаривание гречихи при давлении пара 0,05 МПа в течение 5 минут. Дальнейшее увеличение давления пара не приводит к существенному росту выхода гречневой муки.
Целесообразность проведения пропаривания гречихи перед помолом экспериментально подтверждена при оценке влияния различных дозировок гречневой муки на качество хлеба из пшеничной муки высшего сорта. Оценку качества хлеба осуществляли балловым методом. Результаты определения качества хлеба представлены на рисунке 5.
Качество хлеба с использованием муки, полученной из пропаренной гречихи, увеличивалось на 2 – 15 % по сравнению с хлебом с использованием муки из необработанного семени и на 8 – 38 % относительно хлеба без применения гречневой муки.
Рисунок 5. Влияние количества добавленной гречневой муки на качество хлеба из пшеничной муки высшего сорта
Хлеб с применением гречневой муки из семени, прошедшего ГТО, имел более привлекательный внешний вид, за счет более насыщенного цвета корки, больший удельный объем, более развитую структуру пористости, наиболее выраженный приятный гречишный аромат.
2.2.4. Утилизация лузги
Создание безотходного производства с наиболее полным использованием сырья, включая отходы, по-прежнему остается актуальным. Вторичные сырьевые ресурсы и отходы зерноперерабатывающей промышленности ежегодно составляют около 5 млн. т. Одним из направлений комплексного использования вторичных сырьевых ресурсов агропромышленного комплекс а и внедрения экологически безвредных способов их утилизации может явиться применение вторичных сырьевых ресурсов в упаковочном производстве.
Свойства упаковочных композиционных материалов зависят от размера частиц органического наполнителя, который не должен быть больше 450~500 мкм, но не менее 100 мкм. Качество изделия также зависит от влажности сырья. Влажность сырья не должна быть более 10 %.
Измельчение лузги производили в машинах ударно-истирающего действия. В процессе исследования были испытаны различные типы машин (вальцовые станки с нарезной и микрошероховатой поверхностью), ножевая дробилка Брабендера, мельницы ЕМЛ, МШЗ, Пертена.
Установлено, что однократное измельчение в машинах с окружной скоростью рабочего органа не менее 80 м/с и диаметром отверстий ситовой обечайки 450 мкм позволяет получить 95 % продукта с размером частиц менее 450 мкм.
Процесс подготовки отходов представлен на рисунке 6 и включает:
1. Удаление дробленого ядра, мучки, которые являются кормовым продуктом и используются в комбикормовом производстве.
2. Сушку лузги до 10 %, что возможно при ее сушке в ожиженном состоянии (лабораторная сушилка при Т = 110 ºС в течение 3 минут).
3. Измельчение лузги с контролем крупности помола в просеивающей машине.
Рисунок 6. Принципиаль-ная схема процесса подготовки лузги для ввода в композитные упаковочные материалы
Полученная после измельчения гречневая лузга представляет собой наполнитель, в качестве полимера при выработке композитных упаковочных материалов использовались полиэтилен или полипропилен.
Линия выработки включала получение гранул методом термопластической экструзии, после чего изготовляли пленку, которую в последующем исследовали на разрушающее напряжение.
Было выявлено, что чем больше содержалось отходов в полиэтиленовой матрице, тем ниже было для нее разрушающее напряжение. Аналогичные результаты получены и для полипропиленовой матрицы. Однако если учитывать, что для создания качественного вторичного полимерного сырья и изделий на его основе величина прочности, характеризующаяся разрушающим напряжением при одноосном растяжении, должна быть не менее 4 МПа, то для композиции, приготовленной с отходами пропилена, дозировка введения гречневой лузги может составлять 20 %.
1. Разработана комплексная технология переработки гречихи, предусматривающая выработку как традиционных продуктов – крупы, так и продуктов быстрого приготовления, муки, а также утилизацию лузги.
2. В результате комплексных исследований технологии переработки гречихи в продукты быстрого приготовления (гречневые хлопья) и хлебопекарную муку, предложены новые технологические решения выработки указанных продуктов с повышенным выходом.
3. При выработке гречневых хлопьев рекомендована следующая последовательность и режимы технологических операций: фракцию гречихи, очищенную от примесей, доводить до влажности 26-27 % и отволаживать 6-7 часов, подвергать воздействию ИК-излучения в течение 30-35 при плотности лучистого потока 25-26 кВт/м2. После этого дополнительно доувлажнять до 26-27 % и отволаживать 6-6,5 часов, затем проводить пропаривание в течение 5 минут при давлении пара 0,1-0,15 МПа. Пропаренную гречиху подсушивать до влажности 26 %, охлаждать, шелушить. На заключительном этапе из полученных после плющения гречневых хлопьев удалять крошку и мучку, хлопья доводить до влажности 12-14 %.
4. Теоретически обоснована возможность применения при производстве гречневых хлопьев одновременно двух способов энергоподвода – ИК-излучения и пропаривания. Экспериментальными исследованиями подтверждена эффективность последовательной обработки гречихи ИК-излучением, приводящей к некоторому разрыхлению структуры ядра, с последующим пропариванием, способствующим его пластификации. Использование данной технологии приводит к снижению крошимости хлопьев, длительность варки составляет не более двух минут, коэффициент привара достигает значения 7,5 у. е. Общий выход хлопьев составляет около 97 %, по отношению к крупе, пошедшей на плющение, или 71,6 % по отношению к гречихе. Снижение количества альбуминов и глобулинов в таких хлопьях минимально и составляет 6,3 %, количество декстринов возрастает до 2,6 %.
5. Экспериментально обоснованы режимы подготовки гречихи, прошедшей ГТО при традиционных режимах крупяного производства, к плющению при выработке из нее хлопьев. Рекомендуется гречиху для производства хлопьев отбирать перед этапом шелушения. Подготовку к плющению вести в соответствии со схемой выработки хлопьев из семян гречихи, а этап повторного отволаживания предусмотреть в течение не менее 18 ч.
6. Разработанная технологическая схема производства муки из гречихи не предусматривает этапов фракционирования и шелушения и позволяет получать общий выход муки не менее 70 %.
7. Научно обоснованы и экспериментально подтверждены режимы ГТО гречихи при производстве муки. Рекомендуется проведение предварительного пропаривания при давлении пара 0,05 МПа в течение 5 минут, которое способствует увеличению выхода муки на 1,1 %. При этом увеличивается содержание крупной фракции гречневой муки, происходящее в результате упрочнение ядра гречихи при пропаривании.
8. Показана возможность использования гречневой муки, выработанной по разработанной технологической схеме, в рецептуре хлеба из пшеничной муки высшего сорта. Отмечено положительное влияние муки гречневой на качество хлеба. Качественные показатели хлеба, полученного с использованием муки из гречихи, подвергнутой ГТО, лучше чем у хлеба с использованием муки из необработанной гречихи и хлеба без добавления муки гречневой. Рекомендуемый процент подсортировки гречневой муки составляет 15 – 20 %.
9. Разработан способ фракционирования гречихи, который предполагает стабилизацию нагрузки и толщины слоя гречихи в просеивающих машинах, за счет деления сходов с сит мелких фракций гречихи на две части, из которых одну направляют на шелушение, а вторую – на повторное просеивание на тех же ситах. Применение данного способа при фракционировании позволяет дополнительно выделить более 3 % мелких семян гречихи по сравнению с традиционной схемой фракционирования.
10. В целях утилизации гречневой лузги разработана технологическая последовательность подготовки к вводу ее в композиционные упаковочные материалы, включающая этапы удаления из плодовых оболочек гречихи кормовых отходов, сушку и измельчение лузги. Показана возможность применения лузги гречневой в композиционных упаковочных материалах. Для композиции, приготовленной с отходами пропилена, дозировка введения гречневой лузги может составлять 20 %.
1. Чевокин, производства гречневой муки [Текст] / , // Сборник докладов IV-ой Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006. – Части II – С. 64-67.
2. Изосимов, режимов гидротермической обработки на качество гречневых хлопьев [Текст] / , // Материалы третьей международной конференции «Качество зерна, муки, хлебобулочных и макаронных изделий» - М.: Пищепромиздат, 2006. – С. 111-112.
3. Чевокин, А. Технология получения гречневых хлопьев [Текст] / А. Чевокин, В. Изосимов, Е. Мельников // Хлебопродукты– №6. –
С. 48-49.
4. Чевокин, гречневых хлопьев с использованием интенсивного энергоподвода [Текст] / // Сборник докладов V-ой юбилейной школе-конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации» - М.: МГУПП, 2007. – С. 330-333.
5. Мельников, получения зерновых хлопьев [Текст] / , // Патент РФ № 000. – 20.05.2008. – Бюл. №14.
6. Колпакова пищевой промышленности – перспектиное сырье для биоразлагаемых упаковочных композиций [Текст] / , и др. // Пищевая промышленность– №6. – С. 16-19.
7. Чевокин, А. Влияние подготовки гречихи к плющению на качество хлопьев [Текст] / А. Чевокин // Хлебопродукты– №7. – С. 54-55.
8. Мельников, получения гречневой крупы [Текст] / , // Патент РФ № 000. – 10.09.2008. – Бюл. №25.
9. Ананьев, № 000 Биологически разрушаемая термопластическая композиция [Текст] / , Панкратов Г. Н, - № заявлено 28.02.2008.
Complex buckwheat processing technology with hull recycling.
A. A. Chevokin
Results of complex buckwheat processing technology development are presented in the paper, assuming production of fast preparation products and buckwheat flour; improvement of traditional groats quality; hull recycling.
Basic regularities are revealed; depending on directions of buckwheat further use parameters of its hydrothermal treatment are defined.
Main recommendations on technological process conducting of aforementioned products manufacture are formulated.
Крупорушка для гречки предназначена для подготовки крупы к продаже конечному потребителю. Востребованность продукта из-за его уникальных свойств делает рентабельным производство по переработке гречки. Это справедливо как для основного вида хозяйственной деятельности, так и сопутствующего.
Нашей компанией разработана модульная производственная линия очистки и сортировки гречки. Первые опытные образцы уже введены в эксплуатацию. Практические результаты работы подтвердили конкурентоспособность нашей разработки.
Линия имеет несколько исполнений в зависимости от требуемой производительности, но при этом состав оборудования остается неизменным. В состав входит 5 функциональных узлов, связанных непосредственно с переработкой гречки, и дополнительный модуль котельной установки для обеспечения паром процесса гидротермии.
Калибровочный узел фракционирования зерна с предварительной очисткой , состоит из трех самостоятельных модулей:
Узел гидротермии
Все составные элементы объединены в одну конструкцию. Нория подает сырье в дозирующий бункер, расположенный вверху конструкции. Ниже расположена емкость для гидротермии, к ней же подводится пар от котельной установки. Под емкостью для гидротермии установлена сушка и приемный бункер.
Узел обрушивания гречихи
Узел обрушивания разработан для получения максимального выхода готового продукта. В базовой комплектации обрушивание зерна происходит в двух вальцедековых станках. Возможна поставка центробежного шелушителя, который работает в более щадящем режиме, и поэтому выход из него травмированного ядра минимален.
В узел обрушивания входит система возврата необрушенного зерна.
Узел сушки включает в себя:
Узел фасовки и упаковки объединяет в себе:
На выходе получается упакованный и полностью готовый к реализации продукт. Все бункеры, встроенные в технологическую линию, оснащены парными датчиками верхнего и нижнего уровней. В состав линии по переработке гречихи входит котельная установка, которая частично или полностью может питаться шелухой, полученной при переработке гречихи.
Котельная установка подбирается по производительности и комплектуется исходя из выполняемых функций и характера эксплуатации. В нее входят:
На линии по переработке гречихи реализована традиционная технология производителей коричневой гречневой крупы, получаемой за счет гидротермической обработки ядрицы.
Технология переработки гречихи в крупу включает в себя несколько обязательных стадий. Условно можно выделить четыре основных этапа:
В зависимости от комплектации линии возможно изменение порядка некоторых операций.
Кондиционное зерно, соответствующее утвержденным стандартам, поступает в крупоцех. Рекомендуется устанавливать приемный бункер объемом из расчета не менее 28 часов работы линии переработки, чтобы обеспечить круглосуточную производительность.
Из приемного бункера при помощи нории крупа подается в накопительный бункер с дозатором. Оттуда сырье поступает на систему сит для сепарирования. Мелкий сор и песок отсеиваются. Одновременно с этим в аспирационной части установки идет отделение легких примесей и осаждение их в циклоне. Затем очищенная крупа подается в камнеотделительный станок. После камнеотделительного станка крупа считается очищенной и поступает на гидротермическую обработку.
При сепарировании крупа может сортироваться по фракциям. В базовой комплектации предусмотрено деление на крупную, среднюю и мелкую крупу. Под них устанавливается три накопительных бункера. Если предусмотрена сепарация на шесть фракций, то устанавливаются дополнительные сита и приемные бункеры.
Для улучшения процесса обрушения и повышения пищевых качеств, крупа проходит гидротермическую обработку. В технологическую линию встроен пропариватель периодического действия. Предварительно резервуар прогревается, а потом заполняется партией крупы. Через пропариватель с крупой при открытом загрузочном клапане пропускается пар в течение 5 - 10 минут. Затем клапан закрывается и содержимое пропаривателя выдерживается под давлением 4.0 - 5.0 кГс/см еще 5 - 10 минут. Точное время пропаривания определяется для каждого сорта гречихи индивидуально эмпирическим путем. Параметры пара подбираются так, чтобы влажность крупы на выходе не превышала 18%.
С целью снижения тепловых потерь, корпус пропаривателя и паропровод дополнительно утепляются. Признаком качественного пропаривания является темно-коричневый цвет крупы.
В базовой комплектации шелушение гречихи выполняется на шелушильно-сортировочном станке СШС-400. Возможна поставка оборудования для проведения центробежного шелушения. Скорость вращения барабана подбирается так, чтобы зерно билось об неподвижную преграду со скоростью 55 - 58 м/с. В этом случае наблюдается максимальный выход шелушенного зерна.
Центробежный способ шелушения считается наиболее перспективным по нескольким причинам. Во-первых, при таком способе шелушения отсутствует истирающая составляющая воздействия. Это положительно сказывается на целостности ядрицы. Центробежное шелушение минимально травмирует зерно, поэтому выход колотой крупы и мучки незначителен. Во-вторых, при центробежном шелушении размер зерен не играет принципиальной роли. Главным фактором остается скорость соударений. Поэтому сепарацию зерна можно проводить после шелушения.
После шелушения крупа попадает на сортировочные сита. Здесь она разделяется на мучку, ядрицу и необрушенное зерно. В аспирационном канале провеиванием отделяется лузга. Нешелушенные зерна возвращаются на повторное шелушение.
Отсортированная крупа проходит окончательную сушку. В базовой комплектации для этого используется электрическая барабанная сушилка СЭБ-1. Возможна установка паровых теплообменных сушилок.
Очищенное и отсортированное зерно поступает в накопительный бункер. Фасовочный узел включает в себя весовой и упаковочный модули. Для удобства обслуживания на фасовке установлено приспособление для удержания и позиционирования мешка. После загрузки мешок зашивается на узле сшивки. Удаление упакованного мешка осуществляется при помощи отводящего привода. Дальше готовая продукция отправляется на склад или сразу отгружается для доставки к потребителям.
Разработанная технологическая линия по переработке гречихи в крупу может поставляться в трех исполнениях по автоматизации и шести вариантах по производительности. Наиболее рентабельна полностью автоматизированная линия, для обслуживания которой достаточно одного человека. При частичной автоматизации обслуживающая смена состоит из 5 человек. В базовой комплектации линия работает в ручном режиме и обслуживается 7 операторами.
Во всех комплектациях аспирационная система сделана централизованной. Это позволило собирать лузгу на всех этапах производства и формировать из нее топливные брикеты. Они используются для работы котельной установки и могут реализовываться отдельно, как побочный продукт производства.
По производительности есть линии, предназначенные для небольших частных производств или подсобных хозяйств, и рассчитаны на переработку до 5 тонн сырья за смену. Наибольшая производительность линии в максимальной комплектации составляет 50-60 тонн за смену и подходит для промышленного крупоцеха.
За дополнительной информацией по поставке и монтажу технологических линий переработки гречихи в крупу обращайтесь к менеджерам компании.
