Производственная практика (ТОО Казахстанский научноисследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности )
Содержание
Стр.
Введение 1
Глава 1 Общие сведения о предприятии ТОО Казахстанский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности 3
1.1 История становления НИИ 3
1.2 Инфраструктура предприятия 3
1.3 Ученные внесшие неоценимый вклад в научные разработки и направления научных исследований института 4
1.4 Услуги, предоставляемые институтом и проекты, готовые к внедрению 5
1.5 Коммерциализация предприятия 6
1.6 Лаборатория технологии зернопродуктов и комбикормов 6
Глава 2 Характеристика зерна как сырья для мукомольных предприятий 8
2.1 Строение зерна 8
2.2 Физические свойства зерна 11
2.3 Химический состав и пищевая ценность зерна 13
2.4 Структурно-механические свойства зерна 14
2.5 Свойства зерна как объекта измельчения и масса 1000 зерен 14
2.6 Мукомольные свойства зерна 15
2.7 Технологические свойства макаронной муки 18
2.8 Выявление и устранение недостатков и нарушений в мукомольном технологическом процессе 18
Глава 3 Каталог современных районированных и перспективных сортов яровой твердой пшеницы 20
1 сорт - Пшеница Даминская 90 21
2 сорт - Даминская янтарная пшеница 22
3 сорт - Корона 23
4 сорт - Лавина 24
5 сорт - Даминская юбилейная 25
Глава 4 Статистические данные зерна и зернового производства Казахстана 27
Глава 5 Охрана труда и пожарная безопасность предприятия 29
Заключение 32
Список литературы: 35
Введение
Профессиональная практика является органической частью учебного процесса по образовательной программе подготовки дипломированного специалиста в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта. Производственная практика имеет важное значение в процессе формирования комплекса знаний, умений и навыков у студента, и дальнейшем использовании их в будущей самостоятельной работе.
Целью практики является знакомство с основами будущей профессиональной деятельности на производстве и получение практических навыков, которое даёт первичные знания, азы практического воплощения ранее освоенного на учёбе теоретического материала. Опыт, полученный на практике послужит началом для последующего успешного использования их на профессиональном рабочем месте.
Производственная практика проходила на предприятии ТОО Казахстанский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности в период с 21 января 2019 г. по 11 марта 2019 г.
Предприятие КазНИИ ППП является ТОО, занимающийся научным обеспечением инновационного развития перерабатывающей и пищевой промышленности с целью повышения качества и конкурентоспособности продукции на внутреннем и внешнем рынках, а также ведущим научным учреждением Казахстана, решающий проблемы агропромышленного комплекса.
Целью производственной практики явилось закрепление полученных теоретических знаний и приобретение практических навыков по работе с технологическими и инженерными процессами.
Данный отчет повествует о результатах мною проделанной работы и полученных при этом сведениях, и навыках. Безусловно, он не передает абсолютно полной информации, полученной при прохождении производственной практики, но затрагивает основные вопросы, которые были изучены во время практического обучения по технологическим вопросам.
В ходе прохождения практики, были пройдены такие основные этапы как:
− Непосредственно ознакомление с самим предприятием и его организационно-производственной структурой;
− Инструктаж по технике безопасности;
− Ознакомление с инструктивным материалом, отделами предприятия, далее получение индивидуального задания;
− Работа как младшего сотрудника по технологическим вопросам и научно-исследовательским работам;
− Сбор материалов, предусмотренных заданием по практике;
В ходе подготовки данной работы рассмотрены и изучены исторические данные разных форм, теоретические разработки, статистические источники, официальные документы, законодательные акты (ГОСТы, стандарты, нормативные документы).
В данной работе были использованы следующие внутренние материалы:
научные разработки и исследования института:
методы и формы контроля качества и учета;
система материально-технического снабжения:
статистические данные;
специальные печатные издания;
основные виды нормативных документов и разные формы отчетности;
интернет ресурс предприятия.
Структура отчета состоит из содержания, введения, IV основных глав, заключения, списка использованной литературы и приложении.
Информационную базу составляют, в основном внутренние документы предприятия, данные отчетности предприятия, законы Республики Казахстан, постановления Правительства, материалы, опубликованные в периодической и специальной литературе.
Основная организационная особенность НИИ, занимающиеся технологией зернопродуктов заключается в том, что специализированные лаборатории создают и внедряют новые и инновационные решении при выработке зерна и зернопродуктов, в соответствии с ежегодно изменяющимися условиями окружающей среды и климата, что вовлекает за собой урожайность, качество зернопродуктов и качество самого зерна. Причем срок выполнения каждого научно-исследовательских работ, как по количеству, так и по качеству исчисляется месяцами. План исследовании каждого НИИ тесно связан с планом спроса новых решении как на ранние проблемы, так и новые, так как уже выработанная, но не реализованная в те же года патенты представляет собой неэффективность, с точки зрения по времени. Так как условия окружающей среды меняются очень быстро.
Эти основные особенности лаборатории оказывают решающее влияние на все стороны хозяйственной деятельности агропромышленности. При наличии инновационных методов на решение различных проблем становится практически вероятным, возможность повышения качества жизни и здоровья людей.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить ряд задач:
Ознакомиться со структурой и деятельностью лаборатории.
Проанализировать и выявить решения требующих внимания.
Проконсультироваться с ведущими ученными по научно-исследовательской работе.
Глава 1 Общие сведения о предприятии ТОО Казахстанский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности
1.1 История становления НИИ
Миссия института - научное обеспечение инновационного развития перерабатывающей и пищевой промышленности с целью повышения качества и конкурентоспособности продукции на внутреннем и внешнем рынках.
Институт является ведущим научным учреждением Казахстана, решающим проблемы перерабатывающего и пищевого производств агропромышленного комплекса.
Институт имеет огромный опыт в проведении научных исследований и высокий квалификационный уровень сотрудников.
ТОО Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности (ТОО КазНИИ ППП) основан 1993 году в г. Алматы.
В период с 1993 по 2010 гг. именовался как КазНИИ пищевой промышленности.
В период с 1993 по 1996 гг. институт находился в системе Казахской Академии сельскохозяйственных наук;
C 1996 до декабря 2002 г. в системе Национального академического центра аграрных исследований (НАЦАИ) Министерства образования и науки Республики Казахстан.
С 2002-2007 гг. входил в состав Научно-производственного центра перерабатывающей и пищевой промышленности.
С 2007 г. РГП НПЦ ППП реорганизован путем слияния в Акционерное общество КазАгроИнновация (АО КАИ).
С 2010 г. на основании Приказа АО КАИ создано ТОО Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности.
С 2016 г. входит в состав НАО НАНОЦ.
1.2 Инфраструктура предприятия
В состав КазНИИ ППП входят Головной институт, расположенный в г. Алматы, Астанинский и Семейский филиалы.
Головной институт и его филиалы в своем составе имеют научные и проектные лаборатории, экспериментальные производства.
Для выполнения научно-исследовательских работ Головной институт имеет 5 научно-исследовательских лабораторий, имеющих соответствующую материально-техническую базу:
Лаборатория технологии переработки и хранения продуктов растениеводства
Лаборатория технологии переработки и хранения продуктов животноводства
Лаборатория технологии хлебопекарного производства
Лаборатория биотехнологии, качества и пищевой безопасности
Лаборатория технологии зернопродуктов и комбикормов
Имеется: хлебопекарный цех, исследовательские и экспериментально-лабораторные линии - линия по производству колбас, линия по переработке молока, линия по производству комбикормов и кормовых добавок.
Постановлением Правительства РК № 830 от 30 июля 2002 года О республиканской коллекции микроорганизмов на базе института действует официальный Депозитарий коллекции микроорганизмов для пищевой и перерабатывающей промышленности (АПК). В коллекции на хранении и изучении находится более 2000 единиц хранения культур микроорганизмов. Являясь официальным депозитарием в коллекцию принимаются культуры микроорганизмов от научных и производственных организаций. Коллекционные культуры используются для создания новых препаратов и заквасок в научных исследованиях института (препараты для животноводства, птицеводства и рыбоводства, закваски для пшеничного и ржаного хлеба и др.).
1.3 Ученные внесшие неоценимый вклад в научные разработки и направления научных исследований института
Ученные внесшие неоценимый вклад.
В научные разработки института неоценимый вклад внесли работавшие в нем ученые: академик НАН РК, доктор биологических наук, профессор Тулемисова К.А., академик НАН РК, доктор сельскохозяйственных наук Елемесов К.Е., доктор технических наук, профессор Витавская А.В., доктор технических наук, профессор Налеев О.Н, доктор технических наук, профессор Абдели Д.Ж. и др.
Категория направлении научных исследований:
1. Оценка эффективности использования новых технологий и оборудования в перерабатывающей и пищевой промышленности, выполнение работ по совершенствованию и разработке нового оборудования и технологий производства продуктов питания из животного и растительного сырья, в том числе для хлебопекарной, кондитерской, плодоовощной, мясомолочной, бродильной, пивобезалкогольной, винодельческой, комбикормовой и других отраслей.
2. Формирование оптимальных технологических режимов и конструкций оборудования для глубокой и комплексной переработки растительного и животного сырья с целью получения новых продуктов питания функционального назначения, в том числе национальных продуктов, а также пищевых и биологически активных добавок для обеспечения качества и безопасности сырья и продуктов питания
3. Формирование, сохранение и развитие генофонда микроорганизмов для пищевой промышленности
4. Обоснование совместно с институтами НАО Национальный аграрный научно-образовательный центр (НАО НАНОЦ) исходных требований и разработка технологий глубокой переработки растительного и животного сырья и производства новых продуктов питания и комбикормов
5. Нормативно-методическое обеспечение агропромышленного комплекса
6. Трансферт и адаптация современных способов и технологий производства пищевых продуктов
1.4 Услуги, предоставляемые институтом и проекты, готовые к внедрению
Перечень услуг, предоставляемые институтом на договорной основе:
Технологии по переработке сельскохозяйственного сырья, продуктов питания и комбикормов.
Рассылка культур микроорганизмов для предприятий пищевой и комбикормовой промышленности.
Депонирование культур микроорганизмов для перерабатывающей промышленности и биотехнологии.
Пищевые биологически активные и кормовые добавки.
Производство специализированных комбикормов для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб.
Технологическое и вспомогательное оборудование для предприятий по переработке сельскохозяйственных продуктов, в т. ч. для крестьянских и фермерских хозяйств.
Определение качества муки на фаринографе.
Внедрение технологии производства шубата.
Проекты государственных и отраслевых стандартов, технических регламентов, методических документов для стандартизации и сертификации пищевых продуктов и комбикормов.
Опытно-конструкторские работы и услуги.
Пропаганда и распространение научных достижений и знаний, оказание консультативной помощи предприятиям перерабатывающей и пищевой промышленности, фермерским и крестьянским хозяйствам.
Проекты, готовые к внедрению:
Экструдированные комбикорма для ценных видов рыб;
Плодоовощные соки, обогащенные пектином;
Мучные кондитерские изделия с иммуноповышающим действием;
Технология комбинированных молочных продуктов на основе кобыльего молока;
1.5 Коммерциализация предприятия
Сотрудниками ТОО КазНИИППП ведется работа по коммерциализации результатов научно-технической деятельности, на сегодняшний день коммерциализованными проектами являются:
Инновационная пекарня Innova FOOD - Организованна в рамках проекта Внедрение высокоэффективной технологии производства хлебобулочных изделий с повышенным содержанием витаминов и макроэлементов для массового и профилактического питания при финансировании АО Фонд науки.
1.6 Лаборатория технологии зернопродуктов и комбикормов
Основная (вводная и экспериментальная) часть моего отчета начинается с прохождения практики на лаборатории технологии зернопродуктов и комбикормов - при КазНИИ ППП.
Лаборатория основана в 2003 году.
Лаборатория занимается разработкой новых видов комбикормов лечебно-профилактического назначения для различных видов животных, рыб, птиц и созданием рациональной технологии эффективного использования сырьевых ресурсов при их производстве и глубокой переработкой зерна. Лабораторией руководит д.т.н. Алимкулов Жексенкул Сарманкулович.
Алимкулов Жексенкул Сарманкулович - доктор технических наук, ведущий ученый Казахстана в области хранения, переработки зернопродуктов. Он разработал технологию производства комбикормов лечебно-профилактического действия для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб.
Разработаны и уточнены 8 научно-обоснованных рецептов лечебно-профилактических комбикормов для молодняка и 12 рецептов для взрослых сельскохозяйственных животных, птиц и ценных пород рыб с использованием кормовых добавок профилактического действия, полученных на основе отходов масложировой промышленности, обогащенных молочнокислыми бактериями. Присутствующие в кормовой добавке молочнокислые бактерии, обладают высокой антагонистической активностью против группы энтеропатогенной кишечной палочки, протея, стафилококка, сальмонелл и В. subtillis, что значительно улучшает санитарное состояние комбикормов.
Сотрудниками определены технические возможности внедрения и совершенствования гидротермической обработки риса. Разработана технология переработки зерна риса в сортовую шлифованную крупу с повышением выхода высокоценной целой крупы на 1,5-2,0%, предложены способы получения крупы повышенной степени готовности.
Разработаны технологические схемы:
Выработки рисовых хлопьев из дробленого риса;
Выработки рисовой муки повышенной питательной ценности;
Получения сухих завтраков, снеков из рисовой муки повышенной питательной ценности.
Технологические решения по обработке зерна риса предложены к внедрению на рисоперерабатывающем заводе ОТЕС А. Эффективность разработанного технологического процесса переработки риса в крупу заключается в повышении выхода шлифованной крупы на 1,5-2,0% и расширении ассортимента крупяных пищеконцентратов.
Фотоиллюстрация лаборатории в его рабочей функции:
Глава 2 Характеристика зерна как сырья для мукомольных предприятий
Зерно - ядро любой зерновой культуры, обычно хлебной зерновой культуры. В сельском хозяйстве зерно используется либо как таковое - фураж, либо после молотьбы для пищевой промышленности. К продуктам переработки зерна относят муку, крупу, макаронные и хлебобулочные изделия, которые занимают в рационе человека значительное место.
Виды зерновых культур. Все зерновые культуры принято делить на три основных семейства: злаковые, бобовые и гречишные. Основными представителями злакового семейства (Graminial, класс однодольных растений) являются рожь, пшеница, овес, просо, рис и кукуруза.
Выделяют две формы злаковых: яровые (посев происходит весной, осенью собирают урожай) и озимые (посев осуществляется осенью, урожай собирают чуть раньше яровых культур). Наиболее урожайными являются озимые культуры, однако, их можно выращивать только в районах с мягкими зимами и большими снежными покровами.
Пшеница, рожь и ячмень относят как к озимым, так и яровым формам, все остальные культуры - яровые. Злаковые культуры представляют очень высокую ценность, так как являются основным сырьем для хлебопекарной, макаронной и кондитерской промышленностей. Основным хлебным злаком является пшеница. Родиной пшеницы считают нынешние районы Сирии, Ирака и Турции.
Бобовые зерновые культуры относят к семейству мотыльковых (Leguminosae, класс двудольных растений). К бобовым относят сою, горох, фасоль, бобы и чечевицу. Плод представляет собой боб (состоящий из двух крепких створок), который и употребляют в пищу.
Единственным представителем семейства гречишных (Fagorpyrum Mill, класс двудольных растений) является гречиха. Это яровое однолетнее растение, являющееся хорошим медоносом. Гречиха весьма капризная культура, так как урожай целиком и полностью зависит от погодных условий и количества насекомых-опылителей на полях во время цветения, поэтому выращивание гречишных культур не столь выгодно и эффективно, нежели разведение злаковых и бобовых представителей.
2.1 Строение зерна
Основным сырьем для производства муки является пшеница. Зерно пшеницы имеет достаточно схожее строение и состоит из трех основных частей: эндосперма, оболочек и зародыша (рис. 1). Эндосперм - внутренняя часть зерновки представляет собой мучнистое ядро, в котором сосредоточены основные питательные вещества. Крупные клетки эндосперма заполнены крахмальными зернами, между которыми находятся белковые вещества. В эндосперме относительно мало минеральных веществ, жира и витаминов. Исключение составляет наружный слой эндосперма, состоящий из одного ряда резко очерченных крупных клеток, называемый алейроновым. В отличие от основной массы эндосперма в нем высокая концентрация белка и минеральных веществ.
Рис. 1 Продольный (а) и поперечный (б) разрезы зерновки пшеницы:
1 - плодовая оболочка; 2 - семенная оболочка; 3 - алейроновый слой; 4 - эндосперм; 5 - зародыш
К алейроновому слою снаружи примыкают два вида оболочек: наружный - плодовая и внутренний - семенная оболочка. Каждая оболочка состоит из трех рядов клеток. Оболочки содержат большое количество клетчатки и других неусвояемых организмом человека веществ, а также минеральных веществ.
Хотя алейроновый слой относится к эндосперму, он при размоле черна в муку в основном отделяется вместе с оболочками, и при анализе его рассматривают как часть оболочек.
Зародыш у зерна пшеницы и ржи небольшой, в нем очень высока концентрация белка, жира, витаминов и минеральных веществ.
Содержание составных частей зерна пшеницы приведено в табл. 1.
Таблица 1
Относительное содержание составных частей зерна, %
Части зерна
Зерно
пшеницы
Эндосперм
74,0-85,0
Оболочки:
плодовые
4,2-6,3
семенные
3,1-^,8
Алейроновый слой
6,0-10,5
Зародыш
1,4-3,1
Казахстанским стандартом пшеница подразделяется на типы. В основу того или иного типа положены три признака:
период посева (весной или осенью) - соответственно, яровая или озимая;
ботанический вид - твердая или мягкая;
цвет зерна - краснозерная или белозерная.
Таким образом, зерно делится на шесть типов:
I. - мягкая яровая краснозерная;
II. - твердая яровая;
III. - мягкая яровая белозерная;
IV. - мягкая озимая краснозерная;
V. - мягкая озимая белозерная;
VI. - твердая озимая.
Пшеница V и VI типов промышленного значения не имеет, так как ее производят в небольших количествах.
Для производства хлебопекарной муки используют мягкую пшеницу I, III и IV типов, из пшеницы II типа вырабатывают муку для макаронных изделий.
Трудно однозначно оценить сравнительные достоинства мягкой пшеницы разных типов, но в большинстве случаев лучшей для производства муки является пшеница IV типа.
Заготовляемая и поставляемая пшеница в соответствии с ее качеством делится на 6 классов: высший, 1, 2, 3, 4 и 5-й. В основу классификации положены количество и качество клейковины, так называемое число падения, стекловидность, натура, содержание трудноотделимых примесей и проросших зерен. Характеристика указанных признаков будет рассмотрена ниже при описании технологических свойств зерна. Наиболее ценным зерном считают пшеницу высшего, 1 и 2 классов.
В настоящее время ряд предприятий, имеющих цеха по формированию сортов муки, выпускают различные многокомпонентные мучные смеси по заказам потребителей.
2.2 Физические свойства зерна
Для оценки качества зерна важное значение имеют его физические признаки: форма, линейные размеры, выравненность, масса 1000 зерен и натура, удельная масса. Каждый из этих признаков в той или иной степени предопределяет выбор соответствующих технологических приемов, а также режимов подготовки и размола зерна.
Форма. Зерно твердой пшеницы имеет удлиненно-овальную форму, мягкой пшеницы - бочкообразную форму. Зерно ржи по форме и длине разделяют на 4 группы: узкие длинные, узкие короткие, широкие длинные и широкие короткие.
Линейные размеры. К ним относят длину, ширину и толщину зерна. В табл. 2 приведены размеры зерен пшеницы и ржи.
Таблица 2
Размеры зерен (мм)
Культура
Толщина
Ширина
Длина
Пшеница
1,5-3,3
1,6-4,0
4,8-8,0
Рожь
1,2-3,5
1,4-3,6
5,0-10,0
При переработке выполненного зерна округлой формы получают больше муки, чем при переработке зерна, имеющего удлиненную форму и заостренные края.
Определение содержания отдельных фракций зерна в партии по крупности - необходимое условие для подбора размеров отверстий сит и размера ячеек в триерах.
Зерно пшеницы делят на фракции:
Крупная - сход с сита с отверстиями размером* - 2,8x20
Средняя - проход через сито с отверстиями размером - 2,8x20
сход с сита с отверстиями размером - 2,2x20
Мелкая - проход через сито с отверстиями размером - 2,2x20
сход с сита с отверстиями размером - 1,7x20
* Размер отверстий сит дан в миллиметрах.
Выравненность характеризует однородность массы зерна. По этому показателю оценивают мукомольные свойства зерна, которые определяют на наборе сит с круглыми или продолговатыми отверстиями. Чем больше в массе крупных и средних фракций (сход с сит 3,0x20 мм и 2,5x20 мм), зерно которых обладает более шаровидной формой по сравнению с мелкими фракциями, тем больше в нем эндосперма и меньше оболочек и тем больше будет предполагаемый выход муки.
Если относительное содержание зерен крупной и средней фракций в зерновой партии составляет 85%, то зерно считают однородным или выравненным по крупности. Проход через сито с отверстиями размером 1,7x20 мм относят к неполноценным зернам.
Выравненное зерно лучше очищается от примесей, так как можно более точно подобрать соответствующий размер отверстий сит для сепарирующих машин, размер и форму ячеек в триерах, скорость воздушного потока в аспирационных машинах, выбрать рабочие зазоры в измельчающих машинах.
Выравненность зерна значительно влияет на выход и качество продуктов измельчения пшеницы и ржи. Поэтому на мукомольных заводах зерно сортируют по крупности и выделяют фракцию мелкого зерна. Мелкое зерно имеет очень низкие мукомольные свойства, его присутствие существенно снижает выход и качество муки. Поэтому его отбирают проходом через сита с отверстиями размером 2,0x20 или 2,2x20 и используют для производства кормов.
Масса 1000 зерен (в пересчете на абсолютно сухое вещество - СВ) служит дополнительным показателем к линейным размерам, характеризующим крупность и выравненность зерна.
Эти признаки крайне изменчивы и зависят от сорта, почвенно-климатических условий, уровня агротехники, года урожая и др.
Натура.
Это масса 1 л зерна, выраженная в граммах. На величину натуры в состоянии свободного уплотнения влияют форма, характер поверхности и влажность зерна, его выравненность, характер и количество примесей.
Зерна округлой формы или с гладкой поверхностью укладываются плотнее, чем удлиненные или с шероховатой (морщинистой) поверхностью. При повышении влажности натура зерна уменьшается. При наличии крупных органических примесей натура уменьшается; при наличии минеральных - увеличивается. В однородном по форме и качеству зерне чем выше натура, тем меньше содержится оболочек и больше эндосперма, следовательно, тем выше мукомольные свойства зерна.
В табл. 3 приведена масса 1000 зерен и натура зерна пшеницы и ржи (по данным Л. А. Трисвятского).
Таблица 3
Масса 1000 зерен и натура зерна
Наименование
Масса 1000 зерен, г
Натура зерна, гл
Пшеница
20-60
740-812
Рожь
18-32
740-760
Удельная масса зерна.
Она зависит от химического состава и анатомического строения зерна и служит критерием оценки его качества.
Удельная масса зерна пшеницы колеблется в пределах 1,33 --
1,48 гсм3, ржи - 1,26-1,42 гсм3.
2.3 Химический состав и пищевая ценность зерна
В зерне пшеницы содержатся белки, углеводы, жиры, пигменты, витамины, ферменты и различные минеральные вещества.
В табл. 4 приведен химический состав зерна пшеницы и ржи.
Таблица 4
Химический состав зерна
Наименование
Содержание, %
белков
крахмала
Общего кол-ва сахаров
клетчатки
пентозанов
жиров
золы
Пшеница
10-18
61-70
2,2-2,6
2,4-3,1
7,1-7,7
2,1-2,5
1,6-2,0
Рожь
7-12
60-66
5,6-5,8
1,7-1,8
8,0-8,3
1,7-1,9
1,9-2,2
Белки пшеницы содержат около 20% альбумина и глобулина и 80% проламина и глютелина от веса всех белков зерна. При добавлении к муке воды проламин (глиадин) и глютелин (глютенин) образуют клейковину.
Как видно из табл. 4.4, белков в зерне ржи значительно меньше, чем в пшенице, и они не образуют клейковину.
Говоря о пищевой ценности отдельных частей зерна пшеницы и ржи, необходимо отметить исключительно важную роль белков в питании человека. Белки содержат незаменимые для человеческого организма аминокислоты.
Оболочки, алейроновый слой и зародыш содержат максимальное количество минеральных веществ: калий, магний, кальций, фосфор.
Зерно пшеницы и ржи содержит витамины B1, В2 и РР.
2.4 Структурно-механические свойства зерна
Структурно-механические свойства зерна характеризуются состоянием его составных частей, а также степенью их сопротивляемости в процессе подготовки его к помолу и при измельчении.
Прочность обусловлена способностью зерна сопротивляться разрушению в процессе действия напряжений.
Прочность зерна пшеницы и ржи зависит от влажности зерна, его стекловидности, района произрастания. Чем зерно крупнее и стекло-виднее, тем в большей мере проявляются его хрупкие свойства, чем оно мельче и менее стекловидное, тем в большей степени усиливаются пластические свойства.
Микротвердость.
Различные участки эндосперма характеризуются неодинаковой микротвердостью, что обусловлено сортом, стекловидностью, влажностью, районом произрастания зерна и др.
С увеличением влажности микротвердость оболочек и эндосперма независимо от их структуры снижается.
2.5 Свойства зерна как объекта измельчения и масса 1000 зерен
Зерно является дорогим сырьем. В общих затратах на производство муки и крупы доля зерна составляет 90-95%. Поэтому важно использовать его с ннаивысшей эффективностью, т.е. обеспечить максимальный выход готовой продукции, наилучшее ее качество, при минимальных удельных эксплуатационных затратах.
Решение этой важной инженерной задачи возможно только на основе как технологической, так и экономической стороны измельчения свойств зерна в процессе его переработки. Технолог должен учесть и надежно оценивать технологические свойства поступающего на предприятия зерна и на этой основе избирать оптимальные режимы технологических операций, с учетом индивидуальных особенностей партий зерна. Это требует от технолога твердых знаний о разнообразных свойствах зерна.
По современным научным представлениям, при оценке свойств зерна следует учитывать следующие положения:
зерно представляет собой сложносоставное тело, едино-целое, по структуре и свойствам эндосперма, зародыша и оболочек разнородное тело;
зерно является анизотропным телом, так как даже в пределах каждой l- атомической части различаются химический состав, микроструктура и свойства;
Масса 1000.
Масса 1000 зерен характеризует количество веществ, содержащихся в зерне, этот показатель тесно связан с крупностью зерна. Соответственно, более крупное зерно имеет большую массу 1000 зерен. Однако так бывает не всегда. Например, зерно может быть крупным, но недостаточно выполненным, тогда его масса 1000 зерен может совпадать с массой 1000 зерен зерна средних размеров, но хорошо выполненного.
Обычно при оценке качества партии зерна показатель массы 1000 зерен рассматривают в совокупности с другими показателями качества. Массу 1000 зерен обязательно учитывают при оценке качества семенного зерна.
Масса 1000 зерен одной и той же культуры существенно изменяется в зависимости от условий созревания, сорта года урожая, района выращивания и др. У пленчатых культур масса 1000 зерен зависит от пленчатости. Так она больше у зерна с низкой пленчатостью.
Массу 1000 зерен или 1000 семян определяют при фактической влажности либо на сухое вещество согласно ГОСТ 10842-89 (ИСО 520-77). Данный метод распространяется на зерно зерновых культур, а также на семена бобовых и масличных культур. При этом берут две навески, близкие по массе к массе 500 зерен или семян. Из навески выбирают целые зерна или семена. Взвешивают остаток навески. Определяют массу целых зерен или семян. С помощью фотоэлектрического счетчика Нумиграл или других счетчиков, либо вручную определяют количество целых зерен или семян в навеске.
В случае определения массы 1000 зерен или семян на сухое вещество определяют влажность зерна зерновых или семян бобовых культур по ГОСТ 13586.5, а влажность семян масличных культур по ГОСТ 10856. Дальнейший расчет проводят с учетом влажности.
2.6 Мукомольные свойства зерна
Мукомольные свойства зерна выявляются в процессе переработки зерна в муку и характеризуются следующими показателями:
общим выходом муки и ее качеством;
выходом и качеством муки высоких сортов;
количеством извлеченных крупок и дунстов;
степенью вымалываемости оболочек;
расходом энергии на выработку 1 т муки.
Эти показатели напрямую зависят от свойств самого зерна - стекловидности, влажности, зольности, прочности, твердости, выравненности, объемной массы и др.
Мукомольные свойства зерна в значительной степени зависят также от содержания эндосперма, количество которого в зерне пшеницы колеблется от 74 до 85%, во ржи - от 75 до 79%.
Мукомольные свойства зерна определяют опытными лабораторными помолами.
Стекловидность.
Консистенция эндосперма, или его стекловидность, определяется при разрезании зерна - фаринотомом или просвечивании на диафоноскопе. Мучнистое зерно в разрезе имеет матовый оттенок, напоминающий мел, полустекловидное зерно - полупрозрачное, а стекловидное - прозрачное.
Мягкую пшеницу по стекловидности делят на три группы: свыше 60%, в пределах 40-60% и ниже 40%.
С повышением стекловидности зерна выход крупных фракций крупок возрастает. Поэтому стекловидность служит одним из показателей, определяющих мукомольные свойства зерна.
Стекловидность, характеризуя структурно-механические свойства эндосперма и сопротивляемость зерна разрушающим усилиям, влияет на интенсивность его измельчения и на условия формирования промежуточных продуктов (по их количеству и качеству). Стекловидное зерно вымалывается легче, чем мучнистое, и дает большой выход крупок. Стекловидность зерна влияет также на удельный расход электроэнергии при его измельчении.
С понижением стекловидности зерна мягких пшениц выход крупных фракций крупок уменьшается, а мелких, дунстов и муки - возрастает.
В общем извлечении соотношение между крупной, средней, мелкой крупкой и дунстами изменяется, главным образом, в зависимости от структурно-механических свойств зерна и его составных частей, режимов подготовки и измельчения зерна.
С возрастанием стекловидности зерна продукты лучше просеиваются и частицы эндосперма эффективнее отделяются от оболочек. Этому способствуют хорошее кондиционирование зерна и оптимальные режимы измельчения
Содержание эндосперма.
Важный показатель, определяющий выход муки. Большое значение имеет его качественная характеристика -зольность. С повышением зольности эндосперма уменьшается выход муки высоких сортов.
Зольность зерна.
Это количество золы (%), образовавшейся при сжигании зерна по отношению к сухому веществу сжигаемого продукта.
Зола состоит из окислов и солей калия, фосфора, натрия, кальция, магния и др. В золе содержится около 30% фосфора и 60% калия. Зольность анатомических частей зерна неодинакова: наибольшую зольность имеют оболочки с алейроновым слоем, наименьшую - эндосперм (табл. 5).
Таблица 5
Зольность зерна и анатомических частей мягкой пшеницы (% на абсолютно сухое вещество)
Зольность
Зерно
Эндосперм
Оболочки с алей - роновым слоем
Зародыш
Максимальная
2,03
0,51
9,83
6,08
Средняя
1,95
0,46
8,49
5,98
Минимальная
1,81
0,38
7,54
5,11
Зольность, будучи косвенным показателем соотношения частей зерна, имеет большое значение для контроля степени отделения оболочек от эндосперма и оценки качества муки. Чем выше зольность муки, тем больше в ней содержится оболочек, тем темнее мука и ниже ее сорт.
Зольность выполненного зерна всегда ниже, чем зольность щуплого, так как в последнем относительное содержание оболочек выше. Таким образом, зольность служит также важным показателем мукомольных свойств зерна, так как она характеризует качество конечных продуктов переработки. Как относительный показатель качества зольность зерна используют при расчете выходов муки. Зольность зависит от сортовых особенностей зерна и почвенно-климатических условий его произрастания. Однако из зерна различной зольности необходимо получить муку зольностью не выше установленной нормы.
Влажность имеет большое значение не только при хранении зерна, но и при его переработке. Следует отличать естественную влажность зерна, с которой оно поступает на предприятие, хранится и перенаправляется на переработку, от так называемой технологической влажности, которая создается искусственно и с которой зерно размалывают.
При производстве обойной муки размалывают зерно естественной влажности, если влажность полученной из него муки не превышает установленную стандартом - 15,0%.
При сортовом помоле в процессе гидротермической обработки зерну придают оптимальную влажность, величина которой в зависимости от определенных показателей зерна колеблется от 14,5 до 16,5% и которая предопределяет лучшие результаты его переработки.
При гидротермической обработке пшеницы вода в оболочках с развитой капиллярной системой выступает как пластификатор, способствуя нарастанию пластических деформаций и, следовательно, усилению прочности и вязкости оболочек. Проникание воды в эндосперм снижает его прочность. При переработке зерна влажностью (15,5-16,5%) значительно улучшается качество муки, но снижается производительность мукомольного завода и увеличивается расход электроэнергии на выработку муки. Зерно влажностью свыше 18% размолоть в муку практически невозможно. При переработке сухого зерна влажностью менее 15% его оболочки легко деформируются, дробятся и, попадая вместе с частицами эндосперма в муку, резко ухудшают ее качество. Поэтому увлажнению зерна в мукомольном производстве уделяют большое внимание.
2.7 Технологические свойства макаронной муки
Пшеничная мука, предназначенная для макаронных изделий, должна образовывать тесто с определенными физико-механическими свойствами: ... продолжение
Стр.
Введение 1
Глава 1 Общие сведения о предприятии ТОО Казахстанский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности 3
1.1 История становления НИИ 3
1.2 Инфраструктура предприятия 3
1.3 Ученные внесшие неоценимый вклад в научные разработки и направления научных исследований института 4
1.4 Услуги, предоставляемые институтом и проекты, готовые к внедрению 5
1.5 Коммерциализация предприятия 6
1.6 Лаборатория технологии зернопродуктов и комбикормов 6
Глава 2 Характеристика зерна как сырья для мукомольных предприятий 8
2.1 Строение зерна 8
2.2 Физические свойства зерна 11
2.3 Химический состав и пищевая ценность зерна 13
2.4 Структурно-механические свойства зерна 14
2.5 Свойства зерна как объекта измельчения и масса 1000 зерен 14
2.6 Мукомольные свойства зерна 15
2.7 Технологические свойства макаронной муки 18
2.8 Выявление и устранение недостатков и нарушений в мукомольном технологическом процессе 18
Глава 3 Каталог современных районированных и перспективных сортов яровой твердой пшеницы 20
1 сорт - Пшеница Даминская 90 21
2 сорт - Даминская янтарная пшеница 22
3 сорт - Корона 23
4 сорт - Лавина 24
5 сорт - Даминская юбилейная 25
Глава 4 Статистические данные зерна и зернового производства Казахстана 27
Глава 5 Охрана труда и пожарная безопасность предприятия 29
Заключение 32
Список литературы: 35
Введение
Профессиональная практика является органической частью учебного процесса по образовательной программе подготовки дипломированного специалиста в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта. Производственная практика имеет важное значение в процессе формирования комплекса знаний, умений и навыков у студента, и дальнейшем использовании их в будущей самостоятельной работе.
Целью практики является знакомство с основами будущей профессиональной деятельности на производстве и получение практических навыков, которое даёт первичные знания, азы практического воплощения ранее освоенного на учёбе теоретического материала. Опыт, полученный на практике послужит началом для последующего успешного использования их на профессиональном рабочем месте.
Производственная практика проходила на предприятии ТОО Казахстанский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности в период с 21 января 2019 г. по 11 марта 2019 г.
Предприятие КазНИИ ППП является ТОО, занимающийся научным обеспечением инновационного развития перерабатывающей и пищевой промышленности с целью повышения качества и конкурентоспособности продукции на внутреннем и внешнем рынках, а также ведущим научным учреждением Казахстана, решающий проблемы агропромышленного комплекса.
Целью производственной практики явилось закрепление полученных теоретических знаний и приобретение практических навыков по работе с технологическими и инженерными процессами.
Данный отчет повествует о результатах мною проделанной работы и полученных при этом сведениях, и навыках. Безусловно, он не передает абсолютно полной информации, полученной при прохождении производственной практики, но затрагивает основные вопросы, которые были изучены во время практического обучения по технологическим вопросам.
В ходе прохождения практики, были пройдены такие основные этапы как:
− Непосредственно ознакомление с самим предприятием и его организационно-производственной структурой;
− Инструктаж по технике безопасности;
− Ознакомление с инструктивным материалом, отделами предприятия, далее получение индивидуального задания;
− Работа как младшего сотрудника по технологическим вопросам и научно-исследовательским работам;
− Сбор материалов, предусмотренных заданием по практике;
В ходе подготовки данной работы рассмотрены и изучены исторические данные разных форм, теоретические разработки, статистические источники, официальные документы, законодательные акты (ГОСТы, стандарты, нормативные документы).
В данной работе были использованы следующие внутренние материалы:
научные разработки и исследования института:
методы и формы контроля качества и учета;
система материально-технического снабжения:
статистические данные;
специальные печатные издания;
основные виды нормативных документов и разные формы отчетности;
интернет ресурс предприятия.
Структура отчета состоит из содержания, введения, IV основных глав, заключения, списка использованной литературы и приложении.
Информационную базу составляют, в основном внутренние документы предприятия, данные отчетности предприятия, законы Республики Казахстан, постановления Правительства, материалы, опубликованные в периодической и специальной литературе.
Основная организационная особенность НИИ, занимающиеся технологией зернопродуктов заключается в том, что специализированные лаборатории создают и внедряют новые и инновационные решении при выработке зерна и зернопродуктов, в соответствии с ежегодно изменяющимися условиями окружающей среды и климата, что вовлекает за собой урожайность, качество зернопродуктов и качество самого зерна. Причем срок выполнения каждого научно-исследовательских работ, как по количеству, так и по качеству исчисляется месяцами. План исследовании каждого НИИ тесно связан с планом спроса новых решении как на ранние проблемы, так и новые, так как уже выработанная, но не реализованная в те же года патенты представляет собой неэффективность, с точки зрения по времени. Так как условия окружающей среды меняются очень быстро.
Эти основные особенности лаборатории оказывают решающее влияние на все стороны хозяйственной деятельности агропромышленности. При наличии инновационных методов на решение различных проблем становится практически вероятным, возможность повышения качества жизни и здоровья людей.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить ряд задач:
Ознакомиться со структурой и деятельностью лаборатории.
Проанализировать и выявить решения требующих внимания.
Проконсультироваться с ведущими ученными по научно-исследовательской работе.
Глава 1 Общие сведения о предприятии ТОО Казахстанский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности
1.1 История становления НИИ
Миссия института - научное обеспечение инновационного развития перерабатывающей и пищевой промышленности с целью повышения качества и конкурентоспособности продукции на внутреннем и внешнем рынках.
Институт является ведущим научным учреждением Казахстана, решающим проблемы перерабатывающего и пищевого производств агропромышленного комплекса.
Институт имеет огромный опыт в проведении научных исследований и высокий квалификационный уровень сотрудников.
ТОО Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности (ТОО КазНИИ ППП) основан 1993 году в г. Алматы.
В период с 1993 по 2010 гг. именовался как КазНИИ пищевой промышленности.
В период с 1993 по 1996 гг. институт находился в системе Казахской Академии сельскохозяйственных наук;
C 1996 до декабря 2002 г. в системе Национального академического центра аграрных исследований (НАЦАИ) Министерства образования и науки Республики Казахстан.
С 2002-2007 гг. входил в состав Научно-производственного центра перерабатывающей и пищевой промышленности.
С 2007 г. РГП НПЦ ППП реорганизован путем слияния в Акционерное общество КазАгроИнновация (АО КАИ).
С 2010 г. на основании Приказа АО КАИ создано ТОО Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности.
С 2016 г. входит в состав НАО НАНОЦ.
1.2 Инфраструктура предприятия
В состав КазНИИ ППП входят Головной институт, расположенный в г. Алматы, Астанинский и Семейский филиалы.
Головной институт и его филиалы в своем составе имеют научные и проектные лаборатории, экспериментальные производства.
Для выполнения научно-исследовательских работ Головной институт имеет 5 научно-исследовательских лабораторий, имеющих соответствующую материально-техническую базу:
Лаборатория технологии переработки и хранения продуктов растениеводства
Лаборатория технологии переработки и хранения продуктов животноводства
Лаборатория технологии хлебопекарного производства
Лаборатория биотехнологии, качества и пищевой безопасности
Лаборатория технологии зернопродуктов и комбикормов
Имеется: хлебопекарный цех, исследовательские и экспериментально-лабораторные линии - линия по производству колбас, линия по переработке молока, линия по производству комбикормов и кормовых добавок.
Постановлением Правительства РК № 830 от 30 июля 2002 года О республиканской коллекции микроорганизмов на базе института действует официальный Депозитарий коллекции микроорганизмов для пищевой и перерабатывающей промышленности (АПК). В коллекции на хранении и изучении находится более 2000 единиц хранения культур микроорганизмов. Являясь официальным депозитарием в коллекцию принимаются культуры микроорганизмов от научных и производственных организаций. Коллекционные культуры используются для создания новых препаратов и заквасок в научных исследованиях института (препараты для животноводства, птицеводства и рыбоводства, закваски для пшеничного и ржаного хлеба и др.).
1.3 Ученные внесшие неоценимый вклад в научные разработки и направления научных исследований института
Ученные внесшие неоценимый вклад.
В научные разработки института неоценимый вклад внесли работавшие в нем ученые: академик НАН РК, доктор биологических наук, профессор Тулемисова К.А., академик НАН РК, доктор сельскохозяйственных наук Елемесов К.Е., доктор технических наук, профессор Витавская А.В., доктор технических наук, профессор Налеев О.Н, доктор технических наук, профессор Абдели Д.Ж. и др.
Категория направлении научных исследований:
1. Оценка эффективности использования новых технологий и оборудования в перерабатывающей и пищевой промышленности, выполнение работ по совершенствованию и разработке нового оборудования и технологий производства продуктов питания из животного и растительного сырья, в том числе для хлебопекарной, кондитерской, плодоовощной, мясомолочной, бродильной, пивобезалкогольной, винодельческой, комбикормовой и других отраслей.
2. Формирование оптимальных технологических режимов и конструкций оборудования для глубокой и комплексной переработки растительного и животного сырья с целью получения новых продуктов питания функционального назначения, в том числе национальных продуктов, а также пищевых и биологически активных добавок для обеспечения качества и безопасности сырья и продуктов питания
3. Формирование, сохранение и развитие генофонда микроорганизмов для пищевой промышленности
4. Обоснование совместно с институтами НАО Национальный аграрный научно-образовательный центр (НАО НАНОЦ) исходных требований и разработка технологий глубокой переработки растительного и животного сырья и производства новых продуктов питания и комбикормов
5. Нормативно-методическое обеспечение агропромышленного комплекса
6. Трансферт и адаптация современных способов и технологий производства пищевых продуктов
1.4 Услуги, предоставляемые институтом и проекты, готовые к внедрению
Перечень услуг, предоставляемые институтом на договорной основе:
Технологии по переработке сельскохозяйственного сырья, продуктов питания и комбикормов.
Рассылка культур микроорганизмов для предприятий пищевой и комбикормовой промышленности.
Депонирование культур микроорганизмов для перерабатывающей промышленности и биотехнологии.
Пищевые биологически активные и кормовые добавки.
Производство специализированных комбикормов для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб.
Технологическое и вспомогательное оборудование для предприятий по переработке сельскохозяйственных продуктов, в т. ч. для крестьянских и фермерских хозяйств.
Определение качества муки на фаринографе.
Внедрение технологии производства шубата.
Проекты государственных и отраслевых стандартов, технических регламентов, методических документов для стандартизации и сертификации пищевых продуктов и комбикормов.
Опытно-конструкторские работы и услуги.
Пропаганда и распространение научных достижений и знаний, оказание консультативной помощи предприятиям перерабатывающей и пищевой промышленности, фермерским и крестьянским хозяйствам.
Проекты, готовые к внедрению:
Экструдированные комбикорма для ценных видов рыб;
Плодоовощные соки, обогащенные пектином;
Мучные кондитерские изделия с иммуноповышающим действием;
Технология комбинированных молочных продуктов на основе кобыльего молока;
1.5 Коммерциализация предприятия
Сотрудниками ТОО КазНИИППП ведется работа по коммерциализации результатов научно-технической деятельности, на сегодняшний день коммерциализованными проектами являются:
Инновационная пекарня Innova FOOD - Организованна в рамках проекта Внедрение высокоэффективной технологии производства хлебобулочных изделий с повышенным содержанием витаминов и макроэлементов для массового и профилактического питания при финансировании АО Фонд науки.
1.6 Лаборатория технологии зернопродуктов и комбикормов
Основная (вводная и экспериментальная) часть моего отчета начинается с прохождения практики на лаборатории технологии зернопродуктов и комбикормов - при КазНИИ ППП.
Лаборатория основана в 2003 году.
Лаборатория занимается разработкой новых видов комбикормов лечебно-профилактического назначения для различных видов животных, рыб, птиц и созданием рациональной технологии эффективного использования сырьевых ресурсов при их производстве и глубокой переработкой зерна. Лабораторией руководит д.т.н. Алимкулов Жексенкул Сарманкулович.
Алимкулов Жексенкул Сарманкулович - доктор технических наук, ведущий ученый Казахстана в области хранения, переработки зернопродуктов. Он разработал технологию производства комбикормов лечебно-профилактического действия для сельскохозяйственных животных, птиц и рыб.
Разработаны и уточнены 8 научно-обоснованных рецептов лечебно-профилактических комбикормов для молодняка и 12 рецептов для взрослых сельскохозяйственных животных, птиц и ценных пород рыб с использованием кормовых добавок профилактического действия, полученных на основе отходов масложировой промышленности, обогащенных молочнокислыми бактериями. Присутствующие в кормовой добавке молочнокислые бактерии, обладают высокой антагонистической активностью против группы энтеропатогенной кишечной палочки, протея, стафилококка, сальмонелл и В. subtillis, что значительно улучшает санитарное состояние комбикормов.
Сотрудниками определены технические возможности внедрения и совершенствования гидротермической обработки риса. Разработана технология переработки зерна риса в сортовую шлифованную крупу с повышением выхода высокоценной целой крупы на 1,5-2,0%, предложены способы получения крупы повышенной степени готовности.
Разработаны технологические схемы:
Выработки рисовых хлопьев из дробленого риса;
Выработки рисовой муки повышенной питательной ценности;
Получения сухих завтраков, снеков из рисовой муки повышенной питательной ценности.
Технологические решения по обработке зерна риса предложены к внедрению на рисоперерабатывающем заводе ОТЕС А. Эффективность разработанного технологического процесса переработки риса в крупу заключается в повышении выхода шлифованной крупы на 1,5-2,0% и расширении ассортимента крупяных пищеконцентратов.
Фотоиллюстрация лаборатории в его рабочей функции:
Глава 2 Характеристика зерна как сырья для мукомольных предприятий
Зерно - ядро любой зерновой культуры, обычно хлебной зерновой культуры. В сельском хозяйстве зерно используется либо как таковое - фураж, либо после молотьбы для пищевой промышленности. К продуктам переработки зерна относят муку, крупу, макаронные и хлебобулочные изделия, которые занимают в рационе человека значительное место.
Виды зерновых культур. Все зерновые культуры принято делить на три основных семейства: злаковые, бобовые и гречишные. Основными представителями злакового семейства (Graminial, класс однодольных растений) являются рожь, пшеница, овес, просо, рис и кукуруза.
Выделяют две формы злаковых: яровые (посев происходит весной, осенью собирают урожай) и озимые (посев осуществляется осенью, урожай собирают чуть раньше яровых культур). Наиболее урожайными являются озимые культуры, однако, их можно выращивать только в районах с мягкими зимами и большими снежными покровами.
Пшеница, рожь и ячмень относят как к озимым, так и яровым формам, все остальные культуры - яровые. Злаковые культуры представляют очень высокую ценность, так как являются основным сырьем для хлебопекарной, макаронной и кондитерской промышленностей. Основным хлебным злаком является пшеница. Родиной пшеницы считают нынешние районы Сирии, Ирака и Турции.
Бобовые зерновые культуры относят к семейству мотыльковых (Leguminosae, класс двудольных растений). К бобовым относят сою, горох, фасоль, бобы и чечевицу. Плод представляет собой боб (состоящий из двух крепких створок), который и употребляют в пищу.
Единственным представителем семейства гречишных (Fagorpyrum Mill, класс двудольных растений) является гречиха. Это яровое однолетнее растение, являющееся хорошим медоносом. Гречиха весьма капризная культура, так как урожай целиком и полностью зависит от погодных условий и количества насекомых-опылителей на полях во время цветения, поэтому выращивание гречишных культур не столь выгодно и эффективно, нежели разведение злаковых и бобовых представителей.
2.1 Строение зерна
Основным сырьем для производства муки является пшеница. Зерно пшеницы имеет достаточно схожее строение и состоит из трех основных частей: эндосперма, оболочек и зародыша (рис. 1). Эндосперм - внутренняя часть зерновки представляет собой мучнистое ядро, в котором сосредоточены основные питательные вещества. Крупные клетки эндосперма заполнены крахмальными зернами, между которыми находятся белковые вещества. В эндосперме относительно мало минеральных веществ, жира и витаминов. Исключение составляет наружный слой эндосперма, состоящий из одного ряда резко очерченных крупных клеток, называемый алейроновым. В отличие от основной массы эндосперма в нем высокая концентрация белка и минеральных веществ.
Рис. 1 Продольный (а) и поперечный (б) разрезы зерновки пшеницы:
1 - плодовая оболочка; 2 - семенная оболочка; 3 - алейроновый слой; 4 - эндосперм; 5 - зародыш
К алейроновому слою снаружи примыкают два вида оболочек: наружный - плодовая и внутренний - семенная оболочка. Каждая оболочка состоит из трех рядов клеток. Оболочки содержат большое количество клетчатки и других неусвояемых организмом человека веществ, а также минеральных веществ.
Хотя алейроновый слой относится к эндосперму, он при размоле черна в муку в основном отделяется вместе с оболочками, и при анализе его рассматривают как часть оболочек.
Зародыш у зерна пшеницы и ржи небольшой, в нем очень высока концентрация белка, жира, витаминов и минеральных веществ.
Содержание составных частей зерна пшеницы приведено в табл. 1.
Таблица 1
Относительное содержание составных частей зерна, %
Части зерна
Зерно
пшеницы
Эндосперм
74,0-85,0
Оболочки:
плодовые
4,2-6,3
семенные
3,1-^,8
Алейроновый слой
6,0-10,5
Зародыш
1,4-3,1
Казахстанским стандартом пшеница подразделяется на типы. В основу того или иного типа положены три признака:
период посева (весной или осенью) - соответственно, яровая или озимая;
ботанический вид - твердая или мягкая;
цвет зерна - краснозерная или белозерная.
Таким образом, зерно делится на шесть типов:
I. - мягкая яровая краснозерная;
II. - твердая яровая;
III. - мягкая яровая белозерная;
IV. - мягкая озимая краснозерная;
V. - мягкая озимая белозерная;
VI. - твердая озимая.
Пшеница V и VI типов промышленного значения не имеет, так как ее производят в небольших количествах.
Для производства хлебопекарной муки используют мягкую пшеницу I, III и IV типов, из пшеницы II типа вырабатывают муку для макаронных изделий.
Трудно однозначно оценить сравнительные достоинства мягкой пшеницы разных типов, но в большинстве случаев лучшей для производства муки является пшеница IV типа.
Заготовляемая и поставляемая пшеница в соответствии с ее качеством делится на 6 классов: высший, 1, 2, 3, 4 и 5-й. В основу классификации положены количество и качество клейковины, так называемое число падения, стекловидность, натура, содержание трудноотделимых примесей и проросших зерен. Характеристика указанных признаков будет рассмотрена ниже при описании технологических свойств зерна. Наиболее ценным зерном считают пшеницу высшего, 1 и 2 классов.
В настоящее время ряд предприятий, имеющих цеха по формированию сортов муки, выпускают различные многокомпонентные мучные смеси по заказам потребителей.
2.2 Физические свойства зерна
Для оценки качества зерна важное значение имеют его физические признаки: форма, линейные размеры, выравненность, масса 1000 зерен и натура, удельная масса. Каждый из этих признаков в той или иной степени предопределяет выбор соответствующих технологических приемов, а также режимов подготовки и размола зерна.
Форма. Зерно твердой пшеницы имеет удлиненно-овальную форму, мягкой пшеницы - бочкообразную форму. Зерно ржи по форме и длине разделяют на 4 группы: узкие длинные, узкие короткие, широкие длинные и широкие короткие.
Линейные размеры. К ним относят длину, ширину и толщину зерна. В табл. 2 приведены размеры зерен пшеницы и ржи.
Таблица 2
Размеры зерен (мм)
Культура
Толщина
Ширина
Длина
Пшеница
1,5-3,3
1,6-4,0
4,8-8,0
Рожь
1,2-3,5
1,4-3,6
5,0-10,0
При переработке выполненного зерна округлой формы получают больше муки, чем при переработке зерна, имеющего удлиненную форму и заостренные края.
Определение содержания отдельных фракций зерна в партии по крупности - необходимое условие для подбора размеров отверстий сит и размера ячеек в триерах.
Зерно пшеницы делят на фракции:
Крупная - сход с сита с отверстиями размером* - 2,8x20
Средняя - проход через сито с отверстиями размером - 2,8x20
сход с сита с отверстиями размером - 2,2x20
Мелкая - проход через сито с отверстиями размером - 2,2x20
сход с сита с отверстиями размером - 1,7x20
* Размер отверстий сит дан в миллиметрах.
Выравненность характеризует однородность массы зерна. По этому показателю оценивают мукомольные свойства зерна, которые определяют на наборе сит с круглыми или продолговатыми отверстиями. Чем больше в массе крупных и средних фракций (сход с сит 3,0x20 мм и 2,5x20 мм), зерно которых обладает более шаровидной формой по сравнению с мелкими фракциями, тем больше в нем эндосперма и меньше оболочек и тем больше будет предполагаемый выход муки.
Если относительное содержание зерен крупной и средней фракций в зерновой партии составляет 85%, то зерно считают однородным или выравненным по крупности. Проход через сито с отверстиями размером 1,7x20 мм относят к неполноценным зернам.
Выравненное зерно лучше очищается от примесей, так как можно более точно подобрать соответствующий размер отверстий сит для сепарирующих машин, размер и форму ячеек в триерах, скорость воздушного потока в аспирационных машинах, выбрать рабочие зазоры в измельчающих машинах.
Выравненность зерна значительно влияет на выход и качество продуктов измельчения пшеницы и ржи. Поэтому на мукомольных заводах зерно сортируют по крупности и выделяют фракцию мелкого зерна. Мелкое зерно имеет очень низкие мукомольные свойства, его присутствие существенно снижает выход и качество муки. Поэтому его отбирают проходом через сита с отверстиями размером 2,0x20 или 2,2x20 и используют для производства кормов.
Масса 1000 зерен (в пересчете на абсолютно сухое вещество - СВ) служит дополнительным показателем к линейным размерам, характеризующим крупность и выравненность зерна.
Эти признаки крайне изменчивы и зависят от сорта, почвенно-климатических условий, уровня агротехники, года урожая и др.
Натура.
Это масса 1 л зерна, выраженная в граммах. На величину натуры в состоянии свободного уплотнения влияют форма, характер поверхности и влажность зерна, его выравненность, характер и количество примесей.
Зерна округлой формы или с гладкой поверхностью укладываются плотнее, чем удлиненные или с шероховатой (морщинистой) поверхностью. При повышении влажности натура зерна уменьшается. При наличии крупных органических примесей натура уменьшается; при наличии минеральных - увеличивается. В однородном по форме и качеству зерне чем выше натура, тем меньше содержится оболочек и больше эндосперма, следовательно, тем выше мукомольные свойства зерна.
В табл. 3 приведена масса 1000 зерен и натура зерна пшеницы и ржи (по данным Л. А. Трисвятского).
Таблица 3
Масса 1000 зерен и натура зерна
Наименование
Масса 1000 зерен, г
Натура зерна, гл
Пшеница
20-60
740-812
Рожь
18-32
740-760
Удельная масса зерна.
Она зависит от химического состава и анатомического строения зерна и служит критерием оценки его качества.
Удельная масса зерна пшеницы колеблется в пределах 1,33 --
1,48 гсм3, ржи - 1,26-1,42 гсм3.
2.3 Химический состав и пищевая ценность зерна
В зерне пшеницы содержатся белки, углеводы, жиры, пигменты, витамины, ферменты и различные минеральные вещества.
В табл. 4 приведен химический состав зерна пшеницы и ржи.
Таблица 4
Химический состав зерна
Наименование
Содержание, %
белков
крахмала
Общего кол-ва сахаров
клетчатки
пентозанов
жиров
золы
Пшеница
10-18
61-70
2,2-2,6
2,4-3,1
7,1-7,7
2,1-2,5
1,6-2,0
Рожь
7-12
60-66
5,6-5,8
1,7-1,8
8,0-8,3
1,7-1,9
1,9-2,2
Белки пшеницы содержат около 20% альбумина и глобулина и 80% проламина и глютелина от веса всех белков зерна. При добавлении к муке воды проламин (глиадин) и глютелин (глютенин) образуют клейковину.
Как видно из табл. 4.4, белков в зерне ржи значительно меньше, чем в пшенице, и они не образуют клейковину.
Говоря о пищевой ценности отдельных частей зерна пшеницы и ржи, необходимо отметить исключительно важную роль белков в питании человека. Белки содержат незаменимые для человеческого организма аминокислоты.
Оболочки, алейроновый слой и зародыш содержат максимальное количество минеральных веществ: калий, магний, кальций, фосфор.
Зерно пшеницы и ржи содержит витамины B1, В2 и РР.
2.4 Структурно-механические свойства зерна
Структурно-механические свойства зерна характеризуются состоянием его составных частей, а также степенью их сопротивляемости в процессе подготовки его к помолу и при измельчении.
Прочность обусловлена способностью зерна сопротивляться разрушению в процессе действия напряжений.
Прочность зерна пшеницы и ржи зависит от влажности зерна, его стекловидности, района произрастания. Чем зерно крупнее и стекло-виднее, тем в большей мере проявляются его хрупкие свойства, чем оно мельче и менее стекловидное, тем в большей степени усиливаются пластические свойства.
Микротвердость.
Различные участки эндосперма характеризуются неодинаковой микротвердостью, что обусловлено сортом, стекловидностью, влажностью, районом произрастания зерна и др.
С увеличением влажности микротвердость оболочек и эндосперма независимо от их структуры снижается.
2.5 Свойства зерна как объекта измельчения и масса 1000 зерен
Зерно является дорогим сырьем. В общих затратах на производство муки и крупы доля зерна составляет 90-95%. Поэтому важно использовать его с ннаивысшей эффективностью, т.е. обеспечить максимальный выход готовой продукции, наилучшее ее качество, при минимальных удельных эксплуатационных затратах.
Решение этой важной инженерной задачи возможно только на основе как технологической, так и экономической стороны измельчения свойств зерна в процессе его переработки. Технолог должен учесть и надежно оценивать технологические свойства поступающего на предприятия зерна и на этой основе избирать оптимальные режимы технологических операций, с учетом индивидуальных особенностей партий зерна. Это требует от технолога твердых знаний о разнообразных свойствах зерна.
По современным научным представлениям, при оценке свойств зерна следует учитывать следующие положения:
зерно представляет собой сложносоставное тело, едино-целое, по структуре и свойствам эндосперма, зародыша и оболочек разнородное тело;
зерно является анизотропным телом, так как даже в пределах каждой l- атомической части различаются химический состав, микроструктура и свойства;
Масса 1000.
Масса 1000 зерен характеризует количество веществ, содержащихся в зерне, этот показатель тесно связан с крупностью зерна. Соответственно, более крупное зерно имеет большую массу 1000 зерен. Однако так бывает не всегда. Например, зерно может быть крупным, но недостаточно выполненным, тогда его масса 1000 зерен может совпадать с массой 1000 зерен зерна средних размеров, но хорошо выполненного.
Обычно при оценке качества партии зерна показатель массы 1000 зерен рассматривают в совокупности с другими показателями качества. Массу 1000 зерен обязательно учитывают при оценке качества семенного зерна.
Масса 1000 зерен одной и той же культуры существенно изменяется в зависимости от условий созревания, сорта года урожая, района выращивания и др. У пленчатых культур масса 1000 зерен зависит от пленчатости. Так она больше у зерна с низкой пленчатостью.
Массу 1000 зерен или 1000 семян определяют при фактической влажности либо на сухое вещество согласно ГОСТ 10842-89 (ИСО 520-77). Данный метод распространяется на зерно зерновых культур, а также на семена бобовых и масличных культур. При этом берут две навески, близкие по массе к массе 500 зерен или семян. Из навески выбирают целые зерна или семена. Взвешивают остаток навески. Определяют массу целых зерен или семян. С помощью фотоэлектрического счетчика Нумиграл или других счетчиков, либо вручную определяют количество целых зерен или семян в навеске.
В случае определения массы 1000 зерен или семян на сухое вещество определяют влажность зерна зерновых или семян бобовых культур по ГОСТ 13586.5, а влажность семян масличных культур по ГОСТ 10856. Дальнейший расчет проводят с учетом влажности.
2.6 Мукомольные свойства зерна
Мукомольные свойства зерна выявляются в процессе переработки зерна в муку и характеризуются следующими показателями:
общим выходом муки и ее качеством;
выходом и качеством муки высоких сортов;
количеством извлеченных крупок и дунстов;
степенью вымалываемости оболочек;
расходом энергии на выработку 1 т муки.
Эти показатели напрямую зависят от свойств самого зерна - стекловидности, влажности, зольности, прочности, твердости, выравненности, объемной массы и др.
Мукомольные свойства зерна в значительной степени зависят также от содержания эндосперма, количество которого в зерне пшеницы колеблется от 74 до 85%, во ржи - от 75 до 79%.
Мукомольные свойства зерна определяют опытными лабораторными помолами.
Стекловидность.
Консистенция эндосперма, или его стекловидность, определяется при разрезании зерна - фаринотомом или просвечивании на диафоноскопе. Мучнистое зерно в разрезе имеет матовый оттенок, напоминающий мел, полустекловидное зерно - полупрозрачное, а стекловидное - прозрачное.
Мягкую пшеницу по стекловидности делят на три группы: свыше 60%, в пределах 40-60% и ниже 40%.
С повышением стекловидности зерна выход крупных фракций крупок возрастает. Поэтому стекловидность служит одним из показателей, определяющих мукомольные свойства зерна.
Стекловидность, характеризуя структурно-механические свойства эндосперма и сопротивляемость зерна разрушающим усилиям, влияет на интенсивность его измельчения и на условия формирования промежуточных продуктов (по их количеству и качеству). Стекловидное зерно вымалывается легче, чем мучнистое, и дает большой выход крупок. Стекловидность зерна влияет также на удельный расход электроэнергии при его измельчении.
С понижением стекловидности зерна мягких пшениц выход крупных фракций крупок уменьшается, а мелких, дунстов и муки - возрастает.
В общем извлечении соотношение между крупной, средней, мелкой крупкой и дунстами изменяется, главным образом, в зависимости от структурно-механических свойств зерна и его составных частей, режимов подготовки и измельчения зерна.
С возрастанием стекловидности зерна продукты лучше просеиваются и частицы эндосперма эффективнее отделяются от оболочек. Этому способствуют хорошее кондиционирование зерна и оптимальные режимы измельчения
Содержание эндосперма.
Важный показатель, определяющий выход муки. Большое значение имеет его качественная характеристика -зольность. С повышением зольности эндосперма уменьшается выход муки высоких сортов.
Зольность зерна.
Это количество золы (%), образовавшейся при сжигании зерна по отношению к сухому веществу сжигаемого продукта.
Зола состоит из окислов и солей калия, фосфора, натрия, кальция, магния и др. В золе содержится около 30% фосфора и 60% калия. Зольность анатомических частей зерна неодинакова: наибольшую зольность имеют оболочки с алейроновым слоем, наименьшую - эндосперм (табл. 5).
Таблица 5
Зольность зерна и анатомических частей мягкой пшеницы (% на абсолютно сухое вещество)
Зольность
Зерно
Эндосперм
Оболочки с алей - роновым слоем
Зародыш
Максимальная
2,03
0,51
9,83
6,08
Средняя
1,95
0,46
8,49
5,98
Минимальная
1,81
0,38
7,54
5,11
Зольность, будучи косвенным показателем соотношения частей зерна, имеет большое значение для контроля степени отделения оболочек от эндосперма и оценки качества муки. Чем выше зольность муки, тем больше в ней содержится оболочек, тем темнее мука и ниже ее сорт.
Зольность выполненного зерна всегда ниже, чем зольность щуплого, так как в последнем относительное содержание оболочек выше. Таким образом, зольность служит также важным показателем мукомольных свойств зерна, так как она характеризует качество конечных продуктов переработки. Как относительный показатель качества зольность зерна используют при расчете выходов муки. Зольность зависит от сортовых особенностей зерна и почвенно-климатических условий его произрастания. Однако из зерна различной зольности необходимо получить муку зольностью не выше установленной нормы.
Влажность имеет большое значение не только при хранении зерна, но и при его переработке. Следует отличать естественную влажность зерна, с которой оно поступает на предприятие, хранится и перенаправляется на переработку, от так называемой технологической влажности, которая создается искусственно и с которой зерно размалывают.
При производстве обойной муки размалывают зерно естественной влажности, если влажность полученной из него муки не превышает установленную стандартом - 15,0%.
При сортовом помоле в процессе гидротермической обработки зерну придают оптимальную влажность, величина которой в зависимости от определенных показателей зерна колеблется от 14,5 до 16,5% и которая предопределяет лучшие результаты его переработки.
При гидротермической обработке пшеницы вода в оболочках с развитой капиллярной системой выступает как пластификатор, способствуя нарастанию пластических деформаций и, следовательно, усилению прочности и вязкости оболочек. Проникание воды в эндосперм снижает его прочность. При переработке зерна влажностью (15,5-16,5%) значительно улучшается качество муки, но снижается производительность мукомольного завода и увеличивается расход электроэнергии на выработку муки. Зерно влажностью свыше 18% размолоть в муку практически невозможно. При переработке сухого зерна влажностью менее 15% его оболочки легко деформируются, дробятся и, попадая вместе с частицами эндосперма в муку, резко ухудшают ее качество. Поэтому увлажнению зерна в мукомольном производстве уделяют большое внимание.
2.7 Технологические свойства макаронной муки
Пшеничная мука, предназначенная для макаронных изделий, должна образовывать тесто с определенными физико-механическими свойствами: ... продолжение
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда