Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 12
1.1 Современное состояние и ассортимент крупяной промышленности 12
1.2 Национальные традиции потребления крупяных продуктов 18
1.3 Современные способы производства крупяных продуктовс учетом национальных традиций 24
1.3.1 Способы производства толокна 26
1.3.2 Способы производства тары и талкана 27
1.3.3 Технологии функциональных продуктов на основе талкана 32
1.3.4 Характеристика сырья, применяемого для производства крупяного продукта талкан и перспективы расширения
сырьевых источников 37
1.4 Технологические линии для производства национальных зерновых продуктов 39
1.5 Заключение по обзору литературы.
Цель и задачи исследования 42
Глава 2. Объекты и методы исследований 45
2.1 Объекты исследования 45
2.2 Методы исследования 47
2.3 Организация проведения исследования 50
Глава 3. Результаты исследований 52
3.1 Результаты технологических исследований 52
3.1.1 Лабораторная технологическая схема производства крупяного
продукта талкан 52
3.1.2 Изучение сорбционных свойств пшена-дранца и зерна проса 55
3.1.2.1 Изучение сорбционных свойств проса 56
3.1.2.2 Изучение сорбционных свойств нешлифованного пшена-дранца
3.1.3 Влияние режимов термической обработки на содержание
декстринов 63
3.1.3.1 Влияние режимов термической обработки на содержание декстринов в нешлифованном пшене-дранце 64
3.1.3.2 Влияние режимов термической обработки на содержание декстринов в зерне проса
3.1.4 Влияние режимов термической обработки на водопоглотительную способность крупяного продукта 68
3.1.5 Влияние режимов термической обработки на органолептические показатели крупяного продукта 74
3.1.6 Исследование процесса шелушения обжаренного проса 81
3.2 Изучение состава и свойств крупяного продукта талкан 86
3.2.1 Экспериментальная проверка рациональных режимов производства крупяного продукта талкан 86
3.2.2 Исследование химического состава крупяного продукта талкан
3.2.2.1 Исследование содержания углеводов 89
3.2.2.2 Исследование содержания белка и липидов 91
3.2.3 Исследование стойкости крупяного продукта талкан при хранении. 93
3.2.3.1 Влияние процесса хранения на состояние липидного комплекса 94
3.2.3.2 Изменение микрофлоры в процессе хранения 98
3.2.4 Промышленная апробация технологии крупяного продукта
талкан 100
3.3 Разработка рецептур пищевых концентратов быстрого приготовления
на основе талкана пшенного 103
3.3.1 Пищевая и энергетическая ценность пищевых концентратов быстрого приготовления на основе талкана пшенного 109
3.3.2 Расчет производственных рецептур ПО
3.3.3 Технологическая схема производства пищевых концентратов быстрого приготовления на основе талкана пшенного 111
Глава 4. Разработка аппаратурного оформления для промышленного осуществления технологии национального крупяного продукта 114
4.1 Разработка устройства для обработки зерна 114
4.2 Разработка устройства для производства зерновых продуктов талкан 122
Глава 5. Экономическая эффективность 127
5.1 Описание предприятия 128
5.2 Инвестиционный план 129
5.3 План производства 132
5.4 Финансовый план 138
5.5 Оценка эффективности и риска инвестиций 143
Выводы 145
Список используемой литературы
- Национальные традиции потребления крупяных продуктов
- Организация проведения исследования
- Изучение сорбционных свойств проса
- Разработка устройства для производства зерновых продуктов талкан
Введение к работе
Актуальность темы. Обеспечение здоровья населения и продовольственной безопасности является важным национальным проектом как для Российской Федерации, так и для Республики Казахстан. Так, в «Стратегическом плане развития Республики Казахстан до 2020 г.» отмечено, что в целях обеспечения продовольственной безопасности дальнейшее развитие получит переработка сельскохозяйственной продукции (указ Президента РК №922 от 01.01.2010 г.). Несмотря на то, что в Республике Казахстан в ходе реализации «Государственной программы реформирования и развития здравоохранения Республики Казахстан на 2005-2010 гг.» были отмечены улучшения демографической ситуации, снижение смертности, вместе с тем возрос общий уровень заболеваемости (на 1,7%), в связи с чем принят Кодекс РК №193-IY от 18.09.2009 «О здоровье народа и системе здравоохранения». Определяющим принципом государственной политики является содействие формированию здорового образа жизни и здорового питания. В этих условиях традиционные национальные зерновые продукты, содержащие незаменимые нутриенты и отвечающие требованиям массовости спроса, не всегда доступны потребителю, зачастую по причине недостаточной распространенности их на потребительском рынке, отсутствия культуры их потребления и промышленного производства. Большой вклад в развитие теории и практики производства крупы и крупяных продуктов в Российской Федерации внесли исследования доктора технических наук, профессора Е.М. Мельникова и его научной школы. Сохранению национальных традиций в производстве крупяных продуктов в Казахстане способствовали работы Б.К. Идгееева, К.К. Кузембаева, С.А. Алатаева и
др.
В Российской Федерации и Республике Казахстан вопрос массового производства национальных крупяных продуктов высокого качества вызывает большой интерес, поскольку позволяет расширить ассортимент продукции зерноперерабатывающих предприятий, выбор новых продовольственных това-
ров на рынке, не выходя за рамки сырьевой и технической базы. Кроме того, необходимо учитывать перспективы товародвижения крупяных продуктов, соответствующих стереотипам пищевого поведения потребителей с учетом создания единого экономического пространства в рамках Таможенного союза Республики Беларусь, Республики Казахстан и Российской Федерации. При этом формирование общего продовольственного рынка и единой товаропроводящей сети в рамках Таможенного союза является важной мерой обеспечения продовольственной безопасности Республики Казахстан и Российской Федерации.
Из вышеизложенного следует, что исследование и разработка технологии национального крупяного продукта, создание технологического оборудования и единой технологической линии для переработки зерна различных крупяных культур является актуальной задачей, решение которой позволит зерноперера-батывающим предприятиям Таможенного союза использовать в производстве экономичное ресурсосберегающее оборудование и технологию, расширить ассортимент выпускаемой продукции, обогатить продовольственный рынок и рацион потребителя новыми крупяными продуктами, выработанными с учетом самобытных традиций и национальной культуры.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка технологии национального крупяного продукта высокого качества с использованием нового вида сырья и технических решений для ее осуществления.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
разработать технологическую схему получения национального крупяного продукта талкан и обосновать использование нового вида сырья (пшена-дранца);
изучить сорбционные свойства зерна проса и пшена-дранца и определить оптимальные режимы водной обработки;
определить рациональные параметры термической обработки сырья путем исследования его биохимических и органолептических изменений;
изучить влияние влаготепловой обработки на эффективность шелушения зерна проса;
провести органолептическую и физико-химическую оценку качества крупяного продукта талкан;
исследовать влияние влаготепловой обработки на химический состав и стойкость при хранении полученных крупяных продуктов;
разработать аппаратурное оформление для осуществления технологии крупяного продукта талкан и провести промышленную апробацию;
разработать рецептуры пищевых концентратов на основе талкана, нормативные документы и провести оценку экономической эффективности.
Научная новизна. На основе сравнительного комплексного исследования технологических, биохимических свойств, химического состава и потребительских достоинств обоснована теоретически и экспериментально подтверждена технология производства национального крупяного продукта из нового вида сырья и предложено новое техническое решение для ее осуществления.
Показана возможность использования пшена-дранца для выработки крупяного продукта талкан высокого качества.
Установлены оптимальные режимы водной обработки зерна проса и пшена-дранца перед термической обработкой способом обжаривания.
Определены рациональные режимы термической обработки проса и пшена-дранца.
Получены новые данные об эффективности шелушения обжаренного зерна проса.
Предложен способ получения крупяного продукта талкан из пшена-дранца, рекомендованы оптимальные параметры технологического процесса: увлажнение до влажности 20-25% водой с температурой 18-20С, отволажива-ние в течение 40-50 минут, обжаривание кондуктивно-конвективным способом при температуре 190-200 С с экспозицией от 25 до 30 минут.
Установлено, что в результате реализации данного способа получения крупяного продукта талкан, вследствие происходящих в продукте изменений улучшаются потребительские достоинства и стойкость продукта при хранении.
На основании полученных результатов впервые разработана универсальная технологическая линия для обработки зерна и производства крупяного продукта талкан из различного зернового сырья, исключающая немеханизированный труд, повышающая уровень производства и качество готовой продукции.
Практическая значимость. На основании проведенных исследований установлены режимы производства и разработана технология крупяного продукта талкан из пшена-дранца.
Разработаны устройство для обработки зерна и устройство для производства крупяного продукта талкан, техническая новизна которых защищена Патентами РФ №97939, № 97940.
Предложена технология производства крупяного продукта талкан, промышленная апробация которой проведена на ТОО «Пойменское хлебоприемное предприятие» в с.Пойма Республики Казахстан.
Проведена промышленная апробация запатентованных устройств и технологической линии на хлебоприемном предприятии в с.Пойма Республики Казахстан. На новый вид продукта разработана нормативная документация.
Оценка эффективности и риска инвестиций показала, что капитальные вложения окупаются через 12 месяцев, а себестоимость 1 кг крупяного продукта составляет 42,4 рубля.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Третьем международном Хлебопекарном Форуме (г. Москва, 2010), Первой международной конференции «Модернизация систем зернохранилищ России. Новые аспекты развития» (Москва, 2011), Шестой международной конференции «Мельница -2011. Модернизация. Инновации. Техническое перевооружение» (Москва, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, 3й из которых в журналах, рекомендованных ВАК РФ, в том числе имеются два патента РФ на полезную модель: № 97939 «Устройство для производства зернового продукта «Талкан», № 97940 «Устройство для обработки зерна».
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 166 страницах основного текста и приложений, содержит 19 рисунков и 37 таблиц. Список литературы включает 191 источник российских и зарубежных авторов.
Национальные традиции потребления крупяных продуктов
Несколько иная структура производства в Республике Казахстан. Согласно данным Республики Казахстан по статистике 78% от общего производства круп составляет рисовая крупа, примерно по 6% - крупы из пшеницы, проса и ячменя, доля производства круп из кукурузы и овса составляет около 4% суммарно.
Уровень спроса на продукцию крупяной промышленности зависит не только от национальных традиций , но и во многом определяется уровнем цен на тот или иной вид крупы. Изменение предложения оказывает существенное влияние на динамику цен производителей и оптовых компаний. Сокращение насыщенности рынка влечет за собой повышение цен, а увеличение насыщенности рынка, напротив, способствует снижению цен. В течение года на цены также влияют сезонные изменения спроса: максимальный спрос на крупы приходится на зимне-весенний период, минимальный — на летне-осенний. Следует заметить также, что свое влияние оказывает и различная эластичность спроса на разные крупы в зависимости от изменения цен на них. Наиболее дорогие крупы — рис и гречневая крупа, а также овсяные хлопья, обладающие уникальными диетическими свойствами, — имеют низкую эластичность спроса.
Дешевые, так называемые «серые» крупы имеют более высокую эластичность спроса. Их покупают малообеспеченные слои населения. В случае повышения цен, данные группы потребителей переориентируются на приобретение дешевых продуктов-заменителей. Поэтому колебания цен по ним менее выражены.
По оценкам Института Конъюнктуры Аграрного Рынка (ИКАР), с ростом уровня жизни населения произойдет сокращение потребления круп в натуральном выражении за счет вытеснения с рынка дешевых видов. Вероятный рост емкости рынка в стоимостном выражении будет достигаться за счет увеличения доли высококачественных круп, фасованной продукции и крупяных продуктов с высокой добавленной стоимостью .
Рис — наиболее востребованная крупа на рынке, в долгосрочном плане спрос на нее будет расти. В перспективе увеличение предложения будет обеспечиваться за счет роста отечественного производства на фоне сокращения или стабилизации импортных поставок.
Производство крупы из гречихи в России стабилизировалось на уровне, который полностью обеспечивает растущие потребности. Таким образом, доля импортной крупы должна быть незначительной, но с учетом роста стоимости этой крупы за последний год практически в два раза, торговые сети с интересом оценивают перспективы импорта более дешевой гречневой крупы из Китая. Значительные перспективы роста имеет производство крупяных продуктов на основе овса. Данный сегмент будет расти за счет дальнейшего раз вития производства высококачественных хлопьев, использования для производства других пищевых продуктов. В целом динамика потребления круп и продуктов на их основе все более определяется разработкой и выбросом на рынок «новой» продукции для конечного потребления. В наиболее быстро растущем сегменте крупяных продуктов с высокой добавленной стоимостью самыми перспективными представляются позиции хлопьев, каш быстрого приготовления и пакетированных гарниров. Кроме того, растет производство новых категорий продуктов, в состав которых входят крупяные ингредиенты, а именно: мюсли, многозерновой хлеб, мучные кондитерские изделия, детское питание, питание для животных, колбасные изделия и других. Фактором, ограничивающим рост рынка круп и крупяных продуктов, является бурное развитие продуктов-заменителей, в первую очередь лапши, макаронных изделий и продуктов быстрого приготовления на основе картофеля [22]. В 2008 г. физическая емкость рынка круп составила от 1,5 до 1,6 млн. т. I Доля круп в потреблении в 2007 году представлена на рисунке 1.2. її
Наиболее востребованы рисовая и гречневая крупа. Пшено, хлопья «Геркулес», манная крупа находятся на среднем уровне потребления - от 5 до 8%. Потребление остальных круп составляет 3% и менее.
Наиболее востребованная крупа - рис - остается также лидером в импорте круп. Основными импортерами риса являются страны, которые традиционно выращивают и употребляют рис как основной продукт: Таиланд, Индия, Вьетнам, Китай, Пакистан.
Организация проведения исследования
Известна установка для получения круп (патент RU 2039603), которая включает последовательно соединенные трубопроводами сепаратор для предварительной очистки зерна с устройством для отделения лёгких примесей, шелушильную машину, сепаратор для разделения продуктов шелушения с установленными на выходе устройством для отделения лузги, крупоотде-лительную машину, шлифовальную машину и сепаратор для окончательной обработки крупы [157]. Предложенная установка имеет ограниченные функциональные возможности и не предназначена для получения специфических круп типа тары, талкана и других видов для приготовления национальных блюд восточной кухни.
Технологическая линия для производства толокна (патент RU 2329102), которая включает зерновой сепаратор, триер и магнитную ще точную машину, лузговеику, вальцевыи станок, жерновой постав, рассев и фасовочную машину. Дополнительно к сушилке установлены паровой кало рифер, вентилятор и теплонасосная установка, а после сушилки - обжароч ный аппарат с парогенератором и пароперегревателем, насосом, вентилятором и емкостью для сбора конденсата [145].
Однако данная линия предназначена только для обработки одной определённой зерновой культуры - проса и получения крупы заданного размера, в данном случае толокно. Указанное устройство не может быть применено для получения широкого спектра круп из различных зерновых культур. К тому же, устройство содержит элементы, небезопасные для обслуживающего персонала и требующие особой его квалификации и высокого уровня охраны труда.
Несмотря на то, что существуют устройства для производства круп для приготовления блюд восточной кухни: «тары» (авторское свидетельство SU № 1738225), талкан (авторское свидетельство SU № 1688827), названные устройства способны изготовить только один вид крупы, а для приготовления другого ассортимента требуется другой набор технических средств, не предусмотренных в этих устройствах.
Крупозавод агрегатный (патент RU 2225256), содержащий раму, на которой установлены бункер зерна, самобалансирующийся рассев, механизм загрузки и перегрузки, шелушитель, аспирация и пульт управления, снабжён шлифовальным станком, установленным в нижней передней части рамы на виброопорах и состоящий из корпуса. Внутри корпуса установлен вал со сменными абразивными кругами и сменным ситовым цилиндром, вальцевым измельчителем с приёмной колонкой [132]. Однако, диапазон возможностей данной установки ограничен производством только традиционных круп без возможности изготовления пользующихся на Востоке и ряде регионов России особых круп, например тары и талкана.
Обзор литературы показал, что национальный казахский крупяной продукт талкан является хорошей основой для производства крупяных концентратов быстрого приготовления, имеющих сокращенную продолжительность доведения до полной кулинарной готовности и может употребляться в пищу самостоятельно или в смеси с вкусовыми и обогащающими добавками.
Кроме того, при использовании талкана, характеризующегося высоким содержанием пищевых волокон, аминокислот, витаминов, микро- и макроэлементов и других полезных веществ [125,126] открываются большие перспективы в создании обогащенных зерновых продуктов функционального назначения, содержащих большие количества неусваиваемых олигосахари-дов, отнесенных к физиологически функциональным пищевым ингредиентам [160], что имеет важное значение в условиях повышенного интереса населения к функциональной концепции питания и недостаточного ассорти мента на рынке недорогой и полезной крупяной продукции функционального назначения. При этом, наиболее изученными являются способы: - замачивание и обжаривание дробленого риса, при этом наблюдается его слипаемость и ухудшение органолептических характеристик; - варка зерна проса с последующим шелушением, при этом отмечается большая длительность технологического процесса при высокой энергоемкости на процессы варки, центрифугирования и сушки; - известно обжаривание пшеницы, перловой, овсяной, рисовой крупы. Нет литературных данных об использовании для производства талкана недорого и доступного сырья - нешлифованного пшена-дранца. Процесс обжаривания проса и пшена без применения варки изучен также недостаточно. Кроме того, литературные данные сидетельствуют о том, что, несмотря на разнообразие технологических линий, нет единого устройства, обеспечивающего возможность обработки и переработки различных зерновых культур, например, гречихи, пшеницы, ячменя, проса, пшена-дранца в крупу с получением и специфических крупяных продуктов восточной культуры, таких как тары, талкан и других.
Существующие технологические линии не имеют свойства универсальности, используются узко, специфично для переработки какой-либо одной культуры и получения однотипных продуктов, применяется ручной труд. Таким образом, технологические линии для обработки зерновых культур и производства национальных продуктов требуют усовершенствования.
В связи с изложенным, нами был обозначен круг проблем и определена цель исследования, заключающаяся в разработке технологии национального казахского крупяного продукта талкан высокого качества с использованием нового вида сырья и технических решений для ее осуществления.
Изучение сорбционных свойств проса
Использование воды с температурой 20 С и 30 С приводит к максимальному поглощению воды пшеном-дранцом. Повышение температуры воды до 40 С не влияет на улучшение сорбционных свойств пшена-дранца, а повышение температуры до 50С и 60С даже ухудшило водопоглощение, прирост влаги несколько снизился.
Очевидно, это обусловлено реакцией биополимеров пшена-дранца на увлажнение при различных температурных условиях , степень изменения их физико-химических свойств непропорциональна степени изменения температуры. Так, при температуре 60 С происходит некоторая денатурация белка [26], что снижает его водопоглотительную способность. Поглощение воды крахмальными зернами (по данным Н.П.Козьминой) при температуре 20-30 С заканчивается уже в течение 1 часа при увеличении объема крахмальных зерен до 50% от исходного, дальнейшее повышение температуры от 40 до 60 С приводит к повышению растворимости крахмала , его объем увеличивается незначительно [48,50].
Также было установлено, что биополимеры пшена интенсивно поглощают влагу до установления влажности равной 20% . При увлажнении до 25% и 30% по окончании отволаживания в упаковках с образцами оставалась свободная вода, не впитавшаяся в пшено, а прирост влаги в пшене не достиг требуемых значений. Количество воды, не впитавшейся при увлажнении до 25% составило от 0,3 % (при температуре воды 20 С) до 0,9 % (при температуре воды 60 С), конечная влажность зерна не превысила 24,7 %. При увлажнении до 30 % количество воды, не впитавшейся в пшено составило от 1,6 % (при температуре воды 30 С) до 1,9 % (при температуре воды 50 С), конечная влажность пшена не превысила 28,4 %.
Таким образом, увлажнение пшена-дранца необходимо проводить до влажности 20-25 % водой с температурой 20 С и последующим отвола-живанием в течение 50 минут.
На следующем этапе исследований сырье обжаривали конвективным способом при температуре от 160 до 200 С , продолжительность обжаривания варьировали от 15 до 45 минут. В полученном продукте определяли содержание декстринов (Со), что обусловлено следующими обстоятельствами.
Крахмал - растительный полисахарид со сложным строением. Наряду с белками крахмал является важнейшим запасным питательным веществом, откладываемым в зерновке для будущего растения. Общее содержание крахмала в зерновке колеблется в значительных пределах, в зависимости от влияния многих факторов в процессе налива и созревания зерна. Среди этих факторов следует отметить сортовые особенности злаков, а также применение удобрений и климатические условия. Так как между содержанием белка и крахмала имеется обратная зависимость, то все факторы, способствующие накоплению белка, обуславливают снижение содержания крахмала [49,85,109].
Количественные соотношения амилозы и амилопектина в крахмале различных злаковых культур неоднократно исследовали. Среднее содержание амилозы в крахмале от 10 % до 30 %, амилопектина - от 70 % до 90 % [24,36,53].
При нагревании в ядре зерна происходит термическая деструкция крахмала, глубина которой зависит от условий ее проведения.
В ходе деструкции постепенно идет деполимеризация крахмала и образование ряда декстринов, затем мальтозы и при полном гидролизе — глюкозы [97]. Таким образом, содержание декстринов достаточно полно отражает глубину гидролиза крахмала , так как декстрины являются первыми промежуточными продуктами гидролитического расщепления , хорошо растворимыми в воде, имеющими коллоидный характер, но меньший молекулярный вес, чем крахмал.
Разработка устройства для производства зерновых продуктов талкан
Коэффициент шелушения зерна, обжаренного при температуре 160 С в течение 15-20 минут ниже, чем коэффициент шелушения необжареного зерна на 3,1-3,6 % , но находится в пределах рекомендованной Правилами нормы. При дальнейшем увеличении температуры и продолжительности обработки коэффициент шелушения снижается ниже рекомендованных норм, что может быть обусловлено более плотным прилеганием цветковых пленок к ядру после интенсивной термической обработки. Минимальное значение коэффициента шелушения составляет 90,3 % (при температуре обжаривания 190 С в течение 30 минут), что ниже нормы на 4,7 %.
Также было установлено, что при шелушении обжаренного зерна практически невозможно получить целое ядро, содержание которого уменьшается с увеличением интенсивности обжаривания от 160С (экспозиция обжарива-ния 15 минут) до 200 С (экспозиция 45 минут) с 3,62 % до 0,07,%. Одно-временно с этим процессом постепенно возрастает содержание мучки, которое достигает максимальных значений при температурах 180 и 190 С с экспозицией обжаривания 45 минут. Таким образом, степень изменения структурно-механических свойств зерна пропорциональна степени изменения температуры.
Основным крупяным продуктом, получаемым при шелушении обжаренного проса, является дробленое ядро, содержание которого находится в диапазоне от 65,84 % до 74,36 %. Причем, при более низких температурах обработки (160С и 170 С) повышенная дробимость зерна и более высокое содержание дробленого ядра наблюдается при минимальной продолжительности обжаривания - 15 минут. Вероятно, интенсивное разрушение эндосперма на первом этапе обжаривания связано не только с образованием мик ротрещин в ходе интенсивного влагопереноса и снижения влажности с 24% до 12%, но и с изменением структуры биополимеров зерна и конформацией их молекул. При дальнейшем увеличении продолжительности обжаривания на 5 минут (до 20 минут) содержание дробленого ядра снижается на 1,73% при температуре 160 С , а при температуре 170 С на 3,75%. С увеличением температуры до 180 С и выше подобной зависимости не наблюдается, содержание дробленого ядра практически одинаковое - порядка 70% при любой температуре и продолжительности обжаривании. Вероятно, что при температуре свыше 180 С структура зерна очень хрупкая и минуя процесс раскалывания эндосперма на части целое ядро по большей части измельчается до состояния мучки. По мнению профессора, д.т.н. Г.А.Егорова, полностью хрупким зерно становится при влажности 7-8% [26]. По этой причине , содержание целого ядра в продуктах, высушенных в диапазоне температур от 180 до 200 С с продолжительностью более 20 минут, и имеющих влажность менее 7% ничтожно низкое - менее 1%.
Полученные результаты обусловлены изменением структурно-механических свойств зерна в процессе гидротермической обработки. При ГТО под воздействием сначала высокой влажности, а затем температуры в зерне развиваются сложные процессы физико-химической и биохимической природы. На этапе увлажнения и отволаживания поглощенная зерном вода не сразу проникает в эндосперм, а некоторое время прочно удерживается в алейроновом слое и зародыше так, что между ними и внешними слоями крахмалистого эндосперма возникает огромный градиент влагосодержания. Вследствие этого создается механически напряженное состояние зерновки и хрупкий эндосперм раскалывается [5,29]. Микротрещины появляются в зерне через 0,5-1,0 ч после увлажнения. В дальнейшем до 11-14 часов длительности процесса отволаживания их количество сохраняется неизменным. Зародившаяся в хрупком теле трещина слегка раскрывается, ее края расходятся на некоторое расстояние, поэтому в эндосперме, примыкающем к стенкам тре шины, происходит релаксация возникшего ранее напряжения, благодаря чему накопленная в деформированном теле энергия высвобождается. Процесс образования трещин сопровождает внутренний влагоперенос, который способствует разрыхлению эндосперма и снижению его прочности [26,37]. При обжаривании зерна после отволаживания продолжается процесс внутреннего влагопереноса и разрыхления эндосперма, причем при десорбции в ходе обжаривания интенсивность этого процесса выше, чем при отволаживании . Значительную роль при этом играет степень изменения влажности и температура процесса, причем, чем выше изменение влажности и температура, тем выше интенсивность влагопереноса и в большей степени разрушается структура эндосперма. Именно этот фактор является причиной существенного роста содержания мучки с увеличением температуры обжаривания с 160 С до 200 С.
Таким образом, исследование процесса шелушения обжаренного зерна проса показало, что при шелушении обжаренного зерна возможно получить большое количество дробленого ядра (около 70 %), что нежелательно с точки зрения классического крупяного производства, но учитывая необходимость операции измельчения при производстве талкана предложенный способ вла-готепловой обработки вполне может быть рекомендован. Увлажнение, отво-лаживание и обжаривание как способы гидротермической обработки зерна проса, предназначенного для производства талкана из шелушенного зерна, приводят к разрыхлению эндосперма, что в данном случае носит положительный характер. Зерно становится хрупким, уменьшается его прочность, легче отделяется оболочки, снижаются энергозатраты на измельчение зерна.
