Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор 8
1.1 История культуры шарозерной пшеницы 8
1.2 Морфология и анатомическое строение зерна пшеницы 10
1.3 Биохимические свойства зерна пшеницы 14
1.4 Ботаническая и товарная классификация зерна пшеницы 17
1.5 Неоднородность зерновой массы по крупности. Влияние крупности и формы зерна на технологическую эффективность его переработки 26
1.6 Физико-химические свойства зерна 32
1.7 Структурно-механические свойства зерна 43
1.8 Технологические свойства зерна 44
1.9 Ассортимент, норма выхода и качества крупы 46
1.10 Технология получения пшеничной крупы 48
1.11 Степень шлифования крупы и ее оценка 55
1.12 Потребительские и кулинарные достоинства пшеничной крупы 59
2 Объекты, методы исследований и обработка результатов эксперимента 62
2.1 Характеристика объектов исследования 62
2.2 Устройства и методы лабораторных исследований 63
2.3 Определения химического состава 66
2.4 Определения химического состава 67
2.5 Обработка результатов экспериментов 70
3 Экспериментальная часть 84
3.1 Определение показателей качества исследуемых сортов пшеницы 84
3.2 Исследование выравненное зерновой массы по геометрическим размерам и форме 86
3.3 Влияние степени шлифования на выход и потребительское качество пшеничной крупы 97
3.4 Влияние степени шлифования на химический состав пшеницы 101
3.5 Разработка усовершенствованной технологии производства крупы из зерна шарозерной пшеницы 104
3.6 Комплексная оценка потребительских свойств крупы из шарозерной пшеницы. 108
4 Расчет экономической эффективности от внедрения предлагаемой технологии
Выводы 111
Список используемых источников 112
- Неоднородность зерновой массы по крупности. Влияние крупности и формы зерна на технологическую эффективность его переработки
- Потребительские и кулинарные достоинства пшеничной крупы
- Устройства и методы лабораторных исследований
- Влияние степени шлифования на выход и потребительское качество пшеничной крупы
Введение к работе
Продукты переработки зерна пшеницы составляют неотъемлемую часть рациона питания человека и в значительной мере удовлетворяют потребности организма в питательных веществах. Широкое распространение получила пшеничная крупа, которая по ценовому критерию доступна для всех слоев населения России.
Наличие глубокой бороздки и слабая выполненность зерновки характеризует пшеницу, как сырье с низкими технологическими свойствами. В процессе производства крупы из зерна традиционной пшеницы образуются неравномерно обработанные участки на поверхности зерновки, а производимая продукция обладает низкими потребительскими свойствами.
На формирование потребительских свойств крупы в значительной степени влияют технологические процессы шлифования и полирования зерна пшеницы с использованием машин фрикционного действия. Выход и потребительские свойства крупы при традиционных способах шлифования и полирования определяются геометрической формой зерновки и выполненностью зерновой массы.
Идеальным объектом для производства пшеничной крупы является зерновка, приближенная к телу вращения (эллипсоиду вращения или шарообразной форме), с минимальной глубиной бороздки.
Традиционная технология производства крупы из зерна пшеницы характеризуется большой протяженностью и высокими энергозатратами, обусловленными необходимостью трехкратного последовательного шлифования, полирования продукта с последующей разветвленной схемой сортирования продуктов по крупности для получения четырехномерной крупы Полтавской и крупы Артек с базисным выходом готовой продукции 63%. Соотношение выходов крупы по номерам в традиционной технологии смещено
в сторону мелких фракций крупы, являющихся продуктом дробления целой зерновки.
Учитывая это, реализация пшеничной крупы на внутреннем рынке затруднена в связи с нестабильностью ее потребительских свойств.
На основании вышеизложенного можно заключить, что актуальной является разработка технологии производства крупы из шарозернои пшеницы с высокими технологическими и потребительскими свойствами при одновременном увеличении выхода крупы.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с приоритетами научного и инженерного обеспечения пищевых и перерабатывающих отраслей АПК России по научно-технической проблеме 1.1.2. «Теоретическое обоснование и разработка прогрессивных технологий продуктов питания из растительного сырья», № Госрегистрации 2.1.01-05.
Целью настоящей работы является формирование технологических и потребительских свойств крупы в процессе переработки шарозернои пшеницы.
Основные задачи исследования:
- изучение признаков технологического качества пшеницы;
- определение выравненное™ зерновой массы по геометрическим размерам и форме на основе методов математической статистики;
- определение закона распределения коэффициента сферичности зерновки;
- оценка взаимосвязи между показателями, характеризующими геометрические размеры и форму зерновки, на основе корреляционного и
регрессионного анализов;
- изучение влияния формы зерновки и степени шлифования на выход и потребительские свойства пшеничной крупы;
- изменение химического состава и биологической ценности пшеничной крупы в процессе шлифования зерна пшеницы;f
— разработка ресурсосберегающей технологии производства пшеничной крупы;
- комплексная оценка кулинарных свойств пшеничной крупы. Научная новизна исследования. Впервые изучены технологические свойства шарозерных пшениц, как сырья для крупяной промышленности, и показано их преимущество перед пшеницей традиционной формы.
На основе методов математической статистики дана оценка выравненности шарозерной пшеницы по геометрическим размерам и форме, позволившая достоверно установить узкий диапазон варьирования данных показателей.
Определены численные значения коэффициентов парной корреляции и эмпирические зависимости между показателями, характеризующими геометрические размеры и форму зерновки.
Изучено влияние степени шлифования на общий выход крупы, зольность ядра, белизну ядра и мучки, получены эмпирические зависимости, характеризующие динамику процесса шлифования.
С использованием методов индикаторного окрашивания проведена визуализация зерна пшеницы с различной степенью шлифования и определены значения выхода мучки, обеспечивающих получение крупы с выровненным товарным видом.
Впервые изучено влияние степени шлифования шарозерной пшеницы на химический состав, содержание минеральных веществ, незаменимых и заменимых аминокислот, что позволило сопоставить изменение товарного вида и содержание пищевых веществ, и определить степень шлифования, обеспечивающую получение крупы с высокими потребительскими свойствами.
Практическая значимость. Определены номинальные режимы шлифования и полирования шарозерной пшеницы, позволяющие вырабатывать крупу с высокими потребительскими свойствами.
Разработана ресурсосберегающая технология производства крупы из шарозерной пшеницы.
Проведена комплексная оценка потребительских свойств крупы из шарозерной пшеницы, полученной по разработанной технологии.
Разработан и утвержден комплект технической документации на новый вид продукции «Крупа шеничная шаровидная», включающий технические условия ТУ 9294-137-02067862-2004 и технологические инструкции к ним.
Разработанная технология получения пшеничной крупы внедрена в производство в научно-производственной фирме «НОВТЭКС» в IV квартале 2004 года. Экономический эффект от внедрения составит 1,38 млн. руб. в год при переработке 42 тыс. т. зерна.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертационной работы:
- экспериментальное обоснование выбора шарозерных пшениц в качестве сырья крупяной промышленности;
- зависимости по влиянию степени шлифования на общий выход крупы, зольность ядра, белизну ядра и мучки;
- экспериментально определенные значения выхода мучки, обеспечивающие получение крупы, имеющей стабильный товарный вид
- выявленные закономерности изменения химического состава и биологической ценности пшеничной крупы в процессе шлифования;
- экспериментальное обоснование необходимой и достаточной степени шлифования для получения пшеничной крупы с высокими потребительскими свойствами;
- разработанный комплект технической документации на новый вид продукции «Крупа шеничная шаровидная»;
- результаты исследования пищевой ценности и оценка органолептических показателей крупы полученной по разработанной технологии;
- результаты оценки экономической эффективности разработанных технологических и технических решений.
Неоднородность зерновой массы по крупности. Влияние крупности и формы зерна на технологическую эффективность его переработки
Крупность зерна пшеницы обусловлена тремя формами разнокачественности, находящимися в тесной взаимосвязи: генетической, материнской или матрикальной и экологической. Генетическая разнокачественность возникает в результате соединения наследственно неравнозначных гамет родительских форм и множественности оплодотворения. Материнская (матрикальная) разнокачественность зависит от различий в местоположении семени на материнском растении, т.е. неодинаковых условиях развития. Экологическая разнокачественность - следствие взаимодействия семени с внешней средой.
Ленточкин A.M. [42] для выявления матрикальной разнокачественности отбирал 100 развитых колосьев яровой пшеницы Иргина урожая 2001 г. Каждый колос автор разрезал на три примерно равные части по количеству колосков - верх, середина и низ. Так, средняя масса 1000 зерен верхней части колоса составила 36,4 г, средней - 39,2 г и нижней - 37,3 г. Таким образом, автор делает вывод, что наиболее качественные зерновки формируются в средней части колоса - масса 1000 зерен составила 32,9-42,0 г. Среди физических свойств зерна крупность является одним из основных показателей качества.
Линейные размеры зерна, в совокупности определяющие его крупность, могут колебаться в больших пределах в зависимости от вида, сорта, района и условий созревания. При благоприятных условиях зерно получается более крупным и выполненным. Изучением влияния крупности зерна на его качество занимались многие исследователи и мнения их противоречивы. К.М.Чинго-Чингас [43] указывает, что крупность зерна влияет на его технологические свойства. Им было исследовано зерно одного и того же сорта различной фракции крупности. Крупные зерна больший выход готовой продукции. В.Я.Гиршсон [44] занимался определением выхода и качества в зависимости от крупности пшеницы, рассортированной на 4 фракции по величине. Им были сделаны выводы, что средние фракции дают наилучший выход, а самая мелкая — наихудший. В.С.Смирнов, А.Н.Рукосуев, А.В.Мясникова, Д.П.Изергин [45] считают, что крупное полновесное зерно обладает более высокой ценностью, т. к. в нем больше мучнистой части и меньше оболочек, чем в мелком зерне. Однако, авторы подчеркивают, что это справедливо для зерна одного сорта и происхождения, т.к. на выход влияют и другие факторы, такие как, например, толщина оболочек, которая у разных сортов зерна бывает различна, консистенция эндосперма, химический состав зерна и эндосперма и биохимические свойства. Л.Н.Любарский [46], обобщив результаты исследований, проводившихся во ВНИИЗе, делает вывод, что с уменьшением крупности зерна снижается его качество, уменьшается содержание эндосперма и повышается зольность. Автор считает, что крупность зерна в пределах однородной партии данного сорта связана со зрелостью и консистенцией, а консистенция - с химическим составом зерна. Исследуя содержание белка в зерне пшеницы в зависимости от консистенции и крупности, автор отмечает тенденцию к увеличению количества белка с уменьшением размеров зерна как у стекловидных, так и у мучнистых зерновок одной партии. Однако, в исследованиях Н.В.Роменского [28] отмечено снижение содержания белка с уменьшением размеров зерен пшеницы. Автор показал, что увеличение содержания белка у крупных зерен по сравнению с мелкими идет, главным образом, за счет алейронового слоя. Н.П.Козьмина [47] утверждает, что крупность зерна является важнейшим показателем в оценке технологических свойств зерна. Лоуренс Зелени [48] считает, что размеры зерна тесно связаны с его массой и могут являться важным показателем возможного выхода готовой продукции. Н.М.Коданев [49], ссылаясь на данные ряда авторов, отмечает, что от крупности зерна в значительной мере зависят технологические качества пшеницы. Чем крупнее зерно, тем больше содержится в нем эндосперма и тем выше выход готовой продукции. При переработке мелкого зерна выход и качество значительно снижаются. Кроме того, Н.М.Коданев указывает на тот факт, что на выход продукции оказывает влияние не только крупность и масса зерна, но и такой показатель, как форма зерновки. При этом, по мнению академика Н.М.Жуковского, лучшей формой зерна, обеспечивающей наибольший выход муки и меньший выход отрубей, является шаровидная или близкая к ней. П.И.Сердюков [50] считает, что крупность имеет существенное значение в оценке технологических свойств пшеницы, но, однако, как самостоятельный признак этот показатель выделить трудно, так как пшеница разных сортов и районов произрастания имеет различную крупность. Автор особо отмечает, что мелкие зерна, находясь в смеси с более крупными, ухудшают показатели качества зерна. Автор предлагает проводить экспрессный анализ при приеме зерна на хлебоприемные пункты для предварительной оценки пшеницы по ее крупности на основе величины схода с сита с отверстиями 2,5x20 мм. В.Зайбель [51] делает вывод о том, что чем более выровнена зерновая масса по размерам, т.е. чем меньше она содержит наиболее мелких и самых крупных зерен, тем легче установить оптимальные режимы на перерабатывающих системах. С.А.Бекирова, Т.И.Солянова [52] занимаясь определением линейных размеров, выравненное, натуры и массы 1000 зерен при изучении качества зерна различных по крупности фракций зерна пшеницы наиболее распространенных в Казахстане сортов, сделали выводы, что размеры зерна в пределах одного сорта изменяются по фракциям крупности. Выравненность зерна исследуемых партий в пределах сорта в различные годы урожая колеблется в значительных пределах. Внутри сорта крупные фракции характеризуются большим значением натуры и массой 1000 зерен. С увеличением крупности увеличивается натура и масса 1000 зерен.
Известно [53,54], что крупность зерна является одним из важнейших признаков качества, определяющих его технологические свойства. Крупность, как самостоятельный признак качества зерна, выделять трудно, так как она испытывает значительное влияние почвенно-климатических и наследственно-генетических факторов формирования и развития зерновки [55, 56, 57].
Установлено [49, 58 - 64], что между различными показателями физико-химических свойств зерна существует связь, характер которой изложен разными авторами противоречиво.
Потребительские и кулинарные достоинства пшеничной крупы
В работах [137] показана возможность использования фотоэлектрического шарового фотометра ФМШ - 56М для определения оптических свойств не размолотой предварительно крупы с высокой стабильностью получаемых результатов.
Боразио [138] в своих работах успешно развивал оптические методы оценки степени шлифования, используя для измерения белизны фотоэлектрический прибор" BO-AR".
И.Е. Мамбиш в работе [139] дает описание фотоэлектрических приборов отечественного и зарубежного производства, которые могут быть использованы для оценки степени шлифования.
Среди отечественных фотоэлектрических приборов, согласно его данных, наиболее перспективным является создание методов на основе фотоэлектрического фотометра ФМШ-56М и диацветомера ДЦМ-72.
При сравнительной оценке оптических методов определения степени шлифования, было выявлено, что использование синего и зеленого светофильтров позволяет лучше различать оттенки цвета крупы, чем применение красного светофильтра. Обнаружено, что на завершающих этапах шлифования зерновки становятся более гладкими и менее матовыми, что снижает отражение [140]. Танаи и Янасе установили, что в диапазоне длин волн от 460 до 480 нм существует корреляция между степенью удаления наружных оболочек и величинами отражения света [141]. Был сконструирован фотометр, с помощью которого можно измерить разницу в оптической плотности зерновки при двух длинах световых волн - 660 и 850 нм. Показания прибора прямо пропорциональны содержанию поверхностных липидов в пределах определенного сорта [142]. Описан способ определения степени шлифования на световом рефлексометре при длине волн 546 нм. Отмечается высокая оперативность метода - один исследователь может определить степень шлифования в 400 образцах [143].
Определение показателя белизны пшеничной крупы осуществлялось на сконструированном экспериментальном комплексе «Тактон», а предложенная формула для расчета степени шлифования учитывала весь перечень факторов, влияющий на спектральные характеристики и как следствие, на истинную степень шлифования зерна пшеницы.
Таким образом показана эффективность использования оптических методов оценки степени шлифования на основе корреляционных зависимостей между различными способами оценки степени шлифования крупы.
Пищевые и потребительские достоинства крупы из пшеницы обусловлены товарным видом, химическим составом и кулинарными свойствами крупы. Товарный вид является основным показателем, по которому судят о качестве крупы. Крупа должна быть типичной по окраске, цвет должен восприниматься как однотонный, без существенных различий по окраске отдельных крупинок. Крупа должна быть однородной по размеру и иметь хорошо обработанные крупинки с гладкой и блестящей поверхностью [144]. Пищевая ценность зерна пшеницы и продуктов его переработки определяется химическим составом, усвояемостью веществ, входящих в их состав, и колеблется в зависимости от многих факторов. О пищевой ценности крупы судят не только по основным веществам, входящим в ее состав, но и по их сбалансированности [144]. Пищевая ценность пшеничной крупы во многом зависит от сортовых особенностей зерна пшеницы, климатических условий, состояния почв, качества удобрений, а также способа обработки. Пшеничная крупа это номерная шлифованная крупа янтарного цвета, стекловидной консистенции (из пшеницы II типа). Крупа № 1 имеет удлиненную форму, так как вырабатывается из целых зерновок, № 2 — овальную, а остальных номеров — округлую. Неплохой товарный вид у крупы из белозерных мягких пшениц (тип III, подтип 1), она более светлой окраски, но при варке форма крупинок сохраняется хуже. По ГОСТу пшеничную крупу делят на пять номеров. Крупа четырех номеров называется Полтавская, а № 5 — Артек. Крупы оценивают по доброкачественности ядра — не менее 99,2%, предельным нормам примеси (0,3%) и испорченных крупинок (0,2%). В пшеничной крупе много крахмала — 75-78%, размер зерен от 3 до 50 мкм: Температура клейстеризации крахмала 65-67,5 С. В крахмальном зерне твердой пшеницы на долю амилозы приходится 23,5%. Количество Сахаров в крупах не превышает 1,5%, примерно столько же в них клетчатки. Крупы характеризуются высоким содержанием белка — 13-15%), состоящего примерно на 60% из глиадина и глютенина. В крупе из твердой пшеницы проламинов несколько больше, чем из мягкой. Аминокислотный состав белка, по Н. М. Шабалиной (1973г.), на 100 г Полтавской крупы (в г): лизин —0,28, лейцин —0,88, изолейцин — 0,42, метионин — 0,17, треонин — 0,37, триптофан— 0,11, валин — 0,51, фенилаланин — 0,56, гистидин — 0,27. Эти данные свидетельствуют о том, что крупа бедна лизином. Свободные липиды в крупе составляют 1,8%, на долю связанных липидов приходится около 26% общего их количества. Они богаты ненасыщенными жирными кислотами, особенно линолевой. Содержание в крупе Полтавской крахмала составляет 68,1%, сахара 2,5%, клетчатки 0,7%, золы 0,9%. Энергетическая ценность 100 г крупы составляет 1360 кДж [145]. Крупы отличаются не высоким содержанием минеральных веществ — 1,4%, в том числе 63,4 % составляют фосфор (303 мг %) и фитата (192 мг %). Они богаты тиамином (0,313 мг %) и рибофлавином (0,253 мг %), причем для крупы Артек эти величины несколько больше, чем для Полтавской. Цвет крупы зависит от наличия ксантофиллов, в основном лютеина, который у твердой пшеницы находится на 85% в связанном состоянии в виде моно- и диэфиров. В мягкой пшенице связано лишь 15% лютеина . Пшеничные крупы «Полтавская» и «Артек» являются питательными продуктами хорошего качества, они быстро развариваются, но дают при этом сравнительно малое увеличение объема. Каша получается вкусной, рассыпчатой, не клейкой, но довольно плотной [146].
Устройства и методы лабораторных исследований
Особо выделяется тесная корреляционная связь между показателем отношения длины к толщине зерновки и коэффициентом сферичности пшеницы (R=-0,91 -0,98). Для оценки формы и тесноты связи между данными показателями нами проведен регрессионный анализ, позволивший установить прямолинейную эмпирическую зависимость между коэффициентом сферичности и показателем отношения длины к толщине зерна для каждого сорта (рисунок 12). Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что наибольшее влияние на форму зерновки оказывает именно совокупность двух геометрических показателей - длины и толщины.
Также в процессе исследований нами был установлен факт уменьшения массы единичной зерновки у шарозерных сортов пшеницы, который можно объяснить меньшей длиной самого зерна у данных сортов по сравнению с сортами пшеницы традиционной формы. Однако для технологических свойств этот факт не является отрицательным, так как приводит к увеличению коэффициента сферичности, а, следовательно, к снижению относительной массовой доли оболочек и увеличению выходов готовой продукции.
Процесс шлифования в технологии крупы используется для удаления с поверхности зерна пшеницы перикарпия и семенных оболочек, зародыша, частично или полностью алейронового слоя. В результате абразивного шлифования изменяется товарный вид крупы, ее выход и качество. Эффективность технологического процесса шлифования оценивается по выходу и степени шлифования пшеничной крупы.
Степень шлифования является наиболее важным показателем, определяющим потребительские свойства крупы, и оценивается по выходу мучки и белизне ядра. Однако обеспечить стабильное качество крупы при переработке зерна пшеницы не удается из-за невозможности определения пределов удаления анатомических частей с поверхности зерновки, обеспечивающих получение готовой продукции с высокими потребительскими свойствами. Последнее объясняется неэффективностью известных методов оценки степени шлифования и особенностями морфологического строения зерна пшеницы традиционной формы.
Для устранения вышеуказанных недостатков в данном разделе проведен комплекс исследований по изучению закономерностей изменения потребительского качества продуктов шлифования пшениц традиционной и шарозерной формы с использованием общепринятых методов оценки степени шлифования, а также предложенного метода на основе индикаторного окрашивания анатомических частей зерновки. Результаты исследований приведены на рисунках 13 и 14.
Анализ данных рисунка 13 показывает, что увеличение степени шлифования приводит к росту белизны зерен и сошлифованной мучки у всех исследуемых сортов пшеницы, причем отмечен ряд характерных особенностей у шарозерной пшеницы. Во-первых, значение белизны для зерен шарозерной 100 пшеницы значительно выше при фиксированных показателях степени шлифования. Последнее согласуется с результатами экспериментальных исследований предыдущего раздела, в которых отмечалось преимущество формы шарозерных пшениц по сравнению с традиционными. Во-вторых, экспериментальные данные по белизне мучки (рисунок 13) и содержание крахмала в мучке (таблица 15) также подтверждают более высокие технологические свойства шарозерной пшеницы. На основе анализа данных визуализации продуктов шлифования с использованием метода индикаторного окрашивания анатомических частей зерновки пшеницы с требуемой точностью обоснована необходимая и достаточная степень шлифования для получения пшеничной крупы с высокими потребительскими свойствами. Из приведенных на рисунке 14 изображений зерен с различной степенью шлифования видно, что округлая форма шарозерной пшеницы выгодно отличается по товарному виду от традиционной. При степени шлифования в пределах 25% товарный вид зерен линии 18-104-1 шарозерной пшеницы и сорта Шарада достигает требуемого уровня с достаточно высокой выравненностью. Крупа из шарозерной пшеницы имеет практически форму шара, площадь необработанных участков на поверхности крупы значительно меньше и легко может быть сведена к минимуму дополнительной подшлифовкой или полировкой. По отношению к массе зерна, направляемого на шлифование, выход крупы составляет 70-75% для шарозерных пшениц и не более 40% для традиционных. Данные получены путем комплексного анализа экспериментов, приведенных на рисунках 13, 14 и в таблице 15. Крупа из шарозерной пшеницы не имеет аналогов по товарному виду ни по одному из номеров крупности получаемых в результате переработки пшеницы традиционной формы (Полтавской №1-4 и Артек), что дает основание заключить о получении нового продукта - крупа пшеничная «Шаровидная». 3.4 Влияние степени шлифования на химический состав пшеницы В данном разделе приведены результаты экспериментальных исследований общего химического, минерального и аминокислотного состава пшеницы шарозерной и традиционной формы при изменении степени шлифования. Установлено, что независимо от сорта и формы пшеницы наблюдается общепринятая для всех крупяных культур тенденция, а именно увеличение степени шлифования приводит к снижению содержания белков, липидов, клетчатки и зольности. Доля крахмала в зерне при увеличении степени шлифования растет. На основании факторного анализа был обнаружен ряд отличительных особенностей в характере изменения химического состава шарозерной пшеницы. В частности, при равных значениях степени шлифования шарозерного сорта Шарада и линии 18-104-1 доля белков и крахмала выше, а содержание клетчатки, липидов и зольности ниже (рисунок 15). Как было показано в предыдущем разделе, увеличение степени шлифования шарозерных пшениц сопровождается меньшим содержанием крахмала в мучке, что свидетельствует о равномерной обработке поверхности продукта абразивными рабочи.ми органами в процессе шлифования проб на лабораторной установке, и одновременным увеличением выхода крупы, а также показателя белизны.
Влияние степени шлифования на выход и потребительское качество пшеничной крупы
В данном разделе приведены результаты экспериментальных исследований общего химического, минерального и аминокислотного состава пшеницы шарозерной и традиционной формы при изменении степени шлифования. Установлено, что независимо от сорта и формы пшеницы наблюдается общепринятая для всех крупяных культур тенденция, а именно увеличение степени шлифования приводит к снижению содержания белков, липидов, клетчатки и зольности. Доля крахмала в зерне при увеличении степени шлифования растет.
На основании факторного анализа был обнаружен ряд отличительных особенностей в характере изменения химического состава шарозерной пшеницы. В частности, при равных значениях степени шлифования шарозерного сорта Шарада и линии 18-104-1 доля белков и крахмала выше, а содержание клетчатки, липидов и зольности ниже (рисунок 15). Как было показано в предыдущем разделе, увеличение степени шлифования шарозерных пшениц сопровождается меньшим содержанием крахмала в мучке, что свидетельствует о равномерной обработке поверхности продукта абразивными рабочи.ми органами в процессе шлифования проб на лабораторной установке, и одновременным увеличением выхода крупы, а также показателя белизны. Сопоставление вышеизложенных данных дает основание сформулировать заключение о том, что шарозерная пшеница обладает более высокими технологическими свойствами. Степень шлифования, при которой достигается получение крупы с высокими потребительскими свойствами, для шарозерных пшениц согласуется по всем показателям, характеризующим товарный вид крупы, химический состав, сбалансированность крупы по аминокислотному и минеральному составу (таблицы 16 и 17). Для традиционной пшеницы сорта Победа 50 определить оптимум не представляется возможным. Как показано на рисунке 15 наблюдается существенное различие в степени шлифования при выборе базовых целевых функций оптимальности товарного вида и улучшении потребительских свойств крупы по химическому, аминокислотному и минеральному составам.
Обобщенный анализ результатов исследований дает основание заключить, что оптимальность формы шарозерной пшеницы может быть использована для проектирования технологической схемы производства нового вида крупы - «Шаровидная» с сокращенными технологическими процессами шлифования и полирования.
Концентричность и выравненность формы шарозерной пшеницы позволили разработать сокращенную технологическую схему ее переработки включающую четыре последовательные систем обработки, из которых первые две - системы шлифования, третья - промежуточная система шлифования-полирования, а четвертая - полирования (рисунок 16). По традиционной технологии используется шесть последовательных систем (три шлифования и три полирования). Характерная особенность предлагаемой технологии -получение однономерной крупы «Шаровидная» против пятиномерной (Полтавская №1-№4 и Артек) вырабатываемой по традиционной технологии. Шлифование и полирование шарозерной пшеницы может осуществляться с использованием шелушильно-шлифовальных машин типа А1-ЗШН-3, а отбор мучки по аэродинамическим свойствам на дуоаспираторах марки А1-БДК-2,5, ситовой контроль мучки на буратах ЦМБ-3. Количественный баланс сокращенного технологического процесса при производстве крупы из шарозерной пшеницы представлен в таблице 18. На базе экспериментальных данных разработаны и утверждены ТУ на новый вид продукции «Крупа пшеничная шаровидная» (приложение 8).
