I ZAKRES PRZETWÓRSTWA ZBOŻOWEGO

Zboża są grupą roślin uprawnych, o podobnych właściwościach, należą do rodziny traw; są uprawiane w celu uzyskania plonu ziarna, którego głównym składnikiem jest skrobia.

1. Surowcem przemysłu zbożowego są /rys.1/:

żyto, pszenica, jęczmień, owies, kukurydza, proso, gryka / produkowane w kraju/ oraz importowany ryż.

2. Przemysł zbożowy produkuje następujące asortymenty produktów:

• mąki: żytnie, jęczmienne, owsiane, pszenne, kukurydziane

• kasze: jęczmienne, jaglane, gryczane, owsiane, pszenne, kukurydziane

• otręby;

• płatki: owsiane, ryżowe;

• mąki specjalne: razowa, sitkowa, niskoenergetyczna itp.;

• zmodyfikowane produkty zbożowe:

- preparowane ziarna zboża /ekspandowane/

- preparowane przetwory śniadaniowe

- instantyzowane mąki, kaszki;

- dietetyczne wyroby zbożowe /kleiki, płatki, zarodki pszenne/

- błyskawiczne kaszki manny preparowane

• makarony;

• mieszanki paszowe;

• słomę wykorzystywaną na paszę i ściółkę

Ziarno jest użytkowane również w krochmalnictwie, gorzelnictwie i piwowarstwie. Przemysł zbożowy przetwarza też niewielkie ilości roślin strączkowych (groch). Proces produkcyjny odbywa się w zakładach przetwórstwa zbóż takich jak: młyny- zakłady, w których odbywa się przemiał ziarna na mąkę i kaszkę mannę.

II Zarys procesu produkcyjnego mąki

Przemiał zboża na mąkę obejmuje dwie zasadnicze fazy:

1. Przygotowanie zboża do przemiału polegające na ocenie wartości technologicznej, wstępnym czyszczeniu, przygotowaniu mieszanek przemiałowych, czyszczeniu właściwym i doprawianiu ziarna.

2. Przemiał właściwy polegający na śrutowaniu, odsiewaniu, sortowaniu produktów przemiału. Rys nr 2 przedstawia kolejność czynności podczas przemiału zboża na mąkę. Przemiał zboża na mąkę odbywa się w młynach.

Kaszarnie – zakłady ,w których ziarno zbożowe po oczyszczeniu poddaje się obłuskiwaniu oraz wydzielaniu plewki i okrywy owocowo- nasiennej. Ziarno może pozostać całe lub być krajane, łamane, obtaczane.

Płatkarnie – zakłady, które przerabiają ziarno zboża na płatki po uprzednim oczyszczeniu i obłuszczeniu ziarna.

Makaroniarnie – z kaszki lub mąki makaronowej / semoliny/ produkuje się różne gatunki makaronu.

Grochownie – zakłady produkujące łuszczony groch w postaci polerowanych całych ziarn lub ich połówek, ewentualnie kaszę, mąkę, płatki z grochu.

III Przygotowanie ziarna do przemiału

1. Ocena ziarna – określamy wartość technologiczną i przemiałową ziarna. Oznaczamy wilgotność, zapach, barwę, porost, zanieczyszczenia, porażenie szkodnikami, gluten / pszenica/.

2. Czyszczenie wstępne- za pomocą sit i wialni rys 3

• Sita o dużych oczkach zatrzymują kamienie, kłosy, grudki ziemi, duże ziarna /kukurydzy, grochu/;

• Sita o otworach mniejszych niż ziarna oddzielają drobne zanieczyszczenia /nasiona chwastów, piasek/;

• Wialnie- powiew powietrza oddziela lekkie zanieczyszczenia.

3. Przygotowanie mieszanki przemiałowej - ma na celu ujednolicenie zboża pod względem właściwości przemiałowych, aby uzyskać mąkę o określonych cechach i właściwościach wypiekowych.

• Wymagania technologii przemiału :

- wilgotność

- twardość

- grubość okrywy owocowo – nasiennej

- dorodność

- czystość

• Wymagania procesu produkcji :

- wilgotność

- ilość i jakość glutenu

- zawartość popiołu

- odpowiednia zdolność fermentacyjna

- granulacja

- aktywność enzymatyczna

4. Czyszczenie właściwe

• Czyszczenie czarne – usuwa z masy zboża zanieczyszczenia luźno związane z ziarnem / nasiona chwastów , kamyki/

Urządzenia:

 Wialnie

 Separatory sitowe

 Pneumoseparatory

 Oddzielacze ferromagnetyczne

 Tryjery /rys 4/

• Czyszczenie białe – usuwa łuskę ziarna, brudkę , zarodek, okrywę owocowo – nasienną

Urządzenia:

 Należące do grupy obłuskiwaczy cepowatych łuszczarki z płaszczem sitowym / obłuskiwanie wstępne/

 Łuszczarki o szorstkiej powierzchni / intensywne obłuskiwanie/

 Łuszczarki szczotkowe / obłuskiwanie końcowe/

Czasami stosuje się czyszczenie ziarna na mokro.

5. Doprawianie ziarna – kondycjonowanie – polega na nawilżaniu i leżakowaniu ziarna. Parametry kondycjonowania / czas, temperatura, stopień nawilżenia ziarna/ zależą od twardości ziarna, jego cech odmianowych, wielkości ziarna, różnicy wilgotności przed i po nawilżeniu, wymaganej wilgotności produktu. Ziarno nawilżamy do wilgotności 14,5% - 17 %.

Kondycjonowanie dzielimy na:

• Kondycjonowanie zimne: 20 oC, 6 – 24 godzin / polepsza właściwości przemiałowe/

• Kondycjonowanie gorące: 40 0C, 1 godzinę / wpływa na polepszenie właściwości wypiekowych mąki/

Zalety kondycjonowania :

• Uelastycznia okrywę ziarna, które nie rozdrabnia się zbyt mocno

• Ułatwia oddzielenie bielma od okrywy

• Ziarno pęcznieje, zachodzą w nim zmiany enzymatyczne rozkładu węglowodanów i białek;

• Zmienia się nieco skład chemiczny zboża

• Bielmo staje się kruche, łatwiejsze do zmielenia;

Urządzenia:

- kondycjonery

Przemiał właściwy

Przemiał ziarna na mąkę polega na oddzieleniu okrywy owocowo – nasiennej od bielma i jego rozdrobnieniu.

1. Rozdrobnienie ziarna można podzielić na śrutowanie i wymielanie. Ziarno rozdrabnia jest w urządzeniach zwanych mlewnikami walcowymi rys 5 , których podstawową częścią są walce mielące ustawione bardzo blisko siebie, obracające się ku sobie z różną prędkością obrotową. Ziarno poddawane jest kilku lub kilkunasto – krotnemu rozdrabnianiu, przy czym sposób ustawieniu walców, ich odległość, prędkość obrotów, średnica, rowkowanie są za każdym razem inna /mogą też być jednolite szorstkie / rys 6 walce tną, rozcierają i gniotą ziarno. /

2. Rozdzielanie mlewa – mlewo z mlewnika trafia do odsiewacz płaskiego rys 7. Odsiewacz to zestaw 10 -26 sit z sitki metalowej, gazy jedwabnej lub tworzywa sztucznego o różnej wielkości oczek. Sita wykonują ruch posuwisto – obrotowy. W odsiewaczu następuje sortowanie produktów przemiału na śruty, kaszki, miały i mąkę. Śruty, kaszki i miały zwracane są i ponownie rozdrabniane. Jednorazowe przejście mlewa przez zespół walców i odsiewaczy nazywamy pasażem.

3. Przemiał żyta – zaczynamy od silnego rozdrobnienia ziarna w celu uzyskania dużej ilości mąki /ok. 80%/ już w pierwszej fazie rozdrobienia / śrutowanie/.

4. Przemiał pszenicy – ma więcej faz ze względu na różnicę struktury i składu chemicznego ziarna. Śrutowanie / I faza rozdrobnienia/ ma na celu uzyskanie dużej ilości kaszek, mniejszej ilości mąki / ok. 40 % /.

5. Mieszanie mąki – każda mąka pasażowa ma trochę inne właściwości. W celu wyrównania właściwości , oraz otrzymania określonych gatunków handlowych – mieszamy ze sobą odpowiednie mąki pasażowe. / rys TŻ cz 3 str 143/

6. Rodzaje mąki – określa się podając nazwę zboża, typ mąki, jej nazwę handlową np. mąka pszenna typ 500 wrocławska.

7. Typ mąki – określa ilość popiołu /g/ w 100 kg maki. Im wyższa zawartość popiołu, tym mąka ciemniejsza, o większej zawartości okrywy owocowo – nasiennej; np. mąka tortowa typ 450 , mąka razowa typ 2000.

8. Wyciąg mąki – określa ilość mąki otrzymanej ze 100 kg ziarna. im mniejszy wyciąg, tym mąka jaśniejsza; np. 40 % - mąka tortowa, 98 % mąka razowa.

9. Magazynowanie mąki – mąkę wilgotności < 13 % dłużej można przechowywać mąkę o wilgotności > 15 % krócej magazynujemy. Magazyn czysty, przewiewny, suchy o temperaturze 0 – 10 oC. w czasie magazynowania zachodzi dojrzewanie mąki / gluten staje się bardziej sprężysty, mąka jaśnieje/. Mąke nie należy magazynować zbyt długo, następują wtedy niekorzystne zmiany np. jełczenie tłuszczu. Magazynowanie mąki w nieodpowiednich warunkach może doprowadzić do jej zbrylenia, samo zagrzewania i pleśnienia.

III Zarys procesu technologicznego produkcji kaszy.

Kasza to całe lub łamane ziarna zbożowe, z którego usunięto części nieprzyswajalne. Surowcami do produkcji kaszy są: pszenica, jęczmień, owies, gryka, proso, kukurydza, ryż. Produkty to : kasza manna, jęczmienna, jaglana, gryczana, kukurydziana.

Procesy produkcyjne / rys 8/ przebiega następująco:

1. Czynności wstępne:

 Przyjmowanie i ocena ziarna

 Czyszczenie i sortowanie;

 Doprawianie ziarna

2. Przerób właściwy:

 Obłuskiwanie – oddzielanie bielma od okrywy owocowo – nasiennej na obłuskiwaczach: walcowych / ścierających/ i cępowych / rozbijających/.

 Sortowanie – rozdzielanie ziarna na różne frakcje. Wialnia usuwa łuskę, a ziarno nie obłuskane oddzielane jest w tryjerze.

 Obtaczanie – usuwanie resztki okrywy i zarodków. Przeprowadza się w urządzeniach działających na zasadzie ocierania /rys 9 /. Przy produkcji pęczaku, ryżu, kaszy jaglanej produktem końcowym jest obtoczone ziarno. W przypadku innych kasz ziarno poddaje się rozdrobnieniu.

 Rozdrabnianie – stosuje się przy kaszach perłowych, łamanych. Rozdrabnianie przeprowadzamy w mlewnikach walcowych lub w krajalnicach.

 Polerowanie – usuwanie pyłu mącznego z powierzchni i wyrównanie powierzchni w celu nadania kaszy ładnego wyglądu i jednolitego zabarwienia. Operację tą przeprowadzamy w polerówkach.

IV Produkcja płatków

Płatki zbożowe są produktem dietetycznym, otrzymanym z ziarna owsa, jęczmienia, pszenicy, ryżu, kukurydzy przez oczyszczanie, poddanie obróbki termicznej / parowanie, prażenie/, płatkowanie i niekiedy suszenie.

1. Ziarno owsa, jęczmienia, ryżu obtaczamy i nawilżamy.

2. W parowniku poddaje się ziarno działaniu pary wodnej pod ciśnieniem przez 20 – 30 minut.

3. Zgniatanie ziarna w gniotowniku walcowym na cienkie płatki o wilgotności 17 – 18 %.

4. Suszenie płatków – suszarnia taśmowa w temperaturze 50 0 C.

5. Sortowanie i pakowanie.

6. Wyroby ekspandowane – rozdmuchane uzyskujemy ogrzewając ziarno pod ciśnieniem. Wykorzystuje się ryż, kukurydze.

7. Wyroby ekstradowane – oddziaływanie wilgotności, temperatury i mechanicznego ścinania na składniki skrobiowe i białkowe ziarna. Wyroby ekstradowane otrzymuje się wykorzystując proces ekstruzji, która odbywa się w ekstuderze.

V PRODUKCJA MAKARONÓW

1. MAKARONY – to koncentraty wytworzone z maki i wody z dodatkiem jaj lub bez, uformowane w różne kształty i wysuszone do zawartości: 12 % wody – makarony jajeczne 13 % wody – makarony bez jajeczne. Ponadto makaron zawiera :

 12 % białka

 72 % sacharozy / głównie skrobi/

 1 – 2 % tłuszczu

 Zawartość popiołu nie powinna być wyższa niż 0, 12 % .

Mąka / semolina/ z pszenicy twardej, szklistej / triticum durum/

2. Przygotowanie surowca –

 zestawienie odpowiedniej mieszanki mąki i przesianie jej;

 podgrzanie wody 35 – 40 oC;

 przygotowanie jaj w przeliczeniu na 1 kg mąki np. 4 jaja – makaron jajeczny lub odpowiednia ilość proszku jajowego lub mrożonej masy jajecznej.

3. Mieszanie składników

Surowce dozowane są do mieszadła, które stanowi część tłoczki. Mieszanie odbywa się kilkustopniowo w dwu lub więcej sekcjach mieszadła.

Wilgotność ciasta:

28 % - makarony długie spaghetti , rurki

32 % - makarony profilowane.

Z mieszadła wychodzi ciasto w postaci bryłek. Jednolitą konsystencje otrzymuje się w ugniatarce ślimakowej będącej częścią agregatu. Ślimak podaje ciasto do matrycy pod odpowiednim ciśnieniem. Ciasto jest gęstej konsystencji, czas sporządzania 4 -5 razy dłuższy od czasu potrzebnego na wytworzenie ciasta chlebowego.

4. Formowanie makaronu - matryca ma różny kształt otworów, istnieje możliwość ustawienia różnych wkładek formujących. Długość wstęgi makaronu reguluje obrotowy nóż.

5. Suszenie makaronu – bezpośrednio po ich uformowaniu, przetrzymywanie wyrobów przed suszeniem powoduje ich deformację, kwaśnienie i pleśnienie. W czasie suszenia odbywa się :

- usuwanie wody ( 30 % do < 12 % )

- procesy chemiczne i biochemiczne decydujące o właściwościach organoleptycznych, strukturze, barwie.

Suszenie odbywa się w suszarkach o konstrukcji i parametrach zależnych od asortymentu, zwykle w temperaturze 30 – 50 oC, w czasie od kilku do 30 godzin.

Etapy suszenia:

- wstępne – podsuszanie o zawartości 30- 32% wody w temperaturze 40 oC pod matrycą i podsuszanie w suszarce wyrobów;

- właściwe suszenie

- końcowe – dosuszanie do odpowiedniej wilgotności, ochładzanie makaronu;

6. Pakowanie – w kartony lub torby o zawartości 0,50 kg. Makarony pakujemy w agregatach.

7. Pakowanie makaronów :

- wilgotność względna powietrza 65- 70 %

- temperatura 20 0C

- okres przechowywania 1 rok, dla makaronów z dodatkami 8 miesięcy.

VI Produkcja pasz ( mieszanek paszowych)

Pasze są to produkty pochodzenia roślinnego, zwierzęcego i mineralnego oraz substancje otrzymywane w wyniku procesów chemicznych (np. mocznik) i biologicznych (drożdże paszowe), zawierające składniki pokarmowe, służące do żywienia zwierząt.

Surowcami do produkcji mieszanek są:

1. Surowce zbożowe: żyto, pszenica, jęczmień, owies, kukurydza, pszenżyto, otręby, mączki ( 60- 80 % składu mieszanek)

2. Surowce białkowe: śruta poekstrakcyjna, nasiona roślin, strączkowych, mączki mięsne, rybne, drożdże paszowe (10- 30 % składu mieszanek).

3. Inne surowce: melasa, wysłodki, susze roślin zielonych, okopowych, tłuszcze paszowe.

Produkcja pasz odbywa się w wytwórni pasz

Etapy produkcji:

 Rozładowanie, przyjęcie i składowanie surowca;

 Rozdrabnianie surowców;

 Dozowanie i mieszanie

 Dodawanie komponentów ciekłych ( melasa, oleje roślinne, hydrolizaty mięsne, rybne, zagęszczona serwatka;

 Granulowanie i formowanie pasz;

 Pakowanie, składowanie, ekspedycja gotowych wyrobów.

VII BHP w przetwórstwie zbożowym

I. Eksplozywność pyłu zbożowo – mącznego.

1. Najgroźniejsza jest eksplozywność pyłu zbożowo- mącznego. Duże zapylenie powietrza i pomieszczeń oraz możliwości powstania iskry od odłamków żelaza znajdujących się w zbożu i zderzających się z maszynami czyszczącymi itp. stwarza niebezpieczeństwo pożaru i eksplozji. Granica eksplozywności pyłu zbożowo – mącznego 20 – 1000 g/m3 powietrza.

2. Przeciwdziałanie :

- niedopuszczanie do nadmiernego zapylenia;

- zapory magnesowe

- wentylacja

- stosowanie transportu pneumatycznego

3. Części ruchome maszyn należy zabezpieczyć osłonami.

II. Pył zbożowy jest szkodliwy dla pracowników ze względu na duży udział w nim krzemionki, dostając się do płuc powoduje pylicę krzemowa.

III. Hałas powstający podczas mielenia, sortowania; należy wytłumiać w pomieszczeniach produkcyjnych.

Obtaczanie i nawilżanie ziarna

Parowanie

parownik 20- 30 minut

Zgniatanie

Gniotownik walcowy wilgotność 17 -18%

Suszenie

Suszenie taśmowe temp 50 0C

Sortowanie i pakowanie