EFFECT OF ABRASIVE PEELING OF THE SPRING WHEAT GRAIN OF THE "RADMIRA" VARIETY ON THE YIELD OF INTERMEDIATE GRINDING PRODUCTS

ВЛИЯНИЕ АБРАЗИВНОГО ШЕЛУШЕНИЯ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ «РАДМИРА» НА ВЫХОД ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Научная статья

Кандроков Р.Х.^1, *, Кусова И.У.², Рындин А.А.³, Абдуллах Ю.⁴

¹ ORCID: 0000-0003-2003-2918;

^{1, 2, 3, 4} Московский Государственный Университет пищевых производств, Москва, Россия

* Корреспондирующий автор (nart132007[at]mail.ru)

Аннотация

Представлены результаты исследования влияние степени шелушения зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» на ее крупообразующую способность. Определение влияния степени шелушения на выход промежуточных продуктов измельчения зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» проводили на лабораторной мельнице МЛП-4 с нарезными вальцами.

По результатам проведенных исследований установлено, что шелушения зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» перед помолом в сортовую хлебопекарную муку оказывает положительное влияние на крупообразующую способность и приводит к увеличению выхода промежуточных круподунстовых продуктов размола и снижению выхода муки на драных системах, которая по своему качеству хуже муки, полученной с размольных систем. Наибольший выход промежуточных продуктов размола исходного зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» получается при удалении 10 % оболочек и составляет 83,5 %, что на 6,8 % больше по сравнению с исходным нешулешенным зерном.

Ключевые слова: пшеница, абразивное шелушение, драная система, выход, промежуточные продукты измельчения.

EFFECT OF ABRASIVE PEELING OF THE SPRING WHEAT GRAIN OF THE "RADMIRA" VARIETY ON THE YIELD OF INTERMEDIATE GRINDING PRODUCTS

Research article

Kandrokov R.Kh.^1, *, Kusova I.U.², Ryndin A.A.³, Abdullakh Yu.⁴

¹ ORCID: 0000-0003-2003-2918;

^{1, 2, 3, 4} Moscow State University of Food Production, Moscow, Russia

 * Corresponding author (nart132007[at]mail.ru)

Abstract

The article presents the results of a study of the influence of the degree of peeling spring wheat grain of the "Radmira" variety on its grain-forming ability. Determination of the effect of the degree of peeling on the yield of intermediate products of grinding spring wheat grain of the "Radmira" variety was carried out on the MLP-4 laboratory mill with rifled rollers.

The research found that peeling the "Radmira" grain of spring wheat before grinding into graded baking flour has a positive effect on the grain-forming ability and leads to an increase in the yield of intermediate coarse-grained grinding products and a decrease in the yield of flour on shredded systems, which is worse in quality than flour obtained from grinding systems. The highest yield of intermediate grinding products of the parent grain of "Radmira" spring wheat is obtained when 10% of the shells are removed and amounts to 83.5%, which is 6.8% more than the unsecured parent grain.

Keywords: wheat, abrasive peeling, break system, yield, intermediate products of grinding.

Введение

Шелушения зерна пшеницы при сортовом хлебопекарном помоле проводится для максимальной очистки поверхности зерна от пыли, грязи, плесени, бактерий, а также сокращения и упрощения протяженности технологической схемы [1], [2], [3]. Применение шелушильных машин позволяет, кроме того, снизить количество драных и размольных систем и в целом сократить технологический процесс переработки зерна пшеницы в муку.

При использовании абразивного шелушения в готовой продукции уменьшается количество частиц оболочек и улучшается её внешний вид [4], [5]. Зольность пшеницы после шелушения снижается.

Удаление оболочек позволяет:

- получать более добротный и гигиенический чистый продукт;

- получать с драных систем хлебопекарную муку с более высоким показателем белизны;

- существенно сократить число измельчающих и ситовеечных систем, упростить технологическую схему помола.

Кроме того, следует отметить, что в процессе шелушения с поверхности зерна удаляются, не только примеси, но и часть плодовых и семенных оболочек. Это, с одной стороны, оказывает положительное влияние на сокращение процесса увлажнения зерна, но с другой, из-за оголения эндосперма и травмирования зародыша зерна, может привести к потере его жизнеспособности, чему не уделяется достаточно внимания. В связи с этим требуются дополнительные исследования процесса шелушения и его влияния на свойства зерна пшеницы [6], [7], [9].

Целью наших исследований является определение влияния абразивного шелушения на выход промежуточных продуктов измельчения шелушенного зерна яровой пшеницы сорта «Радмира».

Материалы и методы исследования.

В исследованиях, проведенных на кафедре «Зерна, хлебопекарных и кондитерских технологий» ФГБОУ ВО «МГУПП», исследовали влияние межвальцового зазора вальцового станка на промежуточных продуктов измельчения шелушенного зерна яровой пшеницы сорта «Радмира».

Пшеница сорта «Радмира» выведена селекционерами ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Немчиновка» и отличающаяся от других сортов пшеницы повышенным содержанием белка. В качестве объекта исследований использовали зерно пшеницы урожая 2020 года. Основные физико-химические и химические показатели исходного зерна пшеницы сорта «Радмира» следующие: влажность – 12,0 %, зольность – 1,72 %, содержание белка – 13,5 %, содержание клейковины – 24,0 %, Качество клейковины – 75 единиц прибора, стекловидность – 43 % и число падения -324 секунд.

При подготовке зерна пшеницы к лабораторным помолам в качестве гидротермической обработки (ГТО), обязательной операции при сортовых помолах, применяли холодное кондиционирование, как наиболее распространенный метод и наименее затратный способ. Абразивное шелушение проводили после гидротермической обработки зерна перед помолом. Для помола исходного зерна пшеницы сорта «Радмира» использовали мельницу лабораторного помола МЛП-4 с нарезными вальцами.

Основные механико-кинематические показатели мельницы МЛП-4 с нарезными вальцами следующие: производительность – 100 кг/час, скорость быстровращающегося вальца 4,5 м/с, дифференциал 1,75, расположение рифлей спинка по спинке, количество рифлей на 1-ом погонном сантиметре – 8 штук, уклон рифлей 8 %.

Межвальцовый зазор на I драной системе составил 700 мкм, на II драной системе - 300 мкм, на III драной системе - 150 мкм и на IV драной системе - 100 мкм. 

Результаты исследования

При проведении исследований по определению влияния количества удаленных оболочек при абразивном шелушении зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» на выход промежуточных продуктов измельчения были проведены лабораторные помолы шелушенного зерна пшеницы с предварительным удалением оболочек в количестве 2,5 %, 5,0 %, 7,5 %, 10 % и контрольного образца без шелушения. Внешний вид исходного зерна пшеницы и шелушенного зерна пшеницы с удалением оболочек в количестве 2,5 %, 5,0 %, 7,5 %, 10 % представлены на рисунках 1-5.

Рис. 1 – Внешний вид исходной пшеницы

Рис. 2 – Внешний вид пшеницы с удалением 2,5 % оболочек

Рис. 3 – Внешний вид пшеницы с удалением 5,0 % оболочек

Рис. 4 – Внешний вид пшеницы с удалением 7,5 % оболочек

Рис. 5 – Внешний вид пшеницы с удалением 10,0 % оболочек

 

Далее смоделировали 4 из 5 основных крупообразующих драных систем при измельчении исходного и шелушенного зерна. Полученные данные по определению влияния абразивного шелушения на крупообразующую способность представлены в таблицах 1-5.

 

Таблица 1 – Выход промежуточных продуктов размола исходного зерна пшеницы

Технологическая система, величина межвальцового зазора, мм	Выход промежуточных продуктов, %
	Сход 850 мкм	Сход 425 мкм	Сход 132 мкм	Проход 132 мкм
I драная система, 0,70	90,7	7,0	2,0	2,7
II драная система, 0,30	74,5	9,7	2,9	3,3
III драная система, 0,15	40,0	20,6	6,4	4,4
IV драная система, 0,10	20,0	10,6	4,5	2,6
Всего:		47,9	15,8	13,0

 

Таблица 2 – Выход промежуточных продуктов размола шелушенного зерна пшеницы (2,5 % удаленных оболочек)

Технологическая система, величина межвальцового зазора, мм	Выход промежуточных продуктов, %
	Сход 850 мкм	Сход 425 мкм	Сход 132 мкм	Проход 132 мкм
I драная система, 0,70	85,4	11,8	2,4	1,6
II драная система, 0,30	56,4	19,1	4,2	2,4
III драная система, 0,15	21,8	20,0	6,9	5,6
IV драная система, 0,10	11,5	6,4	1,8	3,0
Всего:		50,8	15,3	12,6

 

Таблица 3 – Выход промежуточных продуктов размола шелушенного зерна пшеницы (5,0 % удаленных оболочек)

Технологическая система, величина межвальцового зазора, мм	Выход промежуточных продуктов, %
	Сход 850 мкм	Сход 425 мкм	Сход 132 мкм	Проход 132 мкм
I драная система, 0,70	81,9	11,3	2,9	2,3
II драная система, 0,30	72,9	12,5	3,6	2,3
III драная система, 0,15	25,2	19,2	6,0	5,5
IV драная система, 0,10	12,9	10,0	2,2	2,7
Всего:		53,2	14,7	12,8

 

Таблица 4 – Выход промежуточных продуктов размола шелушенного зерна пшеницы (7,5% удаленных оболочек)

Технологическая система, величина межвальцового зазора, мм	Выход промежуточных продуктов, %
	Сход 850 мкм	Сход 425 мкм	Сход 132 мкм	Проход 132 мкм
I драная система, 0,70	81,5	12,0	3,2	2,3
II драная система, 0,30	51,3	15,1	4,5	3,6
III драная система, 0,15	17,9	20,4	7,8	4,2
IV драная система, 0,10	9,7	3,6	2,3	2,3
Всего:		52,1	17,8	12,4

 

Таблица 5 – Выход промежуточных продуктов размола шелушенного зерна пшеницы (10% удаленных оболочек)

Технологическая система, величина межвальцового зазора, мм	Выход промежуточных продуктов, %
	Сход 850 мкм	Сход 425 мкм	Сход 132 мкм	Проход 132 мкм
I драная система, 0,70	81,8	12,7	2,9	3,6
II драная система, 0,30	52,3	15,8	5,2	4,5
III драная система, 0,15	20,4	19,5	8,1	4,2
IV драная система, 0,10	13,3	3,2	1,9	1,9
Всего:		51,2	18,1	14,2

 

Как видно из таблиц 1-5, выход промежуточных продуктов размола без шелушения исходного зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» составил 76,7 %, при удалении оболочек в исходном зерне в количестве 2,5 % с помощью абразивного шелушения составил 78,7 %, при удалении оболочек в исходном зерне в количестве 5,0 % с помощью абразивного шелушения составил 80,7 %, при удалении оболочек в исходном зерне в количестве 7,5 % с помощью абразивного шелушения составил 82,3 %, при удалении оболочек в исходном зерне в количестве 10,0 % с помощью абразивного шелушения составил 83,5 %. Таким образом, наибольший выход промежуточных продуктов размола исходного зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» получается при удалении 10 % оболочек и составляет 83,5 %, что на 6,8 % больше по сравнению с исходным нешулешенным зерном.

Заключение

Таким образом, по результатам проведенных исследований установлено, что шелушения зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» перед помолом в сортовую хлебопекарную муку оказывает положительное влияние на крупообразующую способность и приводит к увеличению выхода промежуточных круподунстовых продуктов размола и снижению выхода муки на драных системах, которая по своему качеству хуже муки, полученной с размольных систем. Наибольший выход промежуточных продуктов размола исходного зерна яровой пшеницы сорта «Радмира» получается при удалении 10 % оболочек и составляет 83,5 %, что на 6,8 % больше по сравнению с исходным нешулешенным зерном.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Чеботарев, О. Н. Технология муки, крупы и комбикормов / О. Н. Чеботарев, А. Ю. Шаззо, Я. Ф. Мартыненко. - Москва: ИКЦ "МарТ", Ростов - н/Д.: Издательский центр "МарТ". - 2004. - 688 с.
2. Журба, О. С. Влияние шелушения зерна на параметры процесса его измельчения / О. С. Журба, А. В. Карамзин, Л. Н. Крикунова и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2012. - № 8. - С. 18-23.
3. Верещинский, А. П. Очистка зерна от примесей в процессе шелушения при сортовых помолах пшеницы / А. П. Верещинский, А. В. Шевченко // Хранение и переработка зерна. - 2012. - № 7 (157). - С. 36-37.
4. Невзоров, В. Н. Исследование технологических параметров строения пшеницы для процесса шелушения / В. Н. Невзоров, Д. В. Салыхов // Вестник КрасГАУ. - 2020. - № 10 (163). - С. 198-204.
5. Салыхов, Д. В., Невзоров В. Н., Мацкевич И. В. Совершенствование технологии переработки зерна пшеницы на роторно-лопастном шелушителе / Д. В. Салыхов, В. Н. Невзоров, И. В. Мацкевич // Вестник КрасГАУ. 2020. № 3. С. 157-163.
6. Верещинский, А. Подготовка зерна шелушением на мельницах сортовых помолов пшеницы большой производительности / А. Верещинский // Хлебопродукты. - 2010. - № 1. - С. 32-33.
7. Невзоров, В. Н. Оптимизация технологического процесса шелушения зерна пшеницы / В. Н. Невзоров, Е. Н. Кожухарь, Д. В. Салыхов и др. // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2018. - № 1 (361). - С. 78-83.
8. Белов, А. А. Установка для шелушения и обеззараживания зерна в электромагнитном поле сверхвысокой частоты / А. А. Белов, А. И. Дорофеева, И. М. Селиванов и др. // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015. - № 1 (5). - С. 35-38.
9. Невзоров, В. Н. Технология и оборудование для шелушения зерна пшеницы / В. Н. Невзоров, И. В. Мацкевич, Д. В. Салыхов и др. // Вестник КрасГАУ. - 2018. - № 6 (141). - С. 162-166.
10. Дяченко, Э.П. Моделирование в среде solidworks flow simulation гидродинамики процессов шелушения и шлифования при переработке зерна / Э.П. Дяченко, Л.М. Титова, Н.П. Дяченко и др. // Вестник машиностроения. - 2016. - № 2. - С. 55-58.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Chebotarev O. N. Tekhnologiya muki, krupy i kombikormov [Technology of flour, cereals and compound feeds] / O. N. Chebotarev, A. Yu. Shazzo et al. // Moscow: ICC "Mart", Rostov - n/D: Publishing center "Mart. - 2004. - 688 p. [in Russian]
2. Zhurba, O.S. Vliyanie shelusheniya zerna na parametry processa ego izmel'cheniy [The influence of grain peeling on the parameters of the process of its grinding] / O.S. Zhurba, A. V. Karamzin, L. N. Krikunova et al. // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya [Storage and processing of agricultural raw materials]. - 2012. - No. 8. - P. 18-23. [in Russian]
3. Vereshchinsky A. P. [Purification of grain from impurities in the process of peeling during high-quality milling of wheat] / A. P. Vereshchinsky, A. V. Shevchenko // Hranenie i pererabotka zerna [Grain storage and processing]. - 2012. - No. 7 (157). - P. 36-37. [in Russian]
4. Nevzorov V. N. Issledovanie tekhnologicheskih parametrov stroeniya pshenicy dlya processa shelusheniya [Research of technological parameters of the structure of wheat for the peeling process] / V. N. Nevzorov, D. V. Salykhov // Vestnik KrasGAU [Bulletin of KrasGAU]. - 2020. - No. 10 (163). - P. 198-204. [in Russian]
5. Salykhov D. V. Sovershenstvovanie tekhnologii pererabotki zerna pshenicy na rotorno-lopastnom shelushitele [Improvement of the technology of processing wheat grain on a rotary blade peeler] / D. V. Salykhov, V. N. Nevzorov, I. V. Matskevich // Vestnik KrasGAU [Bulletin of KrasGAU]. - 2020. No. 3. - P. 157-163. [in Russian]
6. Vereshchinsky A. Podgotovka zerna shelusheniem na mel'nicah sortovyh pomolov pshenicy bol'shoj proizvoditel'nosti [Preparation of grain by hulling in mills of high-quality milling of wheat of high productivity] / A. Vereshchinsky // Hleboprodukty [Khleboprodukty]. - 2010. - No. 1. - P. 32-33. [in Russian]
7. Nevzorov V. N. Optimizaciya tekhnologicheskogo processa shelusheniya zerna pshenicy [Optimization of the technological process of husking wheat grain] / V. N. Nevzorov, E. N. Kozhukhar, D. V. Salykhov, et al. // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Pishchevaya tekhnologiya [News of higher educational institutions. Food technology]. - 2018. - No. 1 (361). - P. 78-83. [in Russian]
8. Belov A. A. Ustanovka dlya shelusheniya i obezzarazhivaniya zerna v elektromagnitnom pole sverhvysokoj chastoty [Installation for peeling and disinfection of grain in an electromagnetic field of ultrahigh frequency] / A. A. Belov, A. I. Dorofeeva, I. M. Selivanov et al. // Vestnik Nizhegorodskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy]. - 2015. - No. 1 (5). - P. 35-38. [in Russian]
9. Nevzorov V. N. Tekhnologiya i oborudovanie dlya shelusheniya zerna pshenicy [Technology and equipment for husking wheat grain] / VN Nevzorov, I. V. Matskevich, D. V. Salykhov et al. // Vestnik KrasGAU [Bulletin of KrasGAU]. - 2018. - No. 6 (141). - P. 162-166. [in Russian]
10. Dyachenko E. P. Modelirovanie v srede solidworks flow simulation gidrodinamiki processov shelusheniya i shlifovaniya pri pererabotke zerna [Simulation in solidworks flow simulation of hydrodynamics of peeling and grinding processes during grain processing] / E. P. Dyachenko, L. M. Titova, N. P. Dyachenko et al. // Vestnik mashinostroeniya [Bulletin of mechanical engineering]. - 2016. - No. 2. - P. 55-58. [in Russian]