Проблемы и перспективы развития мукомольного дела и хлебопечения

Современная техника и технология мукомольного производства—это концентрат передового производственно-технического опыта и новейших достижений науки.

Успехи современной техники и технологии мукомольного производства в нашей стране были подготовлены трудами многих поколений ученых и специалистов-практиков.

По мере появления товарных мельниц возникла и развивалась наука о переработке зерна, в которую внесли свой вклад виднейшие ученые мира.

Еще в середине XVIII века великий ученый М.В. Ломоносов первым из русских ученых занялся изучением работы водяных двигателей на мельнице.

В 1811 году в Москве вышла в свет работа механика Василия Левшина: «Полное наставление, на гидростатических правилах основанное, о строении мельниц каждого рода, водяных, также ветрами, горячими парами, скотскими и человеческими силами в действие приводимых».

Создатель периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеев в разделе «Производство муки, хлеба и крахмала» книги «Технология» уделил большое внимание конструкции мельничных машин и типам помола зерна. Кроме того, в этой работе он выразил уверенность в том, что будущее принадлежит вальцовому станку, а не жерновам. Д.И. Менделеев подробно описал особенности зерна и конструкции машин для его переработки, главной целью которых является раздробление зерна и отделение наружной клетчатки.

В 1876 году Вольное экономическое общество выпустило книгу профессора Санкт-Петербургского технологического института П.А. Афанасьева «Курс мукомольных мельниц». В этой работе впервые систематизированы теоретические основы работы жерновов. А во втором издании книги П.А. Афанасьев опубликовал теорию работы вальцового стана. Несмотря на бурное развитие науки и техники мукомольного производства сегодня остается еще много нерешенных вопросов, над которыми работают наши ученые. Отметим лишь некоторые из них.

На качество хлеба существенно влияют размеры частиц муки, получаемой при сортовом помоле. Крупный помол недостаточно освобождает крахмальные зерна от связей с белковыми прослойками, что не обеспечивает сложные процессы взаимодействия ферментов и полисахаров при хлебопечении. В результате выделяется недостаточное количество углекислого газа, необходимого для разрыхления теста. Слишком тонкий помол чрезмерно разрушает крахмальные зерна, что также неблагоприятно сказывается на процессах брожения. В связи с этим перед учеными поставлена задача выявления оптимальных размеров частиц муки.

Отдельные части зерна имеют различный состав. Установлено, что качество эндосперма также неоднородно. Поэтому важной задачей является обеспечение стабильности каждого сорта муки не только по показателям белизны и крупности, но и по содержанию частиц эндосперма, полученных из различных его зон.

Большое внимание уделяется изучению процессов созревания муки и изысканию путей ускорения его.

Эффективность основных технологических операций на мельнице зависит от микроклимата в производственных помещениях и даже в отдельных машинах. Например, снижение относительной влажности воздуха приводит к накоплению зарядов статического электричества на поверхности сит, что снижает эффективность просеивания в рассевах. В то же время повышенная влажность вызывает налипание продуктов и замазывание отверстий сит. Влажность воздуха также влияет на состояние оболочек зерна. При снижении влажности они быстро подсыхают, чрезмерно измельчаются в вальцовых станках и ухудшают качество муки. Поэтому создание и стабилизация оптимального микроклимата на мельнице является одной из важных научных проблем.

При подготовке зерна к помолу особое значение имеют параметры водно-тепловой обработки: температура зерна и воды, время и условия увлажнения и отволаживания. Важная задача — изучение закономерностей этого процесса с целью нахождения рационального сочетания его параметров и разработки соответствующих технических средств.

Сравнительно новым направлением в науке мукомолья является переработка пшенично-ржаного гибрида — тритикале, который удачно сочетает высокую зимостойкость озимой ржи с хорошими хлебопекарными качествами пшеницы.

В центре внимания ученых постоянно находятся такие научно-технические проблемы, как совершенствование технологических приемов, разработка нового оборудования, снижение расхода электроэнергии на внутрицеховое транспортирование зернопродуктов и процессы измельчения, повышение уровня механизации и автоматизации, экономические показатели работы мельниц и ряд других вопросов. Существует мнение, что через сто лет процессы очистки, подготовки, размола зерна и хлебопечения будут совмещены в единую операцию. В этом случае мельницы как таковой не будет.

Многие специалисты-мукомолы надеются на развитие различных способов «оголения» зерна, то есть полного снятия оболочек. Предлагают химическую обработку, при которой оболочки растворяются, а оголенное зерно сразу измельчают до требуемых размеров.

Другой способ предусматривает замораживание зерна в вакуумной камере, а затем мгновенную обработку струей сильно нагретого пара. При этом оболочки разрываются и сходят с зерна, подобно тому, как это происходит при бланшировке некоторых овощей.

А специалисты сельского хозяйства считают возможным создание новых сортов пшеницы с зернами без оболочек, что значительно упростит все процессы на мельнице.

Большинство советских и зарубежных специалистов, анализируя развитие мукомольной промышленности за последние 100 лет и учитывая современные технические возможности и их перспективы, считают, что через четверть века основные принципы переработки зерна в муку сохранятся. Зерно будут очищать, подготавливать к помолу, затем измельчать в несколько этапов с последующим сортированием полученных продуктов.

Ожидается, что мукомольное производство будет развиваться в основном в результате его интенсификации и совершенствования. Ведь уже на современном этапе более 80% прироста продукции обеспечивается в результате повышения производительности труда.

Другим генеральным направлением развития мукомольного производства является курс на резкое улучшение качества готовой продукции и повышение эффективности использования зерна. Как мы уже отмечали, эндосперм составляет более 80% массы зерна, а на современных мельницах извлекают примерно 75—78% сортовой муки с содержанием оболочечных частиц до 2,5—3,0%.

Казалось бы, выход муки можно повышать. Однако ученые считают, что стремление к максимальному увеличению выхода муки едва ли целесообразно. Ведь при этом существенно обедняются отруби — ценнейший корм животных. По-видимому, зерно следует рационально разделить между человеком и животными. Мы уже знаем, что в отрубях содержатся витамины, белки и минеральные вещества, но организм человека практически не усваивает оболочечные частицы. Желудок животных, напротив, приспособлен к перевариванию и усвоению грубой пищи.

Вот почему в сложном и дискуссионном вопросе об оптимальном выходе муки из зерна следует подумать и о животноводстве.

С вопросами повышения производительности труда и качества готовой продукции тесно связаны проблемы совершенствования оборудования, внедрения комплексных автоматических систем управления технологическим процессом и рациональной организации производства.

Характерной особенностью мельницы будущего является переход от автоматизации отдельных этапов технологического цикла к комплексной автоматизации всего производственного процесса, применение вычислительных и управляющих машин, позволяющих вести все технологические операции в наивыгоднейшем оптимальном режиме.

Центром управления будет пульт, где сосредоточится вся информация о процессе и состоянии оборудования. Оператор в любой момент будет знать влажность и температуру зерна на всех этапах его переработки, выход и качество основных потоков муки, состояние воздуха в производственных помещениях (температура, влажность, запыленность).

На пульте установят экран телевизионной установки и устройство, управляющее мониторами, которые смонтируют на всех точках приема зерна, отпуска муки и отрубей, а также в производственных помещениях для просмотра показаний приборов и контрольных сигнальных ламп.

Кроме того, у оператора есть надежный советчик — управляющая цифровая вычислительная машина — УЦВМ. Она на основе экономического оптимума с учетом планового задания по ассортименту даст рекомендации по режимам работы всего технологического и транспортного оборудования, причем задание по ассортименту также определит система компьютеров с учетом потребления, оптимальной системы перевозок зерна и муки, а также размещения всех производственных мощностей в данном районе.

УЦВМ вычислит оптимальные режимы увлажнения и последующего отволаживания зерна, автоматически проконтролирует качество очистки, режимы размола на системах в зависимости от качества зерна и результатов лабораторного помола, на основе текущей информации о выходе и качестве муки скорректирует эти режимы. Отдельные параметры могут быть установлены автоматически или технологом по рекомендации УЦВМ. Местные системы автоматической стабилизации поддержат заданные режимы на требуемом уровне. Кроме того, стабильность установленных режимов на всех этапах будет обеспечиваться также в результате надежности технологического и транспортного оборудования. Для изготовления машин будут использованы легкие и прочные материалы, не подвергающиеся коррозии, термо- и влагоустойчивые.

По-новому в отдельном производственном цехе будут формировать сорта муки. В этот цех будет поступать и раздельно храниться мука в зависимости от белизны, качества и количества клейковины. Это позволит осуществить автоматическое программное смешивание муки различного качества и ее витаминизацию. Для этого можно применять многокомпонентные весовые дозаторы, которые в настоящее время нашли широкое применение на комбикормовых заводах. Такая система формирования сортов муки позволит наиболее полно удовлетворить самые разнообразные вкусы и требования потребителей.

Правильное распределение белка, содержащегося в зерне, по сортам муки позволит обеспечить более эффективное его использование. Например, для хлебопечения необходима мука с максимальным содержанием белка и высоким качеством клейковины. В кондитерское производство можно направлять муку с пониженным содержанием белка, поскольку для приготовления бисквитов, тортов и пирожных в соответствии с рецептурой добавляется необходимое количество белка и жиров.

Появится возможность в цехах для формирования сортов выпускать муку для диетического и детского питания с введением необходимых добавок: витаминов, сахара, молока и др. При такой системе каждая мельница сможет выпускать несколько десятков различных сортов муки.

Большая часть муки будет храниться в складах бестарного хранения или в контейнерах. Для торговой сети необходимое количество муки будет автоматами расфасовано в бумажные или полиэтиленовые пакеты. Групповая или контейнерная упаковка пакетов, все необходимые последующие перемещения и отгрузка также будут осуществляться с пульта по заданной программе. Упаковка муки в мешки будет полностью механизирована, а объем ее уменьшится.

Бестарную отгрузку муки будет контролировать специальная весовая служба. Результаты взвешивания зарегистрирует записывающее устройство и отметит на квитанциях. Компьютер обработает их и разошлет заказчикам.

Заключение

Производство хлеба и муки прошло длительную эволюцию от древности до наших дней. В настоящее время существует большой выбор различных сортов муки, производится огромное количество видов хлеба. В связи с этим развивается мукомольное производство таким образом: согласно официальной статистике, в Украине насчитывается около 600 мукомольных предприятий, из которых порядка 10 — крупные промышленные предприятия, производящие от 50 тыс. т муки в год и более, около 50-60 — это средние мукомольные предприятия, производящие от 10 до 50 тыс. т муки в год и более 500 мелких мельниц.

Мукомольное производство долгие годы оставалось в Украине изнурительным и трудоемким ручным трудом. Ситуация изменилась лишь в 80-е годы ХХ века, когда у наших производителей появилась возможность использовать прогрессивные западные технологии и новейшую технику. Технологии повысили качество муки и сделали из мукомола-носильщика мельника-инженера. Простую механическую мельницу заменили суперсовременные автоматические линии по производству муки, круп, подсолнечного масла и макарон.

Литература

1. Барыкин К. Хлеб, который мы едим. М.: Политиздат, 1983. – 222с.

2. Птушкина Г.Е. Чудо-мельница. М.: Колос, 1978. – 126с.

3. Гаевая Р.А., Ященко М.А. Хлеб на вашем столе. К.: Урожай, 1988. – 288с.

4. Данилевский В.В. Русская техника. Лениздат, 1948. – 533с.

5.Назарова Е.А. Трудом взращенный. М.: Экономика, 1986. – 62с.