В статье представлены результаты производственных исследований влияния степени износа абразивных дисков шелушителя ШЗ-2 на эффективность переработки зерна гречихи в крупу ядрицу. Установлено, что с увеличением износа рабочих поверхностей (от 0,05–0,1 мм до 6,0–8,0 мм) выход ядрицы снижается с 72,2 % до 69,6 %, а доля дроблёного ядра и мучки возрастает. Показано, что неравномерный износ абразивных дисков нарушает технологический процесс шелушения, приводит к повреждению поверхности зерновок и снижению качества готовой продукции. Выполнен экономический расчёт, подтверждающий целесообразность своевременной замены или ремонта абразивных дисков. Результаты исследования могут быть использованы на крупяных заводах для оптимизации программ производственного контроля и повышения рентабельности переработки гречихи.
В связи с применением минеральных удобрений при выращивании гречихи возросла не только урожайность основной культуры, но и повысилась массовая доля трудноотделимой примеси татарской гречихи. Проведенное исследование показало, что и зерно гречихи татарской увеличилось в размерах. Полученные данные показали, что зерна татарской гречихи по своим геометрическим размерам значительно различаются и содержатся с третьей по шестую фракции. Ранее, пять лет назад, татарская гречиха встречалась только в пятой и шестой фракциях. Для очистки зерна гречихи от примеси татарской гречихи использовали новый набор сит. На основании полученных данных были подобраны сита для очистки от татарской гречихи с третьей по шестую фракции. Применение данного набора сит позволило уменьшить содержание крупы ядрицы в отходах фотосепаратора в 2,1 раза.
Рассмотрены возможности хранения зерна гречихи с разной влажностью, разным содержанием сорной примеси в полимерных рукавах. Технология хранения зерна в рукавах основывается на хранении без доступа кислорода воздуха. Эта цель достигается процессами дыхания самого зерна и микроорганизмов, вследствие чего происходит превращение кислорода в углекислый газ. Так как воздухообмен с внешней средой закрыт, происходит консервация зерна в среде углекислого газа, который является идеальным натуральным консервантом. В углекислой среде погибает аэробная микрофлора, замедляются реакции окисления, что обеспечивает высококачественное хранение. Показаны факторы, которые накладывают ограничения на использование полимерных рукавов для хранения. К таким ограничениям отнесли использование зерна с влажностью, превышающей требования НД, а также ограничение по времени, связанное с низкой температурой окружающей среды, при которой зерно приобретает минусовые температуры. Анализ образцов зерна, хранившегося в рукавах, позволяет утверждать, что с увеличением влажности при охлаждении зерна менее нуля градусов количество испорченных зерен увеличивается. К испорченным зернам относили те, которые при ГТО темнеют, это зерна с рыхлым (белые) легко разрушающимся ядром при надавливании и зерна со стекловидным эндоспермом. Загнивших, заплесневелых, с ядром коричневого цвета зерен обнаружено не было ни в одном из хранившихся рукавов.
Крупа гречневая ядрица полученная в процессе переработки зерна гречихи характеризуется как полезный и питательный продукт преимущество в сравнении с другими крупами подтверждено химическим составом. Особыми технологическими признаками зерна гречихи является его крупность и выравненность. Эти признаки очень важны при переработке гречихи, в связи с необходимостью ее разделения на 6-7 фракции по крупности. Целью настоящей работы является исследование распределения размера ядра во фракциях зерна гречихи. Для испытания были отобраны партии крупы ядрицы выработанные из зерна гречихи сорта «Дикуль», собранного в предгорной зоне Алтайского края 2017 года. Работа выполнена в Бийском технологическом институте. На этапе сортировки продуктов шелушения каждой фракции отбирали крупу ядрицу и определяли фракционный состав ядрицы в каждой фракции с учетом набора сит используемых для отделения ядрицы в каждой фракции. В результате было определено, в каждой фракции зерна гречихи, размер ядра имеет значительные отклонения в сторону уменьшения от контрольного размера. Можно утверждать, что ядро гречихи имеет полидисперсный состав с размерами размерами ядра отличающего от стандартного до 30,0 % однако в зависимости от используемой технологии, сорта и района произрастания зерна количество и крупность фракций могут быть иными. Авторы считают анализ проведенных исследований позволяет утверждать, что ядро зерна не имеет монодисперсный состав в каждой фракции зерна, для повышения коэффициента извлечения ядра целесообразно направление зерна на повторное шелушение в более мелкую фракцию.
Higher yields, intensification of harvesting due to the application of new combine harvesters, which enables to expand the range of moisture content of the harvested grain mass, lead to the increase in the rate of grain heap entering the threshing area and to the accumulation of large grain mass in the open area under unregulated conditions. More than half of grain coming from the fields in the Altai territory requires drying; humidity often reaches 25-30%. Moreover, the grain producers themselves have to deal directly with the post-harvest handling and storage who practically do not have grain drying and cleaning equipment and the required number of granaries. Grain storage at the farms requires considerable financial expenses; therefore, not all manufacturers can comply with the necessary technology of grain receiving and processing. The aim of our research is to study the technological properties of wet and crude buckwheat that was stored for a long time before processing into cereals. The study of mechanical properties shows that when the humidity of buckwheat kernel increases by 1.3 times, its deformation increases by 2.2 times. Moreover, after unloading a partial recovery of the samples takes place, then the deformation difference is 2.6 times. It has been found that the increase in buckwheat humidity is associated with loosening of its structure, which leads to changes in its structural, mechanical and as a consequence technological properties. When changing humidity of grain by 4.6%, the grain density decreases by 1.0%. The studies conducted show that humidity greatly affects structural, mechanical and technological properties of buckwheat. To reduce production costs when processing wet and crude buckwheat it is appropriate to use short scheme processing technologies.
Lately the quality of buckwheat grain received for processing has declined due to equipment deterioration and degraded quality of agronomic practices. A sample of buckwheat grain with impurities was stored for 5 months; then the grain was processed into hulled buckwheat and left for storage for 20 months. During the storage the fat acidity value, acidity and fat content in the grain was measured. It was found the change in the fat acidity value, acidity and fat content may be described by S-shaped curve. This curve is divided into three portions. The first stage (the induction period) lasts up to 7 months. The second stage (process development) lasts from the 7th to 15th month. The third stage (process damping) lasts from the 15th to 20th month. The fat acidity values of the test and control samples of hulled buckwheat at the end of storage were close 10 mg KOH per 1 g of fat. This may be explained by enzymatic hydrolysis and the establishment of acid-alkaline balance in grain germs regardless of the buckwheat sample background. After steam treatment the buckwheat grain with impurity weight percentage up to 19.8%, without post-harvest processing and stored for 5 months in the producer’s facility is suitable for processing into hulled buckwheat which then may be stored up to 20 months.
The moisture content of buckwheat determines its shelf life and quality indices. Lately buckwheat quality has declined due to the adverse climatic conditions during harvesting. The effect of buckwheat quality on the change of the fat acidity value and acidity of the grain storage after eight months long storage was investigated. Those indices were determined for the grain of different moisture content and different percentage of sprouted and damaged grains. The studies have shown that oxidative damage of buckwheat increases with increasing moisture content and the weight fraction of sprouted and damaged grains. All three defects of grain (high moisture content and the percentage of sprouted and damaged grains) increase the rate of lipid hydrolysis in the grain thus increasing the fat acidity value. The fat acidity value may be regarded as grain freshness indicator. The research determined the threshold fat acidity value for good quality of buckwheat grain which made 7.5 mg KOH g.
При достаточно высоких валовых сборах зерна овса значительно снизились его государственные закупки. Слабая оснащенность технической базы хозяйств, большие финансовые затраты не позволяют правильно организовать послеуборочную обработку зерна, проведение которой позволяет стабилизировать и улучшить его качество. Зерно нередко хранится в хозяйствах у производителя в ожидании последующей реализации на токах и в других малопригодных и примитивных, не приспособленных для этого хранилищах. В зерне, не прошедшем послеуборочной обработки и сушки, могут происходить структурно-механические и физическо-химические изменения, которые оказывают значительное влияние на технологические свойства и пригодность его для выработки готового продукта. Использование такого зерна для переработки может приводить к выработке низкокачественной или нестандартной продукции. Целью настоящей работы является исследование влияния влажности на технологические свойства зерна овса. Для проведения испытаний были отобраны партии зерна овса сорта Корифей различной влажности, собранного в предгорной зоне Алтайского края в 2014 г. Определение натуры показало, что с увеличением влажности в 2,3 раза натура зерна овса уменьшается в 1,5 раза. Исследование морфологии и структурно-механических свойств ядра овса позволяет утверждать о структурно-механических изменениях зерна. Результаты термомеханических исследований показывают, что при возрастании влажности ядра овса в 2,3 раза его деформация увеличивается в 8,6 раза. Увеличение влажности зерна в 3,5 раза приводит к уменьшению плотности на 6,5 %. Проведенные исследования позволяют утверждать, что влажность зерна значительно влияет на технологические свойства зерна овса.
The influence of heat treatment on the mineral composition of buckwheat grain, core and shell is studied. It is shown that the temperature change the content of cations and anions in the grain, kernel and shell is changed. This is probably due to the fact that temperature processing breaks the chemical bonds between mineral elements, on the one hand, and proteins, carbohydrates, fats, enzymes on the other. Minerals as a result, become easily soluble substances and become more accessible to assimilate. When comparing the dynamics of changes in the cations’ mass fraction it is revealed that the maximum change in the investigated cations takes place in the shells and their mass fraction increases 1.5 times. Analyzing the dynamics of changing the anions’ mass fraction one can come to conclusion that the concentration remains practically unchanged, except for the anions of phosphorus. Their changes may be due to denaturation of proteins and starch gelatinization, which leads to a sharp change of solubility, the maximum change of anions occurring in the membranes, their mass fraction decreased 4.8 times. Concentrations of major cations and anions in the corn of buckwheat, its kernel and shell are identified before and after heat treatment, gas-air mixture temperature being from 80 to 200 oC, the temperature of grain heating being 40-100 oC. It is shown that when the temperature of processing changes, the mass fraction of cations and anions, both in the grain and in the kernel and shell changes, too. The greatest deviation of the mass fraction of mineral substances corresponds to the processing temperature, starting from 140 oC and more, the temperature of the samples changing in the range from 70 to 100 oC. Possible mass fraction changes at these temperatures occur due to the breaking of the chemical bonds between mineral elements caused by thermal treatment.
The surface of the grain oat kernel after peeling is covered with trichomes (hairs). After grinding with abrasive wheels not only the hair down and flower films are removed from the surface of the nucleus but the aleuronic layer. So, when increased 500 times, endosperm starch grains are distinct on the surface after polishing. After felt circle grinding the hair down and the rest of flower films are erased. Milder impact of the felt allows you to maintain the integrity of the aleuronic layer and reduce the mechanical effect on the kernel. This increases the integrity of the kernel and its storage characteristics. On the surface of the nucleus (the aleuronic layer) slight superficial burrs are distinguishable. Their fins are located along the entire length of the kernel, and their width is 20 50 microns. After the grinding operation the mass of the crushed kernel and husking meal increases which reduces the kernel strength, the output of the finished products and changes the nutritional value. The process of oats kernel grinding with abrasive and felt circles in the TSN-3 machine was investigated. It was found that the processing of kernels oat by the TSN-3 with felt circles leads to 3 times decreasing of total mass fraction of crushed kernels and husking meal in comparison with abrasive wheels according to basic norms. Using felt circles when grinding oats kernel allows to increase the kernel state of preservation and product output by reducing the mass fraction of crushed kernel and husking meal. Improving the integrity of the kernel can be explained by elastic properties of felt and the lack of impact loads of abrasive stones.
The change of the acid number of fat during the guaranteed shelf life is defined, its index. The results of the study of the chemical composition of oat flakes «Hercules» during the guaranteed shelf life. It is established that during the period of storage is guaranteed acid number change acidity and fat, and they can be modified to describe an S-shaped curve. Which can be divided into three stages, the first stage (30 days) induction period, when the indicators are changed slightly, the second (30 to 90 days), a substantial change of biochemical indices in the third stage (90–132 days) – there slowdown biochemical processes. During the storage period the change of organoleptic characteristics have been identified.
Changes in the color of buckwheat with increased time of grain processing in the steamer of periodic action is established. The proposed method of hydrothermal processing (HTP) ensures obtaining the color uniformity of kernel buckwheat in six different colors. The range of steaming time during which the kernel color changed from light grey to dark brown is investigated. The results of studies of the unground buckwheat chemical composition in different heat grain treatment modes are given. The surface microstructure of buckwheat in different colors are investigated by the microphotographs taken on the electronic scanning electron microscope JSM-840.