Пища, одна из основных потребностей человека, состоящая из различных категорий, таких как зерновые, фрукты, овощи, молочные продукты, является важной частью ежедневного рациона и обеспечивает все макро- и микроэлементы для роста и выживания, если принимать их сбалансированно. Зерновые, обычно называемые злаками (кукуруза, пшеница, просо, рис), бобовыми (фасоль, горох, вигна), масличными культурами (соя, подсолнечник, льняное семя), представляют собой съедобные семена определенных трав, принадлежащих к семейству Poaceae с или без внешнего слоя, в то время как зерна, такие как амарант, гречиха и лебеда, известны как псевдозерновые злаки, поскольку они не принадлежат к тому же семейству, но по питательности они равны или превосходят зерновые.
Зерно: богатое питательными веществами сокровище
Природа создала злаки таким образом, чтобы сбалансировать диету с фруктами и овощами и обеспечить наш организм необходимыми питательными веществами. Зерновые преобладают в низкозатратных источниках энергии, в то время как бобовые доминируют по белкам, а семена масличных культур богаты липидами, которые являются важными макроэлементами в рационе человека.
Что такое переработка зерна?
Переработка сельскохозяйственных продуктов, особенно зерна, является важной практикой для их дальнейшего использования в качестве сырья или ингредиентов. Зерно проходит различные этапы предварительной обработки и обработки после сбора урожая, чтобы сделать его доступным для конечного потребления. Послеуборочная обработка зерна делится на разные фазы. При первичной обработке зерно очищается, сортируется, отшелушивается, измельчается и перерабатывается в пищевую форму. Вторичная обработка использует первично обработанные зерна с использованием различных этапов для преобразования их в пищевые продукты с добавленной стоимостью.
Зерна естественным образом покрыты целлюлозными материалами, известными как шелуха, которые не являются пищевыми волокнами для употребления человеком. Чтобы сделать зерно съедобным и готовым к дальнейшей переработке, его вначале пропускают через различные очистители и сортировщики с целью удаления примесей и сортировки зерна на фракции разного качества. Доброкачественное зерно очищается от шелухи для дальнейшей обработки традиционными или передовыми механическими методами. Затем зерно высушивают для достижения оптимального рекомендуемого содержания влаги и тщательно упаковывают в подходящий упаковочный материал для хранения на складе до дальнейшего использования для потребления или переработки. В течение периода хранения необходимо принять соответствующие меры для защиты зерна от внешних факторов или факторов окружающей среды, таких как грызуны, мыши, влажность, температура и т. д. GrainPro Cocoon – это одно из передовых решений (из гибкого устойчивого к ультрафиолетовому излучению поливинилхлорида) для безопасного хранения сухого зерна без использования химикатов. Кроме того, передовые технологии хранения зерна предполагают использование силосов вместимостью около 100 и более тонн.
Традиционная и современная обработка зерна
Традиционно зерно хранится в мешках без надлежащей очистки и сушки и обрабатывается вручную. Прогресс в технологиях улучшает обработку и срок хранения зерна. Зерно в настоящее время обрабатывается с научной точки зрения и хранится либо на складах, либо в силосах и транспортируется с помощью конвейерного механизма. Доступен широкий выбор механизмов для транспортировки зерна, а именно ковшовый элеватор, ленточный, шнековый или винтовой конвейер, пневматический конвейер и т. д.
Послеуборочная обработка зерна
Послеуборочное управление зерновыми включает в себя использование методов, снижающих послеуборочные потери при обработке, транспортировке, хранении, превращении зерна в консервированные продукты с добавленной стоимостью с использованием современных научных технологий. Термические, нетермические, химические и биологические технологии вместе с другими технологиями используются для увеличения срока хранения зерна. Общие этапы обработки зерна после уборки, транспортировки и обмолота включают сушку, очистку, хранение, измельчение на различные фракции и добавление стоимости в различные продукты.
Сушка
Зерно собирают при влажности около 20-25%, при которой оно очень восприимчиво к грибковому заражению и порче. Для безопасного хранения и увеличения срока годности его необходимо высушить до влажности 13-15%. Температура хранения и влажность зерна сильно влияют на его качество и срок годности. Традиционный метод сушки на солнце также используется в некоторых случаях, но имеет недостатки, такие как затраты времени, потери во время сушки, неравномерность сушки, плохое конечное качество, зависимость от погодных условий и т. д. Зерно сушат перед хранением, чтобы замедлить рост микробов и рост вредителей в процессе непрерывной или периодической сушки. Влажность также можно контролировать в бункере для хранения с помощью сушилки для хранения или аэрационной сушки. Различные направления воздушных потоков по отношению к зерну используются в сушилках с непрерывным потоком, таких как перекрестные потоки (например, сетчатые сушилки), смешанные потоки (например, стеллажные сушилки) и прямоточные/противоточные потоки (например, башенные/колонные сушилки). Сушка в бункере – это процесс, при котором зерно высушивается, пока оно хранится в силосе, известное как сушка при хранении или аэрационная сушка.
Все методы сушки направлены на поддержание влажности на желаемом уровне, однако они используют специальные системы контроля. Контроль содержания влаги может выполняться вручную или автоматически, например, с помощью контроллеров с прямой связью, что впоследствии становится дорогим, но точным. В усовершенствованной системе сушки зерна обычно используемые датчики включают термопары и термометры сопротивления (для контроля температуры воздуха); инфракрасные пирометры (для контроля температуры поверхности продукта); смоченные и сухие термометры, датчики сопротивления и емкостные датчики поглощения (для осушения воздуха).
Помол
Помол – это процесс разделения различных частей, из которых состоит зерно. Зерно измельчают двумя способами: сухим помолом и влажным помолом. Сухой помол является старейшим способом помола зерна с получением размолотых фракций зерна. Влажный помол зерна состоит из помола замоченного зерна с последующим отделением крахмала, белка, клетчатки и масла. Кукуруза, рис, пшеница и другие злаки перерабатываются путем сухого помола, из них получают такие важные продукты, как мука, крупа, манная крупа и т. д., в зависимости от размера частиц. Сначала зерно очищают с помощью различного рода очистителей или сепараторов для удаления из него примесей. Используются различные очищающие механизмы: магнитный сепаратор, который удаляет частицы черного металла, дисковый или ситовой сепаратор, который удаляет загрязнения в зависимости от их размера (например, соломы), аспиратор для удаления более легких примесей (например, пыли), камнеотделитель, который разделяет материалы на основе разницы в плотности (например, камни), но того же размера, что и желаемое зерно, а также цветосортеры.
После очистки зерна кондиционируют или темперируют с использованием контролируемого количества воды для достижения увлажнения ядра, смягчения внутреннего эндосперма и затвердевания наружных отрубей для повышения эффективности постепенного разделения во время помола и просеивания. Как правило, время замачивания и температура зерен могут варьироваться в зависимости от типа зерна, сорта, а также исходного уровня влажности. Пшеницу измельчают для отделения эндосперма от отрубей и зародышей для получения различных продуктов, таких как пшеничная мука, очищенная мука, манная крупа, отруби, зародыши и т. д. В этом процессе используются дробильные вальцы, которые разбивают зерна пшеницы и удаляют эндосперм и зародыши из околоплодника. Измельчаемый материал состоит из отрубей, муки грубого помола (самая грубая часть эндосперма), промежуточных продуктов (более мелких частиц эндосперма, которые требуют дальнейшего измельчения для получения муки) и измельчение фракций муки редукционными валками. Затем различные фракции разделяются с помощью план-шифтеров и очистителей. Рис-падди измельчают для получения коричневого риса, белого риса. Пропаренный рис очищают от шелухи, полируют, получают молотый и белый рис, рисовые отруби и т.д. Рисовые отруби являются важным побочным продуктом процесса помола риса и источником масла хорошего качества.
Упаковка
Зерно может храниться в разных формах: от куч незащищенного зерна на полу, подземных ям или контейнеров и куч зерна в мешках до бункеров различных размеров и форм. Потребительские упаковки для зерна обычно состоят из термосвариваемых пакетов, изготовленных из полиэтилена низкой плотности, обеспечивающего лучшую влагоизоляцию, поддерживающую требуемые сроки хранения зерна. Мешки из хлопчатобумажной саржи или бумаги уже давно успешно используются для потребительской упаковки муки. Пакеты из крафт-бумаги с вкладышем из полиэтилена обеспечивают дополнительную защиту, а значит, более длительный срок хранения.
Вывод
В процессе первичной обработки доброкачественное зерно обрабатывается и измельчается до различных фракций в соответствии с требованиями потребителей. Поскольку содержание влаги и температура являются основными факторами, влияющими на срок годности зерна, вызывая окисление липидов, рост насекомых и порчу, во избежание этого их необходимо хранить при оптимальных условиях хранения. Мука, дал, промежуточные продукты являются конечными продуктами, которые будут использоваться в качестве основных материалов для ежедневного рациона питания, а также различные обработанные пищевые продукты для вкусных блюд, хлебобулочных и кондитерских изделий и других пищевых продуктов.
Prof. B. M. Devani, Prof. B. L. Jani и Dr. S. P. Cholera
Статья с журнала «Food Marketing & Technology», 2 сентября 2020 г.
Перевод подготовила Елена Михаленко
