wytwarzanie przetworów zbożowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ

Krzysztof Maśliński

Wytwarzanie przetworów zbożowych 321[09].Z3.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2006


1

Recenzenci: mgr inż. Jan Oczoś mgr inż. Grażyna Serafin Opracowanie redakcyjne: mgr inż. Krzysztof Maśliński Konsultacja: mgr inż. Maria Majewska Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 321[09].Z3.01 Wytwarzanie przetworów zbożowych zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik technologii żywności Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006


2

SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 5 3. Cele kształcenia 6 4. Materiał nauczania 7

4.1. Technologia produkcji mąki 7 4.1.1. Materiał nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzające 15 4.1.3. Ćwiczenia 16 4.1.4. Sprawdzian postępów 18

4.2. Technologia produkcji kasz i płatków 19 4.2.1. Materiał nauczania 19 4.2.2. Pytania sprawdzające 24 4.2.3. Ćwiczenia 25 4.2.4. Sprawdzian postępów 27

4.3. Technologia produkcji makaronów i pasz 28 4.3.1. Materiał nauczania 28 4.3.2. Pytania sprawdzające 32 4.3.3. Ćwiczenia 33 4.3.4. Sprawdzian postępów 35

4.4. Technologia produkcji wyrobów ekspandowanych i ekstrudowanych 36 4.4.1. Materiał nauczania 36 4.4.2. Pytania sprawdzające 38 4.4.3. Ćwiczenia 39 4.4.4. Sprawdzian postępów 40

5. Sprawdzian osiągnięć 41 6. Literatura 46


3

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy i kształtowaniu umiejętności związanych z wytwarzaniem przetworów zbożowych. Przybliży technologię i właściwości przetworów zbożowych, takich jak mąki, kasze, płatki, makarony, wyroby ekspandowane i ekstrudowane oraz pasze. Ułatwi Ci dobieranie surowców i materiałów pomocniczych wykorzystywanych w przetwórstwie zbóż oraz maszyn i urządzeń do procesów technologicznych.

W poradniku zamieszczono: − wymagania wstępne, zawierające wykaz niezbędnych wiadomości i umiejętności, które

powinieneś mieć opanowane przed przystąpieniem do kształcenia w tej jednostce modułowej,

− cele kształcenia w tej jednostce modułowej, czyli wykaz tego, co powinieneś umieć na zakończenie procesu kształcenia w tej jednostce,

− materiał nauczania umożliwiający samodzielne przygotowanie się do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów,

− pytania sprawdzające, które pozwolą Ci sprawdzić, czy jesteś dobrze przygotowany do wykonania ćwiczeń,

− ćwiczenia, zawierające temat ćwiczenia, przedstawiające sposób jego wykonania oraz wyposażenie stanowiska do jego przeprowadzenia (w tym wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu potrzebnych do realizacji ćwiczenia),

− sprawdzian postępów, pozwalający Ci ocenić stopień swego przygotowania do sprawdzianu osiągnięć, który zostanie przeprowadzony przez nauczyciela,

− przykład sprawdzianu osiągnięć, pozwalający Ci ocenić stopień opanowania wiadomości i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej; sprawdzian składa się z instrukcji dla ucznia, karty zadań testowych oraz karty odpowiedzi,

− wykaz literatury oraz innych źródeł informacji, które możesz wykorzystać do poszerzenia swoich wiadomości i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej.


4

321[09].Z3 Technologia przetwórstwa spożywczego

321[09].Z3.05 Produkowanie wyrobów przemysłu fermentacyjnego

321[09].Z3.06 Przetwarzanie surowców olejarskich

321[09].Z3.11 Produkowanie wyrobów piekarskich, ciastkarskich i cukierniczych

321[09].Z3.01 Wytwarzanie przetworów zbożowych

321[09].Z3.02 Przetwarzanie

owoców i warzyw

321[09].Z3.03 Przetwarzanie ziemniaków

321[09].Z3.04 Przetwarzanie

buraków cukrowych

321[09].Z3.12 Produkowanie koncentratów spożywczych

321[09].Z3.07 Przetwarzanie mięsa

zwierząt rzeźnych

321[09].Z3.08 Przetwarzanie mleka

321[09].Z3.09 Przetwarzanie mięsa

drobiowego i jaj

321[09].Z3.10 Przetwarzanie ryb,

mięczaków i skorupiaków

Schemat układu jednostek modułowych


5

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − korzystać z różnych źródeł informacji, − posługiwać się normami i instrukcjami, − rozróżniać surowce, dodatki do żywności i materiały pomocnicze stosowane

w przetwórstwie spożywczym − rozróżniać operacje i procesy jednostkowe, − określać zmianę wartości odżywczych, cech organoleptycznych i trwałości żywności pod

wpływem przeprowadzonych operacji i procesów jednostkowych, − stosować zasady oceny organoleptycznej, − przeprowadzać podstawowe obliczenia technologiczne − dobierać maszyny i urządzenia do procesów technologicznych przemysłu spożywczego, − posługiwać się instrukcjami BHP i przestrzegać przepisów BHP − stosować obowiązujące systemy zapewnienia jakości w przetwórstwie spożywczym, − opracowywać i prezentować projekt, − stosować programy komputerowe z zakresu przetwórstwa zbożowego, − wskazywać zagrożenia dla środowiska związane z przetwórstwem spożywczym, − udzielać pomocy w razie wypadku zgodnie z zasadami pierwszej pomocy.


6

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − rozróżnić zboża i inne surowce wykorzystywane w przetwórstwie zbożowym, − scharakteryzować podstawowe przetwory zbożowe, − określić warunki przechowywania zbóż i przetworów zbożowych, − wyjaśnić przebieg procesów technologicznych w przetwórstwie zbożowym, − posłużyć się dokumentacją technologiczną dotyczącą produkcji przetworów zbożowych, − zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii, zasadami

bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony środowiska, − dobrać surowce i materiały pomocnicze do produkcji przetworów zbożowych, − dobrać maszyny i urządzenia do produkcji przetworów zbożowych, − zastosować obowiązujące przepisy kontroli jakości produkcji w przetwórstwie zbożowym, − zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz

ochrony środowiska podczas produkcji przetworów zbożowych, − określić zagrożenia dla środowiska powodowane działalnością zakładów przetwórstwa

zbożowego, − obliczyć koszty i opłacalność produkcji poszczególnych wyrobów przetwórstwa

zbożowego, − skorzystać z różnych źródeł informacji zawodowej dotyczącej przetwórstwa zbóż.


7

4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Technologia produkcji mąki 4.1.1. Materiał nauczania Ziarno jako podstawowy surowiec w przetwórstwie zbóż

Zboża to rośliny uprawne, należące do rodziny traw, dostarczające ziarna, którego

głównym składnikiem jest skrobia. Do najważniejszych zbóż zalicza się pszenicę, żyto, jęczmień, owies, kukurydzę, ryż, proso, sorgo, grykę.

Podział zbóż Ze względów użytkowych zboża dzielone są na:

− nasienne (ok. 20 % produkowanego zboża), − paszowe (ok. 60÷65%), − przemysłowe (ok. 15÷25%).

Zakres przetwórstwa zbóż to produkcja takich wyrobów przemysłu zbożowo-młynarskiego jak mąki (wypiekowe, zwane chlebowymi, makaronowe i specjalne, np. mąki o zwiększonej zawartości białka), kasze, makarony, płatki zbożowe. Przemysł ten zajmuje się także przetwarzaniem nasion roślin strączkowych, takich jak groch czy soja.

Inne kierunki wykorzystania zbóż lub przetworów zbożowych to produkcja skrobi, przemysł fermentacyjny (produkcja spirytusu i piwa), produkcja białka roślinnego (glutenu), piekarstwo i cukiernictwo.

Orientacyjny skład chemiczny ziarna na przykładzie pszenicy i żyta przedstawiony jest tabeli 1.

Tabela 1. Orientacyjny skład chemiczny ziarna na przykładzie pszenicy i żyta (w %) [6, s. 133]

Składnik Pszenica Żyto Woda 14,5 14,5 Białko 12,2 9,0 Cukrowce 68,2 70,7 Tłuszcz 2,0 1,7 Błonnik 1,9 1,9 Popiół (sole mineralne) 1,8 1,8

Budowa ziarna zboża Ziarno zbudowane jest z:

− okrywy owocowo-nasiennej, bogatej jest w błonnik i sole mineralne oraz witaminy, − warstwy aleuronowej, zawierającej dużo białka, soli, witamin i tłuszczu, − bielmo mączyste, bogatego w skrobię, zawierającego też inne cukry oraz białko, − zarodka, bogatego we wszystkie substancje odżywcze oraz enzymy, − bruzdki i bródki (te dwa ostatnie elementy nie są obecne w każdym rodzaju ziarna). Budowę ziarna zbóż na przykładzie pszenicy (budowa typowa dla ziarna) i gryki (budowa nietypowa) przedstawiają rysunki 1 i 2.


8

Rys. 1. Budowa ziarna zboża na przykładzie pszenicy: 1÷3.elementy okrywy owocowo-nasiennej, 4.warstwa aleuronowa, 5.bielmo,

6.zarodek [13, s. 249]

Rys. 2. Budowa ziarna, tzw. orzeszka, gryki w przekroju: 1.okrywa owocowo-nasienna, 2.warstwa

aleuronowa, 3.bielmo, 4.zarodek [12, s. 249]

Procesy życiowe w ziarnie Ziarno ma cechy żywego organizmu. Podstawowym procesem życiowym w ziarnie jest

proces oddychania, w czasie którego cukry proste spalane są do dwutlenku węgla, zachodzący według reakcji:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2↑ + 6H2O + E

Skutki oddychania ziarna to: − wzrost temperatury, który może powodować samozagrzewanie się ziarna, − ubytek suchej masy ziarna (cukier zamieniany jest w dwutlenek węgla, który ulatuje do

atmosfery), − wzrost wilgotności ziarna (wskutek wydzielania się pary wodnej), − możliwość psucia się ziarna (wzrost temperatury i wilgotności sprzyja działalności

szkodników), − kiełkowanie ziarna, czyli jego porost (wzrost temperatury i wilgotności uaktywnia

enzymy, pobudzające wzrost rośliny). Przechowywanie ziarna Ziarno przechowuje się w magazynach podłogowych lub komorowych (silosach,

elewatorach). Czas magazynowania zależny jest od temperatury i wilgotności ziarna; w przypadku, gdy

ziarno magazynowane jest w warunkach optymalnych czas magazynowania jest nieograniczony. Przy wyższej wilgotności i w wyższych temperaturach czas ten staje się coraz krótszy.

Optymalne parametry przechowywania to: − wilgotność ziarna do 15%, − wilgotność względna powietrza do 70% (zbyt niska powoduje nadmierne wysuszenie

ziarna a zbyt wysoka – jego zawilgocenie) − temperatura magazynowania do 12°C.

Ziarno narażone jest podczas magazynowania w niewłaściwych warunkach na rozwój szkodników zbożowych. Jakość ziarna pogarszają również choroby zbóż i zanieczyszczenia.

Podział szkodników zbożowych na grupy: − gryzonie (szczury, myszy), − chrząszcze (wołek zbożowy, mącznik młynarek, trojszyk ulec, pustosz kradnik – rys. 4), − motyle (mól ziarniak, mklik mączny – rys. 3), − pajęczaki (rozkruszek mączny), − drobnoustroje (głównie pleśnie).

Szkody powodowane przez szkodniki to: − zmniejszenie masy ziarna, − pogorszenie jakości ziarna,


9

− zwiększenie ilości zanieczyszczeń biologicznych, − zanieczyszczanie ziarna odchodami i innymi pozostałościami.

Zwalczanie szkodników magazynowych Walka z wszelkimi szkodnikami jest bardzo trudna. Stąd duże znaczenie ma właściwy

stan sanitarny zakładu i przestrzeganie higieny produkcji, kontrola warunków przechowywania (zwłaszcza temperatury i wilgotności) ziarna i jego przetworów.

Rys. 3. Szkodniki zbożowe – motyle: mól ziarniak i mól zbożowy (rozpiętość skrzydeł 9÷14 mm) oraz mklik mączny a) z rozpiętymi skrzydłami (22÷25 mm), b) w stanie spoczynku [7, s. 105]

Gryzonie zwalcza się poprzez metody zapobiegawcze – zachowanie czystości

i szczelności magazynów a także zakładanie pułapek i stosowanie trucizn. Owady zwalczać można metodami chemicznymi, przy czym należy pamiętać o okresie karencji. Skuteczne są też metody fizyczne, takie jak obniżanie temperatury poniżej 5°C lub podwyższanie powyżej 45°C. Zniszczenie owadów i roztoczy powoduje również wstrzymanie dostępu powietrza.

Walka z drobnoustrojami, zwłaszcza z pleśniami, jest bardzo trudna z uwagi na ich rozpowszechnienie. Przede wszystkim należy utrzymywać właściwą, niską wilgotność ziarna i przetworów, przewietrzać magazyn i składowane towary a w razie potrzeby stosować dosuszanie.

Partie ziarna lub jego przetworów zarażone szkodnikami i niebezpiecznymi drobnoustrojami powinny być usuwane i niszczone.

Rys. 4. Szkodniki zbożowe – chrząszcze. Od lewej trojszyk ulec: a) imago, czyli owad doskonały (3÷4 mm),

b) larwa, c) poczwarka. W środku pustosz kradnik (2÷4,5 mm): a) samica, b) samiec. Z prawej wołek zbożowy: a) imago, b) larwa, c) poczwarka [7, s. 102 i 103]

Podział zanieczyszczeń występujących w ziarnie zboża:

− ze względu na pochodzenie wyróżnia się zanieczyszczenia mineralne (kamienie, metale, szkło) i organiczne (nasiona chwastów, ziarna obce),

− ze względu na przydatność: użyteczne – takie, które można jeszcze wykorzystać, np. połówki ziaren, ziarna uszkodzone, oraz nieużyteczne – takie, które towarzyszą ziarnu i wskazują na stopień zanieczyszczenia, np. piasek, kamienie, kał. Nasiona chwastów występujących z ziarnem zboża dzieli się na grupy:

− nasiona trujące (rys. 5), np. kąkolu (czarne, kolczaste, 1,5÷2 mm średnicy), życicy rocznej (podobne do owsa, lecz mniejsze), jaskra polnego (5÷8 mm)

− nasiona szkodliwe z punktu widzenia technologicznego, np. czosnek zielony (nadaje nieprzyjemny zapach),

− pozostałe – np. chaber (bławatek), stokłosa żytnia, powój polny, rdest, które ze względu na podwyższoną wilgotność obniżają trwałość ziarna w czasie jego przechowywania.


10

Choroby zbóż typowe dla ziarna to choroby grzybowe: − śnieć cuchnąca (w pszenicy – można rozpoznać po wypełnieniu ziarna drobnym czarnym

pyłkiem i nieprzyjemnym „śledziowym” zapachu; powoduje również pociemnienie mąki i może być przyczyną zatruć pokarmowych),

− sporysz (w życie i jęczmieniu – duże, podobne kształtem do żyta różki, większe od ziarna żyta, o ciemnobrunatnej barwie, zawierające szkodliwe dla zdrowia, trujące alkaloidy). Właściwości ziarna i jego ocena Badając ziarno można oceniać jego cechy fizyczne, skład chemiczny oraz dokonać oceny

pod względem biologicznym. Sposób pobierania próbek do oceny i przeprowadzania badań jest normowany.

Badanie jakości ziarna obejmuje sprawdzenie cech organoleptycznych, fizycznych i chemicznych (skład chemiczny ziarna).

Rys. 5. Nasiona chwastów szkodliwych dla zdrowia: a) kąkolu, b) życicy rocznej, c) jaskra polnego [7, s. 41]

Najważniejsze cechy organoleptyczne to: barwa, zapach (powinien być typowy dla ziarna, swoisty, bez zapachów obcych), smak, kształt, dorodność, czystość (obecność zanieczyszczeń), jakość powierzchni, stopień zawilgocenia.

Najważniejsze cechy fizyczne to: − masa 1000 ziaren, − ciężar objętościowy (gatunkowy lub gęstość w stanie zsypnym, wyrażany w kg ziarna na

hektolitr), − celność, czyli wyrównanie ziarna, − wilgotność (zawartość wody), − przekrój (częściej pożądany jest przekrój mączysty a niepożądany przekrój szklisty; jeśli

przekrój poprzeczny ziarna jest biały, to ziarno określa się jako mączyste, a jeśli przekrój jest szary z połyskiem, to ziarno określa się jako szkliste).

Produkcja mąki Mąka to produkt otrzymywany poprzez rozdrabnianie ziarna i sortowanie otrzymanego w ten sposób mlewa. Etapy produkcji mąki, przedstawione na rysunku 6, obejmują: − czyszczenie wstępne ziarna, − magazynowanie ziarna, − czyszczenie właściwe i sortowanie ziarna, − kondycjonowanie ziarna, − przemiał ziarna (rozdrabnianie ziarna i sortowanie mlewa), − sporządzanie mieszanek mąk, − pakowanie i magazynowanie mąki.


11

Rys. 6. Schemat technologiczny – etapy produkcji mąki [13, s. 251]

Rola urządzeń odpylających W przetwórstwie zbóż powstaje znaczna ilość pyłów, tych pochodzących z ziarna oraz

z produktów przemiału, stwarzających zagrożenie wybuchowe i możliwość pylicy u pracowników, więc szczególną rolę w aspekcie bhp i ochrony środowiska spełniają urządzenia odpylające. Do typowych urządzeń odpylających należą cyklony (rys. 7) oraz filtry rękawowe.

Zakłady powinny posiadać tzw. sieci aspiracyjne

(wentylacyjne) oraz, o ile to możliwe, stosować transport pneumatyczny, czyli przenoszenie za pośrednictwem powietrza w przewodach rurowych, ziarna i produktów przemiału.

Czyszczenie wstępne ziarna pozwala usunąć zanieczyszczenia, które mogłyby powodować psucie się ziarna podczas magazynowania. Usuwa się zanieczyszczenia lekkie oraz takie, które mają mniejsze lub większe wymiary niż ziarno.

Magazynowanie ziarna w zbiornikach – elewatorach (rys. 8) to zgromadzenie zapasu ziarna, zapewniającego ciągłość produkcji. Podczas magazynowania należy utrzymywać optymalną temperaturę i wilgotność, aby nie dopuścić do psucia się ziarna i rozwoju szkodników. Ziarno należy przewietrzać a niekiedy dosuszać. Właściwe warunki podczas magazynowania umożliwiają dojrzewanie ziarna.

Rys. 7. Schemat cyklonu [12, s.161]

1 – rura zasilająca, 2 – rura pyłowa, 3 – rura odprowadzająca odpylone

powietrze

czyszczenie wstępne ziarna

magazynowanie ziarna

czyszczenie właściwe ziarna i sortowanie

kondycjonowanie ziarna

rozdrabnianie ziarna i sortowanie mlewa

przygotowanie mieszanki handlowej

pakowanie


12

Rys. 8. Schemat elewatora [7, s. 63] 1 – komora, 2 – galeria nadkomorowa, 3 – przenośnik taśmowy, 4 – galeria

połączeniowa, 5 – wieża robocza, 6 – podnośniki czerpakowe, 7 – napęd podnośników, 8 – zbiorniki nadwagowe, 9 – wagi automatyczne, 10 – rury spadowe rozdzielcze, 11 – zbiorniki przed wialniami zbożowymi,

12 – galeria transportowa, 13 – wialnia, 14 – tryjery, 15 – komory manipulacyjne, 16 – lej wsypowy, 17 – przenośnik taśmowy przyjęciowy, 18 – galeria podkomorowa, 19 – przyjęcie kolejowe, 20 – komory po

suszarni, 21 – suszarnia, 22 – rura wydawcza, 23 – komora przed suszarnią

Czyszczenie właściwe dzieli się na: − czyszczenie czarne, polegające na usunięciu zanieczyszczeń zalegających wśród masy

ziarna, − czyszczenie białe, którego celem jest usunięcie zanieczyszczeń przylegających do

powierzchni ziarna i wypolerowanie tej powierzchni. Sortowanie ziarna to rozdzielanie ziarna na frakcje o podobnych cechach fizycznych,

według kształtu i wymiarów, w urządzeniach zwanych sortownikami.

Rys. 9. Wialnia zbożowa [6, s. 138] Rys. 10. Zasada działania tryjera [6, s. 138] 1 – zasyp ziarna, 2÷4 sita, 5 – wentylator, 1 – cylinder z wgłębieniami, 2 – ziarno (długie), 6 – ziarno oczyszczone 3 – rynienka odprowadzająca ziarno okrągłe, 4 – ziarno okrągłe (krótkie)

Do czyszczenia i sortowania wykorzystuje się wialnie (rys. 9), płuczki, oddzielacze sitowe, tryjery (rys. 10), żmijki (oddzielacze spiralne). Czyszczenie białe wykonuje się z użyciem łuszczarek i szczotkarek.


13

Podczas czyszczenia można usuwać także zanieczyszczenia ferromagnetyczne, np. opiłki żelaza, za pomocą oddzielaczy ferromagnetycznych (wyposażonych w magnesy lub elektromagnesy).

Kondycjonowanie ziarna to jego nawilżanie w celu ułatwienia rozdrabniania. Ziarno nawilża się w nawilżaczach do wilgotności ok. 17%. Podczas tej operacji okrywa staje się miękka, bardziej elastyczna i łatwiej oddzielić ją od bielma. Zbyt mocne nawilżenie może być przyczyną nadmiernego zwiększenia aktywności enzymów mąki.

Przemiał ziarna polega na rozdrabnianiu ziarna, w wyniku którego otrzymuje się mlewo. Mlewo poddaje się sortowaniu, odsiewając produkty przemiału i uzyskując mąkę o określonej granulacji. Do rozdrabniania ziarna służą rozdrabniacze zwane mlewnikami (rys. 11), sortowanie wykonywane jest przy zastosowaniu odsiewaczy (rys. 12).

Wyróżnia się przemiał: − prosty, czyli razowy, w wyniku którego otrzymuje się mąkę razową; w przemiale

razowym nie stosuje się sortowania mlewa (odsiewania), mąka zawiera więc wszystkie składniki ziarna,

− gatunkowy, czyli złożony, w którym z mlewa odsiewa się (w większym lub mniejszym stopniu) niektóre elementy ziarna (okrywę, warstwę aleuronową, zarodek) jako otręby, będące produktem ubocznym, wykorzystywanym np. do produkcji pasz; powstają mąki tzw. gatunkowe, zawierające składniki chemiczne pochodzące z bielma. Przemiał można prowadzić sposobem zawrotkowym lub ciągłym. W przemiale

zawrotkowym mlewo, po wyjściu z mlewnika, jest segregowane w odsiewaczu na mąkę i cząstki grubsze, które zawracane są do mlewnika i ponownie rozdrabniane. W przemiale ciągłym cząstek grubszych nie zawraca się – są one kierowane do kolejnego mlewnika i odsiewacza. Każde kolejne przejście ziarna i mlewa przez mlewnik i odsiewacz zwane jest pasażem przemiałowym.

Rys. 11. Uproszczony schemat mlewnika walcowego 1 – wlot ziarna, 2 – walce zasilające, 3 – walce

mielące, 4 – szczotki [6, s. 141]

Rys. 12. Schemat odsiewacza płaskiego 1 – wlot mlewa, 2 – sita, 3÷7 – różne frakcje mlewa (w tym

mąka) [6, s. 142]

W przypadku, gdy walce mlewnika ustawione są blisko siebie zachodzi tzw. przemiał

płaski– otrzymuje się wtedy mlewo i okrywę silnie rozdrobnione, mąka jest ciemniejsza; gdy natomiast szczelina między walcami jest większa, zachodzi przemiał wysoki, okrywa jest mniej rozdrobniona, co pozwala na dokładniejsze jej oddzielenie i uzyskuje się mąkę jaśniejszą.

Sporządzanie mieszanek mąk ma na celu uzyskanie jednolitego produktu – mąki o wymaganym składzie i dobrej wartości technologicznej z różnych partii ziarna. Do sporządzania mieszanek wykorzystuje się urządzenia zwane mieszarkami (rys. 13). Mieszanie mąk można zastąpić mieszaniem ziarna przed przemiałem.


14

Rys. 13. Schemat mieszarki pionowej [6, s. 143] 1 – napęd (silnik z przekładnią), 2 – sprzęgło, 3 – obudowa, 4 – konstrukcja nośna, 5 – ślimak (mieszadło), 6 – ramię zgarniające, 7 – wylot

Coraz częściej mąki wzbogaca się dodatkami poprawiającymi jej jakość, np. kwasem

askorbinowym, emulgatorami, glutenem. Produkuje się tzw. mąki standaryzowane, o określonym i stałym składzie chemicznym, z dodatkami, niewymagające dojrzewania u odbiorcy.

Pakowanie mąki odbywa się ręcznie lub automatycznie do torebek (dla handlu detalicznego) lub worków, ale mąka może być też przekazywana do zbiorników – silosów.

Magazynowanie umożliwia dojrzewanie mąki wskutek działania enzymów zawartych w mące (proces ten trwa od 5÷6 tygodni do nawet 10÷12 tygodni); barwa staje się jaśniejsza, poprawiają się właściwości mąki, o ile zapewniono odpowiednie warunki w magazynie: − wilgotność względna powietrza w magazynie powinna wynosić ok. 55÷70%; zbyt niska

powoduje wysuszenie mąki, zbyt wysoka jest przyczyną jej zawilgocenia, − wilgotność mąki powinna wynosić ok. 11÷13,5% do co najwyżej 15%; zbyt niska sprzyja

jełczeniu tłuszczów zawartych w mące, zbyt wysoka jest przyczyną psucia się mąki wskutek rozwoju szkodników,

− temperatura optymalna do 15÷18°C; zbyt wysoka sprzyja rozwojowi szkodników, a zbyt niska uniemożliwia dojrzewanie mąki. Mąka powinna być chroniona przed nadmiernym wychłodzeniem, zwłaszcza przed spadkiem temperatur poniżej -12°C.

Transport mąki do odbiorców może odbywać się luzem, z wykorzystaniem cystern

zwanych mąkowozami, lub w workach.

Cechy jakościowe mąki

Charakteryzując mąkę można podawać jej wyciąg, popiołowość oraz typ i nazwę handlową.

Wyciąg mąki to ilość mąki otrzymana ze 100 kg ziarna, wyrażona w procentach. Im niższy jest wyciąg tym mąka jest jaśniejsza, a przy jej produkcji otrzymano więcej otrąb.

Popiołowość mąki oznacza ilość popiołu otrzymaną po spaleniu próbki mąki, wyrażoną w procentach. Im niższa jest popiołowość, podobnie jak wyciąg, tym mąka jest jaśniejsza.

Typ mąki jest to liczba, która wskazuje ile gramów popiołu powstałoby po spaleniu 100 kg mąki. Również im niższy typ mąki, tym mąka jest jaśniejsza. Między typem a popiołowością mąki zachodzi zależność:

typ mąki = popiołowość x 1000


15

Dla przykładu typy mąk pszennych, według PN, mieszczą się w zakresie od 450 (mąka tortowa) do 2000 (mąka razowa).

Cechy jakościowe mąki powinny być zgodne z odpowiednią normą. Badając mąkę dokonuje się oceny cech organoleptycznych oraz fizykochemicznych. Sprawdza się m.in. barwę, smak i zapach, wilgotność (dla większości mąk dopuszcza się wilgotność nie większą niż 15%), stopień rozdrobnienia, kwasowość, obecność szkodników.

W przypadku mąki pszennej bardzo istotne dla określenia jej jakości jest oznaczanie ilości i rozpływalności glutenu. Gluten to elastoplastyczna masa powstająca z białek mąki po ich połączeniu z wodą. Zawartość glutenu podaje się w procentach a rozpływalność glutenu w milimetrach.

W przypadku mąki żytniej nie można uzyskać glutenu, szczególnie istotną cechą jest więc liczba opadania, wskazująca na aktywność enzymatyczną mąki. Im wyższa aktywność enzymatyczna mąki, tym bardziej uszkodzone (rozłożone) są skrobia i białka mąki a liczba opadania mniejsza.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Co jest głównym składnikiem ziarna zbóż? 2. Jak dzielimy zboża ze względów użytkowych? 3. Jakie produkty wytwarza się ze zbóż? 4. Jakie inne (niż przetwórstwo zbóż) branże, wykorzystują ziarno zboża? 5. Z jakich elementów zbudowane jest ziarno zboża? 6. Jakie składniki chemiczne obecne są w ziarnie? 7. Na czym polega proces oddychania ziarna? 8. Jakie skutki wywołuje oddychanie ziarna? 9. W jakich warunkach należy przechowywać ziarno? 10. Jakie znasz rodzaje szkodników występujących w ziarnie? 11. Jakiego rodzaju szkody powodują szkodniki bytujące w ziarnie? 12. W jaki sposób można zwalczać szkodniki zbóż i przetworów zbożowych? 13. Jakie rodzaje zanieczyszczeń występują w ziarnie? 14. Jakie znasz choroby zbóż? 15. Jakie cechy organoleptyczne ocenia się badając ziarno? 16. Jaki zapach posiada ziarno dobrej jakości? 17. Jaki przekrój powinno mieć dobrej jakości ziarno? 18. W jakich jednostkach miary podaje się wartość gęstości objętościowej ziarna? 19. Jakie etapy wyróżnia się w procesie produkcji mąki? 20. Czym różni się czyszczenie czarne od czyszczenia białego? 21. Na czym polega kondycjonowanie ziarna? 22. Co nazywamy mlewem? 23. Czym różni się przemiał prosty od złożonego? 24. Jaki rodzaj przemiału ma miejsce, jeśli walce mlewnika ustawione są bardzo blisko

siebie? 25. W jakim celu sporządza się mieszanki mąk? 26. Jak długo trwa dojrzewanie mąki? 27. Jakie są optymalne warunki magazynowania mąki? 28. Co to jest wyciąg mąki? 29. Jaka jest zależność między typem a popiołowością mąki? 30. Na co wskazuje liczba opadania? 31. W jakich jednostkach podaje się zawartość i rozpływalność glutenu?


16

4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Dokonaj oceny partii ziarna pszenicy, uwzględniając zapach, masę 1000 ziaren, ciężar objętościowy (gatunkowy) i przekrój.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) pobrać oburącz ziarno, ogrzać przez kilkakrotne chuchnięcie, natychmiast wąchać –

określić zapach ziarna, zapisać wyniki badania: zapach ziarna .........................(swoisty/nieswoisty – jaki?) 2) policzyć i zważyć kilkadziesiąt - kilkaset ziaren pszenicy, zapisać wyniki pomiaru:

liczba ziaren ................szt. masa ziaren .................g 3) na podstawie masy ziaren, ustalonej w punkcie 2, obliczyć masę 1000 ziaren, wynik

obliczenia zapisać: masa 1000 ziaren ........g 4) za pomocą cylindra miarowego odmierzyć 20 cm3 ziarna pszenicy a następnie zważyć

odmierzoną ilość ziarna i zapisać wynik: masa 20 cm3 ziaren ................g

5) obliczyć ciężar objętościowy ziarna w kg/hl na podstawie wyników z punktu 4, czyli obliczyć, ile ważyłby 1 hl ziarna:

masa 1 hl ziarna .....................kg ciężar objętościowy ziarna .........................kg/hl 6) sprawdzić przekrój ziarna, przecinając poprzecznie 3 wybrane losowo ziarna

i dokonując oględzin; wynik zapisać (przekrój szklisty czy mączysty): przekrój ziarna 1 ..................................... przekrój ziarna 2 ..................................... przekrój ziarna 3 .....................................

7) dokonać analizy otrzymanych wyników, 8) porównać otrzymane wyniki z normą jakościową dla pszenicy i zapisać wnioski.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− ziarna pszenicy, − deseczka i nóż do przekrojenia ziarna, − cylinder miarowy, − waga (z dokładnością do 0,1 g), − norma jakościowa dla pszenicy. Ćwiczenie 2

Ustal typ mąki wiedząc, że po spaleniu próbki mąki żytniej o masie 120 g otrzymano 1,75 g popiołu. Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) obliczyć popiołowość mąki, zapisać wynik: popiołowość mąki .............% 2) obliczyć typ mąki, zapisać wynik:


17

obliczony typ mąki ................ 3) na podstawie normy dla mąk żytnich ustalić, jaki typ mąki jest najbliższy obliczonemu

w punkcie 3, zapisać wynik: typ mąki (zgodnie z normą) ......................... 4) dokonać analizy otrzymanych wyników i zapisać wnioski.


− kalkulator, − norma dla mąk żytnich. Ćwiczenie 3

Zapoznaj się z Polską Normą „Przetwory zbożowe. Mąka pszenna” w odniesieniu do typów mąki i jej cech jakościowych. Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) zapisać typy mąk pszennych wymienione w normie wraz z nazwą mąki, według wzoru

wymieniając je kolejno: mąka tortowa typ 450 .................................. 2) zapisać cechy mąk pszennych, które wymienione są w normie, i podlegają badaniom

przy ocenie jakości mąki, wymieniając je kolejno: barwa .................................... 3) ocenić, jak zmieniają się cechy mąki w zależności od jej typu i zapisać wnioski.


− norma „Przetwory zbożowe. Mąka pszenna”. Ćwiczenie 4

Narysuj schemat technologiczny produkcji mąki. Sposób wykonania ćwiczenia:

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się ze schematem technologicznym przedstawiającym etapy produkcji mąki (skorzystać przy tym z Poradnika ucznia),

2) uzupełnić schemat o surowce, materiały pomocnicze, produkty uboczne i produkt główny, dopisując je w odpowiednie miejsca (z wykorzystaniem strzałek doprowadzających lub odprowadzających); powinien użyć określeń: ziarno, woda, ziarna obce, poślad (ziarno drobne), zanieczyszczenia, otręby, opakowania, mąka w opakowaniach,

3) zapisać wnioski.

Wyposażenie stanowiska pracy: − typowe stanowisko uczniowskie, − literatura (13, 12).


18

4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) wymienić rodzaje przetworów zbożowych? 2) dokonać podziału zbóż? 3) rozróżnić elementy budowy ziarna zboża? 4) ocenić organoleptycznie jakość ziarna? 5) obliczyć ciężar objętościowy ziarna? 6) podać przybliżony skład chemiczny ziarna pszenicy? 7) dokonać analizy skutków oddychania ziarna? 8) zaproponować warunki przechowywania ziarna? 9) podać przykłady szkodników zbożowych?

10) zaproponować sposoby zwalczania szkodników zbożowych? 11) podać przykłady chorób ziarna? 12) wymienić we właściwej kolejności etapy produkcji mąki? 13) scharakteryzować etapy produkcji mąki? 14) rozróżnić rodzaje przemiału? 15) zaproponować urządzenia do produkcji mąki? 16) określić właściwe warunki magazynowania mąki? 17) zdefiniować pojęcia: typ mąki, popiołowość mąki, wyciąg mąki? 18) określić zależność między typem mąki a popiołowością mąki? 19) zdefiniować gluten? 20) określić zależność między aktywnością enzymów a liczbą opadania mąki? 21) wymienić typy mąk pszennych?


19

4.2. Technologia produkcji kasz i płatków 4.2.1. Materiał nauczania Kasze to produkty otrzymywane ze zbóż kaszowych, głównie z jęczmienia, prosa i gryki, w wyniku obłuskania ziarna oraz czynności pomocniczych (obtaczanie, polerowanie) i niekiedy cięcia (łamania ziarna). W zależności od stopnia rozdrobnienia ziarna (lub jego braku) rozróżniamy następujące kasze: − kasze krupy, które otrzymuje się bez stosowania rozdrabniania; kasza zachowuje kształt

ziarna, które jest poddawane obłuskaniu i ewentualnie polerowaniu, − kasze łamane, otrzymane poprzez pocięcie lub łamanie obłuskanego ziarna, − kasze drobne, z ziarna pociętego lub połamanego, które poddawane jest obtaczaniu

i polerowaniu, − kasze gniecione, otrzymywane przez zgniecenie ziarna do postaci płatków.

Asortyment kasz jest szeroki, szczególnie popularne są kasze jęczmienne, np. pęczak, kasze gryczane, kasza jaglana (otrzymywana z prosa), kasza manna (z pszenicy).

Surowiec do produkcji kasz i płatków, czyli ziarno, powinien być odpowiednio przygotowany.

Przygotowanie ziarna wiąże się z operacjami takimi jak czyszczenie ziarna, obróbka hydrotermiczna (nawilżanie, prażenie) i leżakowanie a kończy się sortowaniem ziarna (rys. 14).

Rys. 14. Schemat przygotowania jęczmienia do przerobu na kaszę 1 – komory przyjęciowe, 2 – waga, 3 – magnesy, 4 – entgraner (oddzielacz ości występujących w jęczmieniu), 5 – wialnia, 6 – sortownik

cylindryczny, 7 – nawilżacz, 8 – komory leżakowe, 9 – tryjer, 10 – łuszczarka, 11 – komory do jęczmienia paszowego i odpadów, 12 – rozdrabniacz, 13 – odsiewacz cylindryczny [7, s. 191]


20

Etapy produkcji kasz i płatków przedstawiono na rysunku 15.

Ziarno Pęczak nieobtoczony Łuska, mączka Kasza gryczana cała Mąka jęczmienna i gryczana Kasza łamana

Owies cały obłuskany

Kasza perłowa jęczmienna Mączka owsiana kasza jaglana

Płatki

owsiane zwykłe i wyborowe

Rys. 15. Etapy produkcji kasz i płatków [13, s. 262]

sortowanie ziarna

obłuskiwanie

sortowanie

obtaczanie krajanie sortowanie

parowanie sortowanie

polerowanie zgniatanie krajanie

sortowanie sortowanie suszenie

chłodzenie

sortowanie


21

Główną operacją technologiczną w kaszarni jest obłuskiwanie ziarna (rys. 16 i 17). Polega ona na usunięciu okrywy ziarna w celu odsłonięcia bielma, które jest podstawowym produktem kaszarskim. Obłuskiwanie prowadzi się w obłuskiwaczach, odpowiednio dobranych dla danego rodzaju ziarna, aby usunąć skutecznie okrywę a jednocześnie nie uszkodzić bielma.

Rys. 16. Schematyczny przekrój obłuskiwacza walcowo-klockowego [8, s. 15]: a) do prosa, b) do gryki 1 – guma, 2 – masa cierna, 3 – kamień naturalny, b – szerokość szczeliny między walcem a klockiem,

W – prędkość obrotowa walca

Rys. 17. Obłuskiwacz czołowy – holender [8, s.13]

1 – zastawa wlotowa, 2 – kosz zasilający, 3 – rowek pierścieniowy na sito, 4 – zastawa dozująca, 5 – zastawa przegubowa wylotowa z kosza zasilającego, 6 – łożysko, 7 – pokrywa, 8 – bęben żeliwny z masą ścierną,

9 – tarcza żeberkowa, 10 – śruba, 11 – tuleja rozpierająca, 12 – wieniec zębaty, 13 – łożysko, 14 – mechanizm regulacji czasu obłuskiwania, 15 – zastawa wylotowa z obłuskiwacza, 16 – pas

napędowy, 17 – koło zębate, 18 – wał, 19 – koło zapadkowe, 20 – stalowy pierścień sitowy Ponieważ skuteczność jednorazowego obłuskiwania wynosi 40÷70%, zabiegi

obłuskiwania powtarza się, stosując między nimi sortowanie – po sortowaniu ziarno nieobłuskane ponownie zawraca się do obłuskiwacza. Operacje sortowania (rys. 18) przeprowadza się z użyciem odsiewaczy cylindrycznych, sortownic płaskich, tryjerów a także poprzez rozdzielanie w strumieniu powietrza. Produktami ubocznymi, wydzielanymi podczas sortowania, są mączki i łuska.


22

Rys. 18. Sortownik do kasz [8, s. 17] 1 – wlot, 2 – aspiracja, 3 – sita blaszane, 4 – szczotki, 5 – napęd ramy sitowej, 6 – napęd szczotek,

7÷10 – wyloty frakcji kasz, 11 – wylot zlotów Operacjami uzupełniającymi przy produkcji kasz są czynności obtaczania i polerowania

(rys. 19 i 20), dzięki którym usuwane są resztki okrywy a powierzchnia ziarna wygładza się. Obtaczanie poprawia także trwałość kaszy przez usuwanie resztki zarodka. Zabiegi

obtaczania i polerowania przeprowadza się w szlifierkach i polerówkach. Wygładzanie powierzchni kaszy następuje poprzez jej ocieranie elementami roboczymi maszyn obtaczających.

Rys. 20. Polerówka bębnowa do grochu i ryżu [8, s. 19]

Rys. 19. Polerówka – szlifierka stożkowa do ryżu i owsa [8, s. 18] 1 – podstawa, 2 – obejma widełkowa, 3 – korpus, 4 – stożkowy

wirnik, 5 – nieruchomy stożkowy płaszcz, 6 – przewód aspiracyjny, 7 – wrzeciono,8 – stożkowy wirnik z masy ściernej, 9 – zgarniaki, 10 – koło pasowe, pokrętło regulacyjne, 12 – wspornik, 13 – śruba,

14 – nakrętka, 15 – stawidło, 16 – zgarniak zewnętrzny, 17 - pokrywa


23

Kasze krajane, czyli łamane, uzyskuje się poprzez zmniejszenie rozmiarów ziarna obłuskanego za pomocą krajania. Krajanie odbywa się w krajalnicach, np. walcowych, tarczowych bądź bębnowych (rys. 21).

Rys. 21. Krajalnica bębnowa do owsa [8, s. 21] W każdym przypadku czynnościami końcowymi powinny być operacje sortowania

produktów i oddzielania zanieczyszczeń ferromagnetycznych.

Płatki otrzymuje się poprzez zgniatanie i suszenie ziarna poddanego obróbce termicznej – parowaniu (niekiedy prażeniu). Najbardziej popularne są płatki owsiane i płatki kukurydziane, ale produkuje się również płatki ryżowe, jęczmienne i pszenne. Parowanie ziarna na płatki odbywa się po obłuskaniu i obtoczeniu ziarna; ziarno paruje się w zakresie temperatury 90÷100°C przez 10÷15 minut. Czynność ta ułatwia zgniecenie ziarna i pozwala nadać płatkom odpowiednie cechy smakowe i kulinarne. Zgniatanie rozparzonego ziarna odbywa się w gniotowniku walcowym i prowadzi do nadania ziarnu formy płatka.

Suszenie pozwala uzyskać pożądaną, niską wilgotność płatków (poniżej 20%), warunkującą ich trwałość, a odbywa się w temperaturze ok. 50°C. Po suszeniu płatki sortuje się, aby usunąć części drobne ziarna i mączkę. Płatki typu instant (instantyzowane), nadające się do spożycia bez potrzeby wstępnego przygotowania (np. gotowania) i charakteryzujące się dużą zdolnością wchłaniania wody bez uzyskiwania kleistości, poddaje się prażeniu do uzyskania wilgotności ok. 5%.

Produkcja płatków kukurydzianych prażonych Schemat produkcji płatków kukurydzianych z grubej kaszy z kukurydzy żółtej

przedstawiono na rysunku 22. Kaszę gotuje się pod ciśnieniem w syropie z sacharozy i ekstraktu słodowego nieenzymatycznego, z dodatkiem soli. W czasie gotowania robi się tzw. przerwę ciśnieniową w celu usunięcia specyficznego zapachu. Ugotowaną kaszę obsusza się, suszy i poddaje leżakowaniu. Kolejnym etapem produkcji jest płatkowanie podgrzanej kaszy w gniotownikach walcowych. Po spłatkowaniu i odsianiu drobnych cząstek, produkt kieruje się do prażenia w prażarkach (w temperaturze ok. 400°C). Jako prażarki wykorzystuje się piece obrotowe lub taśmowe. Uprażone płatki są chłodzone na taśmie i ewentualnie witaminizowane roztworem witamin, po czym są szczelnie pakowane.


24

Rys. 22. Etapy produkcji płatków kukurydzianych prażonych [13, s.266] 4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie znasz rodzaje kasz? 2. Czym różnią się kasze krupy od kasz łamanych? 3. Jakie czynności wykonuje się przy produkcji kasz? 4. Na czym polega obłuskiwanie ziarna? 5. Dlaczego czynność obłuskiwania powtarza się? 6. W jakim celu ziarno obtacza się i poleruje? 7. W jakich warunkach odbywa się parowanie ziarna przy produkcji płatków? 8. Jaki jest cel parowania ziarna? 9. Jaką wilgotność mają płatki po suszeniu? 10. W jakim celu sortuje się płatki po suszeniu? 11. Jaki rodzaj płatków poddawany jest prażeniu? 12. Co rozumiesz pod pojęciem płatki instant? 13. W jaki sposób praży się płatki kukurydziane? 14. Jakie urządzenia wykorzystuje się przy produkcji płatków kukurydzianych? 15. Jakie produkty uboczne uzyskuje się przy produkcji kasz?

obróbka wstępna

gotowanie kaszy

suszenie

leżakowanie

podgrzewanie

płatkowanie

odsiewanie

prażenie

chłodzenie i pakowanie


25


Rozpoznaj rodzaje kaszy.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) pobrać od nauczyciela próbki kaszy do badania, 2) porównać pobrane do badań próbki z próbkami wzorcowymi, zwracając uwagę na

wygląd, barwę, granulację, 3) na podstawie określonych przez siebie cech próbek w porównaniu z próbkami

wzorcowymi, rozpoznać rodzaj otrzymanej od nauczyciela kaszy i zanotuj uwagi.

Wyposażenie stanowiska pracy: − próbki kaszy do badań, − wzorcowe próbki rodzajów kaszy (kilka rodzajów). Ćwiczenie 2 Dokonaj oceny organoleptycznej wybranej próbki kaszy.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) pobrać od nauczyciela próbkę kaszy do badania w celu przeprowadzania badań

organoleptycznych, 2) przeprowadzić badanie zapachu, – ogrzać badaną próbkę kaszę przez kilkakrotne chuchnięcie, – rozsypać próbkę w warstwę co najmniej 3 cm i wąchać,

– zapisać wniosek: zapach swoisty lub nieswoisty (jaki?), 3) przeprowadzić badanie wyglądu, – rozsypać badaną kaszę na arkuszu białego papieru (grubość warstwy ok. 5 mm), – rozsypać próbkę wzorcową kaszy obok próbki badanej,

– określić zgodność asortymentu i wyglądu badanej próbki kaszy z próbkami wzorcowymi,

– zapisać wniosek, 4) przeprowadzić badanie barwy: – rozsypać badaną kaszę na arkuszu czarnego papieru, – rozsypać próbkę wzorcową kaszy obok próbki badanej,

– określić barwę badanej próbki kaszy oraz jej zgodność z barwą próbki kontrolnej,

– zapisać barwę oraz jej zgodność z barwą próbki kontrolnej (jaśniejsza, ciemniejsza, zgodna – równa),

5) przeprowadzić badanie smaku, – ugotować badaną próbkę kaszy,

– rozgryźć i przeżuć próbkę, a w około 2 minuty po tym wymieszać próbkę ze śliną i określić jej smak,

– zapisać wniosek: smak swoisty lub nieswoisty (jaki?), 6) przeprowadzić badanie wilgotności, – nabrać garść kaszy i zacisnąć ją w dłoni,


26

– na podstawie stopnia wymykania się kaszy z dłoni i stawianego oporu przy jej ściskaniu, określić stopień jej zawilgocenia,

– zapisać wniosek: próbka sucha lub o podwyższonej wilgotności, 7) przeprowadzić badanie zagrzania, – zanurzyć rękę w masie badanej kaszy,

– określić stopień jej zgrzania przez wyczucie różnicy temperatury miedzy toczeniem a badaną próbką,

– zapisać wniosek, 8) przeprowadzić badanie granulacji i obecności szkodników, – dokonać oględzin rozsypanej próbki jak przy badaniu wyglądu,

– ocenić stopień granulacji, – obejrzeć dokładnie, zwracając uwagę na obecność oprzędów szkodników lub

ślady ich żerowania, – zapisać wnioski, 9) uzyskane wyniki porównać z wymaganiami odpowiednich norm dla kasz i na tej

podstawie ocenić jakość badanej kaszy, zapisać wnioski.

Wyposażenie stanowiska pracy: − próbki kaszy do badań, − wzorcowe próbki kaszy, − arkusz czarnego papieru, − arkusz białego papieru, − zlewka 250 cm3, − normy dla kasz, − plansze (rysunki) szkodników zbożowych. Ćwiczenie 3 Określ wymagania jakościowe normy na przetwory– kaszę, kaszki i mąkę kukurydzianą.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) odszukać wymagania jakościowe dotyczące surowców i przetworów kukurydzianych

przeznaczonych do przetwórstwa na dwa różne produkty spożywcze, np. do produkcji płatków i makaronu, zapisać je,

2) dokonać porównania odszukanych wymagań i zapisać spostrzeżenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − norma na przetwory zbożowe z kukurydzy (Przetwory zbożowe. Kasza, kaszki i mąka

kukurydziana). Ćwiczenie 4

Zapoznaj się z schematem przygotowania jęczmienia do przerobu na kaszę (rys. 14 w Poradniku ucznia) i na jego podstawie naszkicuj blokowy schemat technologiczny.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) dokonać analizy schematu przygotowania jęczmienia do przerobu na kaszę (rys. 14

w Poradniku ucznia),


27

2) nazwać operacje jednostkowe wykonywane przy udziale poszczególnych maszyn i urządzeń występujących w schemacie i zapisać je w odpowiedniej kolejności w postaci schematu blokowego.


− literatura (7, 8, 12). 4.2.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) dokonać podziału kasz? 2) wymienić operacje jednostkowe wykorzystywane w procesie produkcji kasz? 3) określić cele poszczególnych operacji jednostkowych wykorzystywanych

w procesie produkcji kasz?

4) wskazać różnice między płatkami a kaszami? 5) podać przykłady płatków zbożowych? 6) przedstawić zasadę produkcji płatków? 7) narysować schemat blokowy produkcji płatków kukurydzianych?


28

4.3. Technologia produkcji makaronów i pasz 4.3.1. Materiał nauczania Produkcja makaronów Makarony to produkty spożywcze otrzymywane z ciasta sporządzanego z mąki pszennej i wody z dodatkami, poddawanego formowaniu i wysuszeniu. Podział makaronów Makarony można dzielić w zależności od: − użytej mąki; typową mąką do produkcji makaronów jest semolina (mąka makaronowa

z twardej pszenicy), ale używa się też innych mąk makaronowych, kaszki makaronowej, mąk piekarskich oraz innych,

− kształtu – np. nitki, rurki, muszelki, świderki, pręty (spaghetti), − długości (długie – powyżej 15 cm, krótkie, ścinki), − zastosowanych dodatków (np. makaron 4-jajeczny, marchwiowy), − posobu formowania: tłoczone, wycinane, wykrawane.

Rys. 23. Przykłady różnych kształtów makaronu [8, s. 95] Etapy produkcji makaronu, przedstawione na rysunku 24, obejmują: − przygotowanie surowców, − sporządzenie ciasta makaronowego, − formowanie wyrobów surowych, − suszenie, − pakowanie, − przechowywanie. Surowce na ciasto makaronowe Do sporządzenia ciasta makaronowego zaleca się użycie specjalnych mąk makaronowych z pszenicy z gatunku Triticum durum, zawierającej dużo glutenu, nadającego makaronowi dużą wytrzymałość podczas gotowania i dobre właściwości kulinarne. Woda do sporządzenia ciasta makaronowego powinna być raczej miękka.


29

Często stosowanym surowcem dodatkowym do ciasta są jaja, poprawiające barwę, smak i wartość odżywczą makaronów; mogą być stosowane jako jaja świeże (1÷7 sztuk na 1kg mąki), w proszku lub masa jajowa mrożona. Jako dodatki stosować też można gluten, inne mąki, mączki warzywne, mleko w proszku, drożdże i inne. Należy pamiętać, że każdy z surowców dodatkowych wpływa nie tylko na wartość odżywczą, barwę i smak wyrobu, ale również na właściwości elastoplastyczne ciasta i jego zachowanie się podczas formowania i suszenia. Ciasto makaronowe bywa barwione, np. sokiem ze szpinaku albo kurkumą.

Rys. 24. Etapy produkcji makaronu [13, s. 102]

Sporządzenie ciasta makaronowego polega na połączeniu ze sobą surowców. Ciasto

makaronowe powinno mieć gęstą konsystencję, dlatego używa się stosunkowo niedużo wody (mniej niż na ciasta chlebowe). Wilgotność ciasta wynosi ok. 30%. Gęste ciasto ułatwia przeprowadzenie formowania, które odbywa się za pomocą maszyn, a także zapewnia odpowiednią wytrzymałość podczas gotowania makaronu. Takie ciasto wymaga długiego zagniatania w urządzeniu zwanym zagniatarką. Formowanie wyrobów odbywa się w urządzeniu formującym, do którego podawane jest ciasto po zagnieceniu. Zagniatanie ciasta i formowanie może też odbywać się w jednym urządzeniu– w tłoczni makaronowej(rys. 25), działającej w sposób ciągły. Tłoczenie makaronu odbywa się pod zwiększonym ciśnieniu (ok. 10 MPa) w ściśle określonej temperaturze, utrzymywanej przez płaszcz wodny otaczający elementy tłoczące (ok. 40°C). Przegrzanie ciasta prowadzić może do denaturacji białek glutenowych i obniżenia jakości glutenu. W przypadku produkcji makaronów wykrawanych ciasto jest rozwałkowywane i krojone na paski odpowiedniej szerokości. Wycinanie odbywa się za pomocą odpowiednich sztanc (wycinaków), pozwalających uzyskać z taśmy ciasta określony kształt, np. gwiazdek. Uformowany makaron powinien być przekazany niezwłocznie do suszenia (rys. 26), aby zapobiec jego psuciu się pod wpływem drobnoustrojów oraz deformacjom.

przygotowanie surowców

sporządzanie ciasta

formowanie wyrobów surowych

przygotowanie wyrobów do suszenia

suszenie

sortowanie i paczkowanie


30

Rys. 25. Schemat tłoczni ślimakowej makaronu [8, s. 95]. 1 – miesiarka ciasta, 2 – dozownik wody, 3 – motoreduktor z silnikiem, 4 – dozownik mąki, 5 – głowicą tłoczni, 6 – urządzenie do cięcia ciasta

makaronowego, 7 – urządzenie do owiewania, 8 – komora tłoczni, 9 – rama tłoczni, 10 – napęd tłoczni

Suszenie rozpoczyna się od wstępnego obsuszenia powierzchni uformowanego makaronu poprzez owiewanie gorącym powietrzem. Zapobiega to zlepianiu makaronu się w dalszych etapach suszenia. Następnie makaron przekazuje się do suszenia właściwego w suszarkach, podczas którego wilgotność makaronu obniża się do ok. 12%, zapewniającego trwałość produktu i odpowiednią strukturę.

Rys. 26. Schemat suszarni do makaronu długiego [8, s. 117]. 1 – początkowa i końcowa faza suszenia w danej

strefie, 2 – blok wentylacyjny, 3 – strefa odprężania makaronu, 4 – wlot mokrych wyrobów, 5 – wylot suchych wyrobów, 6 – wentylator wstępnego owiewu, 7 – doprowadzenie świeżego powietrza,

8 – chłodnica, 9 – wentylator wyciągowy, 10 – wylot powietrza wilgotnego, 11 – wentylator obiegu powietrza, 12 – przenośnik, 13 – regulowane wsporniki konstrukcji suszarki, 14 – przenośnik

W suszarkach można regulować temperaturę suszenia, wilgotność względną powietrza

i czas suszenia. Zazwyczaj suszenie odbywa się w temperaturach 30÷50°C w czasie od kilku do nawet kilkudziesięciu godzin.

Nieprzestrzeganie parametrów suszenia prowadzi do wad wyrobu. Zbyt wysokie temperatury mogą być przyczyną obniżenia sprężystości makaronu. Zbyt suche powietrze, o dużej prędkości przepływu, może powodować pękanie makaronu.


31

Pakowanie może odbywać się ręcznie lub automatycznie do opakowań jednostkowych mogących pomieścić na ogół od 200 do 500g makaronu, a także w duże torby papierowe i opakowania kartonowe. Opakowania jednostkowe umieszcza się w opakowaniach zbiorczych. Przechowywanie makaronu powinno odbywać się w temperaturze 20°C przy wilgotności względnej powietrza 65÷70%. Makarony są produktami długotrwałymi, można je przechowywać (w zależności od rodzaju) od kilku miesięcy nawet do roku. W przypadku zawilgocenia makaronu powyżej 16% może on być zaatakowany przez pleśnie. Produkcja pasz

Mieszanki paszowe to produkty pochodzenia roślinnego, wzbogacane produktami zwierzęcymi i mineralnymi, a także produkty otrzymywane na drodze chemicznej i biologicznej, zawierające składniki odżywcze (pokarmowe) i służące do karmienia zwierząt.

Produkowane są przez zakłady zwane wytwórniami mieszanek paszowych (pasze przygotowywane są tam od podstaw) lub mieszalniami pasz (korzystają z gotowych składników, które łączone są w odpowiednich proporcjach).

Składniki pasz: − składniki zbożowe, stanowiące ponad połowę masy paszy, takie jak ziarno żyta, pszenicy,

kukurydzy, pszenżyta oraz produkty uboczne przetwórstwa zbóż takie jak otręby i mączki, − składniki białkowe, np. mączki mięsne, rybne, hydrolizaty rybne, nasiona roślin

strączkowych, drożdże paszowe, serwatka, − surowce uzupełniające – melas, wysłodki (uboczne produkty cukrownictwa), susze

roślinne (z roślin zielonych), tłuszcze.

Rys. 27. Etapy produkcji mieszanek paszowych [13, s.268]

magazynowanie surowców

czyszczenie i sortowanie surowców

rozdrabnianie surowców

dozowanie i mieszanie surowców

dodawanie komponentów ciekłych

granulowanie i formowanie pasz

pakowanie i składowanie


32

Rodzaje pasz Pasze można podzielić na:

− koncentraty - mieszanki zawierające określony składnik w zbyt dużej ilości, aby można je było użyć do bezpośredniego skarmiania; koncentraty należy rozcieńczać paszami gospodarskimi,

− pasze pełnoporcjowe - stanowią pełną dawkę żywieniową dla danej grupy zwierząt, − pasze specjalne (np. lecznicze). Etapy produkcji mieszanek paszowych (rysunek 27): − przygotowanie surowców, − rozdrabnianie surowców, ułatwiające korzystanie z surowców i umożliwiające uzyskanie

jednorodnej paszy, − dozowanie i mieszanie składników sypkich, − dozowanie składników ciekłych i wymieszanie ich ze składnikami sypkimi, − formowanie pasz (o ile wymaga się, aby produkt nie był sypki), np. poprzez

granulowanie, brykietowanie, prasowanie w bloki, − pakowanie i przechowywanie, − ekspedycja pasz (luzem lub w opakowaniach). 4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Co nazywamy makaronem? 2. Jakie kryteria stosuje się przy podziale makaronów? 3. Co to jest semolina? 4. Z jakich etapów składa się produkcja makaronu? 5. Jakie surowce wykorzystuje się do produkcji makaronów? 6. Jaką rolę spełniają jaja w produkcji makaronów? 7. Dlaczego zaleca się używanie mąki z pszenicy Triticum durum do produkcji makaronów? 8. Jaka jest typowa wilgotność ciasta makaronowego? 9. Ile wynosi wilgotność makaronu po suszeniu? 10. Jaką konsystencję powinno posiadać ciasto makaronowe? 11. Jaką rolę spełnia płaszcz wodny w tłoczni makaronowej? 12. Do czego służą sztance? 13. Dlaczego suszenie właściwe poprzedza się owiewaniem uformowanego makaronu za

pomocą gorącego powietrza? 14. W jakich temperaturach suszy się makarony? 15. Co jest przyczyną pękania makaronu podczas suszenia? 16. W jakich warunkach należy przechowywać makaron? 17. Co nazywamy paszami? 18. Czym różnią się wytwórnie pasz od mieszalni pasz? 19. Jakie grupy składników stosowane są do produkcji pasz? 20. Jaki produkt uboczny, powstający przy produkcji mąki, wykorzystywany jest często jako

składnik pasz? 21. Jakie produkty uboczne cukrownictwa stosowane są do produkcji pasz? 22. Dlaczego surowce do produkcji pasz rozdrabnia się? 23. W jakiej kolejności dozuje się surowce przy wytwarzaniu pasz? 24. Do jakiej postaci można formować pasze?


33


Zaprojektuj przebieg produkcji i sporządź porcję makaronu domowego.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) przygotować recepturę (przepis) na makaron domowy, korzystając np. z „Kuchni

polskiej”, zapisać potrzebne surowce i ich ilość oraz zaplanować czynności niezbędne przy sporządzaniu makaronu, zapisując je w punktach:

surowce do produkcji: .................................... plan czynności: 1. ........................................... 2. ........................................... itd. 2) przygotować i odmierzyć odpowiednią ilość surowców do sporządzenia makaronu

domowego zgodnie z recepturą, zapisać masę użytych surowców: masa surowców: ................ g, 3) sporządzić makaron zgodnie z recepturą na stolnicy, 4) obsuszyć makaron wstępnie poprzez rozrzucenie na stolnicy, 5) po obsuszeniu wstępnym makaron wysuszyć go w suszarce, 6) wyprodukowany makaron zważyć i umieścić w opakowaniach, zapisać masę

otrzymanego makaronu: masa makaronu: ................ g, 7) obliczyć wydajność, zapisać wynik: wydajność makaronu: ................ %, 8) ewentualnie ugotować wyprodukowany makaron, dokonać oceny organoleptycznej

i zapisać wnioski.

Wyposażenie stanowiska pracy: − receptura na makaron domowy (np. z „Kuchni polskiej”), − waga, − surowce do produkcji makaronu (zgodnie z recepturą), np. mąka, jaja, woda, sól, − stolnica, − nóż do krojenia makaronu (lub sprzęt do jego wycinania), − suszarka (z możliwością suszenia w temperaturze 30÷50°C), − zestaw do gotowania makaronu. Ćwiczenie 2

Oblicz koszt surowcowy 250 g makaronu, który sporządziłeś w Ćwiczeniu 1.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) zapisać ilość makaronu sporządzonego w Ćwiczeniu 1: masa makaronu: ................ g, 2) obliczyć koszt łączny surowców wykorzystanych do sporządzenia makaronu

w Ćwiczeniu 1, zapisując wynik: koszt surowców do produkcji porcji makaronu: .............. zł 3) przeliczyć koszt sporządzenia makaronu w odniesieniu do porcji równej 250 g, zapisać

wynik:


34

4) wymień inne czynniki, poza kosztami surowców, które uwzględniłbyś ustalając cenę zbytu makaronu, zapisz je:

........................................................................................................................................ 5) oszacuj, jak wysoka mogłaby być cena makaronu przy uwzględnieniu wszystkich

czynników na nią wpływających i zapisz wnioski. Wyposażenie stanowiska pracy:

− receptura na makaron domowy, − kalkulator. Ćwiczenie 3

Dokonaj oceny, w oparciu o normy, jakości próbki makaronu.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) zapoznać się z normą jakościową dla makaronu, 2) zaplanować badania niezbędne do ocenienia jakości makaronu, 3) przeprowadzić badania jakości próbki makaronu, 4) zapisać wnioski.


− próbka makaronu, − norma dla makaronu. Ćwiczenie 4

Zapoznaj się z normami dotyczącymi maszyn do produkcji makaronu pod kątem wymagań z zakresu bezpieczeństwa i higieny.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) zapoznać się z normą dla maszyn do produkcji makaronu, 2) odnaleźć wymagania z zakresu bezpieczeństwa i higieny stawiane wytłaczarkom

makaronu, 3) sporządzić notatkę i zapisać wnioski.


− normy dla maszyn do produkcji makaronu (Maszyny do produkcji makaronów - Wytłaczarki makaronu - Wymagania z zakresu bezpieczeństwa i higieny).


35

4.3.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) zdefiniować pojęcie makaronu? 2) klasyfikować makarony? 3) wymienić etapy produkcji makaronu? 4) zaproponować surowce do produkcji makaronu? 5) scharakteryzować etapy produkcji makaronu? 6) ustalić warunki magazynowania makaronu? 7) wskazać przykładowe wady makaronu i przyczyny ich powstawania? 8) podać przykłady urządzeń stosowanych do produkcji makaronu? 9) zdefiniować pojęcie pasz?

10) podać przykłady pasz? 11) wymienić składniki pasz? 12) wymienić etapy produkcji pasz? 13) określić znaczenie poszczególnych etapów produkcji pasz?


36

4.4. Technologia produkcji wyrobów ekspandowanych i ekstrudowanych

4.4.1. Materiał nauczania Produkcja wyrobów ekspandowanych i ekstrudowanych Ekspandowanie polega na gwałtownym rozprężaniu materiału, wcześniej ogrzanego i będącego pod wysokim ciśnieniem, w chwili momentalnego przejścia do ciśnienia atmosferycznego. Wyroby ekspandowane to najczęściej tzw. ziarno dmuchane (dęte), np. ziarno pszenicy, ryż preparowany, popcorn. Ekspandowanie można stosować też do wytwarzania porowatych i wodochłonnych półproduktów wykorzystywanych w produkcji wyrobów mięsnych, rybnych lub innych. Zasada produkcji wyrobów ekspandowanych Ekspandowanie prowadzi się w urządzeniu o działaniu okresowym, zwanym armatką, lub w urządzeniu o działaniu ciągłym. Surowiec poddawany ekspandowaniu nawilża się i wprowadza do cylindra urządzenia ekspandującego – armatki. Cylinder wprawiany jest w ruch obrotowy i ogrzewany. Zwiększająca się temperatura i ciśnienie parującej wody powodują zmiany w surowcu, między innymi denaturację białek i kleikowanie skrobi. Po kilkuminutowym ogrzewaniu cylinder otwiera się, przy czym jego zawartość zostaje wyrzucona (wystrzelona) na siatkę (w urządzeniach o działaniu ciągłym materiał wyrzucany jest poprzez dyszę). Następuje jednoczesne gwałtowne odparowanie i rozprężenie wody, zawartej w surowcu, co powoduje zwiększenie jego objętości. Otrzymany produkt jest chrupki, lekki, łatwo mięknie w ustach i posiada specyficzny smak. Otrzymywanie popcornu jest szczególnym przypadkiem wykorzystania technologii ekspandowania. Ziarno odmiany kukurydzy, zwanej pękającą, rzucone na gorącą patelnię po pewnym czasie z trzaskiem pęka i powiększa swoją objętość. Efekt ten zawdzięcza specyficznej budowie ziarna – okrywa ochraniająca bielmo jest bowiem wyjątkowo szczelna i wytrzymała, spełniając niemal tę samą funkcję co zbiornik ekspansyjny. Dopiero podgrzanie ziarna do ok. 177°C powoduje taki wzrost ciśnienia wewnątrz ziarna, w wyniku którego następuje rozerwanie okrywy i wypłynięcie bielma na zewnątrz, czemu towarzyszy gwałtowne zwiększenie objętości na skutek różnicy ciśnień. Ekstrudowanie (ekstruzja) polega na wytłaczaniu termoplastycznym materiału, poddanego uprzednio obróbce mechanicznej. Ekstrudowanie prowadzi się w urządzeniu zwanym ekstruderem, którego podstawowym elementem roboczym jest komora termiczno-ciśnieniowa ze ślimakiem, ogrzewana za pośrednictwem płaszcza parowego, zintegrowana z mikserem (zasobnikiem) i przenośnikiem podającym materiał do ekstruzji oraz matrycą wytłaczającą. Technika ta pozwala uzyskać bardziej różnorodne produkty niż ekspandowanie, a jednocześnie można w niej wykorzystać także ekspandowanie.

Rodzaje wyrobów ekstrudowanych (wytłaczanych) Ekstrudowanie wykorzystuje się do produkcji takich wyrobów spożywczych jak czipsy,

snacki, chrupki, płatki śniadaniowe lub pieczywo chrupkie (lekkie), a także do produkcji karmy dla zwierząt. Ekstruzja pozwala otrzymywać szeroki asortyment tych wyrobów o różnym kształcie, teksturze, barwie i zapachu.

Wyroby ekstrudowane zwane są też wyrobami wytłaczanymi.


37

Rys. 28. Schemat ekstrudera [8, s.59]

1 – urządzenie napędowe, 2 – lej załadowczy, 3 – płaszcz chłodzony wodą, 4 – termopary, 5 – płaszcz parowy, 6 – regulator ciśnienia, 7 – matryca, 8 – termopara wpustu, 9 – płytka formująca, 10 – komora, 11 – wał ślimakowy o wzrastającej średnicy, 12 – sekcja zasilająca, 13 – strefa wzrastającego ciśnienia, 14 – strefa wysokiego ciśnienia Etapy produkcji wyrobów ekstrudowanych (wytłaczanych) Na proces produkcji wyrobów ekstrudowanych składają się: − przygotowanie mieszanki składników wyjściowych, najczęściej o wilgotności do 15%, na

przykład za pomocą mieszarki (miksera), w której surowiec mieszany jest z wodą; wykorzystuje się surowiec pochodzenia roślinnego, o dużej zawartości skrobi i białka, np. śruty, kasze, mąki, nasiona roślin strączkowych, niekiedy grys i płatki ziemniaczane oraz warzywne a także dodatki w postaci soli, cukru, emulgatory, substancje aromatyczne,

− podawanie mieszanki przenośnikiem do zasobnika i stąd do komory roboczej ekstrudera, w której ekstrudowany materiał jest rozcierany i przesuwany przez ślimak, przy czym szybko wzrasta temperatura mieszanki (nawet do 250°C) wskutek coraz wyższego ciśnienia (kilka - kilkanaście MPa) i wzrastającej siły tarcia, gdyż wraz z przesuwaniem mieszanki zmniejsza się szczelina między ścianą komory a zwojami ślimaka,

− kształtowanie wyrobów poprzez przeciskanie uplastycznionego materiału przez dyszę – matrycę kształtowania; ten etap produkcji może wiązać się z ekspandowaniem materiału, wskutek gwałtownego spadku ciśnienia przy wyjściu z dyszy i odparowania dużej ilości wody.

Czynności technologiczne, które mogą uzupełniać proces produkcji to na przykład: − suszenie produktu, w czasie którego następuje redukcja wilgotności do poziomu

zapewniającego trwałość wyrobu, − ewentualne powlekanie produktu wyjściowego, poprzez np. obtaczanie w roztworze

wodnym cukru z dodatkami smakowymi w obrotowym bębnie; w przypadku czipsów stosuje się smażenie,

− suszenie powleczonego wyrobu powietrzem o wymuszonym przepływie, − pakowanie i przechowywanie.

Zmienianie właściwości wyrobów ekstrudowanych Strukturę i właściwości ekstrudowanych produktów można regulować, dobierając

odpowiedni surowiec, zmieniając jego wilgotność i pH, temperaturę i ciśnienie ekstruzji, a także dobierając odpowiedni czas przebywania w ekstruderze.


38

Zagrożenia dla środowiska naturalnego, bhp, ochrona przeciwpożarowa i ochrona środowiska w przetwórstwie zbóż

Zagrożenia dla środowiska naturalnego Przemysł zbożowo-młynarski nie stanowi szczególnego zagrożenia dla środowiska

naturalnego, zarówno w przypadku wpływu na atmosferę jak i produkcji ścieków i odpadów stałych. Zakłady przetwórstwa zbożowego w zasadzie nie stanowią zagrożenia dla atmosfery z uwagi na niską emisję spalin. Pyły, powstające podczas wyładowywania, transportu wewnętrznego i operacji jednostkowych związanych z korzystaniem z surowców i w procesie produkcji przetworów, powinny być wychwytywane. Pyły zbożowo-mączne w połączeniu z powietrzem tworzą mieszankę wybuchową, stąd występuje zagrożenie wybuchami. Ze względu na niskie zużycie wody, przetwórstwo zbożowo-mączne nie jest istotnym producentem ścieków. Produkty uboczne są zagospodarowywane, nie występują odpady stałe, które byłyby groźne dla środowiska. Bhp, ochrona przeciwpożarowa i ochrona środowiska w przetwórstwie zbóż W zakładach przetwórstwa zbożowego przy wielu operacjach technologicznych istotnym problemem jest uciążliwy dla załogi hałas i wibracje. Pracownicy powinni używać w tych przypadkach ochraniaczy słuchu (np. słuchawek ochronnych). Urządzenia należy utrzymywać w sprawności, regularnie smarować, stosować osłony izolacyjne, o ile to możliwe – wykładać masami głuszącymi. Bardzo istotne jest wytłumianie pomieszczeń produkcyjnych (ekrany dźwiękochłonne, pochłaniacze przestrzenne). Istnieje również zagrożenie pylicą, zwłaszcza pylicą krzemową pod wpływem pyłu towarzyszącego ziarnu. Krzemionka, obecna w pyle zbożowym, może wywoływać u pracowników chorobę – pylicę krzemową. Dlatego przy pracach, podczas których pracownik narażony jest na wdychanie pyłu, należy używać maseczek ochronnych. Zakłady powinny posiadać sieci aspiracyjne (wentylacyjne). W miarę możliwości powinno się stosować transport pneumatyczny ziarna i produktów przemiału oraz wykorzystywać urządzenia odpylające.

Z uwagi na grożące niebezpieczeństwa wybuchu ze strony pyłów konieczne jest odpylanie pomieszczeń i zakaz używania otwartego ognia. Instalację elektryczną należy szczególnie zabezpieczać i nie dopuszczać do iskrzenia. Obiekt powinien być wyposażony w sprzęt przeciwpożarowy z uwzględnieniem specyfiki przemysłu zbożowo-młynarskiego. Urządzenia odpylające należy zachowywać w pełnej sprawności. Nie należy dopuszczać do gromadzenia się pyłów, zarówno w pomieszczeniach produkcyjnych, na obudowie maszyn jak i na elementach konstrukcji budynków. Pracownicy zobowiązani są przestrzegać stosowne przepisy również z powodu typowych zagrożeń wypadkowych, podobnie jak w innych branżach, ze strony maszyn, aparatury i instalacji. Szczególnie zalecane jest wdrażanie zintegrowanych systemów jakości, łączących system zarządzania jakością z systemem zarządzania środowiskiem oraz systemem zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy, co przynosi pozytywne efekty zarówno dla zakładu, jego pracowników jak i dla otoczenia oraz środowiska naturalnego. 4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Na czym polega ekspandowanie? 2. Jakie potrafisz podać przykłady wyrobów ekspandowanych? 3. Jakie zmiany zachodzą w ekspandowanym surowcu? 4. Dlaczego ziarno w wyniku ekspandowania zwiększa swą objętość?


39

5. Jakie cechy charakteryzują wyroby ekspandowane? 6. Jak powstaje popcorn? 7. Na czym polega ekstrudowanie? 8. Jakie urządzenie stosuje się do prowadzenia ekstruzji? 9. Jakie znasz wyroby ekstrudowane? 10. Jakie surowce wykorzystuje się do produkcji wyrobów ekstrudowanych? 11. Dlaczego w czasie ekstruzji często bardzo wzrasta temperatura mieszanki ekstrudowanej? 12. Co dzieje się w komorze roboczej ekstrudera? 13. W jaki sposób kształtuje się wyroby ekstrudowane? 14. Dlaczego ekstruzja często łączy się z ekspandowaniem? 15. Jakie znaczenie ma suszenie wyrobów ekstrudowanych? 16. Jakie parametry decydują o właściwościach ekstrudowanych produktów? 17. Jakie zagrożenia stwarza wytwarzanie przetworów zbożowych dla środowiska

naturalnego? 18. Dlaczego szczególną uwagę zwraca się w przetwórstwie zbożowym na likwidowanie

pyłów? 4.4.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Sporządź popcorn według instrukcji zamieszczonej na opakowaniu kukurydzy na popcorn.



1) zapoznać się instrukcją sporządzania popcornu zamieszczoną na opakowaniu kukurydzy, zapisać ją:

......................................................................................................................................... 2) zgodnie z instrukcją sporządzić popcorn; zapisać zaobserwowane przemiany, którym

ulega kukurydza, 3) nazwać proces zachodzący w czasie powstawania popcornu, zapisać wnioski.


− kukurydza na popcorn, − zestaw do smażenia (z wysoką patelnią lub rondlem z pokrywką, najlepiej przezroczystą), − oraz olej do smażenia. Ćwiczenie 2

Zapoznaj się z aktami prawnymi dotyczącymi klasyfikacji wyrobów spożywczych i wyszukaj symbole wyrobów w PKWiU i PCN na przykładzie chleba chrupkiego oraz wyrobów wytłaczanych i ekspandowanych.


Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 1) odszukać za pomocą wyszukiwarki internetowej PKWiU oraz PCN, 2) rozszyfrować skróty: PKWiU oraz PCN, 3) w PKWiU odszukać symbole chleba chrupkiego oraz wyrobów wytłaczanych

i ekspandowanych oraz odpowiadające im symbole PCN, 4) zapisać uwagi.


− zestaw komputerowy z dostępem do Internetu.


40

Ćwiczenie 3 Przeprowadź ocenę organoleptyczną chrupek w oparciu o normę na chrupki. Sposób wykonania ćwiczenia


1) zapoznać się z normą na chrupki, 2) odnaleźć klasyfikację, wymagania organoleptyczne oraz okresy przechowywania,

sporządzić notatkę, 3) przeprowadzić ocenę organoleptyczną chrupek zgodnie z wymaganiami normy, 4) zapisać wnioski.


− norma na chrupki (Chrupki. Wymagania), − chrupki do badań organoleptycznych. Ćwiczenie 4

Przeprowadź ocenę warunków pracy w wybranym dziale młyna pod kątem walki z nadmiernym hałasem i wibracjami.



1) określić negatywne skutki wywoływane w organizmie człowieka przez hałas i wibracje, 2) wskazać źródła hałasu i wibracji w wybranym młynie, 3) zaproponować sposoby redukowania hałasu i wibracji w przypadku wskazanych źródeł, 4) zapisać wnioski.


− film z wycieczki do młyna, − schemat młyna, − literatura, komputer z dostępem do Internetu (7, 8, 12, 19). 4.4.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) zdefiniować pojęcia ekspandowanie i ekstrudowanie? 2) podać przykłady wyrobów ekspandowanych i ekstrudowanych? 3) określić zasadę produkcji wyrobów ekspandowanych? 4) określić charakterystyczne cechy wyrobów ekspandowanych? 5) wyjaśnić przebieg ekspandowania popcornu? 6) uzasadnić szersze zastosowanie ekstruzji niż ekspandowania? 7) wymienić etapy ekstrudowania? 8) scharakteryzować etapy ekstrudowania? 9) wskazać parametry procesu technologicznego, decydujące o jakości wyrobów

ekstrudowanych?

10) wymienić główne elementy budowy ekstrudera? 11) wskazać zagrożenia dla środowiska naturalnego ze strony przetwórstwa

zbóż?


41

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uważnie instrukcję. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 4. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi. 5. Dla każdego zadania podane są cztery możliwe odpowiedzi. 6. Tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa. 7. Jeśli się pomylisz i błędnie zaznaczysz odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz

prawidłową. 8. Za każdą poprawną odpowiedź otrzymasz po 1 punkcie. 9. Na rozwiązanie testu masz 35 minut. 10. Jesteś zobowiązany pracować samodzielnie.

Powodzenia!


42

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 1. Zbożem nie jest:

a) soja, b) proso, c) owies, d) kukurydza.

2. Elementem budowy ziarna, szczególnie bogatym w skrobię, jest: a) okrywa, b) zarodek, c) bielmo mączyste, d) warstwa aleuronowa.

3. Skutkiem oddychania ziarna może być: a) jego wysuszenie, b) przyrost masy ziarna, c) wyziębienie się ziarna, d) samozagrzewanie się ziarna.

4. Wielkość wyrażana w kg na hektolitr: a) gęstość w stanie zsypnym, b) celność ziarna, c) masa ziarna, d) przekrój.

5. Sporysz, występujący w jęczmieniu lub życie, to: a) zanieczyszczenie mineralne, b) choroba grzybowa zbóż, c) chrząszcz szkodnik, d) nasienie trujące.

6. Aby ułatwić oddzielenie łuski od bielma ziarna wykonasz: a) kondycjonowanie, b) czyszczenie, c) sortowanie, d) suszenie.

7. Bliskie ustawienie walców względem siebie zastosujesz w przemiale: a) płaskim, b) wysokim, c) razowym, d) gatunkowym.

8. Na aktywność enzymatyczną mąki wskazuje: a) typ mąki, b) popiołowość, c) wyciąg mąki, d) liczba opadania.


43

9. Mąka o popiołowości 1,4% jest mąką typu: a) 1,4 b) 14 c) 140 d) 1400.

10. W celu otrzymania mąki razowej zastosujesz przemiał: a) prosty, b) złożony, c) gatunkowy, d) z sortowaniem mlewa.

11. Do przemiału zastosujesz: a) mlewnik, b) sortownik, c) odsiewacz, d) łuszczarkę.

12. Zachowaniem kształtu ziarna charakteryzują się kasze: a) krupy, b) drobne, c) łamane, d) gniecione.

13. Jako produkt uboczny przy produkcji kasz potraktujesz: a) płatki, b) mannę, c) pęczak, d) mączki.

14. Kaszę jaglaną wyprodukujesz z: a) prosa, b) owsa, c) pszenicy, d) jęczmienia.

15. Parowanie ziarna zastosujesz przy produkcji: a) manny, b) płatków, c) kaszy jaglanej, d) mąki razowej.

16. Pasze, które należy rozcieńczać paszami gospodarskimi, to: a) pasze do bezpośredniego skarmiania, b) pasze pełnoporcjowe, c) pasze specjalne, d) koncentraty.


44

17. Makaron będziesz przechowywał w pomieszczeniu o wilgotności względnej powietrza: a) 25÷30%, b) 45÷50%, c) 65÷70%, d) 85÷90%.

18. Ryż preparowany zaliczysz do: a) zbóż, b) płatków, c) kasz łamanych, d) wyrobów ekspandowanych.

19. Formowanie makaronu jest utrudnione, gdy ciasto jest: a) gęste, b) rzadkie, c) długo zagniatane, d) o wilgotności 30%.

20. Mączki rybne wykorzystasz do produkcji: a) pasz, b) kasz, c) płatków, d) mąk makaronowych.

21. Do produkcji popcornu wykorzystasz: a) ekspandowanie, b) ekstrudowanie, c) obłuskiwanie, d) płatkowanie.

22. Otręby, jako surowiec do produkcji pasz, są składnikiem: a) uzupełniającym, b) zbożowym, c) białkowym, d) ciekłym.

23. Zmniejszenie szczeliny między ścianą komory a zwojami ślimaka w ekstruderze spowoduje bezpośrednio: a) wzrost ciśnienia ekstruzji, b) wydłużenie czasu ekstruzji, c) wzrost wilgotności wyrobu, d) spadek temperatury ekstruzji.

24. Zagrożenia przy wytwarzaniu przetworów zbożowych to szczególnie: a) niebezpieczeństwo wybuchów, b) produkcja ścieków, c) produkcja spalin, d) odpady.


45

KARTA ODPOWIEDZI Imię i nazwisko.......................................................................................... Wytwarzanie przetworów zbożowych Zakreśl poprawną odpowiedź (nie wypełniaj rubryki „punkty”).

Nr zadania Odpowiedź Punkty

1. a b c d 2. a b c d 3. a b c d 4. a b c d 5. a b c d 6. a b c d 7. a b c d 8. a b c d 9. a b c d 10. a b c d 11. a b c d 12. a b c d 13. a b c d 14. a b c d 15. a b c d 16. a b c d 17. a b c d 18. a b c d 19. a b c d 20. a b c d 21. a b c d 22. a b c d 23. a b c d 24. a b c d

Razem:


46

6. LITERATURA 1. Dłużewski M., Chuchlowa J., Krajewski K., Kamiński W.: Technologia żywności cz. 1.

WSiP, Warszawa 2005 2. Dłużewski M., Dłużewski A.: Technologia żywności cz. 2. WSiP, Warszawa 2004 3. Haber T., Horubałowa A.: Analiza techniczna w przetwórstwie zbóż.. WSiP, Warszawa 1992 4. Jabłecka J., Zaworska A.: Podstawy przetwórstwa żywności. Część 1. Wydawnictwo

eMPI2, Poznań 2002 5. Jankowski S.: Surowce mączne i kaszowe. WNT, Warszawa 1988 6. Jarczyk A.: Technologia żywności cz. 3. WSiP, Warszawa 2004 7. Jurga R.: Przetwórstwo zbóż. Część 1. WSiP, Warszawa 1994 8. Jurga R.: Przetwórstwo zbóż. Część 2. WSiP, Warszawa 1994 9. Kołżyn-Krajewska D., Sikora T.: Towaroznawstwo żywności. WSiP, Warszawa 2004 10. Obuchowski W.: Preparowane produkty zbożowe. Polskie Towarzystwo Technologów

Żywności, Poznań 1991 11. Ochrona środowiska w przemyśle spożywczym. Standardy środowiskowe. Pod red.

A. Kwiatkowskiej. Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa, Warszawa 1998 12. Pijanowski E., Dłużewski M., Dłużewska A., Jarczyk A.: Ogólna technologia żywności.

WNT, Warszawa 2004 13. Podstawy przetwórstwa spożywczego. Pod red. A. Zajączkowskiej. Format-AB.

Warszawa 1998 14. Wikipedia, wolna encyklopedia: http://pl.wikipedia.org

http://pl.wikipedia.org

wytwarzanie przetworów zbożowych

Technology