Оборудование для переработки гречихи в крупу. Технология выращивания гречихи: посев, уход и уборка урожая

На правах рукописи

КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ГРЕЧИХИ

С УТИЛИЗАЦИЕЙ ЛУЗГИ

Специальность 05.18.01 – «Технология обработки, хранения и

переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,

Диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, профессор

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки»

Учёный секретарь Совета к. т.н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Производство крупяных культур (просо, гречиха, рис) составляет в целом около 1,6 млн. т, а площадь - около 2,9 млн. га (4,8 % общих посевов зерновых культур). Наибольшую долю среди них по площади занимает гречиха.

Крупяные продукты занимают достойное место в рационе питания человека благодаря разнообразному ассортименту, доступности разным слоям потребителей, высокому качеству и пищевой ценности, безопасности, созданию на их базе продуктов с заданным составом и свойствами.

Среди крупяных культур гречиха занимает особое место. Благодаря высокой пищевой и биологической ценности, продукты, вырабатываемые из гречихи, широко используются не только в общественном, но и в детском и диетическом питании.

Наиболее широкое применение гречиха находит в виде крупы. В значительно меньшей степени используются продукты быстрого приготовления из гречихи – хлопья, а также мука. В нормативно-технических источниках отсутствуют указания по выработке таких продуктов, а в литературных источниках имеются противоречивые и недостаточно обоснованные рекомендации по производству и использованию гречневых хлопьев и муки.

Основными направлениями развития техники и технологии крупяного производства являются: рациональное использование потенциальных возможностей крупяного зерна; расширение ассортимента крупяных изделий, улучшение их качества и пищевой ценности; улучшение качества крупы традиционного ассортимента, повышение ее выхода; изучение свойств вторичных сырьевых ресурсов крупяного производства и способов их рационального применения и т. д.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является разработка комплексной технологии переработки гречихи с утилизацией лузги.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Обосновать и разработать способы выработки гречневых хлопьев, с возможностью их реализации на существующих гречезаводах;

Оценить влияние технологических этапов и режимов рекомендуемых способов на качество гречневых хлопьев;

Определить характер предлагаемых технологических решений на возможные биохимические изменения гречихи при ее подготовке к плющению, установить рациональные режимы технологического процесса;

Разработать способ производства муки из нешелушеных семян гречихи;

Изучить влияние способов гидротермической обработки гречихи на процесс выработки и качество муки гречневой;

Научная новизна

Обоснована и разработана комплексная технология переработки гречихи, защищенная рядом патентов и предусматривающая выработку традиционных продуктов - крупы, а также продуктов быстрого приготовления, муки и утилизацию лузги.

Выявлены основные закономерности, определены параметры гидротермической обработки гречихи в зависимости от направлений ее дальнейшего использования.

Научно обоснованы и разработаны технологические схемы и параметры выработки продуктов быстрого приготовления, как из семян гречихи, так и из крупы, в том числе с применением интенсивных методов энергоподвода (ИК-обработка, пропаривание), обеспечивающие повышение выхода, прочности, снижение длительности приготовления гречневых хлопьев.

С учетом анализа строения ядра и изменения структурно-механических свойств при гидротермической обработке гречихи, обоснована и разработана новая технология производства гречневой муки, позволяющая вырабатывать муку из целых семян гречихи без предварительного фракционирования и шелушения. На основании изучения влияния увлажнения и пропаривания гречихи перед помолом на общий выход и качество муки, обоснованы рекомендации по выбору основных режимов гидротермической обработки.

На основании теории послойного движения сыпучих материалов при сепарировании на ситах, разработан технологический прием стабилизации толщины слоя гречихи на сите при фракционировании за счет циркулирующего потока с целью повышения эффективности процесса калибрования.

В целях утилизации гречневой лузги, с учетом требований к размерным характеристикам органического наполнителя и его физико-химических свойств разработана технологическая последовательность подготовки плодовой оболочки гречихи к вводу в композиционные упаковочные материалы.

Практическая значимость

На основании проведенных исследований разработаны технологические схемы, рекомендованы параметры операций, позволяющие получать гречневые хлопья, как из целых семян гречихи, так и из крупы ядрицы.

Разработанная технология защищена Патентом РФ № 000 «Способ получения зерновых хлопьев».

Сформулированы основные рекомендации по ведению технологического процесса выработки гречневой муки. Показана возможность применения муки гречневой, полученной по разработанной технологии, в рецептуре хлеба из пшеничной муки высшего сорта.

Разработан способ фракционирования гречихи, повышающий эффективность высеивания мелких фракций гречихи, что позволяет повысить качество крупы в результате существенного снижения содержания в ней нешелушеных семян гречихи. Данный способ защищен Патентом РФ № 000 «Способ получения гречневой крупы».

Показана возможность применения лузги гречневой в качестве наполнителя в композиционных упаковочных материалах. Разработаны исходные требования к отходам АПК как сырью для производства композиционных упаковочных материалов.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на VIII-ой Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (Казань, 2007 г.); V-ой юбилейной школе-конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации» (Москва, 2007 г.); VI-ой Международной научной конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств» (Республика Беларусь, Могилев , 2008 г.).

Результаты работы демонстрировались в VIII Московском международном салоне инноваций и инвестиций (2008 г.) и на II Международной выставке и конгрессе «Перспективные технологии XXI века» (Москва, ВВЦ, 2008 г.)

Публикации

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложений. Список литературы включает 120 источников отечественных и зарубежных авторов. Работа изложена на 202 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка, 32 таблицы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы приведена общая характеристика гречихи, ее ботаническая классификация и морфологические особенности, представлен химический состав гречихи. Проведен анализ существующей технологии переработки и ассортимента продуктов, вырабатываемых из гречихи. Рассмотрены принципиальные методы гидротермической обработки (ГТО) зерна.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Материалы и методы исследования

Исследования проводились в лабораториях кафедр «Технология переработки зерна», «Биохимия и зерноведение», «Технология хлебопекарного и макаронного производства», «Технологическое оборудование предприятий хлебопродуктов» Московского государственного университета пищевых производств, на кафедре «Технология упаковки и переработки ВМС» Московского государственного университета биотехнологии, а также в лабораториях услуги».

При проведении исследований использовались образцы сортовой и рядовой гречихи четырех партий, показатели качества которых приведены в таблице 1.

Технический и химический анализ гречихи, выработанных хлопьев, муки, хлеба проводили по методам, предусмотренным действующими на момент проведения исследования ГОСТами.

Таблица 1

Показатели качества образцов гречихи

Наименование показателя

Показатели

Цвет, запах, вкус

Соответствующие здоровой, доброкачественной гречихе

Влажность, %

Зараженность вредителями

Не обнаружена

Пленчатость, %

Количество водо - и солерастворимых фракций белка определяли по методу, основанному на взаимодействии белка с красителем пирогаллоловым красным; количество декстринов – по методике, разработанной и; крошимость гречневых хлопьев - по методике проф. ; средний размер хлопьев определяли с помощью гранулометрического измерительного устройства ГИУ-2 и программного продукта для ЭВМ «Flour (v3._)»; удельный объем и пористость хлебобулочных изделий определяли по общепринятым методикам.

2.2. Результаты и их обсуждение

Процесс переработки гречихи в крупу изучался рядом исследователей. Проведены исследования химического состава гречихи, рекомендованы оптимальные режимы ее гидротермической обработки, обоснованы рациональные режимы шелушения гречихи и структура рабочих органов вальцедековых станков.

В последнее время существенно расширился ассортимент продуктов из гречихи, что определяет необходимость разработки комплексной технологии ее переработки, т. к. производство таких продуктов как хлопья и мука осуществляется на предприятиях малой мощности, сырьем для которых служат ядрица и продел, полученные на гречезаводах.

Была разработана технология комплексной переработки гречихи, которая схематично представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема комплексной технологии переработки гречихи

Представленная на рис. 1 схема комплексной технологии предполагает производство из гречихи традиционных продуктов – крупы, а также продуктов быстрого приготовления и муки. Приведенная схема позволяет применять специфические режимы и способы ГТО гречихи, целенаправленно меняя свойства сырья для более полного использования ресурсов зерна, повышая выход и качество конечных продуктов .

2.2.1. Повышение эффективности калибрования отдельных фракций гречихи

Одной из особенностей технологии производства гречневой крупы является раздельная переработка гречихи по фракциям. Тщательное сортирование гречихи на фракции вызывается необходимостью достижения наибольшего коэффициента шелушения при минимальном дроблении ядра и более полного отделения ядра от нешелушенного зерна. Для полного выделения более мелких семян гречихи на ситах должна быть обеспечена оптимальная высота слоя продукта. Известно, что при прочих равных условиях именно от высоты слоя продукта на сите зависит эффективность высеивания проходовой фракции.

Поэтому было предложено первую часть фракции гречихи, полученной после калибрования, направлять на шелушение, а вторую возвращать для повторного сортирования на ту же просеивающую машину. Проходя повторно через машину, вторая часть фракции дополнительно освобождается от мелких зерен. Изменяя соотношение потоков, направляемых на шелушение и повторное просеивание, устанавливается оптимальная нагрузка на просевающие машины.

В лабораторных условиях было установлено, что количество двух крупных фракций при фракционировании по существующей схеме составило
89,1 % и 85,9 % - при фракционировании гречихи по предлагаемой схеме (табл. 2).

Разработанный способ позволяет более эффективно высеять мелкие фракции гречихи. Количество дополнительно выделенных мелких семян составило 3,2 % по сравнению с традиционной схемой, а общий коэффициент недосева для фракций Ø 4,4 / Ø 4,2 и менее снижается на 18,6 %.

Таблица 2

Результаты фракционирования гречихи по существующей и разработанной схемам

Существующая схема фракционирования

Предлагаемая схема фракционирования

Коэффициент недосева, %

Коэффициент недосева, %

Не определялся

Не определялся

Не определялся

Не определялся

Не определялся

Не определялся

2.2.2. Разработка технологии выработки хлопьев из гречихи

2.2.2.1. Выработка гречневых хлопьев из необработанного семени гречихи

В последнее время существенно расширился ассортимент крупяных продуктов, в том числе и из гречихи. Выработка продуктов быстрого приготовления из гречихи (хлопьев), как правило, ведется из крупы, а технология в значительной степени повторяет технологию овсяных хлопьев. Но структурно-механические свойства овсяного и гречневого ядра существенно различаются, что требует интенсификации гидротермической обработки ядра гречихи перед плющением. Такая обработка может предусматривать различные режимы и сочетание способов ГТО.

В предварительных экспериментах была определена рациональная последовательность выработки гречневых хлопьев: выделение фракции гречихи, очищенной от сорной и зерновой примесей => увлажнение и отволаживание => пропаривание, сушка, охлаждение => шелушение гречихи, плющение, сушка хлопьев. Установлено, что предварительное увлажнение следует проводить до 25 %, а отволаживание вести в течение 6 часов.

Выявлено, что режимы пропаривания оказывают значительное влияние на гранулометрический состав хлопьев. Снижение давления пара (до 0,1 МПа) и уменьшение длительности пропаривания (до 3 мин) приводит к существенному увеличению доли крупной фракции хлопьев в общей массе по сравнению с традиционными режимами крупяного производства (давление пара - 0,25МПа, длительность пропаривания – 5 мин). Однако при уменьшении давления пара и длительности пропаривание возрастает крошимость хлопьев.

Выбор режимов увлажнения и отволаживания гречихи при ее подготовке к плющению проведен с помощью полного факторного эксперимента
ПФЭ – 22. Степень предварительного увлажнение (Х1) варьировали в диапазоне 23 и 27 %, а длительность отволаживания – в пределах 5 и 8 часов.

Оптимизацию процесса вели по выходу крупной фракции гречневых хлопьев – схода с сита Ø 4,0 (Y1) и крошимости (Y2). На основании полученных данных были рассчитаны следующие уравнения регрессии :

Y1 = 61,6+ 7,6*X1 +0,55*X2 + 0,05*X1*X2 (1)

Y2 = 10,7 – 2,6*X1 +0,73*X2 + 0,78*X1*X2 (2)

Коэффициенты Х2 и межфакторного взаимодействия в уравнениях незначимы. Очевидно, это связано с тем, что значение длительности отволаживания в центральной точке эксперимента соответствует его оптимуму.

Увеличение степени увлажнения положительно сказывается на качестве гречневых хлопьев, а именно количество крупной фракции хлопьев увеличивается, стойкость к механическим воздействием возрастает. Однако увлажнение гречихи свыше 26 % приводит к образованию конгломератов в результате слипания нескольких ядер при плющении.

Установлено, что темперирование в течение двух часов перед этапом шелушения положительно сказывается на стойкости хлопьев к разрушению, которую опосредованно определяли по показателю крошимости (табл. 3). Содержание крупной фракции гречневых хлопьев после разрушения по сравнению с контрольным образцом увеличивается на 10,4%, а количество дополнительно образовавшейся крошки и мучки (крошимость) уменьшилось на 6,3%.

Таблица 3

Влияние различных вариантов кондиционирования гречихи на выход и
крошимость хлопьев

Выход хлопьев, %

Вариант подготовки

Без темперирования

(контроль)

Темперирование

Темперирование + 2ое пропаривание

*ПП - продукты, полученные после плющения;

**ПР - продукты, полученные после определения крошимости хлопьев.

2.2.2.2. Выработка гречневых хлопьев с применением инфракрасной обработки

Метод ИК-облучения является хорошо известным и достаточно изученным физическим методом обработки пищевых продуктов. Однако ИК-обработка, как правило, используется на заключительном этапе выработки зерновых хлопьев.

При выполнении исследований была разработана следующая гипотеза: предшествующее обработке ИК-излучением увлажнение и отволаживание гречихи приводит к насыщению ядра влагой и способствует ее равномерному распределению в зерновке. При проникновении влаги внутрь ядра в эндосперме образуются микротрещины. Последующая ИК-обработка способствует испарению высокоподвижной влаги гречихи и еще большему разрушению эндосперма, образованию его пористой структуры. Это приводит к более глубокому проникновению влаги и пара в ядро при пропаривании, способствуя значительной пластификации гречихи перед плющением.

Проверка гипотезы показала, что включение ИК-обработки в технологическую схему выработки гречневых хлопьев приводило к существенному подсушиванию гречихи, поэтому предусмотрели этап повторного увлажнения и отволаживания.

Установлено, что применение ИК-обработки при производстве гречневых хлопьев способствует их упрочнению, крупная фракция хлопьев менее подвержена разрушению. По сравнению с вариантом, не предусматривающим ИК-обработки, количество крупной фракции после определения крошимости увеличилось на 20 %.

При изучении влияния длительности ИК-обработки на выход и крошимость хлопьев (рис. 2) было выявлено, что увеличение длительности ИК-обработки свыше 30 с практически не влияет на общий выход хлопьев, однако существенно сказывается на крошимости, делая хлопья более хрупкими.

Рисунок 2. Влияние длительности ИК-обработки на выход и крошимость гречневых хлопьев

Наиболее стойкие к механическим воздействиям гречневые хлопья могут быть выработаны при проведении обработки в течение 25-35 с при плотности лучистого потока 25,7 кВт/ м2.

Экспериментально установлено, что при уменьшении интенсивности ИК-излучения необходимо проводить более длительную обработку, добиваясь большего снижения влажности полуфабриката. Очевидно, это связано с тем, что при плотности лучистого потока 25,7 кВт/ м2 испарение высокоподвижной влаги гречихи происходит интенсивнее, что приводит к более значительному разрыхлению эндосперма.

2.2.2.3. Выработка гречневых хлопьев из ядрицы

Изучена возможность выработки хлопьев из гречневой крупы, ядрицы. Исходным сырьем служила гречиха, прошедшая ГТО при традиционных режимах крупяного производства. В первом случае шелушение гречихи проводили на заключительном этапе подготовки, то есть перед плющением, во втором случае – сразу после охлаждения гречихи, то есть к плющению подготавливали непосредственно ядрицу.

Пропаривание гречихи при давлении пара 0,25 МПа в течение 5 мин. приводит к значительному упрочнению ядра и снижению прочности хлопьев. Установлено, что увеличение длительности повторного отволаживания (ТПОТВ) снижает крошимость гречневых хлопьев (табл. 4).

Таблица 4

Влияние длительности повторного отволаживания на выход и стойкость хлопьев

Выход хлопьев, %

Хлопья, полученные при ГТО семени гречихи

Хлопья, полученные при ГТО ядрицы

ТПОТВ. = 6ч

ТПОТВ. = 12ч

ТПОТВ. = 18ч

ТПОТВ. = 6ч

ТПОТВ. = 12ч

ТПОТВ. = 18ч

Шелушить гречиху рекомендуется непосредственно перед плющением, количество крупной фракции гречневых хлопьев в этом случае в полтора раза больше, чем при шелушении гречихи по завершении ГТО, предусмотренной традиционной схемой крупяного производства.

2.2.2.4. Определение качественных характеристик выработанных хлопьев

На основании общего выхода хлопьев, их гранулометрического состава и крошимости были определены 6 технологических схем выработки гречневых хлопьев, которые позволяли получать хлопья, характеризующиеся лучшими показателями. Для гречневых хлопьев, выработанных по этим технологическим схемам, определялись характеристики, приведенные в таблице 5, которые также определялись для целого семени гречихи и ядрицы, являвшихся контролем.

Таблица 5

Качественные характеристики выработанных гречневых хлопьев

Показатель

Целое семя гречихи

Гречневые хлопья, выработанные по технологической схеме

Из семян гречихи

Из семян гречихи с темперированием

Из семян гречихи с темперированием и пропариванием

Из семени гречихи с ИК-обработкой

Из гречихи, подвергнутой ГТО

Из ядрицы

Общий выход, %

Крошимость, %

Средний размер, мм

Длительность варки, мин

Коэффициент привара, у. е.

Влажность, %

Общего белка;

Крахмала;

Декстринов.

*в скобках - общий выход гречневых хлопьев в пересчете на целое семя гречихи;

**по литературным данным

Общий выход гречневых хлопьев для всех вариантов технологических схем составляет не менее 95 % по отношению к крупе, пошедшей на плющение, или не менее 71 % по отношению к гречихе. Исключением является вариант выработки хлопьев из ядрицы.

Учитывая показатели комплекса характеристик, приведенных в таблице 5, лучшим вариантом следует признать схему выработки гречневых хлопьев, предусматривающую ИК-обработку. Данные хлопья отличаются одним из минимальных показателей крошимости и максимальным средним размером хлопьев. Уменьшение количества водо - и солерастворимой фракций белка у этого образца не столь ощутимо как в остальных случаях и составляет 6,3%. В результате комплексного воздействия увлажнения, ИК-обработки и пропаривания количество декстринов увеличивается до 2,6 %.

С точки зрения потребительских достоинств хлопья, выработанные с применением ИК-обработки, характеризуются минимальной длительностью варки – 2 мин и коэффициентом привара, равным 6,5-7,5 условным единицам.

Рисунок 3. Технологи-ческая схема выработки гречневых хлопьев с применением ИК-обработки

2.2.3. Разработка технологии производства гречневой муки

Производство гречневой муки, как правило, ведется из крупы и связано со значительными затратами, т. к. предполагает процессы калибрования и пофракционного шелушения гречихи. Одной из задач была разработка технологической схемы исключающей эти процессы.

С учетом строения гречихи, а также на основании изучения содержания ядра гречихи в промежуточных продуктах размола, их аэродинамических свойств была разработана технологическая схема размола гречихи в муку с использованием аспираторов, представленная на рисунке 4. Технологическая схема позволяет получать выход гречневой муки в количестве не менее 70%.

Технологический процесс производства гречневой муки включает очистку зерна от примесей, измельчение, сортирование продуктов измельчения, контроль муки.

Рисунок 4. Технологическая схема производства гречневой муки

С целью повышения выхода гречневой муки и более полного использования потенциала гречихи изучали влияние способов и режимов ГТО, об эффективности которых судили на основании общего выхода гречневой муки, а также по остаточному содержанию крахмала в лузге после проведения помола. Результаты приведены в таблице 6.

Таблица 6

Влияние способов и режимов ГТО на выход гречневой муки

Режимы ГТО

Общий выход гречневой муки, %

Увлажнение на 3%; длительность отволаживания – 15 мин.

Пропаривание при давлении пара (р) 0,05МПа; в течение (t) - 2 мин.

Пропаривание при

р = 0,05МПа; t = 5 мин.

Пропаривание при

р = 0,25МПа; t = 2 мин.

Пропаривание при

р = 0,25МПа; t = 5 мин.

Установлено, что пропаривание гречихи в зависимости от принятых параметров ГТО позволяет добиться более полного выхода ядра и увеличить выход муки на 0,5-1,5 %. Перед помолом целесообразно проводить пропаривание гречихи при давлении пара 0,05 МПа в течение 5 минут. Дальнейшее увеличение давления пара не приводит к существенному росту выхода гречневой муки.

Целесообразность проведения пропаривания гречихи перед помолом экспериментально подтверждена при оценке влияния различных дозировок гречневой муки на качество хлеба из пшеничной муки высшего сорта. Оценку качества хлеба осуществляли балловым методом. Результаты определения качества хлеба представлены на рисунке 5.

Качество хлеба с использованием муки, полученной из пропаренной гречихи, увеличивалось на 2 – 15 % по сравнению с хлебом с использованием муки из необработанного семени и на 8 – 38 % относительно хлеба без применения гречневой муки.

Рисунок 5. Влияние количества добавленной гречневой муки на качество хлеба из пшеничной муки высшего сорта

Хлеб с применением гречневой муки из семени, прошедшего ГТО, имел более привлекательный внешний вид, за счет более насыщенного цвета корки, больший удельный объем, более развитую структуру пористости, наиболее выраженный приятный гречишный аромат.

2.2.4. Утилизация лузги

Создание безотходного производства с наиболее полным использованием сырья, включая отходы, по-прежнему остается актуальным. Вторичные сырьевые ресурсы и отходы зерноперерабатывающей промышленности ежегодно составляют около 5 млн. т. Одним из направлений комплексного использования вторичных сырьевых ресурсов агропромышленного комплекс а и внедрения экологически безвредных способов их утилизации может явиться применение вторичных сырьевых ресурсов в упаковочном производстве.

Свойства упаковочных композиционных материалов зависят от размера частиц органического наполнителя, который не должен быть больше 450~500 мкм, но не менее 100 мкм. Качество изделия также зависит от влажности сырья. Влажность сырья не должна быть более 10 %.

Измельчение лузги производили в машинах ударно-истирающего действия. В процессе исследования были испытаны различные типы машин (вальцовые станки с нарезной и микрошероховатой поверхностью), ножевая дробилка Брабендера, мельницы ЕМЛ, МШЗ, Пертена.

Установлено, что однократное измельчение в машинах с окружной скоростью рабочего органа не менее 80 м/с и диаметром отверстий ситовой обечайки 450 мкм позволяет получить 95 % продукта с размером частиц менее 450 мкм.

Процесс подготовки отходов представлен на рисунке 6 и включает:

1. Удаление дробленого ядра, мучки, которые являются кормовым продуктом и используются в комбикормовом производстве.

2. Сушку лузги до 10 %, что возможно при ее сушке в ожиженном состоянии (лабораторная сушилка при Т = 110 ºС в течение 3 минут).

3. Измельчение лузги с контролем крупности помола в просеивающей машине.

Рисунок 6. Принципиаль-ная схема процесса подготовки лузги для ввода в композитные упаковочные материалы

Полученная после измельчения гречневая лузга представляет собой наполнитель, в качестве полимера при выработке композитных упаковочных материалов использовались полиэтилен или полипропилен.

Линия выработки включала получение гранул методом термопластической экструзии, после чего изготовляли пленку, которую в последующем исследовали на разрушающее напряжение.

Было выявлено, что чем больше содержалось отходов в полиэтиленовой матрице, тем ниже было для нее разрушающее напряжение. Аналогичные результаты получены и для полипропиленовой матрицы. Однако если учитывать, что для создания качественного вторичного полимерного сырья и изделий на его основе величина прочности, характеризующаяся разрушающим напряжением при одноосном растяжении, должна быть не менее 4 МПа, то для композиции, приготовленной с отходами пропилена, дозировка введения гречневой лузги может составлять 20 %.

1. Разработана комплексная технология переработки гречихи, предусматривающая выработку как традиционных продуктов – крупы, так и продуктов быстрого приготовления, муки, а также утилизацию лузги.

2. В результате комплексных исследований технологии переработки гречихи в продукты быстрого приготовления (гречневые хлопья) и хлебопекарную муку, предложены новые технологические решения выработки указанных продуктов с повышенным выходом.

3. При выработке гречневых хлопьев рекомендована следующая последовательность и режимы технологических операций: фракцию гречихи, очищенную от примесей, доводить до влажности 26-27 % и отволаживать 6-7 часов, подвергать воздействию ИК-излучения в течение 30-35 при плотности лучистого потока 25-26 кВт/м2. После этого дополнительно доувлажнять до 26-27 % и отволаживать 6-6,5 часов, затем проводить пропаривание в течение 5 минут при давлении пара 0,1-0,15 МПа. Пропаренную гречиху подсушивать до влажности 26 %, охлаждать, шелушить. На заключительном этапе из полученных после плющения гречневых хлопьев удалять крошку и мучку, хлопья доводить до влажности 12-14 %.

4. Теоретически обоснована возможность применения при производстве гречневых хлопьев одновременно двух способов энергоподвода – ИК-излучения и пропаривания. Экспериментальными исследованиями подтверждена эффективность последовательной обработки гречихи ИК-излучением, приводящей к некоторому разрыхлению структуры ядра, с последующим пропариванием, способствующим его пластификации. Использование данной технологии приводит к снижению крошимости хлопьев, длительность варки составляет не более двух минут, коэффициент привара достигает значения 7,5 у. е. Общий выход хлопьев составляет около 97 %, по отношению к крупе, пошедшей на плющение, или 71,6 % по отношению к гречихе. Снижение количества альбуминов и глобулинов в таких хлопьях минимально и составляет 6,3 %, количество декстринов возрастает до 2,6 %.

5. Экспериментально обоснованы режимы подготовки гречихи, прошедшей ГТО при традиционных режимах крупяного производства, к плющению при выработке из нее хлопьев. Рекомендуется гречиху для производства хлопьев отбирать перед этапом шелушения. Подготовку к плющению вести в соответствии со схемой выработки хлопьев из семян гречихи, а этап повторного отволаживания предусмотреть в течение не менее 18 ч.

6. Разработанная технологическая схема производства муки из гречихи не предусматривает этапов фракционирования и шелушения и позволяет получать общий выход муки не менее 70 %.

7. Научно обоснованы и экспериментально подтверждены режимы ГТО гречихи при производстве муки. Рекомендуется проведение предварительного пропаривания при давлении пара 0,05 МПа в течение 5 минут, которое способствует увеличению выхода муки на 1,1 %. При этом увеличивается содержание крупной фракции гречневой муки, происходящее в результате упрочнение ядра гречихи при пропаривании.

8. Показана возможность использования гречневой муки, выработанной по разработанной технологической схеме, в рецептуре хлеба из пшеничной муки высшего сорта. Отмечено положительное влияние муки гречневой на качество хлеба. Качественные показатели хлеба, полученного с использованием муки из гречихи, подвергнутой ГТО, лучше чем у хлеба с использованием муки из необработанной гречихи и хлеба без добавления муки гречневой. Рекомендуемый процент подсортировки гречневой муки составляет 15 – 20 %.

9. Разработан способ фракционирования гречихи, который предполагает стабилизацию нагрузки и толщины слоя гречихи в просеивающих машинах, за счет деления сходов с сит мелких фракций гречихи на две части, из которых одну направляют на шелушение, а вторую – на повторное просеивание на тех же ситах. Применение данного способа при фракционировании позволяет дополнительно выделить более 3 % мелких семян гречихи по сравнению с традиционной схемой фракционирования.

10. В целях утилизации гречневой лузги разработана технологическая последовательность подготовки к вводу ее в композиционные упаковочные материалы, включающая этапы удаления из плодовых оболочек гречихи кормовых отходов, сушку и измельчение лузги. Показана возможность применения лузги гречневой в композиционных упаковочных материалах. Для композиции, приготовленной с отходами пропилена, дозировка введения гречневой лузги может составлять 20 %.

1. Чевокин, производства гречневой муки [Текст] / , // Сборник докладов IV-ой Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006. – Части II – С. 64-67.

2. Изосимов, режимов гидротермической обработки на качество гречневых хлопьев [Текст] / , // Материалы третьей международной конференции «Качество зерна, муки, хлебобулочных и макаронных изделий» - М.: Пищепромиздат, 2006. – С. 111-112.

3. Чевокин, А. Технология получения гречневых хлопьев [Текст] / А. Чевокин, В. Изосимов, Е. Мельников // Хлебопродукты– №6. –
С. 48-49.

4. Чевокин, гречневых хлопьев с использованием интенсивного энергоподвода [Текст] / // Сборник докладов V-ой юбилейной школе-конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации» - М.: МГУПП, 2007. – С. 330-333.

5. Мельников, получения зерновых хлопьев [Текст] / , // Патент РФ № 000. – 20.05.2008. – Бюл. №14.

6. Колпакова пищевой промышленности – перспектиное сырье для биоразлагаемых упаковочных композиций [Текст] / , и др. // Пищевая промышленность– №6. – С. 16-19.

7. Чевокин, А. Влияние подготовки гречихи к плющению на качество хлопьев [Текст] / А. Чевокин // Хлебопродукты– №7. – С. 54-55.

8. Мельников, получения гречневой крупы [Текст] / , // Патент РФ № 000. – 10.09.2008. – Бюл. №25.

9. Ананьев, № 000 Биологически разрушаемая термопластическая композиция [Текст] / , Панкратов Г. Н, - № заявлено 28.02.2008.

Complex buckwheat processing technology with hull recycling.

A. A. Chevokin

Results of complex buckwheat processing technology development are presented in the paper, assuming production of fast preparation products and buckwheat flour; improvement of traditional groats quality; hull recycling.

Basic regularities are revealed; depending on directions of buckwheat further use parameters of its hydrothermal treatment are defined.

Main recommendations on technological process conducting of aforementioned products manufacture are formulated.

Изобретение касается переработки зерна крупяных культур в крупу и может быть использовано при производстве гречневой крупы. Переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно подсушивают до влажности 15,5-18%. Шелушение ведут центробежным шелушителем при скорости соударения зерна о неподвижную преграду 55-58 м/с. После выделения из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%. Изобретение позволяет улучшить технологический процесс и снизить расход энергии на термообработку. 1 ил.

Изобретение касается переработки зерна крупяных культур в крупу и может быть использовано при производстве гречневой крупы. Известен способ выработки крупы (см. а.с. СССР N 652964, B 02 B 1/00), включающий очистку зерна от примесей, предварительное и окончательное сортирование по фракциям, пофракционное шелушение, ситовое сепарирование и отделение крупы от нешелушенного зерна, направление последнего на повторное шелушение, аспирационное сепарирование крупы и выбой зерна. Причем аспирационным сепарированием крупу подвергают расслоению на легкую и тяжелую фракции, из последней отсортировывают ядро, направленное на выбой, а остальную часть тяжелой и легкой фракции разделяют по упругим и фракционным свойствам для выделения остальной части ядра. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса переработки. Известен способ переработки зерна гречихи в крупу (см. а.с. СССР N 852343, B 02 B 1/00), включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, сушку и охлаждение зерна. Причем перед гидротермической обработкой зерно подвергают нагреву путем пропускания воздушной струи при температуре 73-85 o C, в течение 12 - 18 мин через слой зерна, а гидротермическую обработку зерна ведут насыщенным паром при давлении 0,2-0,3 мПа в течение 2,8 - 4 мин. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса переработки. Наиболее близким по технической сущности является способ выработки гречневой крупы (см. а.с. СССР N 543405, B 02 B 1/00, включающий очистку и шелушение несортированного по размерам на фракции зерна, отделение на ячеистых сортировочных столиках после предварительного удаления оболочки, мучки и дробленки, а для улучшения качества и сортности крупы производят последовательное многократное шелушение несортированного по размерам зерна, причем в зоне следующего после шелушения падают верхние сходы, полученные после сортировки зерна, а извлечение крупы осуществляют последовательно в несколько этапов путем сортировки обогащенной смеси, полученной из нижних сходов после крупоотделения, при этом верхний сход, полученный после сортировки, направляют на контроль, а нижний сход последнего этапа на крупоотделение в первую зону сортирования. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса и большой расход энергии на переработку. Задачей изобретения является упрощение технологического процесса и снижение энергетических затрат на переработку. Поставленная техническая задача решается следующим образом. Способ переработки зерна гречихи в крупу, включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, отволаживание и сушку зерна, шелушение, отделение крупы, а для решения поставленной технической задачи переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно просушивают до 15,5-18%, а шелушение ведут центробежным шелушением при скорости соударения о неподвижную преграду 55-58 м/с. Данное техническое решение обеспечивает шелушение зерна без использования наждачных кругов, применение которых загрязняет продукт наждачной пылью. Кроме того, при обработке гречихи наблюдается повышенный расход наждачных кругов, что увеличивает затраты на изготовление гречневой крупы. Использование центробежного шелушения позволяет вести обработку зерна без деления на фракции по крупности, что значительно упрощает процесс переработки зерна и уменьшает количество оборудования в технологической линии. Для того чтобы обеспечить процесс центробежного шелушения необходима определенная скорость соударения зерна о неподвижную преграду. Проведенными исследованиями установлено: для рациональной влажности зерна 15,5-18% скорость соударения должна быть в интервале 55-58 м/с, при этом достигается рациональная степень шелушения, минимальное травмирование зерен гречихи. При выделении из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%. Данное техническое решение обеспечивает при минимальных затратах досушивание крупы до влажности, обеспечивающей сохранность продукта и вкусовые качества. При этом все выходы процесса шелушения не подвергаются процессу досушивания, что снижает расход электроэнергии на производство гречневой крупы. Пример выполнения способа переработки зерна гречихи в крупу показан на принципиальной схеме (см. чертеж). Технологическая линия включает в себя приемный бункер 1 для приема сырья, первый транспорт 2 для подачи сырья в бункер 3 над семяочистительной машиной 4 с триером 5. Очищенное зерно вторым транспортером 6 подается в бункер 7 отделения гидротермической обработки, где установлены агрегаты 8 и 9 для пропаривания гречихи. После пропаривания зерно подвергают отволаживанию и сушке в отволаживателе 10. Отволоженное зерно третьим транспортером 11 подается в центробежный шелушитель 12. Промпродукт после шелушения подают в семяочистительную машину 13, где отделяют шелуху от ядра зерна. Ядра зерна - крупу четвертым транспортером 14 подают в бункер крупы 15, затем на вертикальные сушилки 16 и 17, и готовая крупа фасуется установкой фасования крупы 18. Отходы семяочистительной машины 13 по материалопроводу 19 направляются в циклон разгрузитель 20, где отделяется шелуха, которая выдается через бункер 21. В батарейном циклоне 22 отделяется мучка, которая выдается через бункер 24. Для пылеотделения технологическая линия снабжена вентилятором 25, который имеет трубопровод 26 с оборудованием пылеотделения. Пример осуществления способа переработки зерна гречихи в крупу. Сырое зерно гречихи поступает в приемный бункер 1 и первым транспортером 2 загружается в бункер 3. Семяочистительной машиной 4 с триером 5 производится очистка зерна от пыли, земли, семян сорняков и камня известными технологическими операциями. Очищенное зерно вторым транспортером 6 подается в бункер 7 в отделение гидротермической обработки, где установлены два агрегата 8 и 9 пропариваниия гречихи. Пропаривание гречихи ведут водяным паром известными технологическими приемами. А для экономии пара используют два агрегата 8 и 9 и пропаривание ведут в две стадии. Например, пар из агрегата 8 после обработки определенным временем (по технологии гидротермообработки) перепускают в агрегат 9, используя оставшееся тепло на первичный разогрев зерна в агрегате 9. Затем зерно в агрегате 9 подвергают окончательной обработке свежим паром (также по разработанной технологии термообработки). После обработки зерна в агрегате 9 отработанный первичный пар подают в агрегат 8, к этому времени заполненный новой порцией зерна. Обработанное в две стадии зерно из агрегата 9 выдают в отволаживатель 10. Агрегат 9 загружают новой порцией зерна, и двойной цикл гидротермообработки повторяется. Выше указанные процессы известны и ведутся известными техническими приемами. Дальнейшая переработка зерна гречихи ведется по технологии, предложенной техническим решением задачи. При отволаживании зерна ведут его сушку до влажности 15,5-18%. Пределы влажности определены экспериментальным путем. Установлено, что при влажности зерна более 18% большой выход непрошелушенного зерна, в то же время при влажности зерна менее 15,5% наблюдается повышенный выход дробленого зерна-сечки. Подсушенное зерно направляется в центробежный шелушитель, где зерно вращающимися дисками разгоняют до скорости 55-58 м/с и направляют в неподвижную стальную преграду. При соударении оболочки зерна, имеющие вышеуказанную влажность, разрушаются и при дальнейшем перемещении по каналам отделяются. Использование центробежного шелушителя позволяет обеспечивать шелушение зерна без деления на фракции, что упрощает процесс переработки зерна. Полученный после шелушения промпродукт подают в семяочистительную машину 13, где отделяют шелуху от ядра зерна-крупу. Крупу четвертым транспортером 14 подают в бункер крупы 15, а затем на вертикальные сушилки 16 и 17. Подсушенную крупу до кондиционного содержания 13% (необходимого для хранения) фасуют фасовочной установкой крупы 18. Отходы семяочистительной машины 13 по материалопроводу 19 направляют в циклон разгрузитель 20, где отделяют шелуху, которая выдается через бункер 21. В батарейном циклоне 22 отделяется мучка, которая выдается через бункер 24, причем полученные отходы после семяочистительной машины не подвергаются сушке, что уменьшает расходы энергии на производство крупы.

Формула изобретения

Способ переработки зерна гречихи в крупу, включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, отволаживание и сушку зерна, шелушение, отделение крупы, отличающийся тем, что переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно подсушивают до влажности 15,5 - 18%, а шелушение ведут центробежным шелушителем при скорости соударения зерна о неподвижную преграду 55 - 58 м/с и после выделения из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%.

Гречиха является не только одной из важнейших зерновых культур, а и выступает в качестве сидерата

Это однолетнее растение, достигает полтора метра в высоту, с крупными листьями и множественными мелкими цветками белого цвета. Её корневая система слабая, и достаточно легко удаляется из грунта. Гречиха является одним из лучших медоносов. Практически возле каждого поля, засеянного этой культурой, во время цветения можно встретить выездную пасеку. Собирая один из наиболее ценных сортов меда — гречишный — пчелы в свою очередь увеличивают урожайность посевов за счет хорошего опыления растений.
Ценность гречихи заключается в высоком содержании железа, фолиевой кислоты и калия, а также других полезных веществ. Выращивается гречиха практически по всей территории России, кроме северных областей. Самые распространенные сорта:

• Черемшанка;
• Агидель;
• Деметра;
• Инзерская;
• Богатырь;
• Аромат.

Помимо этого, есть некоторые сорта гречихи, которые называют кормовыми. Их предназначение — корм для животных и птиц. Живность, выращенная на гречихе, набирает хорошую массу, обладает высокой продуктивностью и жизнеспособностью.

Область применения гречихи

Выращивание гречихи дает общеизвестную гречневую крупу. Гречка — очень вкусная, и полезна для человеческого организма. Особенно её употребление актуально пожилыми людьми, беременными, кормящими женщинами и детьми. Высокое содержание железа помогает поднять уровень гемоглобина в крови. Также из гречихи изготавливают гречневую муку, из которой, в свою очередь — печенье, детские каши. Гречневая мука применяется в народной медицине, из неё делают мази для заживления ран. Настойка из цветков эффективна для лечения желудочно-кишечного тракта. Свежие листья гречихи помогают бороться с гнойными ранами. Гречишный мёд — это вообще витаминная бомба, он поможет справиться с простудой, упадком сил и авитаминозом.
Химический состав гречихи с расчетом на 100 грамм:

калий — 0,38 г;

магний — 0,2 г;

фосфор — 0,3 г;

кальций — 0,02 г;

сера — 0,09 г;

кремний — 0,08 г.

Гречка также содержит витамины группы В и Е, а также другие полезные вещества. Ценность гречневой крупы состоит прежде всего в отсутствии холестерина, высоком содержании клетчатки и магния, а также в низком содержании натрия и практически полном отсутствии сахаров. Это делает гречневую крупу незаменимой при болезнях связанных с нарушением обмена веществ, например, при сахарном диабете, и ценным продуктом при диетическом питании.
Применение нашла и гречишная шелуха, получаемая в процессе очистки зерна. Ее употребляют для набивки подушек. Такие изделия отличаются гипоаллергенностью и способностью принимать анатомически правильную форму при использовании.

Подготовка к посевным работам

Подготовка к посеву гречихи включает в себя осеннюю очистку грунта от сорняков и предшественников, внесение удобрения, вспашку грунта. Для выращивания гречихи подойдут любые типы грунтов, кроме глинистых и осушенных торфянистых. Также она любит умеренно влажную почву. Самыми лучшими предшественниками являются зернобобовые, пропашные, озимые зерновые культуры, а вот после овса и картофеля сеять гречиху нежелательно. Удобрять почву навозом под посев данной культуры нельзя. Под действием высокой температуры он начинает быстро разлагаться, способствуя усиленному росту вегетативных органов, а это приносит ущерб плодоношению. Лучшие удобрения для гречихи — минеральные удобрения, содержащие калий и фосфор.
После стерневых и пропашных предшественников вспашка грунта выполняется на глубине 25-28 см. Семена, предназначенные для посева, подвергаются калибровке и обработке протравителями, от грибка и других болезней. Очень важно уделить достаточно внимания борьбе с сорняками, так как они являются серьезным врагом гречихи — они её заглушают, препятствуя нормальному росту и развитию. Поэтому целесообразным является боронирование и обработка почвы гербицидами.

Технология и сроки посева гречихи

Посев гречихи начинается с середины мая, когда температура грунта на глубине 10 см достигла +10-12°С. Начало посева так же может отодвигаться на начало июня, если есть риск весенних заморозков, при которых гречиха может быстро погибнуть. Поэтому целесообразным будет изучить климатические способности региона, результаты выращивания и объемы собранного урожая в предыдущих годах.
Посев может выполняться двумя способами — рядовым и широкорядным. При широкорядном ширина междурядий должна быть 45-60 см, рядовом — 15 см. Посев осуществляется с помощью специальных сеялок, на глубину 4-6 см, при условиях пересыхания грунта этот показатель увеличивается до 6-8 см. После посева ряды заделывают небольшим слоем почвы и разглаживают засеянную территорию с помощью катков, чтобы сохранить влажность.

Нормы посева:

рядовой способ — 2,5-4,5 млн. семян на 1 гектар;
широкорядный — 1,5-3,5 млн. семян на 1 гектар.

Эти показатели рассчитываются в зависимости от типа грунта — на почвах с высоким уровнем увлажненности сеется больше семян, а при слабом и недостаточном увлажнении, соответственно меньше.
Уход за посевами

Довсходовое боронирование помогает бороться с проросшими сорняками, которые находятся в фазе белой ниточки. При этом не исключается повреждение небольшого процента посевов гречихи. Первые всходы начинаются уже через 5-6 дней. После дружных всходов необходимо вспушить междурядья. Второй раз вспушивание проводят в фазе бутонизации, а заодно и подкормку. Для увеличения количества урожая, на поле завозят пасеку. Размещают ульи за 300-500 метров от поля. Пчелы, опыляющие цветки гречихи, выполняют сразу две важные миссии — способствуют большему количеству завязи, и собирают ценный, полезный нектар. При отсутствии достаточного уровня опыления даже хорошо уродившая гречиха может принести довольно скудный урожай.
К сожалению, посевы гречихи нередко подвергаются заболеваниям. Это обусловливается неблагоприятными погодными изменениями, неправильной обработке почвы, использование в посеве непротравленных семян.
Самые частые заболевания гречихи:

• мозаика;
• филлостиктоз;
• бактериоз;
• аскохитоз;
• мучнистая роса, ложная мучнистая роса;
• серая гниль.

Выходом из положения является посев устойчивых к болезням гибридов, опрыскивание специальными препаратами до периода цветения, борьба с вредителями, которые тоже являются переносчиками этих болезней. При едва заметном изменении структуры, цвета стеблей или листьев гречихи, скручивании, усыхании необходимо принимать меры, так как данные заболевания очень быстро поражают и другие, здоровые растения.
Насекомые, вредящие посевам гречихи:

• гречишные листоед;
• блошка, листоблошка;
• пальцекрылка;
• майский жук;
• стеблевая нематода;
• капустная совка;
• шеститочечная цикадка;
• покосовая огневка.

Перечень вредоносных насекомых, которые любят полакомиться сочными молодыми растениями огромный, и часто большой объем урожая теряется именно из-за них. При недостаточном внимании со стороны агропромышленных предприятий потери урожая достигают больше 40%. Чтобы этого не допустить, нужно тщательно перепахивать грунт, не допускать застойной влажности и гниения, выбирать правильное соседство для гречихи. Но если уж такая неприятность произошла, без применения специальных препаратов не обойтись.

Уборка и хранение урожая

Уборку гречихи начинают в стадии побурения ядер от 65 до 75%, и влажности семян 55%. Данный процесс необходимо проводить в максимально сжатые сроки, в сухие дни, так как подсохший стебель гречихи уже не в состоянии удерживать зерно, и оно осыпается. Скашивание проводят в валки при пониженных оборотах мотовильного оборудования, в утреннее время. Через 2-4 дня приступают к обмолоту зерна.
По окончании всех этих процессов начинается подготовка к хранению. Собранное зерно просушивают до 15% влажности. Затем зерно перевеивают, чтобы отсеять шелуху и мелкий мусор, калибруют при помощи специальных приспособлений.
К зернохранилищу для гречихи выдвигаются строгие требования. Данная зерновая культура очень быстро портится при неправильных условиях хранения, меняет свои вкусовые качества, становясь горьковатой и неприятно пахнущей. Температура воздуха, необходимая в помещении для хранения — 10-15°С, влажность — 60-70%. Гречка хранится в текстильной таре. При этом помещение должно быть хорошо вентилируемым, чтобы избежать запревания, между мешками должны быть промежутки. Если хранить гречку больше года, она начинает терять свои полезные и вкусовые качества. Поэтому агропредприятия стараются реализовать продукцию до истечения этого срока.

Технология переработки

На данный момент существует несколько методов переработки зерна гречихи в гречневую крупу. Независимо от выбранной технологии зерно проходит последовательные стадии очистки от примесей и сора. В дальнейшем, традиционно, очищенное и откалиброванное с помощью ряда сит зерно отправляется для обработки паром под давлением. В результате получается наиболее привычная нам крупа-ядрица, имеющая цвет от бежевого до коричневого.
На данный момент все большую популярность приобретает так называемая «зеленая гречка», появляясь на прилавках наших магазинов. По сути — это то же самое зерно, однако в процессе обработки его не подвергают термическим воздействиям. Считается, что зеленая гречка содержит больше витаминов и полезных веществ, именно потому, что не подвергается действию высоких температур в при очистке.
Вопрос, конечно спорный, поскольку употреблять гречневую крупу в сыром виде вряд ли кто-нибудь станет, а в процессе приготовления пищи ее все равно придется подвергать достаточно длительной термической обработке.

Покупая гречневую крупу в магазине и употребляя в пищу гречневую кашу, мы даже не задумываемся над вопросом, как растет это растение и какие этапы проходит гречневая крупа перед тем как попасть на полки магазинов. Рассмотрим детально, что такое гречиха, как ее выращивают и какое значение имеет каждый этап в возделывании гречихи.

Биологические особенности гречихи

Растение гречиха относится к роду Fagopyrum Mill. Род гречихи включает в себя более 15 видов, относящихся к семейству Гречишные. Один из видов имеет название гречиха посевная. Это травянистое растение является крупяной культурой. Родина гречихи – Северная Индия и Непал. Там ее называют черным рисом. Введена в культуру более 5 тыс. лет назад. По одной из версий, в Европу гречиха попала при татаро-монгольском нашествии. Среди славянских народов обрела название гречихи в результате поставок из Византии в VII веке.

Гречиха относится к однолетним растениям и имеет простое описание.

Корневая система состоит из стрежневого корня с длинными боковыми отростками. Она слабо развита по сравнению с другими полевыми растениями. Функция верхней части корней растения – усвоение питательных веществ из грунта, нижней – водообеспечение растения. Корневая система развивается на протяжении всего периода роста.

Ветвистый, полый, изогнутый в узлах, высотой 0,5-1 м, толщиной 2-8 мм, зеленого цвета с теневой стороны и красно-бурого – с солнечной стороны. Цветоносы нежные, тонкие, легко повреждаются заморозками и первыми страдают от засухи.

Цветы собраны в соцветия белого или бледно-розового цвета. Появляются в июле, имеют специфический запах и привлекают пчел.

Листья разные: семядольные, сидячие, черешковые. Плод в основном имеет трехгранную форму. В зависимости от характера ребер и граней плода выделяют крылатую, бескрылую и промежуточную формы. Окраска плода бывает черной, коричневой, серебристой. Величина плодов зависит от сорта гречихи и условий выращивания. Плод покрыт плотной оболочкой, которая легко отделяется.

Почва: обработка и удобрение

Продуктивность выращивания гречихи зависит от климата и грунта. Наиболее высокие урожаи наблюдаются в лесостепи и Полесье. Растение может расти на разных почвах, но для достижения эффективности нужно знать, что гречиха предпочитает грунты, которые быстро прогреваются и достаточно насыщены кислородом и питательными веществами со слабокислой или нейтральной реакцией (рН 5,5-7). На тяжелых забитых почвах, склонных к заплыванию, продуктивность выращивания будет минимальной.

Система обработки почвы под гречиху может быть разной. Глубина возделывания почвы и сроки ее обработки зависят от погодных условий и культуры предшественника. Так как гречиха относится к культуре позднего срока сева, то основной задачей во время обработки почвы является максимальное сохранение влаги, провоцирование семян сорняков к прорастанию в допосевной период, создание благоприятной структуры почвы и ее выравнивание.

Правильное внесение удобрения в грунт оказывается благоприятным для повышения продуктивности урожая гречихи. Для формирования 1 ц зерна растение потребляет из почвы 3-5 кг азота, 2-4 кг фосфора, 5-6 кг калия. Поэтому система удобрения растений должна основываться на сбалансированном методе на основе исследований грунта. При этом должна учитываться потребность питательных элементов для конкретного растения и потребление этих элементов будущим урожаем. Необходимо знать, что под крупяные культуры вносят фосфорные и калийные удобрения во время осенней вспашки или при севе семян, азотные – весной при культивации или как подкормка.

Наиболее благоприятным периодом для внесения азотных удобрений для гречихи является период бутонизации. Минеральный азот улучшает качественные показатели зерна: увеличивает его массу, улучшает химический состав и уменьшает пленчатость. Норма аммиачной селитры на одну подкормку составляет 60-80 кг/га. Следует заметить, что для черноземных и каштановых грунтов этот прием в возделывании гречихи практического применения в технологии выращивания не имеет. В северных районах все виды минеральных удобрений можно вносить во время весенней культивации, а комплексные гранулированные удобрения – во время сева.

Важно! Удобрения, содержащие хлор, при необходимости вносят осенью, поскольку гречиха отрицательно реагирует на них.

Не следует забывать и о значении органических удобрений и соломы, стеблей кукурузы и подсолнечника как фактора к воспроизводству органических веществ в почве. Также крупяные культуры нуждаются в микроэлементах: марганце, цинке, меди, боре. Наиболее эффективно обрабатывать ими семена для посева. На 1 т семян необходимо 50-100 г сернокислого марганца, 150 г борной кислоты, 50 г сернокислого цинка.

Хорошие и плохие предшественники гречихи

Для достижения высокой урожайности гречихи необходимо учитывать ее место в севообороте. Многолетний опыт и исследования ученых подтверждают, что наилучшими предшественниками гречихи являются озимые, бобовые и пропашные культуры. Не рекомендуется сажать ее после зернофуражных культур, поскольку наблюдается высокая загрязненность почвы сорняками, что отрицательно влияет на урожайность. После клевера урожайность гречихи возрастает на 41%, после гороха – на 29%, картофеля – на 25%, озимой ржи – на 15%.После ячменя урожайность уменьшится на 16%, овса – на 21%.

Хорошо сеять гречиху после пропашных: сахарной свеклы, кукурузы на силос, картофеля, овощных. После озимых гречиха тоже растет хорошо. Она использует органические и минеральные удобрения, внесенные под предшествующую культуру. Для повышения урожайности гречихи в качестве альтернативного удобрения используют измельчение соломы и заделывание ее в почву предшествующих зерновых колосовых культур. В качестве хороших предшественников для гречихи используют бобовые культуры поздних сортов: вика, пласт многолетних трав, соя.

Важно! Значительно снижается урожайность гречихи, посаженной после картофеля, пораженного нематодой, или овса.

Гречиха же является фитосанитарной культурой. Если после нее высеять зерновые колосовые, то поражение их корневыми гнилями снизится в 2-4 раза по сравнению с урожаем после зерновых предшественников. Благодаря строению своих корней гречиха снижает плотность почвы. Это положительно влияет на рост сельскохозяйственных культур, посеянных после нее.

Подготовка семян

Правильный выбор сорта растения и подготовка семян для посева значительно увеличивают урожайность культуры.

Обработка семян гречихи для посева обеспечивает обеззараживание их от болезней, повышает всхожесть и совершается за 1-2 недели до сева. Как пленкообразователь используют водные растворы клея. В них добавляют препараты «Фенорам», «Витатиурам», «Роксим», «Фундазол» согласно инструкции и протравливают семена методом увлажнения или водной суспензии. Вредителям и болезням гречихи, таким как серая гниль, ложномучнистая роса и др., обработка семян не оставляет никакого шанса. Это значительно влияет на рост урожайности.

Сроки посева

Сеять гречиху необходимо как только почва прогреется на глубину 10 см до 10-12 °C и пройдет угроза весенних заморозков. Ранние сроки посева способствуют дружной всхожести семян, использованию почвенных запасов влаги молодыми ростками и раннему созреванию урожая. Это, в свою очередь, улучшит условия его уборки. В среднем сеять крупяные культуры в степи необходимо во второй – третьей декаде апреля, в лесостепной зоне – в первой половине мая, на Полесье – во второй – третьей декаде мая.

Знаете ли вы? Многих интересует, есть ли различие в терминах гречка и гречиха, или эти слова являются синонимами. Первоначальным названием является гречиха. Этим словом обозначают само растение и семена, полученные из него. Гречка – это производный термин, возникший как укороченный вариант для простоты и удобства. Гречкой обычно называют крупу из гречихи.

Посев гречихи: схема, нормы высева и глубина заделки семян

Чем быстрее развиваются всходы, тем больше это способствует угнетению сорняков и значительно повышает урожайность. Подготовка почвы под посев гречихи состоит из основной и предпосевной обработки. Она проводится с учетом предшествующих культур, состава грунта, степени увлажнения почвы, засоренности почвы сорняками. Отличные результаты в развитии гречихи в начальный период роста показала перепашка почвы, а также культивация с прикатыванием гладким катком.

Перед тем как посеять гречиху, необходимо выбрать схему посева семян: рядовая, узкорядная и широкорядная. Широкорядный способ используют при посеве средне- и позднеспелых сортов на высокоплодородных удобренных почвах. В этом случае важную роль играет своевременный уход за растениями. Рядовой способ используют на почвах с невысоким плодородием, на легких и незасоленных почвах, при посеве ранних сортов. Поскольку растение приспособлено к ветвлению, то его необходимо сеять разреженно и равномерно.

Норма высева семян гречихи зависит от многих факторов: культуры земледелия в данном регионе, климатических особенностей. При широкорядном способе оптимальный расход семян гречихи 2-2,5 млн шт. / га, при рядовом – 3,5-4 млн шт. / га. При загущенных посевах растения вырастают тонкими, имеют низкий коэффициент озерненности, посевы склонны к полеганию. Изреженные посевы также отрицательно влияют на урожайность гречихи. Поэтому норму высева необходимо рассчитывать, исходя из факторов: схема посева, влажность почвы, тип почвы, характеристика семян.

При рядовом высеве норма должна быть на 30-50% выше, чем при широкорядном. В засушливый период норму необходимо уменьшить, а во влажный – увеличить. На плодородных почвах норму необходимо снизить, а на неплодородных – повысить. При посеве семян с пониженной всхожестью норму увеличивают на 25-30%.

Глубина заделки семян имеет важное значение. Проростки растения имеют слабые корешки, поэтому им трудно пробиться сквозь почву и вынести семядоли с плодовыми оболочками. Поэтому, чтобы всходы гречихи были дружными и равномерно созревали, необходимо семена сеять во влажный грунт на одинаковую глубину. В тяжелых грунтах на глубину 4-5 см, в окультуренных почвах – 5-6 см, при сухом верхнем слое – 8-10 см. По мнению ученых, глубокая заделка семян гречихи улучшает развитие растения и положительно влияет на число соцветий и зерен.

Знаете ли вы? Ни один продукт питания не может сравниться с гречихой в количестве содержащегося биофлавоноида кверцетина (8%). Он останавливает размножение раковых клеток и приводит к их гибели.

Уход за посевами гречихи

Для развития хороших всходов важное значение имеет сохранение влаги в грунте. Особенно большой эффект в этом оказывает прикатывание посевов. Борьбу с сорняками лучше проводить механическим способом. До появления всходов необходимо проводить боронование посевов. Для улучшения роста и развития растений необходимо обеспечить своевременное рыхление междурядий. Улучшая водный и воздушный режим почвы, проводят вторую обработку междурядий в фазу бутонизации. Ее совмещают с подкормкой растений.

Уход за посевами включает борьбу с сорняками и болезнями гречихи. К биологическим методам борьбы относят разведение насекомых, грибов, бактерий, способных не влиять на всходы и поражать препятствующие факторы. Также необходимо повышать конкурентоспособность гречихи за счет создания благоприятных условий для ее роста. Химические методы борьбы необходимо использовать только тогда, когда другими способами урожай спасти не удается. В качестве химических веществ используют гербициды. Следует понимать, что существует экономический порог вредности. Уровень сорняков должен быть таким, чтобы применение гербицидов было бы экономически выгодным.

Важное значение в системе ухода за посевами гречихи имеет доставление пчелосемей к полю, когда цветет гречиха. Медоносная гречиха на 80-95% опыляется пчелами, поэтому необходимо за день-два до цветения вблизи полей разместить ульи из расчета 2-3 пчелосемьи на 1 га.

Уборка урожая

При побурении растений на 75-80% начинают уборку гречихи. Ее осуществляют на протяжении 4-5 дней. Высота среза растений должна составлять 15-20 см. Основным способом уборки гречихи является раздельный. При этом скошенная масса за 3-5 дней просыхает, легко обмолачивается. Преимущества этого метода в значительном снижении потерь урожая, дозревании зеленых плодов, повышении качества зерна, отсутствии дополнительной просушки зерна и соломы. Этот способ повышает технологические и посевные качества зерна и улучшает его сохранность.

Если урожай является изреженным, низкостеблевым, осыпающимся, эффективным методом уборки является прямое комбайнирование. В этом случае зерно имеет повышенную влажность, плохо отделяется от сорняков.

Знаете ли вы? Гречиха оказывает оздоравливающее действие на организм человека: повышает гемоглобин, укрепляет стенки кровеносных сосудов, таким образом препятствуя кровоизлиянию. С лечебной целью рекомендуется употреблять в пищу пророщенные зерна. Их воздействие на организм проявляется в результате длительного и систематического употребления. Прозеры гречихи в объеме 1 чайной ложки необходимо пережевывать на протяжении 1 минуты, сделав 50-60 жевательных движений.

Переработка и хранение гречихи

При комбайнированной уборке собранный урожай очищают с помощью зерноочистительных машин и подсушивают сразу после сбора. Промедление с очисткой вызовет самосогревание зерна. Очистка зерна проводится в три этапа: предварительная, первичная, вторичная. Ее осуществляют на машинах различного типа.

Высокая сохраняемость зерна обеспечивается сушкой до влажности 15%. Зерно для посевов хранят в сухом помещении в тканевых мешках. Каждую партию складывают отдельно на деревянный поддон. Высота штабеля не должна превышать 8 мешков в высоту и 2,5 м в ширину. При хранении насыпью ее высота должна быть до 2,5 м.

Семена гречихи, предназначенные для употребления в пищу, отвозят для переработки на специальные крупозаводы. Там проводят очистку зерна, его гидротермическую обработку, разделение на фракции, шелушение, разделение конечных продуктов. Без использования гидротермической обработки зерна получают белую крупу.

181 раз уже
помогла

Это неудивительно, ведь «царица круп» может быть лекарством для больного, экспресс-блюдом для спешащего, наслаждением для гурмана. Однако наше питание во многом зависит от того, каким было сырье для него. Чтобы понимать, из чего складывается качество гречневой крупы, важно знать, как получают гречку, какой путь проходит она от поля до полок магазинов.

Наш сайт уже рассказывал о том, . Выращивание гречихи – сложный сельскохозяйственный процесс. Тем не менее, эта нежная культура пользуется популярностью у аграриев. Прежде всего потому, что в странах, где едят гречку, спрос на нее всегда стабилен. В соответствии с этим, и производство гречки развивается, совершенствуется, чтобы обеспечить потребителя качественным продуктом в достаточном количестве.

Как получают гречку? От производителя до потребителя крупа проходит долгий путь.

Как получают гречку на традиционном производстве

На начальном этапе пришедшее с полей зерно пропускают через камнеудалительную машину. Удаляются не только мелкие камни, но и другой сор. Здесь же проводится предварительная сортировка урожая гречихи.

Уборка урожая гречихи в Алтайском крае.

Очищенное от сорных примесей зерно на 1 час отправляется на отпаривание. В специальный резервуар, где находится гречка, подается пар под давлением 3 атмосферы и с температурой +130 о С. Благодаря отпариванию ядра гречихи легко отшелушиваются от лузги, что и нужно производителю.

После отпаривания ядра гречки проходят процедуры шелушения и сепарации. На этом этапе обработки зерна очищаются от лузги, которую удаляют выдуванием.

Затем уже отшелушенное зерно пропускается последовательно через 4 вибрационных сита с различным диаметром ячеек. На этом этапе производится калибровка гречишных ядер на 8 фракций. В зависимости от размера и целостности ядер определяются итоговые , которые предлагаются покупателям.

На следующем этапе гречка проходит обжарку: с помощью мощного вентилятора горячий воздух высушивает пропаренное зерно. Вот и секрет, как получается гречка привычного нам коричневого цвета. Естественно, далеко не все ценные питательные вещества сохраняются в термически обработанной крупе.

Последний этап традиционного производства гречневой крупы – очищение от «черных», плохо отшелушенных или некачественных ядер. Оптический датчик «вылавливает» их и выдувает струей воздуха. Таким образом, на выходе получается очищенная от лузги и сора, откалиброванная крупа, которая упаковывается и отправляется в торговую сеть.

Традиционно производство гречки предусматривает пропаривание и обжарку зерна.

Как получают гречку без термической обработки

Отпаривание и обжарка – не единственный метод, как получить гречку, готовую к продаже. Уже в 1970-х годах в России было апробировано оборудование, позволяющее очистить гречневые зерна от лузги без использования пара. Кроме того, этот способ позволяет обработать крупу бережнее, максимально сохраняя целостность крупинок. Благодаря этому на выходе получается больше ядрицы, чем при обработке традиционной технологией.

При использовании этого метода несортированное, но очищенное от камней и сора зерно четырежды поэтапно проходит через обрезиненные шелушильные валики. Между валиками установлены вибрационные сита с ячейками разного размера для сортировки зерен. Но прежде, чем гречишные зерна попадут на калибровочный стол, они проходят крупоотделительные аспираторы, где обдуванием ядра отделяются от лузги, сора и мучки.

Альтернативные технологии позволяют обойтись без термической обработки.

На каждом этапе отсортированный продукт направляется на контроль. На финальном этапе гречка может направляться в бак для отпаривания. Здесь она может находиться 1-6 минут, в зависимости от того, каким должен быть конечный продукт. Если же производится , отпаривание, как и любая другая термическая ее обработка, исключается.

Вот как получают гречку, которую мы с вами так любим и ценим. В зависимости от того, каким способом обработки пользуются производители, в крупе сохраняется больше или меньше полезных свойств. Конечно, предпочтительнее крупа, прошедшая минимальную термическую обработку. Но о том, как выбрать гречку, мы с вами поговорим отдельно.