Одна з найважливіших задач технологічного процесу виробництва круп – це очистка зерна від домішок і видалення оболонок. Враховуючи, що зернівки різних круп’яних культур покриті квітковими, насіннєвими чи плодовими оболонками, їх називають плівчастими. Зерно, яке вивільнене від оболонок, називають ядром. Міцність зв’язку оболонок з ядром у різних культур неоднакова. Наприклад, міцне з’єднання у ячменю, а у гречки, рису, проса, вівса – слабке. Суттєва відмінність круп’яного виробництва від мукомельного – це прагнення зберегти цілим ядро в процесі переробки зерна. На вихід і якість крупи великий вплив має консистенція ядра. Склоподібне ядро має більшу міцність. При лущінні і шліфуванні воно менше дробиться, відповідно зменшується вихід битих зерен та мучки. Для технологічних цілей дуже важливо, щоб зернова маса складалася з однакових по склоподібності та борошнистості зерен, бо їх сумісна переробка призводить до втрат ядра.
При лущінні зерна велике значення має вологість ендосперму: чим вона більша (до певної межі), тим менше ендосперм руйнується. Технологічний процес круп’яного виробництва включає такі етапи: – підготовка зерна до переробки:
• очистка від домішок,
• видалення остюків (для вівса),
• ГТО,
• попереднє сортування;
– переробка зерна в крупу:
• лущіння,
• видалення борошнистих і дроблених часток зерна і оболонок із суміші,
• виділення ядра із суміші лущених і не лущених зерен,
• дроблення ядра,
• шліфування та полірування крупи,
• сортування і
• контроль круп та відходів.
Підготовка зерна до переробки Враховуючи різницю технологічних властивостей круп’яного зерна та вміст в зерновій масі домішок, кожну культуру готують по індивідуальній технологічній схемі.
1. Очистка зерна від домішок.
Зерно, яке призначене для переробки на крупу, повинно відповідати нормам якості. Для цього його попередньо очищають, просушують (якщо потрібно) і формують великі партії зерна. Основну очистку зерна проводять в повітряно-ситових сепараторах, для чого застосовують 2—3 послідовно розташованих системи. На першій системі відбирають крупні, мілкі та легкі домішки. В другій та третій системах проводять подальшу очистку зерна від мілких домішок та зерна. Для відбору мілкого, недорозвинутого і найбільш засміченого зерна, а також для сортування зерна на фракції можуть бути використані розсіви. В сепараторах розмір і форма отворів сит залежить від розмірів та форми зерна кожної культури. Сепаратори повинні забезпечити повне виділення крупних домішок, та 95 % мілких та легких. При підготовці зерна деяких культур застосовують триєри: кукулевідбірні – для очистки вівса, ячменю, пшениці і вівсюговідбірні — для гречки, пшениці. Кукулевідбірні машини повинні видалити не менш ніж 4 %коротких, а вівсюговідбірні – не менше 80 % довгих домішок. При переробці ячменю, пшениці застосовують поверхневу очистку зерна (попереднє лущіння) в оббійних машинах, або лушільно-шліфувальних типу ЗНШ. Відходи, які отримані в результаті інтенсивної очистки контролюють на предмет видалення повноцінного зерна.
2. Гідротермічна обробка зерна (ГТО).
ГТО застосовують при підготовці гречки, вівса, гороху, пшениці, кукурудзи. При цьому змінюються технологічні властивості:
• збільшується міцність ядра,
• знижується міцність оболонок,
• зменшується дроблення зерна при лущінні та шліфуванні, краще виділяються оболонки і зародок.
Біохімічні зміни в зерні підвищують поживні властивості крупи. Залежно від виду зерна та асортименту крупи застосовують різні методи ГТО. Для пшениці і кукурудзи — холодне кондиціонування, а для гречки, вівса, гороху – гаряче з застосуванням пари. При холодному кондиціонуванні зерно зволожують водою (40°С), а потім відволожують його протягом 0,5…3,0 год. Волога при цьому проникає в основному в периферійні шари ендосперму, що сприяє кращому виділенню оболонок. Щільність ядра при цьому не змінюється. При гарячому кондиціонуванні зерно пропарюють в горизонтальному шнековому шпарителі безперервної дії або в апаратах періодичної дії протягом 1,5-8,0 хвилин. При цьому зерно швидко зволожується та прогрівається і підвищується стійкість ядра до руйнування, ослаблюється зв’язок оболонок і ядра. Після пропарювання зерно сушать, внаслідок чого знижується міцність оболонок. Завершує процес ГТО охолодження зерна, яке сприяє подальшому висушуванню оболонок і покращенню їх виділення. Для цього застосовують аспіраційні колонки різних конструкцій.