Технология производства булгура

[Translate to Russisch:] Image alttext

Установка производства булгура в объединенных арабских эмиратах

Булгур – самый любимый и один из самых древних производимых из пшеницы продуктов питания, который уже 4000 лет назад готовился вавилонянами, хеттами и евреями до того, как человек начал выпекать хлеб. Оттуда и различные способы написания, как например, Bulgur (немецкий/европейская часть), Bulgar/Burgal/Burghoul (турецкий), Burhol/Borgol (арабский), Pourgouri (греческий). В Библии булгур упомянут под названием Арисах.

Булгур очень широко распространенв особенности на Ближнем и Среднем Востоке, на Балканах и в азиатском регионе. Вследствие сохраняемости, хорошей сыпучести, питательной ценности и легкости приготовления булгур нашел особый интерес во многих частях Земли. В сравнении с другими продуктами из пшеницы булгур относится к продуктам, полностью соответствующим физиологическим нормам питания. В зависимости от способа приготовления или цели применения используются различные сорта булгура или различные размеры фракции.

Насмонтированныхустановках «АмандусКаль»/«Шуле» достигаетсявремяваркиот 3 до 7 минут в зависимости от размера продукта.

Технологияпроизводствабулгура

Важными при производстве булгура, кроме всех прочих, являются сорта пшеницы, которые применяются для переработки. Для назначения соответствующей технологии необходимо, прежде всего, определить содержание протеина, различных витаминов и минералов. Потеря питательных веществ должна быть сведена к минимуму. Технологию производства булгура можно разделить на следующие группы: очистка, замачивание, варка, сушка, охлаждение, темперирование, шлифовка, прозводство крупы, сортировка, упаковка в мешки (Рис.: 1).

Рис. 1: Распределениегруппыустановок

Для определения времени, температуры замачивания, степени декстринизации крахмала, потери тиамина, фактора набухания, поглощения воды, времени, температуры варки, параметров сушки для соответствующих сортов пшеницы, а также для дальнейшего подбора машин в техникуме в Райнбеке на опытной установке (Рис.: 2) проводились соответствующие испытания.

Рис. 2: Опытная установка в техникуме

На пилотной установке «АмандусКаль»/«Шуле»был переработан канадский дурум и твердая пшеница (тип CWRS) с насыпной плотностью 0,82 кг/л. Время замачивания составляло ок. 40-60 мин. при температуре замачивания ниже температуры желатинизации пшеничного крахмала. Время варки в зависимости от продукта составляло от 15 до 20 мин. Температура варки могла регулироваться от110 до130°C. Влажность после замачивания в зависимости от продукта составляла 38-45%. Степень декстринизации крахмала в зависимости от сорта продукта была между 40-50%, измерения производились по методу AMG. Важно, чтобы при замачивании добавлялось такое количество воды, чтобы кариопсис не сильно набухал, а зерно не портилось. В противном случае содержащиеся в зерне вещества не сохраняются (потеря витаминов).

Поскольку вода для замачивания на промышленной установке используется повторно, при проведении испытаний на опытной установке уже были исследованы следующие показатели воды для замачивания: взвешенные вещества, запах, значение CSB, значение BSB-5, проводимость, уровень pH, азот, аммоний, нитрит, нитрат, а затем была спроектирована соответствующая водоочистительная установка.

Применение результатов испытаний

После оценки всех параметров, установленных при испытаниях на опытной установке, было начато проектирование промышленной установки, которую необходимо было разместить в существующем 8-ми этажном здании (рис.3).

Рис. 3: Здание завода по производству булгура

Исходя из предпосылки, что в распоряжении имеется очищенный товар без чахлого и инородного зерна и прочих загрязнений, т.е. гомогенный продукт, была спроектирована установка производительностью 2,5 т/ч на входе. При проектировании и разработке установки необходимо было учитывать возможность дальнейшей работы во время монтажа линии производства булгура уже существующей кукурузной мельницы. Это было вызовом для местного персонала, поскольку кукурузная мельница находится в том же здании.

Линияработаетавтоматически и контролируется и управляется персоналом с пульта управления (фрагмент смотри рис. 4).

Рис. 4: Фрагмент пульта управления

Были встроены соответствующие устройства для контроля за установкой. Варочный аппарат диаметром 2.5 м и длиной 10 м необходимо было приподнять на 30 м и занести в здание. Соприкасающиеся с продуктом части как во влажной, так и в сухой зоне выполнены из высококачественной стали. Отработанный воздух отводится через фильтровальную систему. Чтобы не допускать температуры ниже точки росы в сушильной установке, отработанный воздух от сушилки в псевдоожиженном слое смешивался с воздухом ленточной сушилки.

Секция замачивания

Количество танков для замачивания определяется производительностью замачиваемого продукта на входе и временем его общего цикла. Цикл складывается из загрузки танка, заполнения танка водой, замачивания, выгрузки воды, выгрузки продукта, а также ополаскивания танка (Рис.5, примерная схема)

Рис. 5: Пример технологической схемы секции замачивания

Важным при расчете танков для получениягомогенного замоченного продукта является равномерное распределение воды для замачивания в танке. Вода во время процесса замачивания циркулирует, температура контролируется и поддерживается постоянной (рис.6). Чтобы использовать как можно меньше воды для замачивания, необходимо учитывать фактор набухания при расчете танков. Вода для замачивания очищается в установке водоподготовки и вновь используется. К воде для замачивания добавляется ровно столько свежей воды, сколько может принять продукт.

Рис. 6: Секция замачивания

Чтобы всегда иметь одинаковое количество продукта в танке, соответствующее количество продукта пневматически подводится через систему взвешивания.

Пневматика рассчитана таким образом, что обеспечивает бережное обращение с продуктом – не возникает излома или большого истирания, которое могло бы блокировать сита в танке для замачивания.

Секция варки

Одной из самыхважных частей линии производства булгура является варочное устройство. Варочный аппарат непрерывного действия, называемый также автоклав, диаметром 2.5 м и длиной 10 м, имеет несколько ленточных секций (рис.7+8) За счет этого продукт несколько раз переворачивается, подвергаясь равномерной варке. Образования комков, как это бывает при порционных системах, в смесителе непрерывного действия не происходит. Варочный аппарат снабжен соответствующими контрольными устройствами, с помощью которых можно вести наблюдение за продуктом внутри варочного аппарата. Благодаря этому можно быстро во время процесса варки менять время и температуру.

Рис. 7: Варочный аппарат во время монтажа

Рис. 8: Варочный аппарат незадолго до ввода в эксплуатацию

Толщину слоя в варочном аппарате каждый раз можно регулировать благодаря затвору. Варочный аппарат внутри оснащен автоматической системой промывки, поэтому при остановке машины не образуются плесневые образования и отложения. Пар равномерно распределяется по всей внутренней рабочей камере через соответствующие встроенные в автоклаве форсунки. Благодаря специальному исполнению ленты пар может также равномерно поступать к продукту со всех сторон. Продукт загружается и выгружается через специальные затворы.

Секция сушки и охлаждения

После варочного аппарата продукт по пароотводящей ленте подается в сушилку в псевдоожиженном слое, где происходит предварительная сушка до влажности прибл. 30%. Сушилка в псевдоожиженном слое (рис.9) разделена на несколько сушильных зон и может оперировать различными температурами сушки в каждой зоне. Температуры не должны быть слишком высокими во избежание ороговения/образования корки на верхней поверхности продукта.

Рис. 9: Сушилка в псевдоожиженном слое

Затем продукт досушивается до влажности 13% на ленточной сушилке (рис.10). До того как продукт попадает в бак темперирования, он охлаждается при помощи ленточного охладителя прибл. до 5 градусов выше температуры окружающей среды.

Рис. 10: Ленточная сушилка

Темперирование

Темперирование понимается как сбалансирование давления, влажности и температуры в материале без внешнего воздействия, за исключением временного фактора.

Чем дольше выдерживается продукт, тем более твердым и стекловиднымон становится, и тем самым более подходящим к последующей обработке на шелушильной/шлифовальной машине и на крупорезке. Выдерживание в баке темперирования должно составлять минимум 1-2 дня.

Шелушение / шлифование

Шелушение/шлифование булгура необходимо для удаления грубоволокнистой внешней оболочки зерен и для получения более светлого цвета. За счет этого увеличивается содержание энергии. Но «глубина» шелушения не должна заходить слишком далеко, т.к. необходимо сохранить ценные минеральные вещества и витамины, которые находятся в наружной зоне мучнистой сердцевины зерна.

После выдерживания определенного времени темперирования продукт поступает на машину для шлифования VPC (Рис.11).

Рис. 11: Шлифовальная машина VPC

Вертикальная машина для шелушения/шлифования работает с коническими шлифовальными дисками и расположенными между ними, интегрированными отверстиями для воздуха. Меньший диаметр находится на верхней стороне, больший диаметр находится на нижней стороне. Продукт вертикально сверху с помощью интегрированного шнека с втягивающей резьбой равномерно распределяется по окружности изапитывается в шелушильную камеру. Выпуск регулируется приводимой в действие от двигателяпротивоупорной шайбой, которая также определяет степень наполнения машины. Это гарантирует унифицированную очистку. Продукт во время процесса шелушения/шлифования охлаждается воздухом. Отвод отрубей после шелушения осуществляется через систему аспирации.

Степень шелушения/шлифования в зависимости от требований заказчика составляет от 10 до 20 %. В получении оптимального эффекта шлифования большую роль играет также влажность и твердость продукта, а также скорость по окружности.

Производство крупы

Потребителю не нужны целые зерна, которые необходимо еще измельчать в домашнем хозяйстве, ему нужен продукт в виде крупы, свободный от мучки, который сразу может использоваться в приготовлении пищи. В связи с наличием множества блюд, требуются продукты с разным диапазоном крупки. В противоположность измельчению на рифленых вальцах, крупорезка обеспечивает получение унифицированных продуктов с одинаковым размером зерен и с минимальным содержанием мучки.

После шелушения/шлифования продукт режется на нескольких крупорезках. Машины снабжены перфорированными барабанами и игольчатыми вальцами. Нижняя половина вращающихся барабанов окружена ножевой корзиной. Зерна, падающие своей продольной осью через отверстия барабана, обрезаются ножами в поперечном направлении. За счет игольчатых вальцов отверстия остаются свободными. Расстояние между ножами и угол резки могут регулироваться. Эти параметры определяют размер частиц готового продукта. Определяющими для эффекта резки являются также содержание влаги и твердость зерен, а также производительность.

Сортировка

С помощью присоединяемой после крупорезок плоскорешетной сортировочной машины измельченный материал делится на 3 фракции. В зависимости от способа приготовления блюда различают тонкую, грубую и среднюю фракцию. Незначительное количество возникающей при резке муки предварительно отдельно отводится.

Упаковка в мешки

Булгур после сортировки готов к хранению, и по желанию Заказчика может расфасовываться в мешки или идти на упаковку.

Конечный продукт

Булгур при конечной влажности ‹ 10 % обладает прекрасными свойствами хранения, и остается годным к употреблению длительное время. Высокая способность к хранению является преимущественно результатом в значительной мере инактивации микрофлоры зерна в варочном аппарате. Эта способность усиливается низким содержанием влаги в конечном продукте. Срок хранения при температуре 20оС составляет ок. 9 месяцев, и при 30оС прибл. четыре месяца.

Следствием обработки пшеницы является декстринизация крахмала в готовом продукте до 50-52%, измеренная по ферментативному AMG-методу.

За счет гидротермической обработки пшеницы время варки готовых изделий (тонкая, грубая и средняя крупа) сокращается до 3-х, 7-ми минут.

Потери сырого протеина по сравнению с темперированным продуктом составляют от 3 до 5 %.

Как при любом процессе варки, за счет воздействия тепла и дополнительной обработки содержание витаминов сокращается.

Содержание витамина B1/ B2 в зависимости от времени варки и степени шелушения составляет40-50% или 40-45%.

Резюме

Установленная фирмой «Амандус Каль»/ фирмой «Шуле» линия может за счет непрерывного технологического процесса в течение 24 часов в сутки эксплуатироваться для получениястандартного булгура.

Данная линия может также использоватьсядля снижения антипитательных веществ в масличныхсеменах и бобовых, для декстринизации крахмала, повышения байпасного протеина (повышение UDP), уменьшения бактерий в пряностях и зерне и для получения более бережного для желудка кофе (с пониженным содержанием кислоты).

За счет небольшого расширения линия может использоваться для производства риса быстрого приготовления и пропаренного риса.

Для проведения испытаний с различными продуктамина заводе-изготовителе в распоряжении имеется опытная установка