Кафедра виноградарства та плодоовочівництва

Миколаїв 2014

1• Зерно – основа життя і цивілізації

людей

2• Фізіологічні проблеми харчування

людей зерновими продуктами

3• Історія розвитку борошномельного

виробництва

4• Розвиток науки про зерно і

зернопереробної промисловості

Розглянемо низку проблем, пов'язаних з переробкою та

використанням зерна. Таких проблем в основному дві: необхідно

забезпечити постійно зростаючу кількість харчових продуктів

широкого асортименту і забезпечити високу їх якість при високому

рівні використання природних ресурсів зерна. Кількість харчових і

кормових продуктів залежить від кількості зерна, що вирощується.

Біля чверті населення нашої планети зайняті виробництвом зерна.

Вони вирощують щорічно близько 1,3...1,4 млрд. тонн різного

зерна (пшениці, рису, кукурудзи, жита, круп'яних культур і ін.), що

при населенні нашої планети в 6 млрд. людей складає в

середньому 220 кг зерна на одну людину на рік

У 1992 році збір зернових в Україні досягав 53 млн. тонн при

населенні 53 млн. людей. На жаль, за останні роки збір зернових в

Україні зменшився до 22...24 млн. тонн на рік і тепер на кожного

жителя України припадає тільки 450...500 кг зерна на рік, що все-таки

вище середньосвітового рівня (220 кг).

Збільшення виробництва зерна можна досягти або залученням до

вирощування нових земель, або підвищенням врожайності земель, що

використовуються. Вільних і придатних для землеробства ланів на

Землі майже не залишилось, а врожайність усіх ланів Землі за останні

100 років збільшилась менше, ніж на 1 ц з гектара.

При вирішенні цієї проблеми важливо мати нові

високоврожайні зернові та бобові культури, здатні значно

підвищувати врожайність ланів Землі. Над цим працюють

селекціонери усього світу, які уже вивели мексиканські карликові

пшениці, тритикале, ріпак і інші культури. Значною є проблема

зниження втрат зерна при його висіванні, збиранні та зберіганні,

які оцінюються спеціалістами у 10...15 млн. тонн щорічно.

Статистичні дані про споживання зернових продуктів у різних

регіонах Землі показують на значні коливання, які складають від

18 до 80 % від загального раціону харчування.

У більшості Європейських країн споживання

хлібопродуктів складає 40...60 % загального раціону.

В Україні споживання хлібопродуктів складає

120...130 кг на рік на одну людину, що становить

40...45 % від загального раціону харчування.

Люди одержують із хліба половину усіх

необхідних вуглеводів, третину білків, 50...60 %

вітамінів групи В і біля 80 % важливого вітаміну Е.

Пройшов ще довгий час, поки люди навчилися

подрібнювати зерно, розтираючи його поміж двох

камінців. Цією роботою займались в основному

жінки, про що свідчать наскальні малюнки за 40...50

тис. років до н. е. Жінки в ті далекі часи збирали

зерно, здрібнювали його і готували їжу. Тому

першими борошномелами на Землі слід вважати саме

жінок.

Білий хліб з'явився відносно недавно, всього 300...400

років тому. Біле борошно і хліб з нього стали поступово

витісняти темне борошно і хліб з нього. Зараз темний хліб

займає десь біля 30 % від загального виробництва хліба.

В багатьох країнах світу проведені численні наукові

дослідження з метою з'ясування корисності білого і темного

хліба. Про корисність білого хліба свідчать дані, що в

темному хлібі знижується засвоєння основного компонента

їжі – білків із-за споживання значної кількості речовин, що

містяться в периферичних частинах зерна (пентозани,

клітковина і інші високомолекулярні полісахариди) і не

засвоюються організмом людини.

Наступним доказом на користь білого хліба було твердження

про відносне зростання фітину в темному хлібі. Фітин - це кальцій

магнієва сіль інозитфосфорної кислоти, яка входить до складу

мінеральних речовин зерна. Ця речовина знижує накопичення

кальцію в кістках людини, що призводить до зниження їх

міцності. Але це можливо тільки при накопиченні значних доз

фітину.

На користь темного хліба із оббивного борошна свідчать

дослідження вітамінного та мінерального складу оббивного і

сортового борошна.

Вітаміни і мінеральні речовини

Борошно оббивнеБорошно сортове 75%

виходу

Тіамін (В1) 0,33...0,66 0,05...0,09

Рибофлавін (В2) 0,13...0,16 0,02...0,04

Піридоксин (В6) 0,35...0,44 0,15...0,22

Нікотинамід (РР) 5,0...7,0 0,80...2,0

Пантотенова кислота 5,0...8,0 2,0...2,5

Каротин (провітамін А) 0,2...0,4 0...0,02

Токоферол (Е) 0,2...0,3 0...0,02

Калій 420...440 90...120

Кальцій 45...55 16...20

Залізо 4,4...7,2 0,7...2,5

Мідь 0,6...0,8 0,1...0,3

Марганець 6,0...9,0 1,5...2,5

Вміст деяких вітамінів та мінеральних речовин в оббивному і

сортовому борошні із пшениці, мг % (опосереднені дані різних авторів)

Найбільш повний аналіз історичного розвитку борошномельного

виробництва зробив професор Я.М. Купріц (1951).

В той далекий період люди навчились подрібнювати зерна

примітивним знаряддям виробництва, яке пізніше назвали

«зернотерками». Зернотерки складались із двох камінців з плоскими

поверхнями, поміж яких і розтирали зерно. Такі зернотерки, а також

ступки, були знайдені при розкопках на території Київської області і

відносяться до III тисячоліття до н. е. (період Трипільської культури).

Широке розповсюдження вітряних млинів почалосявідносно недавно (ІХ…Х століття н. е.), але вони були відомідавно, ще в древньому Єгипті та в інших країнах Сходу.

Вітряні млини мали

складнішу конструкцію у

порівнянні з водяними: в них

була передача з горизонтального

вала вітряка на вертикальний,

що обертає жорновий посад з

передачею сили на товкачі ступ.

Наявність жорнових посадів і

ступ у вітряних млинах дала

можливість удосконалити

технологію помелу зерна.

Спочатку зерно обробляли у

ступах для очистки його

поверхні, а потім після

провіювання вітром

подрібнювали на жорновому

посаді. Такий багатоетапний

помел зерна можна вважати

прототипом сучасного

повторювального помелу,

розповсюдженого у всьому світі.

Для виробництва борошна високої якості необхідно булопідібрати і відповідне зерно. В зв'язку з цим почали вивчати якістьзерна і борошна.

Академік Російської академії наук Модель опублікував науковупрацю про клейковину зерна.

Мета перших наукових праць тих часів (XVII…XIX ст.) –обґрунтувати нові технологічні способи переробки зерна длявиробництва борошна високої якості

Розвиток наукових

досліджень дав можливість

удосконалити існуючі і

розробити нові помели пшениці і

жита. Вперше була

запропонована класифікація

існуючих помелів.

Серед багатьох пропозицій

найбільш раціональною була

класифікація, що підрозділяла усі

помели на три групи: разовий,

повторювальний, крупчастий

(питльований). Для кожного із

цих помелів використовувались

різні структури технологічних

процесів, різне за якістю зерно і

режими його здрібнювання.

Значним досягненням в той період була поява бурата, а потім

бурата з вентилятором для виділення легких пиловидних домішок,

що знаходились на поверхні та в боріздці зерна. Поява комплексу

машин для очищення зерна від домішок та його поверхні виявила

необхідність обладнання зерноочисного відділення в окремому

приміщенні.

Розміщення великої кількості машин в зерноочисному та

розмельному відділеннях, які необхідно було зв'язати в єдиний

транспортний потік, спричинило появу транспортних механізмів для

вертикального переміщення зернових продуктів (норії) та

горизонтального переміщення (конвеєри).

Революційні зміни в борошномельному виробництві сталися в зв'язку з появою нової машини для здрібнювання зерна – вальцьового верстата. Винахідник вальцьового верстата інженер із Варшави Марк Міллер у 1822 році запропонував, а в 1829 році отримав «привілегію» на нову машину.Перший млин, повністю обладнаний вальцьовими верстатами, був побудований в Казані у 1858 році.

Просівання борошна було почато ще в XVII столітті за допомогою «питлювальногорукава». При просіванні подрібненого зернового продукту через цей рукав одер-жували «підрукавне борошно».

На початку 80-х років XVIII століття досвідчений технолог-борошномел Олексій Графов розробив і встановив на деяких млинах нову просіваючу машину «універсальний плоский розсійник», що складався з п'яти плоских сит, розташованих одне над одним по вертикалі. Цю машину Графова вважають першою машиною для просівання зернових продуктів, прообразом теперішнього розсійника.

4. Розвиток науки про зерно і зернопереробної промисловості

В 1811 році в Росії була опублікована робота Василя

Левшина, в якій вперше вказувалось про доцільність

зволоження зерна перед помелом, розглянуто процес

змішування зерна різної якості і показано його вплив на

хлібопекарські властивості суміші.

В 1862 році відомий вчений Д.І. Менделєєв, видав книгу, в

якій описав технологію виробництва борошна, технологічні

властивості зерна, конструкцію існуючого в той час

технологічного обладнання, та перспективу його подальшого

удосконалення.

В 1876 році, а потім і в 1883 році, професор

Петербурзького технологічного інституту П.О. Афанасьєв

видав «Курс мукомельних млинів», в якому всебічно

розглянув процес здрібнення зерна спочатку на жорнових

посадах, а потім і на вальцьових верстатах.

В 1894 році професор Харківського технологічного

інституту К.О. Зворикін підготував і видав книгу з технології

борошномельного виробництва, в якій докладно розглянув

усі існуючі на той час помели пшениці і жита і дав їм

теоретичне обґрунтування.

Тільки з 1922 року почалась планомірна і широка

підготовка інженерів-технологів для борошномельної

промисловості у двох інститутах: Московському хіміко-

технологічному і Одеському інституті інженерів

борошномельної промисловості, який був спеціально

створений на базі існуючого політехнікуму. Першими

організаторами підготовки інженерів у цих вузах стали

професори: М.М. Покуто – у Москві та К.А. Богомаз – у Одесі.

Ними були вперше розроблені нові навчальні програми

підготовки інженерів-технологів, засновані на їх багатому

науковому і виробничому досвіді.

К.А. Богомаз багато років читав лекції з

борошномельного виробництва у Київському

політехнічному інституті, за його участю побудовано

значну кількість великих млинів в Україні. У 1926 році

він узагальнив досвід ведення різних помелів і розробив

їх класифікацію відповідно до переробки пшениці в

Україні.

Проблеми подальшого розвитку науки та промисловості

переробки зерна пов'язані як із зростанням населення, так і із

необхідністю більш ефективного і раціонального використання

зерна для забезпечення зростаючих потреб населення.

Для вирішення вказаних проблем необхідно досягати

високого рівня функціонування усіх ланок зернопереробного

комплексу, основні напрямки якого такі:

1. Забезпечити підвищення якості зерна, як основного

фактора, впливаючого на якість зернових продуктів.

2. Вирішити наукові і практичні питання щодо

формування помельних партій зерна для підвищення

стабільності та ефективності технологічних процесів його

переробки.

3. Постійно вивчати технологічні та біохімічні

властивості існуючих і нових сортів пшениці і жита і

розробляти ефективні методи їх переробки у різні харчові

продукти.

4. Суттєво розширити асортимент зернових продуктів з

максимальним використанням природного потенціалу зерна.

5. Підвищити ефективність воднотеплової обробки зерна,

як для направленої зміни його технологічних властивостей,

так і для одержання нових харчових продуктів із зерна.

6. Продовжити роботи з комплексної механізації і

автоматизації процесів переробки зерна в борошно і крупу і

особливо робіт з тяжкою фізичною працею людей.

7. Продовжити пошук нових технологічних процесів і

обладнання для переробки зерна в харчові продукти, які б

забезпечили суттєве зниження витрат енергії на їх

виробництво.