TEHNOLOGIJA PRERADE SIROVINA BILJNOG PORIJEKLA I
Tehnološki postupak postupak prerade kukuruza kukuruza
Profesor: Doc.dr.:Suzana Jahić
Studenti: Sabrina Duraković i Dženana Ramić
1.Uvod
Kukuruz,botanički poznat kao Zea mays je zelena biljka koja koristi sunčevu energiju,CO2 i vodu sa mineralnim materijama i daje jedan od najkomplementnijih zrnasti plodova. Arheološka otkrića o najranijoj pojavi kukuruza u zapadnoj hemisferi bila su identifikovanje kukuruznog polenovog praha za koji se pretpostavlja da je star 8000 godina,a otkriven je u bušotinama ispod grada Mexik na dubini od 60 metara. Drug Druga a arhe arheol ološ oška ka stud studij ija a potv potvrd rdila ila je isko iskopi pina nama ma u peći pećini ni u No Novo vom m Mexi Mexiku ku kuku kukuru ruzz na nađe nađeni nim m klip klipov ovim ima a star starim im 5600 5600 godi godina na pomo pomoću ću radioaktivnog ugljika. Kukuruz je postao glavni artikal u trgovinama hrane u najranijoj civilizaciji zapadne hemisfere. Plemena Asteka,Maja, i Inka su živjela u krugu kukuruznih polja. Indijanski kukuruz,potpuno zreo nađen je u grobnicama prije Inka starim oko 3000 godine prije nove ere. Prva pisana zabilješka u Evropi o kukuruzu potjece od Christofera Columbusa od 6.novembra 1492. godine.
Dvojica njegovih istraž istraživa ivača ča Rodrig Rodrigo o de Jerez Jerez i Luiz Luiz To Torr rres es izni iznije jeli li su da su kukuruz pronašli u unutrašnjosti Kube. Prvi evrop evropski ski doslej doslejeni enici ci nastav nastavili ili su sa širenjem kukuruza čija je proizvodnja bila već ustaljena. Kukuruz je postao njihova glavna hrana, a zatim se proširio i u druge dijelove svijet svijeta a zbog zbog veliči veličine ne njegov njegova a zrna zrna,d ,dob obro rog g prin prinos osa, a,la lako koće će kultivisanja,trgovinske kultivisanja,trgovinske prodaje i skladištnih karakteristika.
Sl.br.1. Kukuruz
Kukuruz kao poljuprivredna kultura dostigao je svoju najveću proizvodnju u SAD, Brazilu, Južno-afričkoj republici, Mexiku i Argentini,koja prelazi cifru od 200 miliona tona.
Prerada kukuruza se generalno dijeli u dva pravca: •
Suhi mlinarski
•
Mokri skrobarski postupak.
Sama podjela tehnoloških cjelina pojedinih pravaca mogla bi se izvršiti na slijedeći način: 1. Suha prerada 2. Polusuha (kondicionirana vodom-parom) 3. Vlažna-skrobarska (kukuruzni sirup,kukuruzni šećer,dekstroza) 4. Kombinirana (ide direktno na hidrolizate Kroyera)izostavljajuci skrobarski postupak 5. Industrija vrenja (alkohol,wisky)
po
sistemu
Sl.br.2. Zrno i klipovi kukuruza sa komušinom
2. OBLIK I ANATOMSKA GRAĐA ZRNA
Oblik i veličina zrna različitih tipova kukuruza se u mnogome razlikuje. Oblik se kreće od zaobljenog do izrazito izduženog i pljosnatog,a što utječe i na ostale osobine zrna; u prvom redu naspinu masu,termodufuzione i aero-dinamične osobine. Različit opseg dimenzija zrna uvjetovao je i različitu masu 1000 zrna koja se kreće između 250 i 463 g. Udio i osobine pojedinih dijelova zrna su od presudnog zanačaja za iskorišćenje i kvalitetu proizvoda prerade. Zrno kukuruza, kao i zrno drugih žita,sastoji se od 3 osnovna anatomska dijela: •
Endosperma
•
Klice i
•
Omotača sa vršnom kapicom.
Sa stanovišta prerade endosperm zrna je najvažniji anatomski dio,jer se od njega dobijaju osnovni proizvodi prerade kukuruza-griz,krupica,brašno. Zbog toga je neophodno poznavanje udjela fizičkih osobina i njegovog hemijskog sastava.
Anatomski dio Klica Brašnati endosperm Rožnati endosperm Omotač Cijelo zrno
Udio mase % 9,8-16,4 15,435,1 46,865,4 5,8-8,0 100
Sadržaj % Proteini ulje škrob šećer 9,0-29,0 16,8-20, 2 30,8-40,7 7,1-14,0 5,4-9,0 0,1-1,3 74,8-90,3 0,4-1,5 9,0-13,7
0,3-0,9 78,-88,2
3,9-7,3 8,8-12,0
0,8-6, 4,2-78
0,8-2,3
61,6-74,8 2,2 -4,9 Tabela 1. Udio i hemijski sasatav pojedinih dijelova zrna kukuruza
Anatomski dio Klica Brašnati endosperm Rožnati endosperm Omotač Cijelo zrno
Udio pepela 7,5-20,3 0,18-0,43 0,11-0,82 0,55-1,46 1,10-1,65 Tabela 2. Udio pepela
3. ENDOSPERM Endosperm zrna se sastoji iz rožnatog i brašnatog dijela. Rožnati dio endosperma kod većine hibrida zubana koncentrisan je u bočnim stranama zna između klice i omotača. Udio rožnatog endosperma je veoma značajan pokazatelj kvaliteta,jer od njega u najvećoj mjeri zavisi količina griza i krupice. Količinski odnos rožnatog i brašnatog endosperma je različit. U prosjeku je kod zubana 2:1 u korist rožnatog endosperma,dok kod drugih tipova kukuruza taj odnos moze biti sasvim drugačiji. Kod tvrdunca cjelokupan endosperm je rožnat,dok je npr. kod sorte opaque- u potpunosti brašnate strukture. ₐ
Osobine rožnatog dijela endosperma su: veći sadržaj proteina i mehanička otpornost prema usitnjavanju. Brašnati endosperm ispunjava prostor između klice i rožnatog dijela endosperma. On je rastresite teksture i mehanički je daleko neotporniji od rožnatog dijela,tako da se u postpku mljevenja prvi usitnjava u sitne čestice brašna,a djelimično i u čestice krupice. Periferni dio endospermazavršava se aleuronskim slojem koji se sastoji od krupnih ćelija poredanih u jednom sloju. Aleuronski sloj čini 3%
od cijelog zrna. Iako morfološki aleurionski sloj pripada endospermu,u postupku izrade on se izdvaja zajadno sa omotačem zrna.
Pored razlike u strukturno-mehaničkim osobinama rožnati brašnati endosperm se razlikuju i po hemijskom sastavu.
Pokazatelj udjela proteina skroba masti celuloze pepela
Rožnati endosperm 9,0-13,7 78,2 – 88,2 0,3-0,9 0,06-1,20 0,11-0,32
Brašnati endosperm 5,4-9,0 74,8-90,3 0,1-0.3 0,1-0,9 0,18-0,43
Tabela 3. Hemijski sastav rožnatog i brašnatog endosperma
Sa prehrambenog stanovišta od posebnog značaja je udio lizina koji nedostaje u proteinima kukuruza.on se i u rožnatom i u brašnatom endospermu kreće u granicama između 0,13 i 0,30. Za preradu kukuruza je također od značaja odnos amiloze i amilopektina u škrobu.
Kod većine hibrida udio amiloze iznosi 27% a amilopektina 73%, dok se danas sve već komercionalno proizvedu hibridi sa 50-60% amiloze, a eksperimentalno je proizveden kukuruz i sa 87% amiloze. Isto tako proizvedene su selekcije sa vrlo visokim sadržajem amilopektina. Sve ovo ukazuje da savremena selekcija ide kod kukuruza prema namjeni a što u velikoj mjeri olakšava namjensku preradu kukuruza.
4. KLICA Udio klice u zrnu kukuruza iznosi 9,8-16,4%. Kukuruzna klica se odlikuje sadržajem masti,proteina,šecera i pepela. Pored toga i veliki udio vitamina i enzima koncentriran je u klici. U postupku suhe prerade ne izdvaja se potpuno čista klica već sam manje i li više prisutnim ostalim dijelovima,a što joj znatno umanjuje komercionalnu vrijednost.
6. OMOTAČ Omotač zrna sastoji se od jako zadebljalih ćelija epidermisai 7-9 redova uzdužnih ćelija nepravilnog oblika. U postupku suhe prerde omotač se zajedno sa aleuronskim slojem izdvaja u vidu mekinja.
7. FIZIČKE OSOBINE I KAVLITET ZRNA Od fizičkih osobina zrna najznačajnije su za postpak prerade: gustina,naspina masa,poroznost,aerodinamičke osobine i termodifuziona svojstva. GUSTINA ZRNA kukuruza iznosi u prosjeku 31190 kg/m3, a s tim što se gustina pojedinih anatomski dijelova razlikuje. Klica koja je sa visokim sadržajem ulja je male gustine,dok je endosperm,koji u najvećoj mjeri čini škrob i proteini, sa znatno većom gustinom. Pored toga po gustini se razlikuje i brašnati dio u odnosu na rožnati. NASIPNA MASA kukuruza po Glogovačnu varira u granicama od 714 do 882 kg/m3.
POROZNOST zrnene mase kukuruza je značajan pokazatelj,na osnovu kojeg se sagledavaju aerodinamička i termodifuziona svojstva. Poroznost zrnene mase iznosi 40%. AERODINAMIČKE OSOBINE zrna su značajan pokazatelj u postupku čišćenja. Aerodinamičke osobine se ocjenjuju preko brzine lebdenja koja za zrno kukuruza iznosi 10-17 m/s. TERMIČKA I DIFUZINA SVOJSTVA ZRNA su u izvanrednog značaja u postupku hidrotermičke pripreme za isklicavanja gdje je potrebno da voda određenom brzinom prodre u zrno i raspodjeli po cijeloj masi. KVALITET ZRNA kukuruza se cijeni i po njegovoj pogodnosti i prema nutritivnoj vrijednosti. Pokazatelj kvaliteta zrna su različiti za različite namjene. Ukoliko je zrno namjenjeno za mljevenje i proizvidnju krupice,od presudnog je značaja odnos brašnatog i rožnatog endosperma. Ukoliko je zrno namjenjeno za mokru preradu (skrobarsku),značajan je pokazatelj odnos skroba i proteina u zrnu,kao i odnos amiloze i amilopektina u skrobu. Za kukuruz namjenjen konzerviranju bitan je sadržaj šećera itd. Znači svaka namjena ima svoje zahtijeve u pogledu kvaliteta. Kao što je već rečeno najznačajniji pokazatelj kvalitet zrna je odnos rožnatog i brašnatog endosperma u zrnu. Ukoliko je zrno puno rožnatog endosperma,dobije se veća kočina krupice, a malo brašna i obrnuto. Prema Wichseru za proizvodnju kukuruzne krupice najbolji je kukuruz sa 70% rožnatog, a 30% brašnatog endosperma; dok za proizvodnju kukuruznog brašna taj odnos je 80 prema 20 u korist brašnatog endosperma. Drugi značajan pokazatelj je ISPUCALOST ZRNA I SADRŽAJ LOMA. Veliki udio loma stvara ozbiljne probleme u preradi;prije svega što se on mora izdvajati za vrijemepripreme, a što umanjuje iskorištenje, kao i kod lomljenog zrna postižu se slabijirezultati u iskorišćenju i mikrobiološka ispravnost dobijene krupice. Zrno koje se suši na višim temperaturama, gdje se postiže visok termodifuzni stepen u procesu sušenja, a naručito u fazi hlađenja,zrno trpi velika naprezanja pri čemu se u endospermu stvaraju mikro i makro kukotine. Pod utjecajem dodatnih vanjskih naprezanja, ove pukotine se pretvaraju u lom. Smanjenje prinosa griza kod vještački sušenog kukuruza iznosi i 50%, a sadržaj masti se povećava za 0,3%. Radi toga su se u preradi kukuruza mljevenjem insistira na prirpdno susšenom zrnu ili onom koje je osušeno pod vrlo blagim temperaturnim režimom.
Važan pokazatelj je i STAROST ZRNA. Wyss (1956.) iznosi podatke da je svjež kukuruz pogodniji za preradu od kukuruza koji je skladišten duže vrijeme, a naručito ukoliko je skadištenje obavljeno pod nepovodljim uslovima. Kvalitet dobijene krupice se cijene na osnovu sadržaja ulja. Sa stanovišta proizvodnje krupice od velike je važnosti što manji sadržaj ulja u endospermu. Pored ocjene o namjenskoj vrijednosti za zrno kukuruza je značajna i ocjena o prehrambenoj vrijednosti, a naručito aminokiselinski sastav proteina i sadržaj pojedinih vitamina. Od posebnog je značaja za preradu ZDRAVSTVENO STANJE ZRNA. Ukoliko se nepravilno skladišti,kukuruz je pogodan napadu mikroorganizama, a naručito je podložan napadu plijesni,koje za posljedice imaju pogoršenje tehnološkog kvaliteta i zdravstvenu neispravnost dobijenih proizvoda. Veoma su nepoželjni mikroorganizmi koji kao proizvode metabolizama luče alfa toksine i druge štetne mikrotoksine.
STANDARD KVALITETA KUKURUZA
Kukuruz kao sirovina za industrijsku preradu ima utvrđen standard kvaliteta. Ovaj standard kvaliteta kukuruza predstavlja skup karakteristika od kojih zavisi upotrebna vrijednost kukuruza kao što su: •
Sadržaj i vrsta primjesa
•
Sadržaj vode
•
Hl težina
•
Kvalitetna klasa kukuruza
•
Organoleptička svojstva
•
Prisusuvo štetočina
•
Prisusutvo mikroorganizama
•
Prisustvo ostataka pesticida i sredstava za uništavanje štetočina.
Na bazi sadržaja primjesa kukuruz se razvrstava u 5 kalsa i to: I kalsa-količina primjesa ne smije prelaziti 4% II klasa-količina primjesa ne smije prelaziti 7% III klasa-količina primjesa ne smije prelaziti 11% IV klasa-količina primjesa ne smije prelaziti 15% V klasa-količina primjesa ne smije prelaziti 18% Hl težina kukuruza treba da iznosi najmanje 65.
TEHNOLOŠKI PROCES MELJAVE Suhom preradom kukuruza dobija se niz proizvoda koji imaju različite namjene u proizvodnji hrane. Postupak prerade je vrlo složen i zahtjeva pažljivo vodjenje kako bi se nanatomski dijelovi zrna što bolje razdvojili. Kod suhe prerade kukuruza od posebnog je značajaizdvajanje klice u kojoj su koncentrisane materije,kako bi se dobile čestice endosperma sa što nižim sadržajem ulja.
Suha preradu kuruza se odvija u 4 faze i to: •
Priprema zrna za mljevenje
•
Isklicavanje
•
Razvrstavanje i usitnjavanje mliva
•
Mješanje,pakovanje i isporuka gotovih proizvoda.
PRIPREMA ZRNA ZA PRERADU
Priprema zrna kukuruza za mljevenje ima ta cilj da se zrno oslobodi svih stranih primjesa i da se struktura zrna dovede u stanje najpogodnije za preradu. U tu svrhu postupak zrna pripreme zrna može se podijeliti na dva dijela: •
Prvi dio pripreme je odstranjivanje primjesa
•
Drugi dio hidrotermička obrada
Pored toga ponekad se vrši i površinska obrada zrna,kako bise ono oslobodilo površinske nečistoće.
ČIŠĆENJE ZRNA
Iz siloske ćelije zrno se propušta preko protočne vage gdje se registruje količina koja se prerađuje. Nakon mjerenja zrno prelazi kroz uređaj za izdvajanje feromagnetnih primjesa. Zrno oslobođeno metalnih primjesa dolazi na mlinski aspirator gdje se izdvajau grube,sitne i lahke primjese. Grube primjese se izdvajaju na prijemnom rešetu sa okruglim otvorima promjera 16 mm. Lahke primjene se izdvajaju sa srujom zraka i talože u komorama aspiratora ili cikonskim i filterskim odvijačima prašine i lahki čestica. Kamenčići i druge teže primjese odlaze na suhi izdvajač kamena,gdje se kamečići odstaranjuju, a cijelo zrno ili kukuruzni lom odlaze zajeno s frakcijom prelaza. Sa ovim se po običajnim shemama zavrsava prvi dio pripreme kukuruza za preradu.
KONDICIONIRANJE-HIDROTERMIČKA OBRADA Hidrotermička obrada zrna se obavlja vodom ili parom u jednom,dva ili tri navrta,a u zavisnosti od rezultata koji se žele postići obradom. Hodrotermičkom obradom zrna kod suhog postupka dodaje se toliko vode dok se krajnja vlažnost zrna ne postigne od 20-25%. Vrijeme odležavanja traje od 15 minuta do 6 sati,dok temperatura može da varira od sobne do 50°C. Ukoliko se kukuruz tretira parom i na višim temperaturama,vrijeme odležavanja treba biti kratko,dok vlaženje hladnom vodom zahtjeva,saglasno difuzionim procesima duže vrijeme odležavanja. Prvi put se zrnu dodaje voda ili para tako da mu vlažnost dostigne granicu od oko 20%. Voda se dodaje posebnim mašinama po cijeloj površini zrna. Nakon vlaženja zrno leži posebnim komorama za odležavanje oko 1 sat. Odležano zrno se ponovo vlaži i leži slijedećih 75 minuta i pri tome mu se vlaga povećava na 22%. U toku prvog i drugog hidrotermičkog tretmana voda sa površinskih slojevaprodire u unutrašnjost zrna. Apsorbovana voda omekšava klicu,koja postaje još plastičnija i oslobađa veze klice za endospermom tako da se ona lahko odvaja u fazi isklicavanja. Pored toga apsorbovana voda dovodi endosperm zrna u stanje najpogodnije za usitnjavanje. Treće dodavanje vode se obavlja neposredno prije isklicavanja,tako da se dodana voda rasporedi po površini zrna. Uloga ovog tretmana je da što bolje plastificira omotač zrna i olabavi vezu omotača i endosperma. Stepen I II III
Temperatrura zrna (°C) 27-31 38 43
Vrijeme odležavanja Min 65 75 5
Udio vode % 20,5 22,0 24,0
Tablica 4. Tipični uvjeti hidrotermičke obrade kukuruza
Prema iskustvenim podatcima suhlji kukuruz zahtjeva duže odležavanje i za 20% više dodate vode od svježe ubranog zrna. Iskustvo je također pokazalo da je zdravo i suho zrno u postupku hidrotermičkog tretmana potrebno je zagrijati od 46 do 50°C kako bi s spriječilo stvaranje mikropukotina u endospermu, a sa tim i pretjerano ustinjavanje, čime se
umanjuje udio krupice kao najpoželjnijeg proizvoda prerade kukuruza. Zagrijavanje kukuruza je poželjno u drugoj fazi hidrotermičke obrade.
ISKLICAVANJE Suha meljava obuhvata fizičko razdvajanje kukuruznog zrna na njegove sastojke: omotač,endosperm i klicu. Pošto je zrno očišćeno prva faza u ovoj meljavi sastoji se iz umjerenog zagrijavanja zrna. Prskanje vodom sa posebnim uređajima ili ubrizgavanjem pare sadržaj vlage u zrnu svede se na oko 20%. Zato što ova faza teče brzo to i procenat vlažnosti pri raznim odnosima klice prema endospermu varira. Takav nejdenak raspored vlage je od velike važnosti za slijedeću fazu u procesu meljave. Umjereno zagrijano zrno odlazi na Bilov uređaj za odvajanje klice i zrna. Jedna od najznačijnijih faza u preradi kukuruza je odstranjivanje klice ili isklicavanje. Isklicavanjem se zrno oslobađa masnih materija koje su vrlo štetne u proizvodima mljevenja. Pored izdvajanje klice u isklicavanju od endosperma se odvajaju i omotač i vršna kapica. Za isklicavanje kukuruza koristi se više tipova uređaja. Najveću primjenu našla je Bilova isklicaljka,koja je u američkim mlinovima zastupljena sa 90%. U posljednje vrijeme sve se više koristi isklicaljka sa udaračima proizvodnje firme Buhler Miag, a naručito kod suhe prerade kukuruza,gdje se zrno isklicava sa vlagom od oko 16%. Bilov uređaj se sastoji iz konusnog horizontalnog doboša, koji se okreće unutar omotača istog oblika. Unutrašnji bubanj se okreće briznom od oko 700 obrtaja u minuti. Pripremljeno zrno kukuruza se uvodi u radni prostor gdje sepomoću radnih elemenata rotora i statora kukuruz gnječi i izlaže različitim oblicima deformacije,pri čemu se razdvajaju anatomski dijelovi zrna. Kroz perforacije stratora prelazi 60-70% ukupne mase zrna. Dodirom zrna i zubca teži se da se odvoji omotač i endosperm uz najminimalnije mljevenje endosperma. Ova frakcija sadrži skoro cjelokupni oslobođeni omotač i klicu kao dijelove endosperma. Na kraju konusnog dijela isklicaljke izlazi frakcija koja sadrži najviše kukuruzne krupice.
SUŠENJE,HLAĐENJE I RAZVRSTAVANJE (SORTIRANJE)
Mliva dobijena kao propad i prelaz isklicaljke predstavljaju vanredno heterogenu masu čestica koje se razlikuju po veličini,obliki,anatomskom porijeku a sa tim i po hemijskom sastavu. Pored toga ovaj materijal je sa viskom vlažnošću tako da je nepodesan za bilo kakve dalju obradu. Zbog toga se materijal najprije mora osušiti od 10 do 16% vlage, pa tek onda razvrstati i dalje obrađivati naizmjenične usitnjavanjem i razvrstavanjem. Mlivo se poslje isklicavanja suši na posebnim uređajima za sušenje,dio vlage se skida toplim zrakom koji se zagrijava kaloriferima. Pomoću toplog zraka se materijal i transportuje. Posebnu pažnju treba obratiti na frakciju u kojoj je sadržana klica i omotač. Ta frakcija je inače znatno vlažnija. Osušeni materijal se na situ razvrstava na tri frakcije. Prvu frakciju čine krupne čestice sa promjerom većim od 8 mm. Ove čestice se glavnom sastoje od cijelog zrna kukuruza. Druga frakcija je srednja po veličini čestica sa promjerom od 3 do 8 mm. U ovoj frakciji su sadržane čestice endosperma,klice i omotača. One se razdvajaju na posebnom odjeljenju sita. Na sitima se srednja frakcija dijeli na dvije podfrakcije. Prvu podfrakciju čine čestice promjera od 5 do 8 mm a drugu čine čestice od 3 do 5 mm. Krupnije čestice sadrže još veliki dio omotača koji se sa sistemom zračnih separatora izdvaja a teže čestice se spajaju sa sitnijom podfrakcijom i dovode na poseban vibro-pneumatski sto. Frakcije sa promjerom čestica ispod 3 mm preko zračnog kanala odvode se na poseban vibro-pneumatski sto. Na vibro-pneumatskim stolovima separaciona smješa se razdvaja na 3 ili 4 frakcije prema frikcionim osobinama i gustinama čestica. Jednu frakciju čine krupne čestice čistog endosperma. One sa oba stola nose na usitnjavanje, dok drugu frakciju čine čestice endosperma iklice koje se po drugi put razvrstavaju na posebno vibro-pneumatskom stolu sa kojih se izdvaja frakcija kukuruzne krupice, koja se odvodi na mljevenje i frakcije klice koja se naknadno susši i dalje prerađuje. Ukoliko se želi izdvajati frakcija krunih čestica endosperma za proizvodnju kukuruznih pahuljica, tada čestice padaju na sita promjera od 5 do 8 mm, propušta se kroz zračni separator i ponovno kroz cilindrično rešeto sa promjerom otvora od 5 i 7 mm. Čestice koje propadnu kroz otvore od 7 mm, a peđu preko rešeta sa otvorima od 5 mm pod nazivom griz,najpogniji su za proizvodnju kukuruznih pahuljica.
MLJEVENJE I USITNJAVANJE MLIVA Kukuruzna krupica se ustinjava do čestica određenih dimenzija po sistemu valjka i sita, kojih ima 4-6, zavisno kakv grnulacioni sastav krupica i brašna želi da se postigne. Valjne stolice za mljevenje kukuruza su slične valjnim stolicama kod pšenice, samo što je dužina prvog krupača i rastvarača 1000 mm, a drugog u trećeg su po 800 mm, dok je dijametar kod svih valjaka 250 mm. Iza svakog krupljenja se koriste sita sa 12 četvrtastih okvira. Prikazani tehnološki postupak prerade kukuruza namjenjen je za proizvodnju griza i krupice različitog granulacionog sastava. Poslje faza krupljenja i ratvaranja grizeva, gnječeni dio pahuljica tj. Klica odvaja se na planskom situ kao prelaz. Da bi se krupica oslobodila zaostalih dijelova klice i omotača, a oni su koncentrisani u određenim prolazištima drugog krupljenja, klica i omotač se podvrgavaju čišćenju na čistilicama krupice. Očišćena krupica se dalje sitni, a ustinjenje čestice klice i omotača se odstranjuju. Cilj ove operacije je iozdvojiti što čistiju krupicu koju čini rožnati dio endosperma i sitnu krupicu koju čini brašnati endosperm. Brašnata krupice se koristi u pivarstvu a rožnata u ljudskoj ishrani.
Finalni proizvodi su: •
Kukuruzno brašno do 1% masnoće,
•
Krupica ( krupne i srednje) do 1 % manoće,
•
Klica sa 30% masnoće i
•
Mekinje od 7 do 12% masnoće.
Za drugi asortiman proizvoda od kukuruza modifikuje se shema tehnološkog postupka, tako da se dobije nejveći mogući udio mase i najbolji kvalitet onog proizvoda prema kome se podešava tehnološki postupak.
PROIZVODI SUHE PRERADE KUKURUZA
Suhom preradom kukuruza dobijaju se 4 grupe proizvoda koji se razlikuju po obliku i veličini čestica i hemijskom sastavu, a to su: •
Griz
•
Kukuruzna krupica
•
Kukuruzno brašno
•
Stočno brašno i
•
Kukuruzna klica
Pored ovih osnovnih proizvoda, kako sporedni proizvodi dobijaju se otpadci prilikom pripreme za mljevenje, kako i čestice izdvojene aspiracijom u postupku prerade.
GRIZ
Griz je proizvod prerade kukuruza. Potječe od rožnastog dijela endosperma. Istih je osobina i hemijskog stastava. Udio masegriza zavisi u prvom redu od udjela rožnatog dijela endospermau kukuruzu i od vođenja tehnološkog postupka pripreme i prerade.
Griz se posebnim postupkom hidrotermičke obrade i gnječenja na valjcima prerađuje u kukuruzne pahuljice ( cornflakes ) koje se koriste kao hrana za doručak.
KUKURUZNA KRUPICA
Pod kukuruznom krupicom podrazumjeva se čitav niz proizvoda sličnog hemijskog sastava, koji se razlikuje samo po granuacionom sastavu, odnosno veličini i obliku čestica. Kukuruzna krupica, kako i griz, potječe od rožnatog endosperma i zadržava sve njegove osobine. Od mnoštva iz asortimana kukuruznih krupica izdvajaju se slijedeće: •
Pivarska krupica
•
Konzumna krupica
•
Krupica za proizvodnju instant brašna
•
Krupica za ekstrudiranje i
•
Krupica za enzimatsku razgradnju.
Pivarska krupica je proizvod koji se koristi kako surogat ječmu u proizvodnji piva. Osnovno zahtjev kod ovog proizvoda je da bude što manjim sadsržajem masnih materija. Ti zahtjevi su nekad bili maksnimalno 0,8%. Međutim, u posljedenje vrijeme industrija piva je odustala od ovako osštrih zahtjeva i toleriše veći sadržaj masnih materija, ali nikako više od 1%. Neke pivare zahtjevaju da pivarska krupica sadrži čestice omotača radi lakše filtracije. U zavisnosti od zahtjeva u pogledu sadržaja ulja, pivarska krupica se može izdvojiti do 70%. Njena granulacija je 850-1300 mikrona. Konzumna krupica se koristi za proizvodnju različitih pekarskih porizvoda, kao i kašastih proizvoda (pura,palenta). Konzumna krupica može da bude različitog granulacionog sastava. Zbog bezbjednog čuvanja od momenta proizvodnje do korištenja važno je da bude sa što manjim sadržajaem masnih materija. Kod konzumne krupice važna je prehrambena vrijednost, odnosno udio proteina, vitamina i ostalih komponenti važnih za ishranu. Može se izdvojiti oko 60% konzumne krupice u postupku prerade. Krupica za proizvodnju instant brašna po osobinama se ne razlikuje od konzumne krupice. Posebnim postupkom hidrotermičke obrade sa
vodenom parom, krupica se želatinizira, suši i melje. Dobijeni proizvod se koristi u iste svrhe kako i konzumna krupica s tim što je njeno spravljanje znatno brže. Krupica za ekstrudiranje je također vrlo slična konzumnoj krupici. Kukuruzna krupica je pokazala izuzetno svojstvo za ekstrudiranje, tako da se danas na tržištu može naći širok izbor ekstrudiranih proizvoda od kukuruza (flips). Ovi proizvodi pored kukuruza sadrže različite dodatke kojim se povećava hranjiva vrijednost i poboljšava ukus. Ova krupica se koristi i za proizvodnju tjestenina. Kukuruzna krupica se koristi i kao sirovina za dobijanje različitih skrobni hidrolizata postupkom direktne enzimatske razgradnje. Ovaj postupak kao ekonomičniju alternativu mokrom postupku izdavajanja i prerade skroba preporučuje danska firma Kryer. Za proizvodnju skrobni hidrolizata direktnim postupkom koristi se kukruzna krupica sa što manjim sadržajem masti i mineralnih materija sa određenim granulacionim sastavom. Prema uspustvima firme Kryer, sadržaj masti može da se kreće između 0,8 % i 1,3% ,sadržaj pepela između 0,4 i 0,5%, dok sadržaj proteina treba da se kreće od 9,0 do 9,5%. Po granulacionom sastavu večina čestica treba da je promjera od 0,14 do 0,74 mm sa maksimalnim udjelom čestiva ispod i iznad označenog promjera od 1,8%.
KUKURUZNO BRAŠNO
Kukuruzno brašno je zbog povećanog sadržaja masti smatrano sporednim proizvodom prerade kukuruza. Međutim, savremenom tehnologijom prerade kukuruza može se proizvesti kukuruzno brašno sa niskim sadržajem mastim i željenim granulacioni sastavom tako da se ono može koristiti u različite svrhe.
Kukuruzno brašno u jednostavnijoj meljavi potiče uglavnom od brašnastog dijela endosperma koji je inače bogatiji masnim materijama. Pored toga u brašno dospjevaju usitnjene česticeklice koja također povećavaju sadržaj masti. Ovako dobijeno brašno miješa se sa ostalim proizvodima i upotreblajva kao stočna hrana. U savremenim mlinovim sa razvijenim postupkom usitnjavanja i razdvajanja proizvodi se kukuruzno brašno koje potječe iz oba dijela endosperma. Ovako samljeveno brašno može biti sa različitin sadržajem masti a u zavisnosti od udjela pojedinih anatomskih dijelova i koristi se u proizvodnji različitih vrsta miješanog kukuruznog hljeba.
Kukuruzno brašno
MJEŠANJE SKLADIŠETENJE I PAKOVANJE PROIZVODA MLJEVENJA
Dobijeni proizvodi mljevenjem nisu uvijek ujednačenog kvaliteta.zbog toga je neophodno prije puštanja u promet da se miješanjem brašna različitog kvaliteta dobije brašno traženog kvaliteta. Posebnim zređajima za homogenizaciju postiže se ujednačenost mješavine po cijeloj masi jedne partije brašna. Ovo je naručito važno kod dodatka preparata za poboljšanje kvaliteta ili nutritivne vrijednosti, koje se dodaju u mikrokoličinama, pa ih je neophodno pravilno rasporediti po masi. Mješanje brašna se obavlja u silosima za brašno koji se neposredno grade uz mlkinove i predstavljaju nastavak mlinske proizvodnje,što znači da silosi za brašno ne obavljaju samo funkciju skaldištenja brašna u rasutom stanju, vec i funkciju dorade, odnosno proizvodnje brašna za unaprijed utvrđenim osobinama. Postupak miješanja, skaldištenja i pakovanja proizvoda mljevenja odvija s u 3 faze. Prva faza je mješanje i homogenizacija. Druga faza je skladištenje i treća faza je pakovanje i i isporuka proizvoda mljevenja. Mješanje proizvoda mljevenja obavlja se tako što se proizvodi iz ili više celija miješaju u određenom odnosu kako bi njihova mješavina udovoljila namjeni. Odrešeni odnos pojedini komponenti može se postici regulisanjem isticanja braša iz siloskih ćelija pomoću uređaja za kontrolosano izuzimanje ili pomoću šaržnih vaga i mješalica. ₐ
Princip mješanja primjenom regulisanog isticanja danas se najčešće koristi,, a naručito u slučajevima kada nije neophodno mješati komponente u tačno određenim odnosima,kakav je slučaj kod mješanja brašna različitog kvaliteta. Brašno se iz ćelija K1 do K4 izuzima pomoću posebnih uređaja za izuzimanje praškastih i teških sipkih materijala 1. Pomoću transportnih puževa 2 reguliše se promjenom broja okretaja puža. Na taj način se može i grubo regulirati protok iz ćelija, a time i odnos komponenti K1 do K4. Mješavina se homogenizuje u transportnom pužu 3. Izmješana i homogenizirana partija brašna se prebaciju u jednu od ćlija za skaldištenje gdje se čuva do isporuke. Brašno se isporučuje u vrećama ili rasutom stanju. Ranije se brašno isporučivalo isključivo u vrećama različite mase dok se danas sve veće količine isporučuju u rasutom stanju pomoću cisterni ili kontejnera.
Uvrećavanje brašna obavlja se automatski pomoću visoko učinskih uređaja za uvrećavanje. Uvrećavanje uključuje 4 osnovne operacije i to: •
Odvagu
•
Punjenje
•
Zatvaranje
•
Slagenje u palete.
Za velike kapacitete uvrećavanje preko 30 t/h najčešće se koriste „karusel“ uređaji koji obavljaju sve operacije kao i ostali uređaji za uvrećavanje, ali su potpuno automatizovani. Uređaj za uvrećavanje viskog učinka omogućava da se brašno bez međufaznog odlaganja utovara u kamion ili vagom, jer kapacitet punjenja vreća se poklapa sa kapacitetom punjenja vozila. Ovim se može mnogo uštedjeti na radnoj snazi. Ukoliko kapacitet uvrećavanja nije usaglašen sa kapacitetom punjenja vopzila ili zbog potrebe skaldištenja brašna u vrećama, one se slažu na palete i razmještaju po rsapoloživom prostoru. Paletomati su uređaji koji automatski slažu vreće na paletu i formiraju skadišnu trasporentnu jedinicu. Pakovanje proizvoda mljevenja u vrće do 5 kg obavlja se na automatskimk uređajima čiji učinak može da se kreće od 1000 do nekoliko hiljada kg/h. Ovi uređaji mogu biti različitog stepena automatizovanosti. Danas se najčešće koriste potpuno automatizovani uređaji kod kojih su sve operacije, od početka do kraja, uključujuci i upisaivanje deklaracije proizvoda, potpuno automatizovane.
Isporuka brašna u rasutom stanju drumskim i željezničkim vozilima sve se više koristi naručito u slučajevima kada potrošači nisu daleko. Transport brašna se obavlja pomoću cisterni ili kontejnera koji su snadbjeveni soppstvenim uređajem za pneumatski istovar brašna.
ZAKLJUČAK Uz pšenicu i rižu, kukuruz je najvažniji usjev u svijetu prema površinama koje zaposjeda, biološkom potencijalu i mogućnosti raznovrsnog korištenja. Zbog važnosti i značenja kukuruza njegovoj proizvodnji poklanja se velika pozornost i povećavaju se napori u proučavanju čitavog niza problema koji rezultiraju uvođenjem suvremene agrotehnike, primjenom znanstvenih i stručnih dostignuća, korištenjem velikog potencijala rodnosti i drugih čimbenika značajnih za suvremenuproizvodnju. Osnovni gospodarski značaj kukuruza proizlazi iz svojstava same biljke, raznovrsnosti upotrebe i obima proizvodnje. Pored toga velik je i agrotehnički značaj kukuruza, kao biljke koja zahtjeva intenzivne uvjete uzgajanja. Gotovo svi dijelovi biljke kukuruza mogu poslužiti za preradu, pa upravo to daje kukuruzu poseban ekonomski značaj. Danas se proizvodi više od 500 različitih industrijskih prerađevina od kukuruza. Kod prerade kukuruznog zrna na pojedine osnovne sastojke ne gubi se gotovo ništa. Industrija proizvodi veliki broj grupa proizvoda od kukuruza, odnosno proizvoda u kojima sudjeluje kukuruz. Navode se samo neke proizvodne grupe: a) prehrambeni proizvodi: hrana za dojenčad, kukuruzne flekice, sredstva za
zgušnjavanje hrane, za popravljanje kvalitete kruha, za specijalni kruh, juhe i ostalo; b) ljekarski proizvodi – (sirup i ostalo); c) farmaceutska i kozmetička sredstva; d) razni napici: alkohol, kiseline (mliječna, limunska); e) tekstilni proizvodi: umjetno vlakno; f) hemijski proizvodi: boje, politure, azbest, nitroceluloza, furfuroli, sirovina za
industriju papira i plastičnih masa. Agrotehnička važnost kukuruza vrlo je velika jer se sije na vrlo velikim površinama, pa na većim površinama dolazi kao predkultura drugim kulturama. Nakon kukuruza tlo može ostati plodno, jer se za kukuruz izvodi duboka obrada i bolja gnojidba.
