ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПЕРЕРАБОТКЕ ГРЕЧИХИ

INNOVATIVE TECHNOLOGIES IN BUCKWHEAT PROCESSING

Dzyuba Dmitry Alekseevich

Student, Department of Engineering and Technology of Food Production, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

Krotova Olga Evgenievna

Scientific supervisor, Candidate of Agricultural Sciences, Professor, Doctor of Biology, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Гречиха – ценная сельскохозяйственная культура, богатая белками, клетчаткой, витаминами и минералами. Её переработка традиционно включает производство крупы, муки и других продуктов питания. Однако современные технологии позволяют повысить эффективность переработки, расширить ассортимент продукции и минимизировать отходы.

ABSTRACT

Buckwheat is a valuable agricultural crop, rich in proteins, fiber, vitamins and minerals. Its processing traditionally includes the production of cereals, flour and other food products. However, modern technologies make it possible to increase the efficiency of recycling, expand the product range and minimize waste.

Ключевые слова: переработка гречихи, инновационные технологии, безглютеновая мука, шелушение гречихи, биоуголь из лузги, цифровизация сельского хозяйства.

Keywords: buckwheat processing, innovative technologies, gluten-free flour, buckwheat peeling, biochar from husk, digitalization of agriculture.

Современные методы очистки и сортировки зерна гречихи направлены на повышение качества продукции и минимизацию потерь. Процесс включает несколько этапов, которые могут варьироваться в зависимости от исходного материала и требуемого уровня чистоты. К основным методам относятся:

1. Предварительная очистка.

Удаление крупных примесей: это осуществляется с помощью решета с крупными ячейками, воздушно-сепараторных машин (для удаления легких примесей, таких как солома, листья), а также магнитных сепараторов (для удаления металлических включений).

Очистка от сорняков: используются различные сепараторы, учитывающие различия в размерах, форме и массе зерен гречихи и сорняков. Эффективными являются триеры, которые отбирают примеси по форме и размеру.

2. Основная очистка.

Воздушная сепарация: с помощью воздушно-сепараторных машин отделяются легкие примеси, а также поврежденные и щуплые зерна гречихи. Регулировка силы воздушного потока позволяет оптимизировать процесс разделения.

Решетирование: применяется для разделения зерен по размерам. Используются многоярусные решета с различными размерами ячеек, что позволяет отделить как слишком мелкие, так и слишком крупные зерна, а также различные примеси.

Аспирация: это процесс удаления легких примесей с помощью потока воздуха. Аспираторы позволяют отделить пыль, шелуху и другие легкие частицы.

Фотосепарация: этот метод основан на различиях в оптических свойствах зерен гречихи и примесей. Фотосепараторы разделяют зерно по цвету, форме и другим оптическим параметрам, позволяя удалить даже очень мелкие примеси, которые сложно отделить другими методами.

3. Калибровка.

Сортировка по размеру: этот этап позволяет получить зерно однородной фракции, что важно для последующей переработки и хранения. Используются различные калибровальные машины, такие как цилиндрические сита, дисковые сепараторы.

Сортировка по массе: этот метод позволяет отделить щуплые и поврежденные зерна. Используются весовые сепараторы, которые разделяют зерна по плотности и массе.

4. Дополнительная очистка.

В зависимости от требований к качеству продукции могут использоваться дополнительные методы очистки, такие как: обработка ультразвуком - ультразвуковая обработка может помочь разрушить оболочки некоторых сорняков и облегчить их отделение от зерна гречихи. Гидросепарация - разделение зерна по плотности в воде, что позволяет отделить легкие и плавающие примеси.

5. Современные тенденции.

Автоматизация: современные предприятия используют автоматизированные линии очистки и сортировки, что повышает производительность и снижает затраты на труд.

Комбинированные установки: применение комбинированных установок, включающих несколько методов очистки, позволяет достичь высокого уровня качества продукции.

Использование компьютерного зрения: системы компьютерного зрения позволяют более эффективно контролировать процесс очистки и сортировки, а также оптимизировать настройки оборудования.

Энергоэффективные технологии шелушения гречихи фокусируются на минимизации энергопотребления при сохранении высокого качества получаемой крупы. Традиционные методы шелушения часто характеризуются значительными потерями энергии и сырья. Современные подходы стремятся к оптимизации процесса, используя различные технические решения.

Оптимизация параметров процесса шелушения - правильный подбор скорости вращения шелушащих вальцов или других рабочих органов позволяет достичь оптимального баланса между эффективностью шелушения и энергопотреблением. Слишком высокая скорость может привести к излишнему измельчению крупы и увеличению энергозатрат, слишком низкая – к неполному шелушению. Оптимальный зазор между шелушащими элементами минимизирует энергопотребление и предотвращает чрезмерное истирание зерна. Неправильно установленный зазор может приводить к повышенным энергозатратам или низкому качеству крупы. Шелушение гречихи при оптимальной влажности и температуре повышает эффективность процесса и снижает энергозатраты. Слишком сухая гречиха труднее шелушится, требуя больше энергии. Слишком влажная – склонна к слипанию и ухудшению качества крупы.

Использование новых типов шелушащего оборудования - ультразвуковая обработка перед шелушением может ослабить связь между оболочкой и ядром, что облегчает процесс и снижает энергопотребление. Однако эта технология пока находится на стадии развития и широкого применения не получила. Использование воды под высоким давлением может помочь в отделении оболочки от ядра, но требует дополнительного оборудования для сушки и очистки. Оптимальное кондиционирование гречихи (регулирование влажности) перед шелушением повышает эффективность процесса и снижает энергопотребление.

Производство безглютеновой муки и функциональных продуктов из гречихи набирает популярность, учитывая растущий спрос на безглютеновые и здоровые альтернативы в рационе. Гречиха, не содержащая глютен, является отличным источником белка, клетчатки, витаминов и минералов, что делает её идеальным сырьём для таких продуктов.

Микронизация – обработка инфракрасным излучением для улучшения помола и сохранения питательных веществ. Ферментативная обработка – повышает усвояемость белка и снижает фитиновую кислоту. Обогащение пробиотиками – создание функциональных продуктов на основе гречневой муки.

При переработке гречихи остаются лузга, мучка и другие отходы, которые можно использовать - производство биоугля из лузги для энергетики и сельского хозяйства. Экстракция рутина из цветков и листьев для фармацевтики. Изготовление кормовых добавок из отрубей и мучки.

Современные предприятия внедряют - системы IoT для мониторинга качества зерна на всех этапах, роботизированные линии фасовки и упаковки, big Data-анализ для прогнозирования урожайности и спроса.

Инновационные технологии в переработке гречихи позволяют повысить качество продукции, снизить затраты и расширить ассортимент. Внедрение автоматизации, экологичных методов и глубокой переработки отходов делает этот сектор более конкурентоспособным и перспективным.

Список литературы:

1. Петров, А.Н. Современные технологии переработки гречихи: энергоэффективность и качество продукции // Пищевая промышленность, 2022. – № 4. – С. 45-51.
2. Иванова, Е.С. Применение инфракрасной обработки в шелушении гречихи // Вестник аграрной науки, 2021. – Т. 89. – № 3. – С. 112-118.
3. Марьин, В.А. Переработка зерна с повышенной влажностью / В.А. Марьин, Е.А. Федотов, А.Л. Верещагин // Материалы научно- практической конференции «Технология крупяных продуктов вчера, сегодня, завтра». - Москва, 2007 - С. 91 -102.
4. Патент CN 113578234 «Вакуумная установка для шелушения гречихи» / Harbin Engineering University, 2021.
5. Smith, J., Brown, R. Advanced Optical Sorting in Buckwheat Processing // Journal of Food Engineering, 2023. – Vol. 15. – P. 78-85.