Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах как отражение эволюционного развития отрасли
Отражение эволюционного развития отрасли прослеживается в изданных с 1940 по 1991 гг. Правилах организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах (далее - Правила). Изменения некоторых положений технологии, структуры технологических схем, значений параметров и режимов работы отдельных систем, вызванных внедрением новых технологических приёмов, машин, требованиями безопасности находят соответствующее отражение в Правилах [3].
Национализация мукомольной промышленности была проведена в 1918 г. Тогда же была создана организация по управлению мукомольной промышленностью - Главмука ВСНХ. В дальнейшем эта структура претерпела многочисленные преобразования и к 1940 г. уже существовала как структурное подразделение Народного комиссариата заготовок СССР. Начатые в 1930-е годы массовая реконструкция действующих и строительство новых мукомольных заводов потребовали всестороннего упорядочения производства муки [2].
В Приказе Наркомзага СССР от 22.11.1938 г. № 2019 «Об улучшении работы мукомольной промышленности» было указано:
«В целях устранения произвола в ведении процессов очистки и размола зерна Главмуке разработать и преподать всем предприятиям Правила ведения технологического процесса и установить контроль за их исполнением». Руководителями разработки Правил были назначены
С.Д. Хусид и
A.M. Братухин. Первые Правила были утверждены 5.02.1940 г. после широкого обсуждения и экспертизы.
Разработке Правил предшествовал целый ряд правительственных и отраслевых постановлений в 1938 г., которые затем были указаны в приложении к Временным Правилам организации и ведения технологического процесса мельниц Главмуки (далее - Временные правила).
К моменту разработки первых Правил в 1940 г. мукомольное производство насчитывало 384 товарные мельницы средней производительностью 173т/сут и объёмом производства 16,4 млн т/год, при этом доля сортовой муки составляла только 44,2%. В предвоенные годы было развернуто строительство новых и реконструкция старых предприятий, прерванное Великой Отечественной войной [2].
Послевоенное интенсивное развитие мукомольной промышленности привело к разработке новых, усовершенствованных сортовых помолов, отмеченных в 1951 г. Государственной премией (руководитель -
П. П. Тарутин) [5].
На основании существенных изменений в отрасли возникла необходимость пересмотра Временных правил, и в 1952 г. были разработаны новые Правила, которые просуществовали относительно недолго и в 1958 г. были заменены. Последующие редакции Правил произошли в 1967, 1978 и 1983 гг. (Временная инструкция №9-3-83), а последняя редакция - в 1991 г.
В настоящее время можно констатировать, что Правила от 1991 г. явно устарели и требуют пересмотра. Так, изменилась структура мукомольных заводов, расширился ассортимент готовой продукции, существенно изменились технология и оборудование подготовки и размола зерна, введены дополнения к нормам качества муки.
Однако, некоторые принципиальные положения и требования к организации процесса производства муки остаются неизменными. Прежде всего, ассортимент основных сортов хлебопекарной пшеничной и ржаной муки и нормы качества практически неизменены с 1938 г. (Приказ Наркомзага СССР №1084).
Относительно технологии и оборудования следует заметить, что самыми первыми были Правила по установке и уходу за магнитными аппаратами на мельничных и крупяных предприятиях Главмуки, утверждённые в 1938 г.
Важно отметить, что магнитная защита на зерноперерабатывающих предприятиях того времени требовала особого внимания. Использование в качестве постоянных магнитов углеродистой стали, обладающей низкой коэрцитивной силой, требовало постоянного контроля и намагничивания. Лишь после внедрения магнитов из сплава сначала магнико (Правила от 1967 г.), затем альнико и магнитопластов и других проблема с извлечением металло-примесей была решена [3].
Структура Правил от 1940 г., сохранённая и дополненная в последующих изданиях состояла из таких разделов:
- Общие положения. Цель и область применения.
- Виды помолов. Нормы качества и расчёт выходов.
- Организация технологического процесса.
- Нормы качества сырья для мельниц.
- Подсортировка и подготовка зерна к помолу.
- Помол зерна.
- Выбой и упаковка продукции.
- Учёт результатов переработки зерна.
- Приложения:
- Постановление Экономсовета при СНК СССР №160 от 26.03.1938 г.
- Приказ Наркомзага СССР №938 от 23.03.1938 г.
- Приказ Наркомзага СССР №1084 от 8.04.1938 г.
- Приказ Наркомзага СССР №2019 от 2.11.1938 г.
- Правила по установке и уходу за магнитными аппаратами на мельничных и крупяных предприятиях Главмуки, утверждённые Наркомзагом СССР 28.02.1938 г.
В разделе
«Общие положения» в первом издании указана цель -обеспечение
«выпуска муки наиболее высокого качества, максимального извлечения эндосперма и равномерного хода производства, гарантирующего установленную производительность мельниц». В последующих изданиях формулировка претерпела изменения при сохранении смысла. Следует отметить, что вплоть до 1978 г. соблюдение Правил было обязательным для мукомольных заводов, причём с указанием ответственных лиц. Однако сегодня Правила от 1991 г. имеют статус рекомендательного документа.
Раздел
«Виды помолов. Нормы качества и расчёт выходов».
Ассортимент муки помолов зерна пшеницы и ржи был утверждён по Приказу Наркомзага СССР №1084от8.04.1938 г.:
- мука пшеничная - крупчатка, высшего сорта, 1-го сорта, 1-го сорта макаронная, 2-го сорта, обойная;
- мука ржаная - сеяная, обдирная, обойная.
Несколько ранее Приказом Наркомзага № 938 от 23.03.1938 г. были установлены порайонные марки для пшеничной сортовой муки, в зависимости от района происхождения перерабатываемой пшеницы («голубая марка», «белая марка» и т.д., всего 6 цветов). Однако данная классификация не получила развития.
Первыми Правилами были установлены следующие виды помолов:
- пшеничные - двух- и трёхсортные (с выходом муки 78-70%), односортные (с выходом муки 72, 85 и 97,5%). Всего 7 видов;
- ржаные - двухсортный (выход муки 78%), односортные (выход муки 63, 85 и 96,5%). Всего 4 вида.
В дальнейшем, по мере развития технологии, число видов помолов существенно возросло. Так, в 1958 г. число помолов мягкой пшеницы составляло 9 видов, твёрдой пшеницы - 2 вида. Вид и число сортовых помолов зерна ржи не изменились, число обойных помолов увеличилось до трёх за счёт введения смешанных ржано-пшеничных и пшенично-ржаных помолов.
В 1967 г. число сортовых помолов мягкой пшеницы составило 12 видов, макаронных помолов - 4 вида, а число ржаных помолов осталось неизменным вплоть до 1991 г.
В 1978 г. число сортовых помолов мягкой пшеницы составило 20 видов, макаронных помолов - 13 видов. В дальнейшем классификация помолов была изменена, выход муки по сортам стали представлять интервалом значений. Например, при общем выходе 75% выход муки высшего сорта мог изменяться от 25 до 50%. Это привело к сокращению видов помола. Таким образом, в 1991 г. количество сортовых помолов мягкой пшеницы составило 11 видов, макаронных помолов - 4 вида.
Если общий выход муки сортовых помолов пшеницы и ржи не претерпел существенного изменения, то выход муки по сортам, особенно муки высшего сорта, постоянно менялся. Так, при трёхсортном 78%-ном помоле пшеницы предусмотрен выход муки по сортам: высшего сорта - 10%; 1 -го сорта - 20%;
2-го сорта - 48%. Максимальный выход муки при двухсортном помоле составлял: 25% - высшего сорта; 53% - муки 2-го сорта. Выход ржаной сортовой муки для 78%-го помола: 15% - сеяная; 63% - обдирная мука, или 63% - сеяная мука при односортном помоле. Следует отметить, что виды помолов зерна ржи мало изменились: выход обдирной муки был увеличен до 65% для двух-сортного и до 87% для односорт-ного помола. Динамика выхода муки высоких сортов при 78%-ном трёхсортном помоле мягкой пшеницы приведена в табл. 1
Однако односортные помолы пшеницы с выходом муки 1 -го сорта 72% и муки 2-го сорта 85% сохранились неизменными с 1940 г.
Сопоставляя данные по качеству муки, приведённые в Правилах от 1940 г. (Приказ Наркомзага СССР № 1084) и Правилах от 1991 г. (ГОСТ 26574-85), можно отметить, что основные показатели качества (зольность, содержание клейковины, крупность) остались неизменными для муки крупчатки и высшего сорта, незначительно была изменена крупность муки 1-го и 2-го сорта. В дальнейшем, при разработке новых ГОСТ были добавлены показатели ИДК, ЧП, содержание белка и кислотность.
Серьёзные изменения претерпели требования к качеству макаронной муки. Так, в 1940 г. отбирали один сорт макаронной муки с зольностью 0,9%, содержанием клейковины не менее 32% и крупностью, характеризуемой остатком на сите 29ш - 2% и проходом сита 38ш - 85%. Отбор макаронной муки проводили при помоле зерновой смеси, включавшей не менее 40% твёрдой пшеницы. Позднее, после ввода сначала ВТУ № 420, а затем ГОСТ 12307-66, были утверждены 2 сорта макаронной муки из твёрдой пшеницы: высший сорт с зольностью 0,75% и содержанием клейковины 30% и 1 -й сорт с зольностью 1,1% и содержанием клейковины 32%.
Действующий в настоящее время ГОСТ 31463-2012 на муку для макаронных изделий из твёрдой пшеницы предусматривает получение муки высшего сорта с зольностью 0,9% и содержанием клейковины 26%, 1-го сорта - с зольностью 1,2% и содержанием клейковины 28%.
Незначительные изменения произошли в показателях качества ржаной муки за период с 1940 по 1991 гг.
Перечень учитываемых показателей и нормы расчёта выхода продукции, в зависимости от качества зерна, с 1938 г. (Приказ № 1084) претерпели существенные изменения. В 1938 г. перечень учитываемых показателей качества зерна включал влажность, содержание сорной и зерновой примеси, зольность. Базисные значения данных показателей остались неизменными до настоящего времени, кроме зольности: ранее было 1,97%, в настоящее время - 1,85%.
Раздел
«Организация технологического процесса». Требования к содержанию и порядок разработки, рассмотрения и утверждения технологической схемы мукомольного завода сохранены во всех редакциях Правил. Редакционные различия последующих изданий не нарушают основных принципов первого издания.
Раздел
«Нормы качества сырья для мельниц. Подсортировка и подготовка зерна к помолу». Нормы качества неочищенного зерна, как и требования к качеству зерна на I др. с, остаются неизменными с момента выхода первых Правил, но из обязательных превратились в рекомендательные. Добавился один показатель - «содержание фузариозных зёрен».
С момента выхода первых Правил технология подготовки зерна к помолу претерпела некоторые изменения, сохранив постоянной последовательность технологических операций и требования к их эффективности. Раздельная подготовка мягких высокостекловидных и твёрдых пшениц с последующим смешиванием их после кондиционирования рекомендована в первом издании Правил. Способы и режимы кондиционирования существенно изменялись во времени. Так, в первых Правилах кондиционированию отведены три пункта:
- режимы кондиционирования;
- продолжительность отволаживания:
- при холодном кондиционировании 16 ч для мягких пшениц, 24 ч для твёрдых пшениц;
- при горячем кондиционировании 8ч для мягких пшениц, 12 ч для твёрдых пшениц;
- влажность зерна на I др. с. -15-16%.
В последующих изданиях режимы кондиционирования уточнены, в зависимости от стекловидности (Правила от 1958 г.), типа и стекловидности (Правила от 1967 г.).
Способы кондиционирования также меняются: до 1958 г. было 2 вида - холодное и горячее (воздушно-водяные кондиционеры); в 1967 г. добавлено скоростное кондиционирование. В дальнейшем применение воздушно-водяных кондиционеров как экономически малоэффективного оборудования было прекращено, а с 1991 г. исключено из Правил.
Раздел «Размол зерна». Принципиальное построение процесса размола зерна в сортовую муку было разработано в конце XIX в. и сохранилось до настоящего времени. Технологическая схема включает драной, ситовеечный, шлифовочный, размольные этапы и контроль муки. Принципиальное построение технологической схемы осталось неизменным, однако, конструкции машин, параметры и режимы существенно изменились [1].
В основу организации драного процесса положен принцип максимального извлечения крупок, главным образом, крупной крупки. Последующим был этап последовательной многократной обработки крупок на ситовеечных и шлифовочных системах. Такое построение технологического процесса приводило к тому, что драной процесс мог включать до восьми систем, соответственно увеличивался шлифовочный и ситовеечный процессы. Размольный процесс в отдельных случаях мог включать до 18 систем. Тенденции развития шлифовочного процесса были отражены в Правилах от 1967 г., в которых рекомендовалось выделять шлифовочный процесс как самостоятельный, включающий 6-7 систем. Дальнейшее совершенствование драного и ситовеечных процессов привело к тому, что шлифовочный процесс потерял своё значение и в настоящее время рассматривается как элемент размольного процесса.
Стремление получить в драном процессе как можно большее количество крупных крупок (более 30%) обязывало технологов использовать только на крупочных (I-III др. с.) системах расположение рифлей ос/ос, что приводило к существенному ухудшению качества крупок. В последующие годы отказ от подобной практики привёл к увеличению, прежде всего, выхода муки высшего сорта.
Правила от 1940 г. рекомендовали на драных системах (с I no III) применять расположение рифлей ос/ос. Правила от 1968 и 1967 гг. рекомендовали на I др. с. расположение рифлей сп/сп при стекловидности выше 40% и ос/ос при стекловидности ниже 40%, на II и III др. с. - расположение рифлей ос/ос. Правила от 1978 и 1991 гг. также рекомендуют применять на I-III др. с. расположение рифлей сп/сп при стекловидности зерна более 40% и ос/ос при стекловидности менее 40%.
Параметры вальцов в драном процессе претерпели незначительные изменения, а вот режимы измельчения по системам драного процесса были существенно изменены, хотя суммарная величина извлечения изменилась незначительно (табл. 2).

Эволюционное развитие технологического оборудования можно проследить по изменениям технических норм сортового хлебопекарного помола мягкой пшеницы (табл.3).

В настоящее время прослеживается тенденция роста нагрузок на основное оборудование, прежде всего, на вальцовую линию, достигая 80-85 кг/см3·сут.
Раздел «Формирование сортов муки». Принцип формирования сортов муки остаётся неизменным с 1940 г. Лучшие по качеству потоки муки 1-3 размольных систем всегда остаются основой формирования муки высшего сорта. Рекомендации Правил от 1991 г. по формированию сортов муки применительно к помолам с сокращённой схемой помола повторяют рекомендации Правил от1940 г. При формировании сортов муки помолов с развитой схемой в Правилах от 1991 г. предпочтение отдано схеме групповых потоков (компонентов) для последующего формирования сортов.
Витаминизация муки, начало которой было положено в 1959 г., включена в Правила с 1967 г. Однако, в настоящее время её не применяют, если не считать использования линий витаминизации для введения добавок, корректирующих реологические свойства муки, и сухой пшеничной клейковины (СПК).
Развитие технологии, характеризуемое увеличением степени извлечения эндосперма, лучше всего может быть представлено кумулятивными кривыми зольности (см. рисунок). Кривая 1 (черн.) на рисунке соответствует процессу Мооса, который был разработан на основании анализа работы лучших мельниц Германии в 1920-е годы и долгое время считался «идеальным». Кривая 2 (красн.) описывает типовой процесс 1950-х годов [5], кривая 3 (зелен.) - 1970-х годов [4], а кривая 4 (син.) соответствует процессу 1990-х годов [3].

Как видно из рисунка, современный технологический процесс размола зерна пшеницы характеризует существенный прогресс в технологии мукомольного производства, чему во многом способствовали постоянно обновляемые Правила организации и ведения технологического процесса на мельницах.
Необходимость обновления Правил обусловлена существенными изменениями в технике и технологии переработки зерна.
В технологические схемы включены принципиально новые виды оборудования и т.п. Расширен ассортимент сырья за счёт новых культур, в том числе крупяных, появились новые сорта и виды муки, а также технологии коррекции
состава и свойств готовой продукции.
По моему мнению, новая редакция Правил должна стать образцовым Технологическим регламентом. Положения Правил целесообразно включить в технологические регламенты мукомольных заводов.
Разработка и последующее внедрение новых Правил должно обеспечить качество и безопасность готовой продукции и стать ориентиром в практической деятельности технологов на производстве.
Литература.
1. Егоров, Г.А. Мука. Исторический анализ развития технологии сортового помола зерна / Г.А. Егоров. - М.: Хлебпродинформ, 2003. -190 с.
2. Мукомольная, крупяная и комбикормовая промышленность СССР (1917-1957 гг.): сб. статей. - М.: Заготиздат, 1958. - 190 с.
3. Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах. - М.: Заготиздат, 1940, 1958; ЦНИИТЭИ, 1967, 1978, 1983; ВНПО «Зернопродукт», 1991.
4. Размол пшеницы на московских мелькомбинатах. - М.: ЦИНТИ Госкомзага СССР, 1967. - 152 с.
5. Щербаков, С.И. Помолы пшеницы и ржи / С.И. Щербаков. - М.: Заготиздат, 1953. - 273 с.
Г.Н. Панкратов, доктор техн. наук,
ВНИИЗ - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых
систем им. В.М. Горбатова» РАН
Статья опубликована в журнале:
Хлебопродукты. – 2018. - №5. – С.22-25.