Влияние консистенции на прочность зерна

При измельчении зерна наблюдаются два вида разрушения – хрупкое и вязкое. При измельчении стекловидных зерен пшеницы наблюдается хрупкое разрушение. В этом случае зерновка раскалывается на несколько частей, имеющих форму многогранных тел с гладкими плоскими гранями, ограниченными острыми гранями. Измельчение мучнистых зерен характеризуется вязким разрушением. Получаемые при измельчении частицы не имеют гладких и плоских граней. Излом в этом случае неровный, поверхность частиц матовая, и они легко слипаются. Разрушение происходит после относительно больших пластических деформаций.

Известно, что строение зерна, особенно клеток эндосперма и крахмальных зерен, теснейшим образом связано с его консистенцией. В эндосперме мучнистых зерен преобладают мелкие крахмальные зерна, а в эндосперме стекловидных – крупные, по размерам уступающие крупным крахмальным зернам пшеницы мучнистой консистенции.

Но не только крупность крахмальных зерен влияет на механические свойства зерна пшеницы. Огромную роль играет заполнитель между отдельными крахмальными зернами. Крепость связей на границе между отдельными крахмальными зернами и клетками влияет на прочность зерновки и ее поведение при деформировании и разрушении. У твердой пшеницы и у стекловидных зерен мягкой пшеницы крахмальные зерна погружены в белковое вещество, которое сковывает их в плотную массу, в связи с чем силы сцепления между отдельными крахмальными зернами резко увеличиваются. При измельчении крупок пшеницы с мучнистой консистенцией редко встречаются разрушенные крахмальные зерна. Разрушение эндосперма происходит в основном по связывающему веществу. При измельчении твердой и мягкой пшеницы со стекловидной консистенцией даже при минимальном деформировании частиц эндосперм разрушается почти в одинаковой степени по крахмальным зернам и связывающему веществу.

Таким образом, крепость связей на границе между отдельными крахмальными зернами твердой и стекловидной пшеницы значительно выше, чем у пшеницы с мучнистой консистенцией. Следовательно, прочность эндосперма у высокостекловидных и твердых зерновок должна быть выше, чем у зерновок мучнистой консистенции.

Таблица 6.6– Прочность зерна в зависимости от его консистенции

Стекловидность, %	Влажность, %	Расход энергии на измельчение 1 кг зерна,	Вновь образованная поверхность в 1 кг зерна, см2	Расход энергии на образование единицы поверхности,	Показатель прочности зерна, кг/м2
	9,5			0,230
	10,5			0,271
	11,3			0,250
	12,0			0,205
	10,9			0,189
	12,0			0,150
	10,5			0,128
	11,3			0,150
	11,0			0,150

Продолжение таблицы 6.6