Изобретение касается переработки зерна крупяных культур в крупу и может быть использовано при производстве гречневой крупы. Переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно подсушивают до влажности 15,5-18%. Шелушение ведут центробежным шелушителем при скорости соударения зерна о неподвижную преграду 55-58 м/с. После выделения из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%. Изобретение позволяет улучшить технологический процесс и снизить расход энергии на термообработку. 1 ил.
Изобретение касается переработки зерна крупяных культур в крупу и может быть использовано при производстве гречневой крупы. Известен способ выработки крупы (см. а.с. СССР N 652964, B 02 B 1/00), включающий очистку зерна от примесей, предварительное и окончательное сортирование по фракциям, пофракционное шелушение, ситовое сепарирование и отделение крупы от нешелушенного зерна, направление последнего на повторное шелушение, аспирационное сепарирование крупы и выбой зерна. Причем аспирационным сепарированием крупу подвергают расслоению на легкую и тяжелую фракции, из последней отсортировывают ядро, направленное на выбой, а остальную часть тяжелой и легкой фракции разделяют по упругим и фракционным свойствам для выделения остальной части ядра. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса переработки. Известен способ переработки зерна гречихи в крупу (см. а.с. СССР N 852343, B 02 B 1/00), включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, сушку и охлаждение зерна. Причем перед гидротермической обработкой зерно подвергают нагреву путем пропускания воздушной струи при температуре 73-85 o C, в течение 12 - 18 мин через слой зерна, а гидротермическую обработку зерна ведут насыщенным паром при давлении 0,2-0,3 мПа в течение 2,8 - 4 мин. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса переработки. Наиболее близким по технической сущности является способ выработки гречневой крупы (см. а.с. СССР N 543405, B 02 B 1/00, включающий очистку и шелушение несортированного по размерам на фракции зерна, отделение на ячеистых сортировочных столиках после предварительного удаления оболочки, мучки и дробленки, а для улучшения качества и сортности крупы производят последовательное многократное шелушение несортированного по размерам зерна, причем в зоне следующего после шелушения падают верхние сходы, полученные после сортировки зерна, а извлечение крупы осуществляют последовательно в несколько этапов путем сортировки обогащенной смеси, полученной из нижних сходов после крупоотделения, при этом верхний сход, полученный после сортировки, направляют на контроль, а нижний сход последнего этапа на крупоотделение в первую зону сортирования. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса и большой расход энергии на переработку. Задачей изобретения является упрощение технологического процесса и снижение энергетических затрат на переработку. Поставленная техническая задача решается следующим образом. Способ переработки зерна гречихи в крупу, включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, отволаживание и сушку зерна, шелушение, отделение крупы, а для решения поставленной технической задачи переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно просушивают до 15,5-18%, а шелушение ведут центробежным шелушением при скорости соударения о неподвижную преграду 55-58 м/с. Данное техническое решение обеспечивает шелушение зерна без использования наждачных кругов, применение которых загрязняет продукт наждачной пылью. Кроме того, при обработке гречихи наблюдается повышенный расход наждачных кругов, что увеличивает затраты на изготовление гречневой крупы. Использование центробежного шелушения позволяет вести обработку зерна без деления на фракции по крупности, что значительно упрощает процесс переработки зерна и уменьшает количество оборудования в технологической линии. Для того чтобы обеспечить процесс центробежного шелушения необходима определенная скорость соударения зерна о неподвижную преграду. Проведенными исследованиями установлено: для рациональной влажности зерна 15,5-18% скорость соударения должна быть в интервале 55-58 м/с, при этом достигается рациональная степень шелушения, минимальное травмирование зерен гречихи. При выделении из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%. Данное техническое решение обеспечивает при минимальных затратах досушивание крупы до влажности, обеспечивающей сохранность продукта и вкусовые качества. При этом все выходы процесса шелушения не подвергаются процессу досушивания, что снижает расход электроэнергии на производство гречневой крупы. Пример выполнения способа переработки зерна гречихи в крупу показан на принципиальной схеме (см. чертеж). Технологическая линия включает в себя приемный бункер 1 для приема сырья, первый транспорт 2 для подачи сырья в бункер 3 над семяочистительной машиной 4 с триером 5. Очищенное зерно вторым транспортером 6 подается в бункер 7 отделения гидротермической обработки, где установлены агрегаты 8 и 9 для пропаривания гречихи. После пропаривания зерно подвергают отволаживанию и сушке в отволаживателе 10. Отволоженное зерно третьим транспортером 11 подается в центробежный шелушитель 12. Промпродукт после шелушения подают в семяочистительную машину 13, где отделяют шелуху от ядра зерна. Ядра зерна - крупу четвертым транспортером 14 подают в бункер крупы 15, затем на вертикальные сушилки 16 и 17, и готовая крупа фасуется установкой фасования крупы 18. Отходы семяочистительной машины 13 по материалопроводу 19 направляются в циклон разгрузитель 20, где отделяется шелуха, которая выдается через бункер 21. В батарейном циклоне 22 отделяется мучка, которая выдается через бункер 24. Для пылеотделения технологическая линия снабжена вентилятором 25, который имеет трубопровод 26 с оборудованием пылеотделения. Пример осуществления способа переработки зерна гречихи в крупу. Сырое зерно гречихи поступает в приемный бункер 1 и первым транспортером 2 загружается в бункер 3. Семяочистительной машиной 4 с триером 5 производится очистка зерна от пыли, земли, семян сорняков и камня известными технологическими операциями. Очищенное зерно вторым транспортером 6 подается в бункер 7 в отделение гидротермической обработки, где установлены два агрегата 8 и 9 пропариваниия гречихи. Пропаривание гречихи ведут водяным паром известными технологическими приемами. А для экономии пара используют два агрегата 8 и 9 и пропаривание ведут в две стадии. Например, пар из агрегата 8 после обработки определенным временем (по технологии гидротермообработки) перепускают в агрегат 9, используя оставшееся тепло на первичный разогрев зерна в агрегате 9. Затем зерно в агрегате 9 подвергают окончательной обработке свежим паром (также по разработанной технологии термообработки). После обработки зерна в агрегате 9 отработанный первичный пар подают в агрегат 8, к этому времени заполненный новой порцией зерна. Обработанное в две стадии зерно из агрегата 9 выдают в отволаживатель 10. Агрегат 9 загружают новой порцией зерна, и двойной цикл гидротермообработки повторяется. Выше указанные процессы известны и ведутся известными техническими приемами. Дальнейшая переработка зерна гречихи ведется по технологии, предложенной техническим решением задачи. При отволаживании зерна ведут его сушку до влажности 15,5-18%. Пределы влажности определены экспериментальным путем. Установлено, что при влажности зерна более 18% большой выход непрошелушенного зерна, в то же время при влажности зерна менее 15,5% наблюдается повышенный выход дробленого зерна-сечки. Подсушенное зерно направляется в центробежный шелушитель, где зерно вращающимися дисками разгоняют до скорости 55-58 м/с и направляют в неподвижную стальную преграду. При соударении оболочки зерна, имеющие вышеуказанную влажность, разрушаются и при дальнейшем перемещении по каналам отделяются. Использование центробежного шелушителя позволяет обеспечивать шелушение зерна без деления на фракции, что упрощает процесс переработки зерна. Полученный после шелушения промпродукт подают в семяочистительную машину 13, где отделяют шелуху от ядра зерна-крупу. Крупу четвертым транспортером 14 подают в бункер крупы 15, а затем на вертикальные сушилки 16 и 17. Подсушенную крупу до кондиционного содержания 13% (необходимого для хранения) фасуют фасовочной установкой крупы 18. Отходы семяочистительной машины 13 по материалопроводу 19 направляют в циклон разгрузитель 20, где отделяют шелуху, которая выдается через бункер 21. В батарейном циклоне 22 отделяется мучка, которая выдается через бункер 24, причем полученные отходы после семяочистительной машины не подвергаются сушке, что уменьшает расходы энергии на производство крупы.
Формула изобретения
Способ переработки зерна гречихи в крупу, включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, отволаживание и сушку зерна, шелушение, отделение крупы, отличающийся тем, что переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно подсушивают до влажности 15,5 - 18%, а шелушение ведут центробежным шелушителем при скорости соударения зерна о неподвижную преграду 55 - 58 м/с и после выделения из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%.
Изобретение касается переработки зерна крупяных культур в крупу и может быть использовано при производстве гречневой крупы. Переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно подсушивают до влажности 15,5-18%. Шелушение ведут центробежным шелушителем при скорости соударения зерна о неподвижную преграду 55-58 м/с. После выделения из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%. Изобретение позволяет улучшить технологический процесс и снизить расход энергии на термообработку. 1 ил.
Изобретение касается переработки зерна крупяных культур в крупу и может быть использовано при производстве гречневой крупы. Известен способ выработки крупы (см. а.с. СССР N 652964, B 02 B 1/00), включающий очистку зерна от примесей, предварительное и окончательное сортирование по фракциям, пофракционное шелушение, ситовое сепарирование и отделение крупы от нешелушенного зерна, направление последнего на повторное шелушение, аспирационное сепарирование крупы и выбой зерна. Причем аспирационным сепарированием крупу подвергают расслоению на легкую и тяжелую фракции, из последней отсортировывают ядро, направленное на выбой, а остальную часть тяжелой и легкой фракции разделяют по упругим и фракционным свойствам для выделения остальной части ядра. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса переработки. Известен способ переработки зерна гречихи в крупу (см. а.с. СССР N 852343, B 02 B 1/00), включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, сушку и охлаждение зерна. Причем перед гидротермической обработкой зерно подвергают нагреву путем пропускания воздушной струи при температуре 73-85 o C, в течение 12 - 18 мин через слой зерна, а гидротермическую обработку зерна ведут насыщенным паром при давлении 0,2-0,3 мПа в течение 2,8 - 4 мин. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса переработки. Наиболее близким по технической сущности является способ выработки гречневой крупы (см. а.с. СССР N 543405, B 02 B 1/00, включающий очистку и шелушение несортированного по размерам на фракции зерна, отделение на ячеистых сортировочных столиках после предварительного удаления оболочки, мучки и дробленки, а для улучшения качества и сортности крупы производят последовательное многократное шелушение несортированного по размерам зерна, причем в зоне следующего после шелушения падают верхние сходы, полученные после сортировки зерна, а извлечение крупы осуществляют последовательно в несколько этапов путем сортировки обогащенной смеси, полученной из нижних сходов после крупоотделения, при этом верхний сход, полученный после сортировки, направляют на контроль, а нижний сход последнего этапа на крупоотделение в первую зону сортирования. Недостатком известного технического решения является сложность технологического процесса и большой расход энергии на переработку. Задачей изобретения является упрощение технологического процесса и снижение энергетических затрат на переработку. Поставленная техническая задача решается следующим образом. Способ переработки зерна гречихи в крупу, включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, отволаживание и сушку зерна, шелушение, отделение крупы, а для решения поставленной технической задачи переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно просушивают до 15,5-18%, а шелушение ведут центробежным шелушением при скорости соударения о неподвижную преграду 55-58 м/с. Данное техническое решение обеспечивает шелушение зерна без использования наждачных кругов, применение которых загрязняет продукт наждачной пылью. Кроме того, при обработке гречихи наблюдается повышенный расход наждачных кругов, что увеличивает затраты на изготовление гречневой крупы. Использование центробежного шелушения позволяет вести обработку зерна без деления на фракции по крупности, что значительно упрощает процесс переработки зерна и уменьшает количество оборудования в технологической линии. Для того чтобы обеспечить процесс центробежного шелушения необходима определенная скорость соударения зерна о неподвижную преграду. Проведенными исследованиями установлено: для рациональной влажности зерна 15,5-18% скорость соударения должна быть в интервале 55-58 м/с, при этом достигается рациональная степень шелушения, минимальное травмирование зерен гречихи. При выделении из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%. Данное техническое решение обеспечивает при минимальных затратах досушивание крупы до влажности, обеспечивающей сохранность продукта и вкусовые качества. При этом все выходы процесса шелушения не подвергаются процессу досушивания, что снижает расход электроэнергии на производство гречневой крупы. Пример выполнения способа переработки зерна гречихи в крупу показан на принципиальной схеме (см. чертеж). Технологическая линия включает в себя приемный бункер 1 для приема сырья, первый транспорт 2 для подачи сырья в бункер 3 над семяочистительной машиной 4 с триером 5. Очищенное зерно вторым транспортером 6 подается в бункер 7 отделения гидротермической обработки, где установлены агрегаты 8 и 9 для пропаривания гречихи. После пропаривания зерно подвергают отволаживанию и сушке в отволаживателе 10. Отволоженное зерно третьим транспортером 11 подается в центробежный шелушитель 12. Промпродукт после шелушения подают в семяочистительную машину 13, где отделяют шелуху от ядра зерна. Ядра зерна - крупу четвертым транспортером 14 подают в бункер крупы 15, затем на вертикальные сушилки 16 и 17, и готовая крупа фасуется установкой фасования крупы 18. Отходы семяочистительной машины 13 по материалопроводу 19 направляются в циклон разгрузитель 20, где отделяется шелуха, которая выдается через бункер 21. В батарейном циклоне 22 отделяется мучка, которая выдается через бункер 24. Для пылеотделения технологическая линия снабжена вентилятором 25, который имеет трубопровод 26 с оборудованием пылеотделения. Пример осуществления способа переработки зерна гречихи в крупу. Сырое зерно гречихи поступает в приемный бункер 1 и первым транспортером 2 загружается в бункер 3. Семяочистительной машиной 4 с триером 5 производится очистка зерна от пыли, земли, семян сорняков и камня известными технологическими операциями. Очищенное зерно вторым транспортером 6 подается в бункер 7 в отделение гидротермической обработки, где установлены два агрегата 8 и 9 пропариваниия гречихи. Пропаривание гречихи ведут водяным паром известными технологическими приемами. А для экономии пара используют два агрегата 8 и 9 и пропаривание ведут в две стадии. Например, пар из агрегата 8 после обработки определенным временем (по технологии гидротермообработки) перепускают в агрегат 9, используя оставшееся тепло на первичный разогрев зерна в агрегате 9. Затем зерно в агрегате 9 подвергают окончательной обработке свежим паром (также по разработанной технологии термообработки). После обработки зерна в агрегате 9 отработанный первичный пар подают в агрегат 8, к этому времени заполненный новой порцией зерна. Обработанное в две стадии зерно из агрегата 9 выдают в отволаживатель 10. Агрегат 9 загружают новой порцией зерна, и двойной цикл гидротермообработки повторяется. Выше указанные процессы известны и ведутся известными техническими приемами. Дальнейшая переработка зерна гречихи ведется по технологии, предложенной техническим решением задачи. При отволаживании зерна ведут его сушку до влажности 15,5-18%. Пределы влажности определены экспериментальным путем. Установлено, что при влажности зерна более 18% большой выход непрошелушенного зерна, в то же время при влажности зерна менее 15,5% наблюдается повышенный выход дробленого зерна-сечки. Подсушенное зерно направляется в центробежный шелушитель, где зерно вращающимися дисками разгоняют до скорости 55-58 м/с и направляют в неподвижную стальную преграду. При соударении оболочки зерна, имеющие вышеуказанную влажность, разрушаются и при дальнейшем перемещении по каналам отделяются. Использование центробежного шелушителя позволяет обеспечивать шелушение зерна без деления на фракции, что упрощает процесс переработки зерна. Полученный после шелушения промпродукт подают в семяочистительную машину 13, где отделяют шелуху от ядра зерна-крупу. Крупу четвертым транспортером 14 подают в бункер крупы 15, а затем на вертикальные сушилки 16 и 17. Подсушенную крупу до кондиционного содержания 13% (необходимого для хранения) фасуют фасовочной установкой крупы 18. Отходы семяочистительной машины 13 по материалопроводу 19 направляют в циклон разгрузитель 20, где отделяют шелуху, которая выдается через бункер 21. В батарейном циклоне 22 отделяется мучка, которая выдается через бункер 24, причем полученные отходы после семяочистительной машины не подвергаются сушке, что уменьшает расходы энергии на производство крупы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ переработки зерна гречихи в крупу, включающий очистку его от примесей, гидротермическую обработку, отволаживание и сушку зерна, шелушение, отделение крупы, отличающийся тем, что переработку зерна ведут без деления на фракции и после гидротермической обработки при отволаживании зерно подсушивают до влажности 15,5 - 18%, а шелушение ведут центробежным шелушителем при скорости соударения зерна о неподвижную преграду 55 - 58 м/с и после выделения из промпродукта крупы производят ее досушивание до влажности хранения 13%.В 1968 - 1975 гг. ВНИЭКИпродмаш предложил и осуществил при участии Миргородской МИС новый способ (технологию) выработки гречневой крупы.
Новый способ выработки гречневой крупы включает очистку и шелушение несортированного по размерам на фракции зерна. Шелушеные зерна от нешелушеных отделяются на ячеистых сортировочных столах после предварительного удаления оболочек, мучки и дробления.
Чтобы улучшить качество и сортность крупы, а также увеличить ее выход, несортированное по размерам зерно последовательно четырехкратно шелушат на обрезиненных валках. На последующие машины после шелушения подают верхние сходы, полученные после сортирования зерна, а крупу извлекают последовательно в несколько этапов, сортируя обогащенную смесь на крупоотделительных машинах. При этом верхний сход, полученный после сортирования, направляют на контроль, а нижний сход последнего этапа крупоотделения - в первую зону сортирования. Кратность шелушения и соответственно число этапов крупоотделения равны четырем.
Такой способ выработки гречневой крупы позволяет значительно уменьшить внутризаводской оборот продукта, повысить производительность и эффективность технологического процесса выработки крупы.
На чертеже изображена схема для осуществления способа (рис. 1). Обрабатываемое зерно (гречиха) поступает на 1-ю систему шелушения 1У включающую машины с обрезиненными валками типа ЗРД. С 1-й системы продукты шелушения направляются на рассев 2.
С сит с отверстиями ф 4 мм рассева 2 после провеивания на аспираторе 3 продукт направляют на сортировочную машину 4 с возвратно-поступательным движением сит для отделения посторонних примесей и дополнительного выделения шелушеного зерна.
Рис. 1. Новая технологическая схема производства гречневой крупы:
1, 5, 13, 19 - соответственно 1-, 2-, 3-, 4-я системы шелушения; 2, 10, 16, 21 - рассевы; 3, 11, 17 - аспираторы с замкнутым циклом воздуха; 4, 12, 18 - сортировочные машины; б, 7, 8, 14, 15, 20, 22 - крупоотделительные машины
С сит с отверстиями ф 4 мм сортировочной машины 4 продукт поступает на 2-ю систему шелушения 5. Сход с сит с отверстиями размером 1,7 х 20 мм рассева 2 и сортировочной машины 4, обогащенный продуктами шелушения (содержание ядра 90...95 %), полученными после сита с отверстиями ф 4 мм, направляется на крупоотделительные машины 6 с ячеистыми столами (I этап отделения ядрицы), колеблющимися с частотой не более 3,3 с-1(200 об/мин). Выделенная ядрица направляется на контрольные крупоотделительные машины 7, а продукт, получаемый нижним сходом с крупоотделительных машин 6, направляется на крупоотделительные машины 8 (II этап отделения ядрицы). Продукт верхнего схода крупоотделительных машин 6 и 8 идет для дополнительного контроля на сортировочную машину 9, откуда сход с сита с отверстиями размером 1,7 х 20 мм поступает на контрольные крупоотделительные машины 7. После 2-й системы шелушения 5 продукты направляются на рассев 10. Сход с сита с отверстиями 0 4 мм рассева 10 после провеивания на аспираторе 11 и просеивания на сортировочной машине 12 поступает на 3-ю систему шелушения 13. Продукт, идущий сходом с сит с отверстиями размером 1,7 х 20 мм рассева 10, направляется на крупоотделительные машины 14. После крупоотделения продукт верхнего схода (ядрица) поступает на контрольные системы крупоотделительных машин 7, а нижние схода - на крупоотделительные машины 15. После 3-й системы шелушения 13 продукты поступают на рассев 16. Сход с сита с отверстиями ф4 мм рассева 16 после провеивания на аспираторе с замкнутым циклом воздуха 17 и просеивания на сортировочной машине 18 поступает на 4-ю систему шелушения 19. Сход с сита с отверстиями размером 1,7 х 20 мм рассева 16 вместе с продуктом, поступающим от сортировочной машины 12, направляется на крупоотделительные машины 20 (III этап крупоотделения). После крупоотделения продукт верхнего схода (ядрица) поступает на контрольные крупоотделительные машины 7, а нижние схода - на крупоотделительные машины 15 либо 22. Продукты шелушения машины 19 направляются на рассев 21. Сход с сита с отверстиями ф 4 мм рассева 21 возвращается на рассев 2. Сход с сита с отверстиями размером 1,7 х 2,0 мм рассева 21 поступает на крупоотделительные машины 22. После крупоотделительных машин 22 продукт верхнего схода (ядрица) направляется на выбой, а нижнего схода-на рассев 2. Лузга, отвеиваемая на аспираторах 3, 11 и 17, направляется на контроль (на чертеже не показан). Мучка и дробленка, высеиваемые на рассевах 2, 10, 16 и 21 и сортировочных машинах 4, 9, 12 и 18, также поступают на контроль.
Ввиду того что размеры зерен гречихи колеблются в широких пределах, технологический процесс гречезавода в настоящее время предусматривает обязательное сортирование (предварительное и окончательное) гречихи на шесть фракций с помощью рассевов или крупосортировочных машин с последующим шелушением каждой фракции гречихи отдельно на вальцедековых станках. Ядрицу выделяют также пофракционно на рассевах, что требует развитого технологического процесса. В этом заключаются основные особенности существующего технологического процесса выработки гречневой крупы.
При подготовке зерна гречихи к переработке в крупу после очистки ее подвергают гидротермической обработке, включающей операции пропаривания, сушки, охлаждения.
Аппарат для пропаривания зерна с автоматическим управлением А9-БПБ предназначен для обработки паром гречихи, проса, овса, пшеницы, риса и др.
Корпус аппарата служит сосудом для пропаривания зерна. Внутри корпуса расположен змеевик для равномерного распределения пара. Корпус смонтирован на станине. На крышке установлен загрузочный затвор. Загрузочный и разгрузочный затворы снабжены самостоятельными приводами. Электрооборудование аппарата состоит из электроприводов затворов, конечных выключателей, фиксирующих поворот пробок затворов на 90°, сигнализатора уровня, контролирующего верхний и нижний уровни зерна при загрузке и выгрузке аппарата, двух клапанов с электроприводами для подачи и выпуска пара, пульта управления.
Пульт управления предназначен для дистанционного автоматического управления основными операциями. Электросхемой предусмотрены два режима управления работой аппарата: ручной и автоматический. Ручной режим служит для наладки работы аппарата, отработки операций, доработки продукта в аварийных ситуациях и для управления работой аппарата при отказе автоматики. Основной режим работы - автоматический.
Зерно загружается в сосуд аппарата, пропаривается в течение 1 ...6 мин в зависимости от вида зерна и выгружается через разгрузочный затвор.
Приемочные испытания аппарата А9-БПБ проведены в гидротермическом отделении гречецеха Брянского комбината хлебопродуктов. При испытаниях аппарат был настроен на режим работы, рекомендованный по результатам первого этапа испытаний: отсчет времени пропаривания проводился с момента пуска пара в сосуд аппарата. Кроме того, продолжительность цикла была сокращена за счет более рационального совмещения операций: открытие клапана впуска пара и пропаривание; пропаривание и закрытие клапана впуска пара; открытие клапана выпуска пара, выпуск пара. Время цикла при этом составило 492 с. Испытания показали, что при давлении в паропроводе 6 105 Па набор заданного давления в сосуде происходит за 1 мин 45 с.
Качество пропаривания на заданном режиме в ходе испытаний аппарата А9-БПБ контролировали как по равномерности нагрева и увлажнению зерна, так и по цвету, вкусу и запаху полученной крупы.
Проведенные испытания подтвердили, что неравномерность (отклонение между крайними значениями показателей) распределения влажности в зерне изменяется в пределах 0,3...1,6%. Этот же показатель по среднеарифметическому значению не превышает 0,2...0,3 %. Влажность гречихи в результате пропаривания в среднем увеличилась на 3,7...4,4% (размах колебаний от 3,4 до 4,9 %). Следовательно, увлажнение зерна по всему объему сосуда аппарата происходит достаточно равномерно. Данные, полученные при испытаниях, приведены в таблице 6.
Годовой экономический эффект от использования одного аппарата А9-БПБ взамен пропаривателя Г.С. Неруша составляет 4 тыс. р.
Другой эффективный аппарат в схеме гидротермической обработки гречихи - сушилка паровая А1-БС2-П.
Сушилка паровая А1-БС2-П предназначена для сушки зерна крупяных культур, прошедшего гидротермическую обработку. Сушилка состоит из следующих основных частей: зерноприемника, секций нагревательных, разгрузочной секции с приводом.
Зерноприемник служит для равномерного распределения зерна по длине сушилки. Он представляет собой стальной короб размерами 198 х 376 х 650 мм. На крышке зерноприемника расположены два приемных патрубка. Для поддержания постоянного уровня зерна имеются электронные датчики уровня.
Нагревательные секции служат для сушки зерна теплом, отдаваемым паром через поверхность нагрева. Каждая секция состоит из коллектора, имеющего две камеры - паровую и конденсационную, в которые вварены в шахматном порядке цилиндрические и овальные трубы (по 21 трубе на секцию). Цилиндрические бесшовные трубы, проходящие внутри овальных, связаны с паровой, а овальные - с конденсационной камерами.
Коллекторы нагревательных секций соединены между собой патрубками-калачами, подающими пар и конденсат из верхних секций в нижнюю. С обеих сторон внутри нагревательных секций расположены наклонные скатные плоскости, которые предотвращают высыпание зерна из сушилки и одновременно образуют каналы для циркуляции воздуха.
Для осмотра, очистки и ремонта деталей, находящихся внутри сушилки, в секциях с двух сторон расположены дверки. Каждая нагревательная секция имеет с одной стороны 60 отверстий ф 20 мм (по 15 на одной дверке) для подсоса в сушилку наружного воздуха, а с противоположной стороны - диффузоры, для удаления увлажненного воздуха из сушилки. Количество отсасываемого воздуха из каждой нагревательной секции регулируют, изменяя размеры выходной щели. Секция разгрузочная служит основанием, на котором монтируются нагревательные секции.
Несущей конструкцией всех десяти нагревательных секций служат две опоры, находящиеся на раме по обе стороны сушилки. В разгрузочной секции предусмотрены восемь бункеров и цепной конвейер, который состоит из двух цепей, соединенных между собой скребками. Верхние ветви конвейера движутся по направляющим, а нижние - по дну, представляющему собой выдвижные поддоны. Привод цепного конвейера осуществляется от электродвигателя через червячный редуктор. Скорости цепного конвейера регулируют вариатором посредством маховичка.
После гидротермической обработки зерно поступает в зерноприемник, откуда под действием силы тяжести опускается вниз в нагревательные секции. Для удаления влаги из зерна в сушилке используется принцип контактной сушки, т. е. тепло передается зерну непосредственно от нагретой поверхности овальных труб, между которыми оно движется. Испарившаяся из зерна влага поглощается воздухом и вместе с ним удаляется из сушилки. Пройдя нагревательные секции, просушенное зерно поступает в бункера разгрузочной секции и выходит на площадки, с которых снимается скребками цепного конвейера и нижней его ветвью транспортируется к выходному отверстию.
Производительность сушилки и экспозиция сушки зерна зависят от скорости движения цепного конвейера, регулируемой клиноременным вариатором.
Для нагрева труб нагревательных секций используют сухой насыщенный пар. Давление пара в трубах и его температуру регулируют редукционным клапаном. Давление пара в сушилке контролируют манометром. Отработанный пар и конденсат из сушилки выводятся через конденсатоотводчик.
Техническая характеристика сушилки А1-БС2-П
Производительность на зерне с натурой 570 г/л при 56...60
снижении влажности пропаренного зерна на 7...9 %, т/сут
Расход пара на 1 т %, кг/ч 5 5 0.. .65 0
Давление пара, Па До 3,43 105
Расход воздуха на 1 т%. влагосъема, м3 /ч 200
Аэродинамическое сопротивление, Па 137,2
Скорость движения цепи конвейера при проектной 0,061...0,067
производительности, м/с
Электродвигатель привода вентилятора ВЦП № 6:
мощность, кВт 7,5
частота вращения, с-1 (об/мин) 24,3 (1460)
Электродвигатель привода конвейера:
мощность, кВт 1,1
частота вращения, с-1 (об/мин) 15,5 (930)
Редуктор:
тип РЧУ-80
передаточное число 31
Габариты, мм:
ширина 810
высота 8100
Масса, кг 5760
Новый способ выработки гречневой крупы испытывали на крупяном заводе Брянского мелькомбината хлебопродуктов. Плановая суточная производительность завода в период испытаний была 125 т/сут при базисном выходе крупы 66 %.
Во время испытаний кинематические параметры основного технологического оборудования характеризовались следующими величинами:
шелушильные машины с обрезиненными валками А1-ЗРД (четыре системы) - окружная скорость быстроходных валков 9... 12 м/с и отношение окружных скоростей быстроходных валков к тихоходным 2,0... 2,25;
рассевы ЗРМ (четыре системы) - частоты колебаний ситовых корпусов 2,3...2,6 с-1 (140...156 об/мин) и радиусы круговых колебаний корпусов 25 мм;
крупосортировки А1-БКГ (три системы) - частота колебаний ситовых корпусов 5,3...5,6 с-1 (320...340 об/мин) и амплитуда 9 мм;
крупоотделители А1-БКО-1,5 (шесть основных систем и две контрольные) -частота колебаний сортировочных дек 2.8...3 с-1 (170... 185 об/мин) и амплитуда 28 мм.
Технологические показатели работы машин А1-ЗРД на шелушении зерна гречихи свидетельствуют о том, что коэффициент шелушения был не ниже достигаемого в практике при шелушении гречихи на вальцедековых станках. В то же время количество дробленого ядра по отношению к массе продукта, поступающего в машину, на всех системах не превышало 1,14%, что значительно ниже получаемого в практике (2...3%) и предусмотренного Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных заводах (1,5...2,5 %) при шелушении гречихи на вальцедековых станках. Коэффициент цельности ядра в среднем составил 0,96.
Количество продукта, поступающего на машины А1-ЗРД при работе их с производительностью до 3000 кг/ч, на качество шелушения практически не влияет.
Продукты шелушения после машины А1-ЗРД каждой системы поступают на рассевы для выделения ядра, продела и мучки. Кроме этих продуктов, на рассевы 1-й, 2-й и 3-й систем поступали нижние схода соответствующих крупоотделительных машин.
После сортирования на рассевах проходом через сита с отверстиями ф 4,0 мм и сходом с сит с размерами отверстий 1,7 х 20 мм получали продукт с незначительным содержанием нешелушеного зерна, который после провеивания направляли для отделения ядрицы на крупоотделительные машины А1-БК0. Продукт, полученный сходом с сит с отверстиями ф 4,0 мм и содержащий значительное количество нешелушеного зерна, после провеивания и дополнительного просеивания на крупосортировках, где от него отбирали еще некоторое количество ядра, подавали на машины А1-ЗРД последующей системы шелушения.
Работа рассевов на сортировании продуктов шелушения гречихи характеризуется тем, что сходом с сит с отверстиями Ø4,0 мм получают 65,8... 74,9 % продукта от общего количества с содержанием в нем 26...34,24 % ядра. Продукт, полученный сходом с сит с отверстиями размером 1,7 х х 20 мм, состоит в основном из ядра с содержанием в нем нешелушеного зерна до 9,6 %.
При сортировании продуктов шелушения на рассевах и крупосортировках содержание нешелушеных зерен и сорной примеси возрастает по мере движения продукта по системам.
Из схода (сита с отверстиями Ф4 мм) рассевов после предварительного провеивания дополнительно выделяли на крупосортировках от 10 до 19,3 % ядра. Содержание нешелушеных зерен в этом продукте в зависимости от системы составляло от 5,36 до 7,68%. Схода сит с отверстиями Ø 4 мм, поступившие на машины А1-ЗРД, составляли 80...90% и содержали 27,80...30,00% ядра, что свидетельствует о возможностях дальнейшего совершенствования процесса сортирования продуктов шелушения.
Ядрицу из продукта, полученного сходом с сит с отверстиями размером 1,7 х 20 мм на рассевах и проходом через сита Ø4,0 мм, на крупосортировках извлекали на крупоотделительных машинах А1-БКО. При этом машины б, 14, 20, 8 и 15 работали на предварительном извлечении ядра, а машины 7 и 22 - на окончательном контроле крупы.
Технологические показатели, характеризующие работу крупоотделительных машин на предварительном извлечении ядра и окончательном контроле крупы, показывают, что в верхний сход поступало 40,0...58,8 % (коэффициент извлечения) от исходного продукта. При этом содержание нешелушеных зерен в верхнем сходе находилось в пределах 0,32...0,52 %.
Анализ работы крупоотделительных машин показывает, что имеются определенные резервы в повышении эффективности их работы. Работавшие на контроле верхних сходов крупоотделительные машины обеспечивали получение гречневой крупы, отвечающей требованиям первого сорта. При этом извлекалось до 51 % крупы от общего количества продукта, поступавшего на эти крупоотделители. Необходимо отметить, что при работе крупоотделительных машин А1-БКО на предварительном и окончательном контроле крупы в верхний сход поступало незначительное количество сорной примеси, несмотря на большое ее содержание в исходном продукте. Основное количество сорной примеси поступало в нижние схода.
В результате длительных технологических испытаний и определения качественно-количественных показателей работы основного оборудования установлено, что главное преимущество нового способа выработки крупы по сравнению с применяемой технологией - уменьшение дробления
ядра в процессе переработки гречихи в крупу и увеличение ее общего выхода.
Это подтверждается также сравнением выходов крупы (табл. 2), полученных при переработке близкой по качеству гречихи (новый способ и существующая технология).
Повышенный выход крупы первого сорта и общий выход крупы при новом способе ее выработки получен за счет уменьшения дробления ядра.
Используя данные, полученные при сравнительных испытаниях существующей и новой технологий выработки гречневой крупы, можно определить итоговую разницу всех видов круп, полученных из одной тонны гречихи (табл. 3). Из таблицы следует, что в результате улучшения сортности крупы и увеличения общего ее выхода стоимость крупы при новом способе возрастает на 16,75 р. (367,82 - 351,07). За сопоставимый годовой объем переработки гречихи в сравниваемых вариантах принято 37770 т.
Экономический эффект в результате улучшения сортности и увеличения выхода крупы составит 37 770 16,75 0,692 = 437 792 р. в год. Одновременно с этим эксплуатационные расходы в результате замены изнашиваемых обрезиненных валков на шелушильных машинах А1-ЗРД (из расчета срока службы одной пары валков в течение лишь 70 ч) увеличиваются на 40832 р. Общий экономический эффект от использования нового способа выработки гречневой крупы на одном крупяном заводе производительностью 125 т/сут составит 396 960 р. (437792-40832).
На основе проведенных испытаний нового способа выработки гречневой крупы Харьковский ПЗП разработал проект реконструкции грече- завода с увеличением его производительности до 160 т/сут и выхода крупы до 70 %, в котором использованы шелушильные машины с обрезиненными валками А1-ЗРД, крупоотделительные машины А1-БКО, аспираторы с замкнутым циклом воздуха, рассевы, крупосортировки и др.
Актуальными проблемами зерноперерабатывающей промышленности в настоящее время являются: удовлетворение потребности населения в продуктах питания; улучшение их качества; разработка новых видов изделий при более полном использовании потенциала зерна.
Среди крупяных культур гречиха занимает особое место. Благодаря высокой пищевой и биологической ценности продукты, вырабатываемые из гречихи, широко используются не только в общественном, но и в детском и диетическом питании.
В настоящее время основными продуктами, вырабатываемыми из гречихи, являются ядрица и продел.
На сегодняшний день в нашей стране выпускают муку гречневую I сорта (ТУ 9293-005-00932169-96). Гречневая мука предназначена для использования в новых рецептах хлебобулочных, кондитерских и кулинарных изделий (хлеб, хлебцы, блины, кексы). Размер добавок муки гречневой I сорта в изделиях составляет 3-30%. Гречневая мука зачастую вырабатывается из продела или мелких фракций ядрицы, получаемых по традиционной схеме производства гречневой крупы, что приводит к значительному удорожанию стоимости гречневой муки. Такая технологическая схема характеризуется энергоемким разветвленным технологическим процессом, предполагающим гидротермическую обработку, фракционирование и шелушение.
Относительно недавно на рынке появились гречневые хлопья, которые являются ценным пищевым продуктом питания, имеющим высокие потребительские качества, высокую степень усвояемости, перевариваемости организмом человека. Однако выработка гречневых хлопьев зачастую ведется без соответствующего научного обоснования. Качество многих таких продуктов сегодня оставляет желать лучшего, так как современные технологии основаны на производстве хлопьев именно из крупы. Как правило, хлопья вырабатываются не на самих гречезаводах, а на небольших предприятиях малой мощности. Дело в том, что получить хлопья без существенного содержания в них крошки и мучки сложно, так как требуется значительно пластифицировать крупу, чего можно добиться благодаря интенсификации и комбинированию методов гидротермической обработки.
Помимо основных продовольственных продуктов из гречихи не следует забывать и о лузге — ценном вторичном сырье для производства различных пищевых добавок. Уникальный химический состав гречневой лузги предопределяет необходимость развития технологий и разработки современного оборудования для глубокой безотходной переработки лузги. Большой процент содержания в лузге клетчатки позволяет ее использовать в качестве топлива, подстилки для животных, а после проведения операции термогидролиза — и как наполнитель объемных строительных блоков и кормовых добавок. В крупоперерабатывающей промышленности при переработке гречихи в крупу до 22% от общей массы исходного сырья составляет лузга. Лишь небольшая часть от этого количества поступает в котельную, учитывая очень низкую насыпную массу, вывоз ее за пределы предприятия достаточно трудоемок.
Была поставлена задача разработать технологическую схему выработки гречневой муки из целого зерна гречихи или ее отдельных фракции по крупности, не подвергнутые гидротермической обработке, фракционированию и шелушению. При разработке схемы изучалось влияние межвалкового зазора на выход муки гречневой, процесс сортирования продуктов размола на ситах, аэродинамические свойства продуктов размола, проводился микроскопический анализ продуктов размола. В результате была создана рациональная схема выработки гречневой муки из зерна, представленная на рис. 1.
Технологический процесс производства гречневой муки включает следующие технологические операции: очистку зерна от примесей, измельчение, сортирование продуктов измельчения, контроль муки.
Помол проводили путем последовательного измельчения промежуточных продуктов помола в соответствии с разработанной технологической схемой помола, представленной на рисунке. Предварительное сортирование гречихи по крупности не проводилось.
Для лучшего выделение лузги в схеме после 1-й драной и 1-й размольной систем предусмотрен пропуск промежуточных продуктов размола через аспиратор. На 1-й размольной системе измельчение осуществляется на гладких вальцах для снижения дробимости оболочек. Режимы измельчения на системах технологического процесса помола характеризовались извлечением муки (проход сита 045). Общий выход гречневой муки составляет не менее 70%. Анализ полученной муки позволил сформировать три потока муки, принципиально отличающихся по качественным показателям. Лабораторные выпечки показали положительное влияние гречневой муки на качество хлеба из муки пшеничной высшего сорта.
Также был разработан способ выработки гречневых хлопьев, который заключается в очистке зерна от примесей, его увлажнении до 26%, отволаживании в течение 5-6 часов, термообработке ИК-излучением с плотностью потока 24-25 кВт/м 2 в течение 30-40 сек., повторном увлажнении до 26% и отволаживании в течение 4,5-5 ч., пропаривании при давлении пара 0,1-0,15 МПа в течение 4-5 мин., подсушивании до влажности 24-25%, охлаждении, шелушении гречихи до выхода крупы 72-75%, плющении и получении готового продукта.
Рис. 1 . Технологическая схема выработки гречневой муки
Для выработки гречневых хлопьев по завершении процесса очистки в зерноочистительном отделении может быть выделена отдельная фракция гречихи. Предшествующее обработке инфракрасным излучением увлажнение и отволаживание гречихи приводит к насыщению зерна влагой и способствует ее равномерному распределению. Кроме того, при распространении, проникновении влаги внутрь ядра, целостность структуры зерновки нарушается, что обусловлено образованием микротрещин в эндосперме зерна. Обработка ИК-излучением способствует быстрому нагреву до высокой температуры всего объема зерновки, при этом активизируются тепломассообменные процессы, происходит внутреннее испарение высокоподвижной влаги, которое приводит к образованию пористой структуры эндосперма, происходят структурные изменения, обусловленные тепловым воздействием. Для пластификации зерна и уменьшения количества крошки и мучки, образующихся на заключительном этапе плющения, его дополнительно увлажняют и отволаживают, после чего пропаривают. Пропаривание приводит к пластификации зерновки, положительно сказывается на качестве конечного продукта, на общем выходе зерновых хлопьев. Для подготовки гречихи к шелушению ее подсушивают и охлаждают для снятия поверхностной влаги с плодовых оболочек. Проводят шелушение, в ходе которого удаляют плодовые оболочки. Подготовленный таким образом полуфабрикат отправляют на плющение, после которого подсушивают полученные хлопья до влажности 12%.
Хлопья, полученные указанным способом, отличаются достаточно высокой стойкостью к механическим воздействием, выходом 96-97%, светло-кремовой, кремовой окраской, приятным ароматом. Для приготовления достаточно залить хлопья горячей водой, молоком или бульоном на 1-2 мин., дополнительной термообработки готовый продукт не требует.
Ежегодно в отраслях пищевой промышленности образуется до 45 млн. тонн вторичных ресурсов и побочных продуктов, из них мукомольно-крупяных – 4,5 млн. тонн, которые представляют ценнейшее сырье как для производства продуктов, так и для технических целей.
Лузга, т.е. оболочка семян гречихи, составляет до 25% ее веса. Между тем, лузга дает возможность вырабатывать из нее путем прессования с клеем высококачественный материал, особенно ценный для тех видов продовольственных товаров, которым противопоказан полиэтилен и другие искусственные покрытия.
Подготовка лузги, заключающаяся в выделении из нее кормового зернопродукта и в обеспечении определенного гранулометрического состава (размер частиц) для ввода их в полимерные композиции упаковочного материала, предполагает сушку лузги (при необходимости) и ее измельчение, которое производят в машинах ударно-истирающего действия.
Установлено, что однократное измельчение в машинах с окружной скоростью рабочего органа более 80 м/с и диаметром отверстий ситовой обечайки 450 мкм позволяет получить 95% продукта с размером частиц менее 450 мкм.
Таким образом, предлагаемые способы выработки гречневой муки и хлопьев, а также вариант подготовки лузги гречихи для ее последующего ввода в упаковочные материалы, могут быть реализованы в условиях существующих гречезаводов без существенных экономических затрат. Кроме того, предлагаемая технология позволяет расширить ассортимент продуктов, вырабатываемых из гречихи на существующих предприятиях с возможностью рационального использования всех составных частей сельскохозяйственного сырья.
Изосимов В.П. , кандидат технических наук, Мельников Е.М. , доктор технических наук, Чевокин А.А. , аспирант
Московский государственный университет пищевых производств
- Повышение эффективности фракционирования гречихи и…
Использование гречневой муки в производстве…
Перспективные процессы и технологии мукомольного…
Компания Dobeles Dzirnavnieks инвестирует около 30…
Влияние скорости вращения быстровращающегося вала на…
Из гречихи вырабатывают два вида продуктов - ядрицу и продел. Ядрица представляет собой крупу из целого ядра, не проходящего через сито с размерами отверстий 1,6x20 мм, продел - крупа из дробленого ядра: проход сита 1,6х20 мм и сход сита № 08.
Продукты из гречихи отличаются высокой питательной и биологической ценностью. По содержанию белка они занимают одно из первых мест среди крупяных продуктов, а по степени сбалансированности незаменимых аминокислот - первое место. Достаточно высоко в гречневой крупе содержание жира (до 2,6%), причем липиды гречихи богаты многими биологически активными веществами, в частности токоферолами. По содержанию токоферолов липиды гречихи занимают ведущее место среди крупяных культур. Именно высоким содержанием токоферолов, отдельные формы которых являются антиоксидантами, объясняется хорошая стойкость гречневой крупы при хранении. В гречневой крупе содержится много витаминов В1 В2 и РР, а также ряд важных минеральных компонентов - железа, кальция, фосфора.
От остальных крупяных культур зерно гречихи отличается своеобразной трехгранной формой. Зерно покрыто грубыми плодовыми оболочками (16...25% от массы зерна), по строению напоминающими цветковые пленки. Ядро имеет тонкие семенные оболочки и алейроновый слой составляющие соответственно 1,5...2,0 и 4,0...5,0% от массы зерна. Зародыш гречихи крупный (10...15%), располагается внутри эндосперма, имеет S-образную форму (реже другую). Эндосперм мучнистый и очень хрупкий. Гречневая крупа - практически единственная, которая не подвергается шлифованию, что объясняется ее формой, структурой эндосперма и расположением зародыша.
Гречиха имеет характерные засорители - семена дикой редьки, вики круглой. Особую трудность для выделения представляют пшеница и татарская гречиха. К сорной примеси относится также весь проход сита с отверстиями Ø 3 мм.
Особыми технологическими признаками зерна является его крупность и выравненность. Эти признаки очень важны для гречихи в связи с необходимостью ее разделения на большое число фракций - шесть. Крупные фракции гречихи содержат меньше плодовых оболочек, лучше шелушатся. При шелушении такого зерна образуется значительно меньше дробленого ядра, чем при шелушении зерна мелких фракций (табл. ХХVII-5).
Снижение выхода целой крупы объясняется тем, что в зерне мелких фракций различие в размерах шелушеных и нешелушеных зерен менее значительно, чем в крупных, т. е. пленки более плотно облегают ядро. Как правило, в зерне гречихи, поступающем на крупяные заводы, содержание зерна мелких фракций невелико, зато много различных примесей, в том числе трудноотделимых, особенно татарской гречихи, дикой редьки и полевого горошка.
