Технологический процесс подготовка зерна пшеницы к сортовым помолам. Этапы очистки, их назначение

Структура технологического процесса подразделяется на три этапа: первичной очистки зерновой массы от примесей, первичной очистки поверхности зерна и первичной гидротер­мической обработки. Это основные этапы очистки и подготов­ки зерна к помолу, на них выделяют около 75...80% всех примесей, находящихся в зерновой массе. Однако поскольку эффективность технологических операций на этих этапах не превышает 80...85% (за исключением отделения камней), то приходится дублировать указанные операции на вторичной очистке зерна, которая включает: этап вторичной очистки поверхности зерна, стерилизацию, вторичную очистку от примесей и завершающую гидротермическую обработку.

Структура технологического процесса очистки и подготовки зерна к помолу зависит от вида помола, а также перерабаты­ваемой культуры. Это вызвано различием в требованиях к очищенному и подготовленному зерну при различных помолах зерна. Структурный вариант технологического процесса очис­тки и подготовки зерна в зависимости от производительности мукомольного завода и вида помола может быть организован одним потоком, двумя и большим количеством потоков. Очистка и подготовка зерна одним потоком характерна для мукомольных заводов небольшой мощности (до 150 т/сут). При большей мощности желательно использовать многопоточную очистку и подготовку зерна, что дает возможность индивидуально и более эффективно подготавливать различные партии зерна, отличающиеся по качеству. При этом очистка и подготовка зерна осуществляется параллельными потоками. При однопоточной очистке и подготовке зерна для обеспечения эффективных режимов обработки отдельных партий на отдельных технологических операциях используют последова­тельную обработку различных партий зерна.

Структура технологического процесса и набор технологических операций рекомендованы Правилами. Передача зерна из элеватора (зернохранилища) в зерноочистительное отделение мукомольного завода должна производиться отдель­ными однородными по качеству партиями, которые входят в состав заранее рассчитанной общей помольной партии зерна.

Эти партии являются исходными компонентами для формирования общей помольной партии и поэтому их склади­руют в бункерах для неочищенного зерна отдельно от других партий. Емкость бункеров для неочищенного зерна необходи­мо заранее рассчитывать такой, чтобы обеспечить запас зерна не менее чем на 50 ч непрерывной работы мукомольного завода. Это необходимо для того, чтобы обеспечить стабиль­ную работу завода независимо от подачи зерна из элеватора, а также для создания условий формирования промежуточной помольной партии зерна из нескольких компонентов. Необхо­димость создания промежуточных партий обусловлена диффе­ренцированными режимами их водно-тепловой обработки из-за различия технологических свойств.

Зерно из бункеров при выпуске истекает равномерно по всему сечению каждого бункера благодаря наличию 16 отверстий, расположенных в днище бункера емкостью 107 т и 9 отверстий в бункере емкостью 36,5 т. Такой выпуск зерна из бункеров практически исключает его самосортирование. К каждому отверстию в днище бункера предусмотрена самотечная труба. Все самотечные трубы расположены прак­тически под одинаковым углом к вертикали, что обеспечивает одинаковую скорость перемещения зерна в каждой трубе. Самотечные трубы подсоединены к сборной конической воронке У2-БВВ, расположенной под каждым бункером. Из воронки зерно поступает на регулятор величины потока УРЗ-1, который автоматически поддерживает заданную величину из каждого бункера. С помощью этих регуляторов потока удается создавать промежуточные партии зерна с высокой точностью (±1,0).

Потоки зерна из каждого бункера, входящие в промежуточ­ную партию, направляются в винтовые конвейеры, РЗ-БКШ для перемешивания и далее на магнитные сепараторы У1-БМЗ для выделения металломагнитных примесей. Установка маг­нитных сепараторов в этом месте технологического процесса обусловлена необходимостью выделения металломагнитных примесей из-за предстоящей подачи зерна в питатели пневма­тического транспорта.

После магнитных сепараторов зерно через шлюзовой пита­тель вводится в материалопровод нагнетающего пневмотран­спорта. Необходимый напор в пневмотранспортной сети обес­печивает компрессор ротационного типа (ЗАФ). Разгрузка зерна производится на верхних этажах зерноочистительного, отделения в разгрузителях У2-БРО, а транспортирующий воздух направляется в фильтр для очистки.

В зимний период зерновую массу направляют в подогрева­тель БПЗ, в котором зерно прогревается до 15°С для таяния возможных кусочков льда и создания благоприятных условий проведения гидротермической обработки зерна.

Взвешивание зерна осуществляется на автоматических весах АД-50-ЗЭ и обеспечивает как оперативный учет приня­того на очистку зерна, так и стабильность потока зерна перед его направлением в сепаратор.

Первичное сепарирование осуществляется в ситовоздушных сепараторах А1-БИС-12 или А1-БЛС-12 с целью выделе­ния из зерновой массы примесей, отличающихся от зерна по геометрическим признакам (толщине и ширине) и аэродина­мическим свойствам. В сепараторе выделяют основную массу сорных примесей, находящихся в зерновой массе. Во всех структурных вариантах технологического процесса очистки и подготовки зерна к помолу первичное сепарирование зерна с целью выделения сорной примеси предусматривают в на­чале процесса, поскольку эффективность последующих тех­нологических операций, таких как выделение камней, длин­ных и коротких засорителей и др., зависит от наличия в зерновой массе сорной примеси. В ситовоздушном сепараторе А1-БИС-12 выделяют три вида сорной примеси: круп­ную — сходом с сортировочного сита (размер отверстий 4,25x25 мм), мелкую — проходом подсевного сита (размер отверстий диаметром 2 мм) и легкую, осаждаемую в горизон­тальном циклоне БЛЦ. В зависимости от крупности сепариру­емого зерна указанные размеры отверстий сит сепаратора следует корректировать.

Крупные примеси, извлекаемые из зерновой массы схо­дом сортировочного сита сепаратора, состоят из семян бо­бовых культур, кукурузы, семян дикорастущих растений, соломы, частей колосьев, крупных минеральных примесей и др.

Эффективность выделения крупных примесей на первич­ном сепарировании должна достигать 100%. Мелкие примеси, получаемые проходом подсевного сита, состоят из частиц дробленого зерна, пыли минерального происхождения, песка, гальки, мелких семян дикорастущих растений и других приме­сей, размер которых меньше размера подсевного сита. Эффек­тивность выделения мелких примесей на данной технологи­ческой операции должна быть не менее 70...75%. Легкие примеси, которые осаждаются в горизонтальном циклоне БЛЦ, выводятся из него шлюзовым затвором и состоят из мелких соломистых частиц, частиц оболочек, пленок и пыли.

Эффективность выделения легких примесей должна достигать 85...90%.

Очищенную от сорных примесей зерновую массу можно направлять на камнеотделительную машину. Место данной технологической операции обусловлено ее назначением. Во-первых, наличие камней в зерновой массе вызывает опасность искрообразования и взрыва пылевоздушной смеси; во-вторых, очищенная на первичном сепарировании зерновая масса уже практически не содержит крупных камней и других сорных примесей, препятствующих эффективному выделению остав­шихся камней, размер которых близок к размерам зерновки пшеницы или ржи. Таким образом, созданы достаточные условия выделения из зерновой массы камней на начальном этапе ее очистки. Выделение из зерновой массы минеральной примеси осуществляется на камнеотделительных машинах РЗ-БКТ, РЗ-БКГ-100 и РЗ-БКГ-150. К минеральной примеси относят: камни, гальку, частицы шлака, руды, земли, стекла, немагнитных металлов и другие примеси, которые отличаются от зерна по плотности и состоянию поверхности. Эффектив­ность выделения минеральной примеси на камнеотделитель­ных машинах достигает 98...99%.

Для усиления очистки зерновой массы от примесей в структуре технологического процесса с сухой очисткой по­верхности зерна после камнеотделительной машины устанав­ливают концентратор А1-БЗК-9, в котором разделяют зерно­вую массу на две фракции: тяжелую и легкую, отличающиеся по плотности зерна, а также получают мелкие примеси проходом решетного сита с диаметром отверстий 2 мм и крупные легкие примеси — сходом с решетного сита диа­метром отверстий 9 мм. Количество выделенной тяжелой фракции непостоянно, оно зависит от свойств исходной зерновой массы и составляет в среднем около 65...75%. Эта фракция состоит из крупного, высоконатурного зерна, имеющего повышенную плотность. Легкая фракция содержит мелкое, щуплое, низконатурное зерно, имеющее пониженную плотность. Поверхность этой фракции зерна наиболее загряз­нена минеральной пылью, в ней повышенное содержание сорной и зерновой примеси по сравнению с тяжелой фракцией. Выход легкой фракции составляет около 20...30%, однако соотношение выходов тяжелой и легкой фракций можно изменять при помощи поворотного клапана, расположенного под ситом. Выход мелкой примеси (проход сита с отверстия­ми 2 мм) относительно невелик, учитывая предварительную очистку зерна в элеваторе, а также в ситовоздушном сепараторе,

составляет около 0,002—0,005%. В состав мелкой примеси входят мелкие минеральные примеси и битые зерна, ее направляют в отходы. Сходом с сита (диаметр отверстий 9 мм) получают крупные и легкие примеси, в состав которых входят: овсюг, ячмень, овес, щуплые и недоразвитые зерна пшеницы и ржи, изъеденные клопом-черепашкой и другие легкие примеси. Особенно эффективно выделяется в концентраторе овсюг, поэтому выделение овсюга в триерах-овсюгоотборниках в данной технологической схеме не предусмотрено.

Эффективность сепарирования зерна в концентраторе за­висит от многих факторов и в первую очередь от стабильности подачи зерновой массы в концентратор и воздушного режима. Для обеспечения стабильности подачи перед концентратором устанавливают накопительный бункер на 1...1,5 т с двумя датчиками уровня и регулятор потока зерна УРЗ-1. При этом величину потока необходимо синхронизировать с общим потоком зерна в данной технологической линии. Эффективная работа концентратора достигается при отсасывании от него 90 м3/мин воздуха. Очистка поверхности зерна в данной схеме осуществляется сухим способом на обоечных машинах горизонтального типа РЗ-БГО как на этапе первичной, так и на этапе вторичной очистки. На этапе первичной очистки очища­ют поверхность только легкой фракции, как наиболее загряз­ненной, а тяжелую фракцию на обоечную машину не направ­ляют, чтобы сохранить целостность зародыша, играющего важную роль в процессах гидротермической обработки зерна.

В дальнейшем обе фракции зерна смешивают и направляют объединенным потоком на триеры-куколеотборники А9-УТК-6 для выделения коротких примесей. Эффективность очистки поверхности зерна оценивается снижением его зольности (на 0,01...0,03%) и увеличением количества битых зерен (допуска­ется не более 1%). Поскольку обоечные машины относятся к машинам ударно-истирающего действия, то перед ними надо обязательно устанавливать магнитные сепараторы для выделе­ния металломагнитых примесей во избежание возможного искрообразования и взрыва, а также повреждений рабочей поверхности машины. Для удаления пыли из рабочей зоны обоечной машины ее необходимо постоянно аспирировать. С этой целью обоечная машина горизонтального типа может быть скомпонована на одном и том же этаже с пневмосепарирующим каналом типа РЗ-БНА, от которого и отсасывается воздух. Включение обоечной машины без установки перед ней магнитного сепаратора и работающей системы аспирации не допускается.

В триерах-куколеотборниках выделяют из зерновой массы короткие примеси (куколь, битые зерна). Эффективность выделения коротких примесей в дисковых триерах-куколеот­борниках достигает 80...90%. На этом завершается этап первичной очистки зерна от примесей и первичной очистки поверхности зерна. В дальнейшем зерновая масса направля­ется на этап основной гидротермической обработки зерна

ГТО зерна осуществляют методом холодного кондициони­рования. Увлажнение зерна проводят в увлажнительных ма­шинах А1-БШУ-2, которые обеспечивают прирост влаги в зерне до 5% и тщательное увлажнение поверхности каждой зерновки. Для завершения структурно-механических и биохи­мических изменений в зерне, возникших в зерне в результате его увлажнения, зерно помещают в бункера для отволаживания. Режим ГТО, определяемый величиной его увлажнения и временем отволаживания в бункерах, устанавливают в соот­ветствии с рекомендациями Правил организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах для различного по качеству зерна, отличающегося по стекловидности, типовому составу, исходной влажности. ГТО различно­го по качеству зерна проводят, как правило, параллельными потоками, устанавливая дифференцированные режимы обра­ботки для каждого из них. По завершению основного этапа ГТО зерна составляют окончательную помольную партию, используя регуляторы расхода зерна УРЗ-1 и конвейеры-смесители.

Основной этап ГТО зерна в зависимости от его технологи­ческих свойств может быть разделен на два подэтапа: первич­ная и вторичная ГТО. К такому подразделению прибегают в случае обработки зерна высокой стекловидности либо зерна пониженной влажности (ниже 12%). В таком зерне понижена скорость поглощения влаги и поэтому для достижения необ­ходимой технологической влажности зерна его двукратно увлажняют и отволаживают.

На этапе вторичной очистки и подготовки зерна к помолу его обработку проводят единым потоком. Сначала очищают поверхность на обоечной машине РЗ-БГО-8, затем направляют на энтолейтор-стерилизатор РЗ-БЭЗ, в котором уничтожают живых вредителей хлебных запасов и разрушают зерновки, поврежденные клопом-черепашкой, с последующим выделени­ем битого зерна на воздушном сепараторе РЗ-БАБ. Разруша­ются также зерновки, имеющие низкую прочность (щуплые, испорченные сушкой и другие), которые нежелательно направлять в размольное отделение, так как такие зерновки легко разрушаются и, попадая в муку, ухудшают ее качество. Изучение технологической операции стерилизации зерна по­казало ее высокую эффективность не только по уничтожению зараженности живыми вредителями и скрытой зараженности, но и по увеличению микротрещин в нормативном зерне, что способствует повышению его крупообразующей способности.

В результате обработки зерна в энтолейторе полностью уничтожаются живые вредите­ли хлебных запасов (долгоносики, хрущаки и др.), на 75...80% снижается скрытая зараженность, количество битых зерен возрастает на 0,13—0,15%. Общий выход крупок, получае­мых в крупообразующем процессе, возрастает на 3,2...3,6% за счет увеличения трещиноватости зерна при его обработке в энтолейторе, что и повлекло повышение их выхода в крупо­образующем процессе.

Технологическая операция воздушного сепарирования на сепараторе РЗ-БАБ предназначена для окончательной очистки зерна от примесей (битое зерно, сечка, органическая пыль), образовавшихся при очистке зерна и его обработке в энтолейторе.

Очищенное от примесей зерно направляют на завершаю­щий этап гидротермической обработки, которая заключается в небольшом (на 0,3...0,5%) увлажнении поверхности зерна с последующим его кратковременным отволаживанием в бунке­ре в течение 20...30 мин. Данная технологическая операция предназначена только для увлажнения поверхности зерна с целью повышения прочности оболочек для того, чтобы меньше дробились при измельчении зерна на вальцовых станках. Для равномерного увлажнения поверхности каждой зерновки используют увлажнительные аппараты распыливающего дей­ствия А1-БАЗ или А1-БШУ-1. Кратковременное отволаживание зерна в бункере используется для равномерного распреде­ления поглощенной зерном влаги в пределах плодовой и семенной оболочек.

Очищенное и подготовленное к помолу зерно взвешивают на автоматических весах и направляют в размольное отделе­ние на I драную систему. Взвешивание необходимо для оперативного учета зерна, направленного в размол, который используется при определении фактического выхода муки как общего, так и выхода муки по сортам и выхода отрубей.

Рассмотренная структура технологического процесса очис­тки и подготовки зерна сухим способом нашла наибольшее распространение на многих мукомольных заводах сортового помола пшеницы и ржи из-за своей простоты и высокой эффективности, достигающей снижения сорной примеси в очищенном зерне до 0,1...0,12% при допустимой норме 0,4%.

Наряду с сухой очисткой поверхности зерна используется технологическая схема с влажной очисткой поверхности зерна. Структура технологического процесса очистки и подготовки зерна к помолу на этапе первичной очистки построена в две технологические линии и была применена на впервые построенных мукомольных заводах с использованием эффективного оборудования и имеет некото­рые отличия по набору и расположению различных техноло­гических операций от ранее рассмотренной структуры с сухой очисткой поверхности зерна. Эти отличия относятся в основ­ном к этапу первичной очистки. После выделения минераль­ных примесей в камнеотделительной машине зерновая масса направляется для выделения коротких и длинных примесей в триерах. Сначала зерновая масса направляется в триеры-куколеотборники А9-УТК-6, а затем в триеры-овсюгоотборники А9-УТО-6. Концентраторы в данной схеме не используются. Сухая очистка поверхности зерна осуществляется на обоеч­ных машинах вертикального типа РЗ-БМО-6, а влажная — на машинах мокрого шелушения А1-БМШ. Для очистки зерна от легких примесей, образовавшихся в обоечной машине, ис­пользуют пневматический сепаратор РЗ-БСД, который обес­печивает разгрузку зерна из пневмосети и выделяет при этом легкие и мелкие примеси.

Для очистки отработавшей моечной воды от попавшего в эту воду зерна и легких примесей используют комплекс машин, состоящий из сепаратора А1-БСТ для контроля моеч­ной воды, шнекового пресса Б6-БПО для отжима из влажных отходов воды и шнековой сушилки У2-БСО для сушки отходов.

Определение эффективности обоих структурных вариан­тов показало, что по эффективности они мало различаются: остаточное содержание сорной примеси в очищенном и подго­товленном зерне составляет 0,08...0,12%, однако по эксплуа­тационным оценкам вариант с влажной очисткой поверхно­сти является более сложным и энергоемким в связи с обработ­кой зерна водой в машинах мокрого шелушения, затратами на воду и сложностью обработки влажных отходов.

Для выявления эффективности различных типов обоечных машин, горизонтальных и вертикальных, были проведены сравнительные испытания обоечных машин типа РЗ-БГО и РЗ-БМО. Испытания проводили в производственных условиях на трех партиях рядовой пшеницы, состоящей из смеси типов. Определяли влажность пшеницы, зольность, количество битых и травмированных зерен до шелушения в обоечных машинах и после шелушения. Из данных таблицы V-3 видно, что зольность зерна при шелушении изменяется незначительно как в машине РЗ-БГО, так и в машине РЗ-БМО. Снижение зольности зерна составляло в основном около 0,01%. Прирост количества битых зерен был также незначи­тельным (0,37...0,48%), причем больший прирост наблюдался в машине РЗ-БМО как на первичной очистке поверхности (до отволаживания), так и на вторичной очистке (после отволаживания). Аналогичные результаты получены и по травмируемости зерна, хотя следует отметить значительную травмируемость поступающего в переработку зерна. Сравнивая полу­ченные результаты по очистке поверхности зерна на двух машинах, следует отметить, что существенного различия в их эффективности не обнаружено. Однако по эксплуата­ционным показателям машины горизонтального типа ме­нее трудоемки в обслуживании и ремонте, они более компактны, удачно скомпонованы с магнитным сепаратором и аспирационным каналом типа РЗ-БНА. Кроме того, поскольку при сухой очистке зерна на машину горизонтального типа при первичной очистке зерна направляется только 25...30% от общего потока зерна, то это приводит к существенному снижению расхода электроэнергии и травмируемости зерна.

Сравнивая две структуры технологических процессов очистки и подготовки зерна к помолу сухим и влажным способом следует отдать предпочтение сухому методу, имеющему более высокие эксплуатационные показатели. По рекомендациям Правил структурный вариант схемы с сухой очисткой поверхности зерна может быть использован для очистки и подготовки ржи к сортовому помолу. Особенность состоит в применении мягких режимов холодного кондицио­нирования, при которых зерно ржи увлажняют до 14...15%, а время отволаживания устанавливают в пределах от 3 до 6 ч, что объясняется структурно-механическими свойствами ржи. По этой же причине при подготовке ржи не применяют мойку зерна.

С целью совершенствования технологического процесса очистки и подготовки ржи к помолу и улучшения качества муки Правила рекомендуют использовать машины интенсив­ного шелушения типа А1-ЗШН-3. Опыт применения машин А1-ЗШН-3 на ряде мукомольных заводов показал, что при снятии 2,5...3,5% оболочек на этих машинах достигается снижение клетчатки зерна на 0,5...0,8%, уменьшается автолитическая активность на 5...8%, снижается зольность зёрна на 0,07...0,12%, повышается натура обработанного зерна на 20...30 г/л. В результате значительных механических усилий на зерновую массу в шелушителе наблюдается разрушение менее прочных по сравнению с зерном ржи засорителей (овсюга, чернушки и других), что способствует повышению очистки зерна в пневмосепараторах, обеспечивая высокоэф­фективную очистку всего зерна.

При интенсивном шелушении зерна ржи существенно улучшается качество муки и хлеба. Выработанная из шелу­шенного зерна ржи мука светлее муки, выработанной из нешелушенного зерна, а хлеб имеет больший объемный выход и лучшую структуру мякиша.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: