Технологические схемы подготовки зерна крупяных культур к переработке.

. В подготовительном отделении крупяного завода {рисунок 1), осуществляется очистка зерновой массы от примесей. Учитывая большое разнообразие крупяного зерна (по физическим свойствам, форме, анатомическому строению) единой технологической схемы для подготовки крупяного сырья нет. Каждая технология строится индивидуально, хотя и используются единые принципы.

Выделение минеральных примесей. Минеральную примесь из зерна на крупяных заводах выделяют практи­чески в тех же камнеотделительных машинах, что и на мукомольных заводах. Исключение составляют лишь ги­дравлические камнеотделительные машины, которые на крупяных заводах не применяются, так как мойку зерна не используют. Наиболее эффективны вибропневматические камнеотделительные машины, которые могут разделить примеси из зерна любой культуры, в том числе и комочки земли, имеющие сравнительно небольшое отличие от плотно­сти зерна. Так как разные виды зерна крупяных культур имеют различную сыпучесть, скорости витания, коэффициен­ты трения и т. д., параметры рабочих органов камнеотделителей должны настраиваться применительно к свойствам кон­кретного зерна.

Выделение коротких и длинных примесей. Эти при­меси выделяют в триерах. Разные размеры и форма зерна определяют возможность применения тех или иных триеров. Для зерна округлой формы, например проса, гречихи, исполь­зуют овсюгоотборочные машины, где выделяют длинные при­меси. Причем в этих машинах должны быть разные размеры ячеек: для проса 3,5..4 мм, а для гречихи 6...7 мм. Для зерна, имеющего удлиненную форму, например овса, необходимо применять такие куколеотборочные машины, размеры ячеек которых 6 мм. Триеры не устанавливают для зерна кукурузы и гороха. Легкие, металломагнитные примеси выделяют в тех же машинах и аппаратах, что и на мукомольных заводах.

Гидротермическую обработку зерна крупяных культур проводят для разных целей. После такой обработки улучшают­ся технологические свойства зерна; облегчается отделение оболочек при шелушении, снижается дробимость ядра; улуч­шаются потребительские свойства крупы, сокращается дли­тельность ее варки, консистенция каши становится более рассыпчатой; повышается стойкость крупы при хранении в результате инактивации ферментов, которые способствуют порче крупы. Гидротермической обработке подвергаются не все крупяные культуры, а только часть. Так, по технологической схеме с пропариванием, сушкой и охлаждением обрабатываются гречиха, овес и горох. Пшеница и кукуруза обрабатываются по технологии холодного способа гидрообработки с однократным увлажнением и отволаживанием.

Способы гидротермической обработки зерна крупяных культур довольно разнообразны, их выбор зависит от строения зерна, ассортимента продукции, от того, как влияют режимы обработки на изменение внешнего вида крупы, и т. д.

Наиболее распространены способы гидротермической об­работки: пропаривание — сушка — охлаждение; увлажне­ние - отволаживание.

Пропаривание - сушка - охлаждение. Этот способ применяют для гречихи, овса и гороха. Особенность его состоит в высокой температуре (свыше 100°С) нагрева зерна при пропаривании, так как оно происходит обычно при избыточном давлении пара. Пропаривание увлажняет и про­гревает зерно, пластифицирует ядро, которое становится менее хрупким, меньше дробится при шелушении и шлифовании. Пластификация ядра происходит и в результате неко­торых химических преобразований. Происходят клейстеризация некоторой части крахмала, образование небольшого количества декстринов, обладающих клеящими свойствами, и т. д.

Последующая после пропаривания сушка обезвоживает в большей степени наружные пленки, которые, теряя влагу, становятся более хрупкими и легче раскалываются при шелу­шении. Кроме того, возникающие в процессе пропаривания и сушки деформационные изменения в составных частях зерна приводят к отслаиванию оболочек.

Охлаждение после сушки дополнительно снижает влаж­ность зерна, холодные оболочки более хрупки. В то же время излишняя сушка зерна может привести к обезвоживанию ядра и повышению его хрупкости. Охлаждение зерна также может ухудшить результаты последующего шелушения, так как и охлажденное ядро становится менее пластичным, и возможно повышение выхода дробленого ядра. Режимы пропаривания, сушки и охлаждения тесно связаны со способами последующе­го шелушения зерна.

Схема гидротермической обработки включает пропаривание зерна, его сушку и охлаждение (рис. 2). Для пропари­вания зерна используют специальные аппараты - пропариватели. Существуют два типа пропаривателей: непрерывного и периодического действия. Среди пропаривателей непрерыв­ного действия наиболее распространены горизонтальные шнековые пропариватели

Рис2. Технологическая схема гидротермической обработки зерна:

/ — сушилка; 2 — охладительная колонка; 3 — пропари­ватель непрерывного действия; 4 — пропариватель периоди­ческого действия; 5 — автоматические весы

Крупяное зерно содержит большее количество примесей, чем пшеница и рожь, в том числе и трудноотделимых. Для очистки зерна от трудноотделимых примесей используют специфические приемы и специальное оборудование. Однако можно выделить ряд общих положений, которые будут свойственны при конструировании технологических схем для любой культуры.

В отличие от подготовки зерна в мукомольном производстве, на крупозаводах его поверхность не обрабатывают сухим способом и не моют.

Рисунок 1 – Технологическая схема подготовки зерна крупяных культур к переработке:* ЗКФ – зерно крупной фракции; ЗМФ – зерно мелкой фракции; 1СП – первый сепараторный проход; 2СП – второй сепараторный проход; 0I-IIк - отходы первой и второй категории; 1 – емкости для неочищенного зерна; 2 – сборные воронки; 3 – дозаторы зерна; 4 – шнек-смеситель; 5 - автоматические весы; 6 – скальператор; 7 – сепаратор; 8 – горизонтальный циклон; 9 – камнеотборник; 10 – рассев БРУ; 11 – бурат; 12 – магнитная защита; 13 – оперативные емкости; 10 – рассев БРУ; 11 – бурат; 12 – магнитная защита; 13 – оперативные емкости

Это объясняется тем, что технологический процесс переработки всех без исключения крупяных культур включает такую операцию, как удаление наружных пленок и оболочек в результате шелушения.

Процесс очистки зерна от примесей на крупяных заводах практически основан на тех же принципах, что и на мукомольных заводах. Однако рабочие органы зерноочистительных машин имеют различные установочные и кинематические параметры, наиболее подходящие для того или иного зерна. Для очистки зерна от примесей предусматривают двух-, трехкратное сепарирование с использованием ситовых и ситовоздушных сепараторов. Технология предусматривает отделение мелкого зерна, что весьма актуально, так как из мелкого, щуплого, невыполненного зерна получить высококачественную крупу невозможно, а также очистку от длинных и коротких примесей с использованием триеров и концентраторов.

Обязательными операциями в технологии являются выделение металломагнитных примесей перед машинами ударного действия, на контроле зерна и отходов, перед сепарированием зерна от легких и минеральных примесей, а также при взвешивании поступающего зерна и конечных продуктов для контроля и весового учета.

Предусматривается контроль отходов кормовых зернопродуктов с целью извлечения полезного зерна и возврата его в технологический процесс, что, несомненно, должно повысить уровень использования зерна в целом.

Принципиальная схема технологического процесса зерноочистительного (подготовительного отделения) крупозавода представлена на рисунке 70.

Зерно, принимаемое в ёмкости для неочищенного зерна должно проходить предварительную очистку в элеваторе от грубых, случайно попавших примесей и от мелких минеральных примесей - песка. Это позволит более эффективно организовать очистку зерна от примесей непосредственно на крупозаводе. Для обеспечения постоянства массового потока зерна, передаваемого на оборудование зерноочистительного отделения, вместимость бункеров для неочищенного зерна рассчитывается не менее, чем на сутки работы завода. Ёмкости должны быть обеспечены дозаторами для зерна.

Для очистки от грубых примесей технология на первом этапе предусматривает использование скальператоров. Последнее связано с тем, что основное сепарирование организовано на сепараторах с двумя рядами сит, в которых не предусматривается удаление грубых примесей. При использовании сепараторов с тремя рядами сит или организации очистки от грубых примесей в элеваторе скальператор может быть исключен из технологического процесса.

Основное сепарирование от крупных, мелких и легких примесей организовано на трех последовательных сепараторах с двумя рядами сит. Подбор сит производят так, чтобы отделялось 50-80% крупной и легкой примеси и 60-70% мелкой.

Для выделения минеральной примеси применяют камнеотделитель вибропневматического принципа действия, что позволяет использовать его непосредственно после первого сепараторного прохода. Для более эффективного извлечения трудноотделимых примесей на втором и третьем сепараторных проходах разрежают подсевные сита. Выделенное проходом сит мелкое зерно с примесями пересеивают на более густых ситах в рассеве. Проходы всех сит рассева представляют собой мелкие примеси с незначительным содержанием зерна, которое дополнительно контролируют на бурате контроля отходов третьей категории. Выделенное зерно на контроле возвращают в основной поток, направляемый в шелушильное (рушальное) отделение крупозавода.