Технология производства перловой крупы

Мучку контролируют на просеивающих машинах, где проходом металлотканого сита № 1 получают мучку, направляемую в бункер после магнитной сепарации. Извлекаемое на этих машинах целое ядро поступает на шлифование и полирование. Содержание частиц ядра в мучке не должно превышать 5 %, а в лузге — 1,5 % от их массы.

При переработке ячменя базисных кондиций Правилами организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях установлены следующие нормы выхода перловой крупы (%): № 1 и 2-28,0; № 3 й 4 — 10; № 5 — 2; всего крупы 40 и кормовой мучки 40; остальное — лузга, мелкий ячмень и отходы — 18.

Для ячневой крупы эти нормы следующие (%): № 1 — 15; № 2 - 42 и № 3 — 5; всего крупы 62; мучки кормовой 19,3; остальное — лузга, мелкий ячмень и отходы всех категорий — 18. В последнее время базисные выходы перловой и ячневой крупы увеличены соответственно до 53 и 69 %.

Особенность технологической схемы производства перловой крупы с использованием машин А1-БШМ-2,5 заключается в том, что ячмень (получение пенсака) шелушат на обоечных машинах ЗНП-10 путем пятикратного последовательного пропуска и отсеивания лузги.

Пенсах обрабатывают на четырех шлифовальных и четырех полировальных системах с просеиванием продуктов после каждой системы на рассевах. Частота вращения абразивных роторов в машинах А1-БШМ-2,5 находится в пределах 18,3...22,5 с-1(1100...1365 об/мин). Ситовые цилиндры в них используют с прямоугольными (1,2 х 15 мм) и круглыми ф3,0 мм отверстиями. Всего в процессе используют 16 машин А1-БШМ-2,5.

По этой схеме вырабатывают перловую крупу трех номеров (№ 1, 2 и № 3) с базисным выходом 53 % при фактической производительности 136,5 т/сут.

Пенсак (шелушеный ячмень) с применением машин A1-ЗШН-З обрабатывают последовательно на трех шлифовальных и трех полировальных системах. Всего в процессе используют 14 машин. По этой схеме вырабатывают четыре номера перловой крупы (№ 1; 2; 3 и 4) с базисным выходом 53 % при фактической производительности 100 т/сут.

Пенсак шлифуют и полируют без промежуточного просеивания, после 1-й и 2-й систем шлифования продукты обработки провеивают на аспираторах. Сортируют крупу по номерам и контролируют мучку на шкафных рассевах.

Характерная особенность работы машин A1-ЗШН-З и А1-БШМ-2,5, выявленная во время эксплуатации, заключается в том, что продукт в этих машинах обрабатывается достаточно интенсивно при незначительном дроблении. Свидетельством интенсивной обработки служит отсутствие нешелушеных зерен уже после 1-й системы полирования и уменьшение содержания фракции, получаемой сходом с сит с отверстиями ? 3,5 мм (с 13...19,4 до 1,5 % для машин А1-БШМ-2,5 и с 34...38 до 6 % для машин A1-ЗШН-З). 

Рис. 1. Технологическая схема производства перловой крупы с применением на шелушении, шлифовании и полировании машин A1-ЗШН-З:

1 - шелушильно-шлифовальные машины A1-ЗШН-З; 2 - аспиратор с замкнутым циклом воздуха; 3 - циклоны-разгрузители; 4 - рассевы шкафного типа; 5 - аспирационные колонки; 6 - пресс для гранулирования мучки; 7 - охладительная колонка. 

 

Содержание крупы № 1 (сход с сита с отверстиями Ø 3,0) в конечном продукте (после 3-й системы полирования) составляет 62,6...64,6% (для машин А13ШН-3). В то же время шлифование и полирование пенсака сопровождается отсутствием дробления ядра, о чем свидетельствует незначительное количество крупы № 3 и № 4 (сход с сит с отверстиями Ø 2 и 1,5 мм).

Сравнительные испытания технологических процессов выработки перловой крупы, оснащенных в одном случае машинами А1-БШМ-2,5, а в другом — A1-ЗШН-З, показали, что эти процессы обеспечивают получение крупы, отвечающей по качеству требованиям стандарта.

Процесс с применением машин A1-ЗШН-З обеспечивает увеличение фактического общего выхода крупы по сравнению с расчетным на 5 %, а с использованием А1-БШМ-2,5 — на 3% за счет крупы лучшего сорта (№ 1 и № 2). При этом количество крупы указанных номеров по отношению к общему выходу составило 98% (процесс с машинами A1-ЗШН-З) и 92% (процесс с машинами А1-БШМ-2,5), что также объясняется незначительным дроблением пенсака.

Удельный расход электроэнергии на операциях шлифования и полирования пенсака составил при использовании машин A1-ЗШН-З 64,2 кВт • ч/т и машин А1-БШМ-2,5 67,7 кВт • ч/т, т. е. энергоемкость последних выше.

На рисунке 1 представлен технологический процесс, в котором на всех операциях, включая шелушение, применяются машины A1-3ШH-3.

Выполненный сравнительный расчет экономической эффективности применения указанных двух типов машин показал, что процесс с использованием машин A1-ЗШН-З имеет ряд существенных преимуществ - больший выход крупы, меньшие энергоемкость и число машин, благодаря которым обеспечиваются высокие технико-экономические показатели работы крупяного завода.

 

5.Подготовка зерна к переработке

Одна из важнейших задач при подготовке крупяных культур состоит в очистке зерна от посторонних примесей, его гидротермической обработке и разделении зерна на фракции. От эффективности подготовки существенно зависят выход и качество крупы, технико-экономические показатели работы завода.

Учитывая различие технологических свойств крупяного зерна и содержащихся в зерновой массе примесей, каждую культуру подготавливают по индивидуальной технологической схеме. Однако существуют и некоторые общие принципы построения технологических процессов подготовки зерна различных культур (рис. 9.1).

Последовательность технологических операций, представленных на схеме, зависит от перерабатываемой культуры зерна, содержания в нем примесей, поэтому указанные операции используют дифференцированно. Наличие необходимых операций при подготовке конкретных зерновых культур указано в таблице 9.2.

         Очистка зерна от примесей. Зерно, направляемое в зерноочистительное отделение крупяного завода, должно соответствовать установленным нормам качества. Для этого его предварительно очищают, просушивают (при повышенной влажности) и формируют крупные партии зерна. Необходимо обеспечить формирование партий из потоков зерна, однородных по качественным, технологическим и крупяным свойствам. 

 

Рис. 9.1. Схема подготовки зерна к шелушению:

1 – бункера для зерна; 2 – автоматические весы; 3 – первичная очистка зерна в воздушно-ситовых сепараторах; 4 – обработка зерна в обоечных машинах; 5 – вторичная очистка в воздушно-ситовых сепараторах; 6 –  сортирование на фракции; 7 – выделение минеральной примеси в камнеотделительных машинах; 8 – выделение коротких и длинных примесей в триерах; 9 – выделение легких примесей в аспира-торах или воздушно-ситовых сепараторах; 10 – гидротермическая обработка зерна. 

 

Основные требования при очистке зерна в зерноочистительном отделении крупяного завода состоят в максимальном выделении сорной примеси с применением аналогичных машин, используемых для этих целей на мукомольных заводах (сепараторов, триеров, аспирационных колонок и др.).

В соответствии с принципиальной схемой очистки (рис. 9.2) предварительно очищенное зерно на элеваторе направляют в бункера, расположенные в зерноочистительном отделении. Вместимость бункеров принимают из расчета суточной производительности завода, увеличенной на 10...20% для обеспечения его бесперебойной работы. До начала очистки зерно взвешивают на автоматических весах. Перед направлением в шелушильное отделение зерно также взвешивают для учета количества зерна, поступающего на крупяной завод, и контроля за ритмичной, работой зерноочистительного и шелушильного отделений. 

 

Таблица 9.2. Основные технологические операции подготовки крупяного зерна к шелушению

Основную очистку зерна производят в воздушно-ситовых сепараторах. Для выделения основной массы примесей обычно применяют 2...3 системы последовательного пропуска зерна через сепараторы. На первой системе отбирают крупную, мелкую и легкую примесь в максимальном количестве. В сепараторах второй и третьей системы сепарирования проводят дальнейшую очистку зерна и отсеивают вместе с мелкими примесями мелкое зерно. Для отбора мелкого, недоразвитого и наиболее засоренного зерна, а также для сортирования зерна на фракции могут быть использованы рассевы.

Полученные фракции различаются не только геометрическими размерами, но и составом примесей, физико-механическими свойствами: натурой, массой 1000 зерен, плотностью и др. Это позволяет в последующем вести раздельную подготовку выделенных фракций зерна с применением оптимальных для каждой фракции режимов обработки.

В сепарирующих машинах размер и форма отверстий сит зависят от размеров зерна, особенностей наиболее характерных примесей, содержащихся в зерновой массе. Сита с круглыми отверстиями устанавливают при очистке зерна округлой формы – рис, просо, горох, кукуруза; с продолговатыми отверстиями для зерна удлиненной формы – овес, ячмень, пшеница; с отверстиями треугольной формы – для гречихи. Сепараторы должны обеспечивать полное выделение крупных примесей, выделение мелких и легких примесей на 95%.

При подготовке зерна некоторых культур применяют триеры: куколеотборочные машины для очистки овса, ячменя, пшеницы и овсюгоотборочные – для гречихи, пшеницы. Для проса, гороха, кукурузы и риса триеры не применяют. Куколеотборочные машины должны  обеспечивать  выделение  не  менее 90% коротких примесей, а овсюгоотборочные не менее 80% длинных примесей. Зерно очищают от минеральных примесей в камнеотделительных машинах. Их устанавливают перед триерами, так как отбор минеральной примеси из зерна до триеров уменьшает износ и удлиняет срок их работы. Камнеотделительные машины не используют при подготовке овса и гороха.  

 

На крупяных заводах, перерабатывающих ячмень, пшеницу, применяют очистку поверхности зерна в обоечных машинах (предварительное шелушение). Вместо обоечных машин используют также шелушильно-шлифовальные машины типа ЗНШ, которые дают лучшую эффективность обработки поверхности зерна при меньшем его дроблении. В зерне, направляемом в шелушильное отделение, содержание примесей после очистки не должно превышать установленных норм.

Отходы, полученные в результате интенсивной очистки зерновой массы, контролируют для извлечения из них полноценного зерна, из которого вырабатывают затем крупу. Извлечение и переработка такого зерна увеличивают выход крупы. Отходы, так же как и на мукомольных заводах, в зависимости от содержания в них доброкачественного зерна, подразделяют на три категории. Отходы контролируют с применением тех же машин, что и на мукомольных заводах.

Гидротермическая обработка зерна. Гидротермическую обработку (ГТО) применяют при подготовке следующих крупяных культур: гречиха, овес, горох, пшеница, кукуруза. Это позволяет изменить технологические свойства крупяного зерна, в данном случае повысить прочность ядра, снизить прочность оболочек, уменьшить дробимость ядра при шелушении, шлифовании, лучше отделить оболочки и зародыш. Происходящие в зерне биохимические изменения повышают потребительские свойства крупы.

В зависимости от вида зерна и ассортимента вырабатываемой крупы применяют разные методы ГТО. Для пшеницы и кукурузы используют два метода холодного кондиционирования, а для гречихи, овса, гороха – горячее кондиционирование с применением пара. Первый метод ГТО применяют при переработке пшеницы и кукурузы в дробленую крупу разных номеров, у которых оболочки плотно срослись с ядром. Зерно обычно увлажняют водой с температурой около 40°С, затем проводят непродолжительное отволаживание в течение 0,5...3,0 ч. В это время влага проникает в основном в периферийные слои эндосперма. Повышенная влажность оболочек способствует лучшему их отделению, прочность ядра при этом практически не снижается. Для увлажнения зерна используют те же аппараты, что и на мукомольных заводах.

При втором методе ГТО зерно пропаривают в горизонтальном шнековом пропаривателе непрерывного действия или в аппарате периодического действия в течение 1,5...8,0 мин. Обработка зерна паром приводит к быстрому увлажнению и прогреву зерна, что повышает сопротивляемость ядра разрушению, ослабляет связи оболочек с ядром. После пропаривания зерно сушат, вследствие чего значительно снижается прочность оболочек, они легче подвергаются разрушению и отделению от ядра.

Завершают процесс ГТО охлаждением зерна, которое способствует дополнительному обезвоживанию оболочек и улучшению их отделения. Для охлаждения применяют аспирационные колонки, аспираторы, для сильно нагретого зерна используют охладительные колонки. После гидротермической обработки зерно направляют в шелушильное отделение завода. Гидротермическая обработка повышает коэффициент шелушения, увеличивает выход крупы, и, как следствие, возрастает производительность предприятия, уменьшается расход электроэнергии.

6.Характеристика  основных процессов производства  круп.

 

. Организация и ведение процессов в крупяном производстве заметно различается для каждой культуры, а в пределах культуры – и в зависимости от вида вырабатываемой крупы; это обусловлено особенностями анатомического строения зерна различных культур и его структурно-механическими и физико-химическими свойствами.

Процесс переработки зерна в крупу состоит из трех основных этапов – подготовки зерна к переработке, переработки зерна в крупу (рис. 1), упаковки и отпуска готовой продукции.

Рис. 2.1. Структурная схема технологического процесса  
в шелушильном отделении

Подготовка зерна к переработке включает выделение примесей (сепарирование) и гидротермическую обработку. Поскольку все частные технологии производства крупы из зерна различных культур в обязательном порядке включают операцию шелушения, на крупяных предприятиях не применяют операции по обработке поверхности зерна (сухим способом или мойку). 

Очистку зерна от крупных, мелких и легких примесей проводят на воздушно ситовых сепараторах, короткие и длинные примеси выделяют в триерах, минеральные (тяжелые) примеси эффективно удаляются в камнеотделительных машинах.

Проведение гидротермической обработки зерна повышает выход и качество крупы, ее рекомендуют применять при переработке зерна гречихи, овса, гороха, ячменя, пшеницы и кукурузы. Причем для первых четырех культур применяют первый способ ГТО, включающий пропаривание, сушку и охлаждение, а для пшеницы и кукурузы – второй способ: увлажнение и отволаживание. Зерно пропаривают в горизонтальных шнековых пропаривателях непрерывного действия или в аппаратах периодического действия.