Новая технология переработки зерна гречихи в крупу

13.02.2014

Эффективность использования зерновых ресурсов, качество и выход готовой продукции зависит от методов ведения технологического процесса производства крупы, совершенства конструкций технологического оборудования и, в значительной мере, определяется содержанием сорной примеси и технологическими свойствами зерна. Это особенно актуально при переработке гречихи в крупу. Структурно-механические свойства являются одними из основных, так как они связывают структурные особенности зерна гречихи с его поведением при механическом воздействии (в процессе шелушения).

Технологические свойства зерна гречихи могут быть улучшены различными способами. Одним из наиболее экономически оправданных является гидротермическая обработка (ГТО) зерна, которая включает операции пропаривания, сушки и охлаждения и заключается в одновременном воздействии на зерно теплоты и влаги путем обработки его насыщенным водяным паром [1-2]. Воздействие влаги и теплоты на зерно вызывает преобразования физико-химических и биохимических свойств, которые тесно связаны с технологическими особенностями зерна гречихи, что способствует повышению прочности ядра и снижению его дробления в процессе шелушения.

В настоящее время при переработке зерна гречихи используют «сухие» способы очистки зерна (сепараторы, триеры, камнеотборочные машины, концентраторы и др.), которые не обеспечивают эффективное выделение трудноотделимых примесей (дикой редьки, испорченных ядер, овса и овсюга, ячменя, пшеницы, семян подсолнечника и сорных трав, пыли и микроорганизмов и т.д.). Кроме всего, при этом до 5% наиболее ценного и крупного зерна попадает в отходы [3].

В существующей технологии (согласно «Правил...») для пропаривания зерна используют пропариватели А9-БПБ, а для сушки пропаренного зерна - паровые сушилки ВС-10-49 М. Необходимые для охлаждения зерна после сушки охладительные колонки промышленностью не выпускаются. К недостаткам вышеуказанного оборудования следует отнести неравномерность пропаривания и сушки зерна, низкую надежность работы пробковых затворов пропаривателей, что приводит к утечке пара в производственное помещение, в устройство над пропаривателем и в надсушильный бункер. Как показывают теплотехнические расчеты до 53% теплоты из пропаривателя А9-БПБ выбрасывается с отработавшей пароконденсатной смесью в атмосферу и не используется на технологические цели, что загрязняет производственную среду, а образуемая ударная шумовая волна отрицательно воздействует на жизнедеятельность человека.

Сушилки ВС-10-49 М с кондуктивным способом подвода теплоты к зерну являются одним из наиболее «узких» мест в работе крупоцеха, что не позволяет не только повысить скорость сушки, но и не обеспечивает равномерность влагосъема по объему зерновой массы, при этом из сушилки выбрасывается в атмосферу отработавший теплый воздух с высоким энергопотенциалом. Для охлаждения зерна используют охладительные колонки, конструкции которых на каждом предприятии различны и малоэффективны, так как их изготавливают на каждом крупоцехе самостоятельно. Сложность использования охладительных колонок заключается в необходимости дополнительного подъема зерна для подачи его в них после сушки.

С целью устранения существующих недостатков нами разработана новая технология переработки зерна гречихи в крупу, которая предусматривает гидросепарирование зерна на моечной машине специальной конструкции [4-8] и утилизацию отработавшей теплоты пропаривателя и паровых сушилок на технологические цели.

Новая технологическая схема включает операции:

• гидросепарирование (увлажнение);
• отжим влаги из отходов, сушку отходов;
• подсушивание и предварительный подогрев зерна;
• пропаривание при мягких режимах;
• сушку зерна комбинированным кондуктивно-конвективным способом.

Для реализации новой технологии нами разработаны новые виды технологического оборудования: пропариватель типа ПЗ-1, паровая вертикальная сушилка, в нижней секции которой смонтирована специальной конструкции охладительная колонка, моечная машина КВД (гидросепаратор).

Новая технологическая схема и новые виды технологического оборудования внедрены на Трикратском комбинате хлебопродуктов (Николаевская обл.) в 1999 г., производительность крупоцеха 50 т/сут. зерна. Особенностью является использование компьютера для управления работой крупоцеха, что позволяет производить набор необходимых маршрутов, выбор режимов, пуск и установку технологического оборудования и транспортных механизмов с системой блокировки их от завалов. Эксплуатация крупоцеха показывает более высокий технический уровень работы технологического оборудования и технологии переработки зерна гречихи, повышена эффективность работы технологического оборудования и существенно улучшены показатели качества и выход готовой продукции сравнительно с существующей технологией в промышленности.

Гидросепарирование на моечной машине показывает высокую эффективность выделения сорной примеси, которую используют для доочистки зерновой массы на заключительной стадии ее подготовки к переработке. В процессе гидросепарирования с эффективностью до 100% выделяются семена подсолнечника, до 65% - испорченные ядра, до 96% - дикой редьки, до 97% - органическая примесь и рудяк, 24 - 46% - овес, овсюг, пшеница, рожь и ячмень, практически полностью выделяется пыль и до 95% происходит смыв микроорганизмов с поверхности зерна и ряд других примесей. Расход воды при гидросепарировании в предлагаемой моечной машине специальной конструкции на 1 т зерновой массы незначителен и составляет 0.22 - 0.30 м³ (сравнительно с известными конструкциями моечных машин, где расход воды на 1 тонну составляет 1.1 - 1.3 м³). Использование специальной конструкции тонкослойного отстойника позволяет производить очистку отработавшей воды и при необходимости ее рециркуляцию.

Наряду с эффективной очисткой зерновой массы от сорной примеси гидросепарирование играет важную роль при насыщение зерна влагой, что в сочетании с последующими операциями подсушивания и предварительного подогрева не только стабилизирует, но и интенсифицирует процесс пропаривания, снижает на 21 - 28% расход пара за счет уменьшения жесткости параметров пропаривания. К этому необходимо добавить, что введение новых вышеперечисленных операций повышает возможности управления изменением цвета ядра, создаются условия для достижения любого оттенка и цвета крупы, пользующейся спросом у потребителя. Сочетание операций подсушивания, предварительного подогрева, пропаривания и сушки с учетом воздействия на зерно рабочих органов центрифугальной колонки моечной машины способствуют улучшению технологических свойств гречихи. Оценка коэффициентов шелушения первой фракции показала, что при их величине 62 - 66% количество дробленого ядра не превышает 1%, при коэффициентах шелушения второй фракции 68 - 71% количество дробленого ядра составляет 1.4 - 1.8%.

Представленные показатели указывают на резерв повышения коэффициентов шелушения, согласно требованиям «Правил...» по количеству дробленого ядра. На коэффициенты шелушения гречихи оказывают влияние также новые конструкции разработанных нами вальцедековых станков типа СГР-600 и СГР-400 , где соответственно длина рабочих валков составляет 600 и 400 мм. На Трикратском крупоцехе на 1 и 2 фракциях установлены вальцедековые станки СГР-600, а на 3 и 4 фракциях СГР-400. Анализ перерабатываемого зерна показывает, что нулевая фракция составляет 10 - 29%, первая фракция 44 - 56%, вторая фракция - 18 - 28%, третья фракция - 8 - 11% и т.д. Высокие коэффициенты шелушения и равномерная нагрузка вальцедековых станков позволяет снизить затраты электроэнергии на 16 - 21% не только на их привод, но и на шелушение зерна с уменьшением его заворотов на повторное шелушение. Несмотря на короткую схему калибровки зерна, построение технологической схемы позволяет достигнуть производства высокого качества ядрицы первого сорта, с содержанием необруша 0.08 - 0.21% при том, что цех работает меньше месяца и еще не притерты сита и оборудование, сорная примесь практически отсутствует, а количество колотого ядра не более 1.0 - 1.6%, при нормированном общем выходе крупы.

В отличие от вырабатываемой промышленностью ядрицы по известной технологии, при использовании новой - важное значение имеет отсутствие в ядрице пыли и мучели, микроорганизмов, что соответствует санитарным нормам и позволяет употреблять крупу в пищу без промывки и потери сухих веществ. Каша из такой крупы имеет более ярко выраженный характерный для гречневой крупы вкус и запах, консистенция ее рассыпчатая.

Литература

1. Каминский В. Д., Остапчук Н. В. Технология гидротермической обработки зерна гречихи с использованием вторичного тепла — М.: ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов, 1988, с.13 — (ЭИ.сер.: Мукомол.-крупян. пром-ть. Вып.1)
2. Егоров Г. А. Гидротермическая обработка зерна — М.: Колос, 1968, с.97
3. Фролова М. В. Исследование и разработка способов очистки зерна гречихи от трудноотделимых примесей Авто-реферат диссертации к.т.н. — М.: 1970, с.23
4. Камінський В. Д. Установка для мокрої обробки та пропарювання зерна круп""яних культур Патент України № 177, 1992 р.
5. Камінський В. Д. Мийна машина Камінського В. Д. Патент України № 2505, 1994 р.
6. Камінський В. Д. Спосіб підготовки зерна круп""яних культур до переробки в крупу Патент України № 1710, 1994 р.
7. Камінський В. Д. Способ теплової обробки зерна круп""яних культур в паровій сушарці безперервної дії Патент України № 16548, 1997 р.
8. Каминський В. Д. Способ пропаривания зерна В.Д. Каминского Патент Российской Федерации № 2021853

Источник: журнал «Хранение и переработка зерна» № 5, 1999 г.