Формування якості товарів - Назаренко В.О. - Гідротермічне оброблення зерна

Гідротермічне оброблення (ГТО) застосовують для підготовки гречки, вівса, гороху, пшениці, кукурудзи. Це дає можливість змінити технологічні властивості круп'яного зерна, тобто підвищити міцність ядер, знизити міцність оболонки, зменшити подрібнення ядра під час лущення та шліфування, краще відокремити оболонки і зародок. Біохімічні зміни, що відбуваються у зерні під час ГТО, підвищують поживні властивості крупів.

Залежно від виду зерна і асортименту крупів застосовують різні методи ГТО. Для пшениці і кукурудзи використовують холодне кондиціонування, а для гречки, вівса, гороху - гаряче. Перший метод ГТО застосовують для переробки пшениці і кукурудзи на подрібнену крупу різних номерів, в яких оболонки міцно зрослися з ядром. Зерно зволожують водою з температурою близько 40°С, потім проводять нетривале зневоложування протягом 0,5-3,0 год. В цей час волога проникає в основному в периферійні шари ендосперму. Підвищена вологість оболонок сприяє кращому їх відокремленню, міцність ядра при цьому практично не знижується. Для зволоження зерна використовують ті самі апарати, що і на млинах.

За другим методом ГТО зерно пропарюють у горизонтальних шнекових пропарниках безперервної дії або в апаратах періодичної дії протягом 1,5-8,0 хв. Оброблене парою зерно швидко зволожується і прогрівається, що підвищує його опір руйнуванню, послаблює зв'язок оболонок з ядром. Після пропарювання зерно сушать, внаслідок чого значно знижується міцність оболонок, вони легше піддаються подрібненню і легше відокремлюються.

Закінчують процес ГТО охолодженням зерна, що сприяє додатковому зневодненню оболонок і їх відокремленню. Для охолодження застосовують аспіраційні колонки, аспіратори, а для сильно підігрітого зерна - охолоджувальні колонки.

Після ГТО зерно надходить до лущильної дільниці заводу. ГТО підвищує коефіцієнт лущення, збільшує вихід крупів і в результаті зростає продуктивність підприємства, зменшуються витрати електроенергії тощо.

Сортування зерна перед лущенням на фракції за розмірами підвищує ефективність лущення. Чим краще відсортоване зерно за розмірами, тим вища ефективність роботи лущильних машин. Лущення несортованих на окремі фракції сумішей за однакового проміжку між робочими органами лущильних машин призводить до подрібнення ядер великих зерен і знижує ефективність відокремлення оболонок під час оброблення дрібних зерен. У першому випадку зростає вихід подрібненого ядра, мучки, тобто вихід цілої крупи знижується. У другому випадку збільшується кількість не-лущених зерен, які необхідно повертати на повторне лущення. Сортування на фракції сприяє кращому розподілу продуктів лущення і відокремленню чистого ядра. Кількість фракцій залежить від характеру і форми робочої зони лущильних машин і умов сортування продуктів лущення. Як правило, зерно поділяють на дві фракції - велику і малу для наступного окремого їх перероблення. Найбільш точного сортування перед лущенням потребує зерно гречки, яке поділяють на шість фракцій. Якщо просо лущать у вальцедекових верстатах, у яких робоча зона має клиноподібну форму, а поверхня деки гумова, то його можна не сортувати на фракції.

Зерно на фракції поділяють із застосуванням розсійників, крупосортувальних машин, в яких установлюють сита з круглими чи довгастими отворами різних розмірів, залежно від необхідної кількості фракцій і їх величин. Для сортування зерна на п фракцій необхідно, залежно від схеми сортування, встановити в машинах п - 1 різних сит.

Лущення (шеретуеання) зерна - основна технологічна операція у виробництві крупів, найбільш енергоємна, значно впливає на всі показники готової продукції.

Лущенням відокремлюють незасвоювані організмом людини квіткові оболонки рису, проса, вівса, ячменю, плодові оболонки гречки, пшениці, кукурудзи і насіннєеві оболонки гороху. Ці культури відрізняються між собою анатомічною будовою зерна, що визначає спосіб їх лущення, при виборі якого враховують міцність зв'язку оболонок з ядром, міцність самого ядра, форму зерна і вид крупів (з цілого ядра чи подрібненого).

Використовують п'ять основних видів лущильних машин: валь-цедекові верстати, верстати з погумованими валиками, лущильні постави, лущильні машини з абразивними дисками і оббивні машини. Кожна з них придатна для лущення однієї чи двох визначених зернових культур і непридатна для інших.

Дії робочих органів машин на зерно під час лущення можна звести до трьох основних способів:

- лущення стисненням і зсувом;

- лущення багаторазовим биттям;

- лущення тертям абразивною поверхнею.

Під час лущення зерна стисненням та зсувом на зерно діють двома робочими поверхнями, відстань між якими менша розміру зерна. Його застосовують для лущення зерна, оболонки в якого не зрошені з ядром. Використовують три основні машини: вальцедекові верстати (для проса і гречки), лущильні посади (для рису і вівса), лущильники з погумованими валиками (для рису і проса).

У вальцедековому верстаті квіткові оболонки відокремлюються під час дії на них двох робочих поверхонь, одна з яких - обертовий валець, а друга - нерухома дека, що набрана з гумотканинних дисків або піщана. В лущильниках з погумованими валиками зерно проходить між валиками, які обертаються з різними швидкостями назустріч один одному, піддається їх дії. У лущильних посадах зерно обробляється між двома дисками, розташованими в горизонтальній площині, поверхня яких покрита абразивним матеріалом. Верхній диск нерухомий, а нижній обертається.

Лущення зерна багаторазовим биттям застосовують для зернових культур з міцним зв'язком ядра з оболонками (ячмінь, пшениця, овес). Для цього використовують оббивні машини з обертовими билами (бичами) і нерухомими сталевими чи абразивними поверхнями, як на млинах. Ці машини непридатні для лущення зерна круп'яних культур, у яких крихке ядро (рис, гречка). На круп'яних заводах оббивні машини іноді застосовують разом з іншими лущильними машинами. Наприклад, для оброблення вівса при первинному лущенні використовують оббивну машину, а частину зерна обробляють повторно на лущильних посадах. Недолік використання оббивних машин для лущення - підвищений вихід подрібненого зерна в результаті інтенсивної дії на продукт.

Лущення зерна тертям на абразивній поверхні використовують практично для зерна, оболонки якого міцно зрослися з ядром (ячмінь, пшениця, горох і кукурудза). Застосовують лущильно-шліфувальні машини А1-ЗШН-3. Зерно для обробки надходить у простір між абразивними кругами, що обертаються, і нерухомим перфорованим циліндром. Завдяки інтенсивному тертю під час просування зерна в робочій зоні відбувається відокремлення оболонок. Машини такого типу застосовують також для шліфування та полірування ядра.