Технологический процесс производства круп

Расплющенную крупу (зернобобовые) досушивают до 9,5- 10%. Остальные крупы, которые в производстве концентратов не плющат, сушат сразу до 9,5-10%.

Сушку крупы и зернобобовых после  варки можно осуществлять в сушилках различных конструкций. Наиболее совершенными являются конвейерные сушилки типа ПК.С и СПК и сушилки ВИС-42-Д. До настоящего времени для этих целей применяются также сушилки «Эврика», хотя они очень неудобны в обслуживании.

Перспективными следует считать  сушилки с «кипящим слоем» и аэрофонтанные, над внедрением которых в пищеконцен-тратную промышленность работают многие научно-исследовательские институты.

Сушка вареных круп и зернобобовых - сложный физико-химический процесс, определяющий качество готовых пищевых  концентратов.

При рассмотрении процесса варки круп отмечалось, что крахмал при варке клейстеризуется, это сопровождается его набуханием. В процессе сушки вода, поглощенная крахмалом, удаляется, что приводит к ретроградации амилозы и переходу в гель пептизированного амилопектина; частицы крахмала сближаются и уплотняются.

На это указывает снижение растворимых  веществ в крупах во время сушки.

Однако высушенные крупы не теряют способности набухать и развариваются  значительно лучше, чем исходные крупы -

сырье. Это очевидно происходит потому, что полностью структура пептизированного крахмала не восстанавливается. Особенно это заметно на крупах, подвергнутых гидротермической обработке методом гидратации.

Технологически важно, чтобы способность  быстро набухать и развариваться  в высушенных крупах сохранилась  как можно лучше. Поэтому процесс  сушки должен строиться так, чтобы  эта способность оставалась достаточно высокой.

Как известно, процесс сушки может  быть разбит на два основных периода: первый - период постоянной скорости сушки  и второй - период падающей скорости сушки.

Начальные стадии технологического процесса производства варено-сушеных круп выполняются  при помощи комплексов оборудования для хранения, транспортирования  и подготовки к производству крупы, воды, соли, жира и других видов сырья. Для хранения сырья используют металлические  и железобетонные емкости и бункера. На небольших предприятиях применяют  механическое транспортирование крупы  погрузчиками, нориями, цепными и  винтовыми конвейерами. На крупных  предприятиях используют системы пневматического  транспорта крупы. Жидкие полуфабрикаты  перекачиваются насосами. Подготовку сырья осуществляют при помощи просеивателей, смесителей, магнитных улавливателей, фильтров и вспомогательного оборудования. Ведущий комплекс линии состоит из варочных аппаратов, сушилок. В состав этого комплекса входят дозаторы крупы, воды и жидких полуфабрикатов, смесильные установки, варочные и сушильные агрегаты.

Следующий комплекс линии включает оборудование для темперирования, дозирования и смешивания рецептурных компонентов.

Завершающий комплекс оборудования линии обеспечивает упаковывание, хранение и транспортирование  готовых изделий. Он содержит фасовочно-упаковочные  машины и  оборудование экспедиций и складов готовой продукции.

Машинно-аппаратурная схема линии производства круп, не требующих варки, приведена на рисунке 1.

Устройство  и принцип действия линии. Крупу очищают от посторонних примесей на зерновом сепараторе 1 и от легковесных примесей на дуаспираторе 2, затем пропускают через магнитную колонку 3 для освобождения от металлических примесей с подъемной силой магнитных скоб не менее 117,6 Н.

На  сепараторе в зависимости от вида перерабатываемой крупы устанавливают  штампованные сита с круглыми или  продолговатыми отверстиями.

Рисунок 1 – Машинно-аппаратурная схема линии производства круп

На  приемном сите отделяются крупные грубые примеси (солома, камни, щепа и т.п.), на сортировочном – зерновые и  другие примеси крупнее зерна. Проходом через сходовое сито отделяются примеси мельче зерна.

Очищенная крупа поступает в бункер 4. По мере необходимости ее направляют из бункера через автоматические весы 5 в подвесной бункер 6 над моечной машиной 7. Автоматические весы сблокированы со счетным механизмом, и после отсчета заданного количества отвесов прекращается подача крупы в подвесной бункер. Для окончательной очистки от загрязнений крупу и зернобобовые моют на зерномоечной машине, где удаляют с их поверхности грязь, мучель, пыль, отделяют семена дикорастущих растений, лузгу, органический сор, необрушенные зерна. Для мойки круп используют обычную питьевую (водопроводную) воду. Пшено моют водой, нагретой до 45 °С, рис при приготовлении крупы, не требующей варки, – до 40 °С. Влажность вымытых круп составляет, %: пшено – 25, рисовая крупа – 27, остальные крупы и лущеный горох – 20. Вода, смачивая крупу, способствует также ее равномерному увлажнению, что очень важно для гидротермической обработки. Скорость увлажнения крупы при мойке зависит от ряда факторов: вида крупы, температуры моющей воды, продолжительности процесса и т. п.

После мойки в непрерывно работающей моечной  машине 7 крупу собирают в резервном бункере 8. Варка крупы осуществляется в варочном аппарате 10, куда добавляют через мерник-дозатор 9 необходимое количество воды. Крупы и зернобобовые варят паром под давлением 0,15…0,20 МПа в присутствии воды в течение 30…45 мин. Количество подаваемой воды обусловливает степень гидратации крупы. При варке наблюдается слипаемость круп, что затрудняет их дальнейшую технологическую обработку. Поэтому при гидротермической обработке круп рекомендуется применение растительных фосфатидов, которые препятствуют слипанию и комкообразованию, что позволяет вести гидротермическую обработку крупы до полной клейстеризации крахмала. Фосфатиды закладывают в варочный аппарат предварительно растворенными в гидрожире, нагретом до 40…55 °С. При загрузке 800 кг крупы в варочный аппарат добавляют 1,6 кг фосфатидов и 4,8 кг жира. Во избежание чрезмерной пептизации крахмала при гидротермической обработке в варочный аппарат перед началом варки вводят стабилизатор, предотвращающий чрезмерное набухание и стабилизирующий стенки крахмальных зерен крупы. В качестве стабилизатора рекомендуется применять раствор поваренной соли (19,5…20 % к массе крупы).

Сваренную до готовности крупу передают на сборный  конвейер 11, которым она направляется в бункер-рыхлитель 12 и оттуда для подсушки до влажности 25…27 % – в сушилку 13. Подсушенную крупу плющат на вальцовом (плющильном) станке 14 с рифлеными валками.

Влажность гречневой крупы перед плющением  должна быть 23 %, перловой и пшеничной  – 18…22 %. Степень плющения крупы  после предварительной подсушки влияет на длительность восстанавливаемости  готового продукта при его оводнении. Чтобы повысить степень деформации крупинки во время плющения, следует применять рифленые валки. Зазор между валками с одинаковой частотой вращения для гречневой крупы устанавливают равным 0,4…0,5 мм, для перловой и пшеничной – 0,3…0,4 мм.

Крупу досушивают в сушилке 15 при температуре сушильного агента 120 °С до влажности 9,0…9,5 %. Для подсушки крупы до плющения и ее досушки после плющения применяются ленточные конвейерные сушилки.

Высушенную  крупу освобождают от комочков и  случайных примесей на крупосортировке 16, очищают от металлических примесей на магнитном сепараторе 17 и резервируют в бункерах 18. Затем крупу направляют на следующий процесс или, если крупа предназначена для другого предприятия, упаковывают в пакеты из крафт-бумаги.

 

3 ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ  МОЕЧНЫХ МАШИН

Машина А1-БМШ предназначена  для мокрого шелушения зерна  пшеницы и ржи при подготовке его к помолу. Машина предназначена  для установки в зерноочистительных отделениях мельниц в составе  комплектного оборудования. Машина мокрого  шелушения предназначена для  мойки зерна, его отжима и шелушения.

Зерно равномерно подается в нижнюю часть машины через приемный патрубок, одновременно в приемный патрубок подается вода из водопроводной сети. Зерно  подхватывается гонками и поднимается  вверх, последовательно проходя  зону мойки, зону отжима, шелушения  и камеру выброса продукта. Зерно  в момент подъема, под действием  центробежной силы отбрасывается от поверхности решетного цилиндра. В результате трения зерновых между  собой и о поверхность решета происходит очистка поверхности  зерна от надорванных оболочек и  частично от зародыша и бородки. При  этом с поверхности зерна удаляется избыточная влага.

Машина А1-БМШ предназначена  для мокрого шелушения зерна  пшеницы и ржи при подготовке его к помолу. Машина предназначена  для установки в зерноочистительных отделениях мельниц в составе  комплектного оборудования. Машина мокрого  шелушения предназначена для  мойки зерна, его отжима и шелушения.

Зерно равномерно подается в нижнюю часть машины через приемный патрубок, одновременно в приемный патрубок подается вода из водопроводной сети. Зерно  подхватывается гонками и поднимается  вверх, последовательно проходя  зону мойки, зону отжима, шелушения  и камеру выброса продукта. Зерно  в момент подъема, под действием  центробежной силы отбрасывается от поверхности решетного цилиндра. В результате трения зерновых между  собой и о поверхность решета происходит очистка поверхности  зерна от надорванных оболочек и  частично от зародыша и бородки. При  этом с поверхности зерна удаляется  избыточная влага.

Основной рабочий орган машины – бичевой ротор 9 и ситовой  цилиндр 6. Зерно поступает в машину через приёмный патрубок 5, а вода через ротаметр 3 и трубопровод 2. Зерно подхватывается гонками 11 и  поднимается вверх, последовательно  проходя зоны мойки, отжима и шелушения. После обработки лопатки верхней  части корпуса 14 выводят очищенное  зерно в патрубок 13. В процессе обработки зерно многократно  отбрасывается гонками 11 и ударяется  о внутреннюю поверхность ситового цилиндра 6. В результате ударного воздействия  бичей 10, гонков 11, интенсивного взаимного  трения и трения зёрен о ситовую  поверхность происходит очистка  зерна от минерального загрязнения, надорванных оболочек, частиц зародыша и бородки.

 
Рисунок 2 – Схема моечной машины А1-БМШ

1-привод; 2-трубопровод для воды; 3-ротаметр; 4-командный аппарат; 5- приёмный патрубок; 6-ситовой цилиндр; 7, 8-соответственно внешний и внутренний конусы;               9-бичевой ротор; 10-бич; 11-гонок; 12-корпус; 13-выпускной патрубок; 14-лопатки;              15-вентиль;16 – кольцевая форсунка.

 

С поверхности зерна удаляется  избыточная влага. Отходы проходят через  чешуйчатое сито 6 и падают вниз, а  частицы, осевшие на внешней поверхности  сита и корпуса, периодически смываются водой и выводятся вместе с основной массой отходов через кольцевой канал между конусами 7 и 8.Периодичность подачи воды на смыв обеспечивается командным аппаратом 4. Отработавшая (загрязнённая) вода из моечной зоны выпускается через внутренний конус 8. Количество подаваемой в машину воды регулируется вентилем 15, а контролируется ротаметром 3.

Машина А1-БМШ представляет собой  разборную металлическую конструкцию (рисунок 2). Корпус 9 и траверса 6, выполненные из чугуна и скрепленные между собой тремя пустотелыми металлическими стойками 11, образуют станину машины. К траверсе болтами прикреплена крышка 19, которая вместе с траверсой образует кольцевой канал. Через него продукт выгружается из машины.

Один из основных рабочих органов  машины - ротор 15, состоящий из вала и пяти розеток. К ним болтами прикреплены десять бичей, скрепленных внизу стальным кольцом. На каждом биче находится 15 тонкое, каждый из которых расположен по углом 40° к горизонтали. Гонки четырех нижних рядов выполнены из нержавеющей стали, остальные - из стали Ст. 45. Вверху на пяти бичах расположены чугунные гонки, которые отбрасывают зерно в выпускной патрубок. На нижних гонках прикреплены регулируемые пластины, а на двух нижних розетках - по пять дополнительных гонков, которые отбрасывают зерно из центра машины в рабочую зону.

Нижняя часть ротора на высоте 300 мм расположена в кольцевом канале (между стенками внутреннего и  среднего цилиндров корпуса машины), образующем моющую зону. Вал ротора вращается в верхнем 18 и нижнем 12 подшипниковых узлах. Корпуса последних прикреплены к верхней крышке и основанию корпуса. После сборки ротор балансируют, допускаемый дисбаланс 10 г·м.

Ротор приводится в движение электродвигателем 16 с помощью клиноременной передачи 17. Электродвигатель установлен на сварной плите, шарнирно закрепленной на кронштейне крышки. Натяжение ремней обеспечивают натяжными винтами и поворотом плиты.

Ситовой цилиндр 14 состоит из двух половин, соединенных болтами через две регулировочные планки. Его устанавливают так, чтобы выходная часть чешуйчатых отверстий размером 1,1х10 мм была обращена по направлению вращения ротора. Снаружи зона

расположения ситового цилиндра закрыта кожухом. В свободное пространство попадают оболочки зерна и отработанная вода, которые затем удаляются из машины.

С поверхности ситового цилиндра 14 и кожуха проходовые частицы удаляются смывающим устройством. Оно состоит из трубчатого пластмассового кольца 20 с двумя рядами отверстий, мембранного вентиля 4 с электромагнитным приводом, фильтра 2 и запорного вентиля 1. Периодичность и продолжительность включения воды для смыва устанавливают с помощью прибора 5.

Принцип действия машины заключается  в следующем. Зерно через приемный патрубок 10 равномерно подается в моющую зону машины. Одновременно поступает вода. Ее расход контролируют ротаметром 8. Зерно, поданное в нижнюю часть машины, подхватывается гонками и поднимается вверх, проходя зону мойки, отжима и шелушения, камеру выброса. Уровень воды в зоне мойки изменяют постановкой съемной крышки с отверстиями. Избыток воды из моющей зоны отводится через верхний край среднего цилиндра или через отверстия съемной крышки. Зерно в момент подъема под действием центробежной силы, создаваемой ротором, отбрасывается к поверхности ситового цилиндра.

В результате трения зерновок между  собой и о чешуйчатое сито поверхность  зерна очищается от надорванных  оболочек и частично от зародыша и бородки, при этом с поверхности зерна удаляется избыточная влага.

Проходовые частицы, пройдя через отверстия в ситовом цилиндре, падают вниз. Частицы, осевшие на внешней поверхности кожуха, периодически смываются водой и вместе с основной массой отходов через кольцевой конусный канал выводятся из машины.

Пуск машины проводят дистанционно с центрального пульта управления. При необходимости аварийной остановки или для выполнения работ по наладке и регулированию можно остановить и запустить машину с помощью индивидуального кнопочного поста управления.

В корпусе машины (в зоне мойки) устанавливают дверцу с решеткой. Подачу воды в зону увлажнения и мойки регулируют с помощью вентиля перед ротаметром. При этом положение поплавка на шкале ротаметра должно соответствовать фактическому расходу воды. После этого открывают вентиль подачи воды на смывающее устройство. Включение мембранного вентиля происходит автоматически после включения привода в работу. После пуска машины и работы на холостом ходу подают зерно, постепенно увеличивая нагрузку до номинального значения.