Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Процессный подход в обеспечении качества продукции крупяного производства. В 2 частях. Часть 1. Теоретические основы качества крупы. Учебное пособие д
.pdf
71
Таблица 3.6 Нормы качества зерна после очистки в процентах
Культура
Влажность
Сорная
примесь
В том числе
Минеральная
Куколь
Головня и
спорынья
Горчак и
вязель
Рис
Гречиха
Просо
Овес
Ячмень
Пшеница
Горох
Кукуруза
14,0*
15,5**
12,5*
13,5**
13,5*
14,5**
10,0
15,0
14,5
14,0*
15,0**
16,0
0,4
0,4
-
0,5
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
-
0,1
0,1
-
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
-
0,05
-
-
-
-
-
-
-
0,1
-
0,1
-
-
-
-
-
-
-
0,03
0,03
0,03
0,03
-
-
-
-
-
-
-
0,02
0,02
0,02
0,02
-
-
-
* - крупа для длительного хранения
** - крупа для текущего потребления
72
4 Лабораторный контроль технологических процессов
производства крупы
4.1 Контроль процесса шелушения зерна крупяных культур
Шелушение — основная технологическая операция шелушильного
отделения крупяного завода. Шелушеное зерно (ядро) подвергают дополни-
тельной обработке. С поверхности ядра большинства зерновых культур
удаляют плодовые и семенные оболочки, ядро одних культур дробят, а
дробленым крупинкам других культур придают округлую или шаровидную
форму.
При шелушении отделяют цветковые пленки от риса, проса, овса, сорго
и ячменя, плодовые оболочки от гречихи, пшеницы, кукурузы и семенные
оболочки от гороха и чечевицы.
На отечественных крупяных заводах в настоящее время используют
основные виды шелушильных машин: вальцедековые станки, станки с
валками, покрытыми резиной, шелушильные постава, шелушильные машины
с абразивными дисками и обоечные (бичевые) машины, центробежные
шелушители. Каждая из них пригодна для шелушения одной или двух
культур и непригодна для шелушения остальных [10].
Перечисленные зерновые культуры настолько отличаются между собой
по анатомическому строению, по прочности связи оболочек с ядром,
структурно-механическим свойствам, что для эффективного шелушения
каждой культуры необходимо применить определенное воздействие на
зерно, вызывающее в пленках такие деформации, в результате которых они
отделяются от ядра при минимальном его повреждении и с наименьшей
затратой энергии. Это достигается в результате контакта с зерном разных
рабочих органов машины, которые воздействуют на него сжатием, сдвигом,
трением, ударом, а иногда сочетанием перечисленных способов.
73
Высокую эффективность процесса шелушения получают лишь при
использовании машины, пригодной для шелушения определенной крупяной
культуры. Это объясняется тем, что конструкции этой машины с большей
полнотой учтены анатомические особенности строения и структурномеханические свойства зерна, ядра и оболочек перерабатываемой культуры, а
используемый способ механического воздействия на зерно и возникающие
при этом виды деформации отвечают поставленной задаче: получить
высокий коэффициент шелушения при минимальном дроблении ядра.
Рисунок 4.1 – Вальцедековый станок СГР-600 для шелушения гречихи
В зависимости от способа механического воздействия рабочих органов
шелушильных машин на зерно и вида вызываемой ими деформации оболочек
современные конструкции можно разделить на три группы, в которых
преобладают:
- сжатие и сдвиг, вызывающие размыкание и скалывание пленок проса и
гречихи в вальцедековом станке, риса в станке с валками, покрытыми
резиной, и овса и риса в шелушильном поставе;
74
- трение об абразивную и стальную (чешуйчатую) поверхности,
12
1
100
шел.
nn
К%
n
вызывающее при продолжительном воздействий соскабливание оболочек
(шелушильно-шлифовальные машины ЗШН и другие);
- удар, вызывающий раскалывание оболочек и сопутствующее ему
фрикционное воздействие абразивной или металлической поверхности
(обоечные машины) для шелушения овса, ячменя и других культур. На
рисунке 4.1 представлен вальцедековый станок, предназначенный для
шелушения зерна гречихи.
4.1.1 Оценка технологического эффекта шелушения
В результате шелушения зерна, поступающего в шелушильную машину,
мы стремимся получить два продукта: ядро и лузгу. Однако ввиду
несовершенства процесса шелушения получаем смесь, включающую
побочные продукты переработки. Чем лучше проведена операция
шелушения, тем меньше в продуктах шелушения нешелушеных зерен,
дробленого ядра и мучки и, следовательно, больше целого ядра и лузги.
Для оценки работы шелушильных машин необходимо определить в
образцах продукта до и после обработки в шелушильной машине содержание
целых шелушеных зерен (ядра), дробленых зерен и мучки.
Технологический эффект работы шелушильной машины может быть
установлен после определения коэффициента шелушения и коэффициента
цельности ядра.
Коэффициент шелушения К
позволяет определить процент зерен,
шел
ошелушеных на данной системе, по отношению к количеству поступившего
на нее нешелушеного зерна:
где: n1 — количество нешелушеных зерен до машины, %;
п2 — количество нешелушеных зерен после машины, %.
, (4.1)
75
Коэффициент шелушения определяют по проценту снижения содержания
21
2 1 2 1 2 1
ц.я.
К К K
К
( К К ) ( d d ) ( m m ) K d m
шел шел ц .я
КК
нешелушеных зерен в перерабатываемом продукте, так как на шелушение
может поступать продукт, содержащий шелушеные и дробленые зерна.
Естественно, что эффективность шелушения тем выше, чем выше содержание нешелушеных зерен в исходном сырье.
Коэффициент цельности ядра Кця — показатель извлечения целого ядра
по отношению к суммарному его количеству (ядро+дробленые зерна+мучка),
извлеченному в данной машине:
где: К — количество целого ядра, извлеченного в данной машине, % (К=К
количество целого ядра в продукте после машины, %; К
машины, %; d — количество дробленого ядра, полученного в данной машине, % (d = d
d1);d2 — количество дробленого ядра в продукте после машины, %; d
дробленого ядра до машины, %; т—количество мучки, полученной в данной машине, % (т
= т
—m1); m2 — количество мучки после машины, %; т1 — количество мучки в продукте
2
до машины,
Коэффициент цельности ядра указывает, с какой степенью точности
— количество целого ядра до
1
, (4.2)
—К1); К
2
—количество
1
2
2
—
—
проведено шелушение. Чем выше выход целого ядра и, следовательно,
меньше дробленого ядра и мучки, тем лучше проведено шелушение зерна,
тем выше коэффициент цельности ядра. Он дополняет коэффициент
шелушения зерна, ибо коэффициент шелушения указывает на количественную, а коэффициент цельности ядра — на качественную сторону
проведенной операции — извлечение целого ядра в процессе шелушения.
Технологический эффект работы шелушильной машины может быть
выражен одним общим коэффициентом (η
шел
ственную, так и качественную сторону проведенной операции:
, (4.3)
), учитывающим как количе-
76
4.2 Контроль процесса сортирования продуктов шелушения
При шелушении зерна в лабораторных условиях можно отделить пленки
от ядра, не нарушив его цельности, и получить два продукта: ядро и пленки.
На крупяных заводах, ежечасно перерабатывающих сотни миллионов зерен,
такая точность шелушения практически недостижима. Полуфабрикат,
получаемый в результате шелушения, включает разные по качеству и
пищевой ценности продукты: ядро, нешелушеное зерно, дробленые части
ядра, мучку и лузгу. Они должны быть рассортированы, обработаны и
использованы по назначению.
Ядро — наиболее ценный продукт, который после соответствующей
обработки (шлифования, полирования, сортирования) становится крупой.
Нешелушеное зерно направляют на повторное шелушение для
получения из него ядра.
Дробленое ядро, получаемое в процессе переработки риса, гречихи
(продел) и гороха, после дополнительной обработки используют как пищевой
продукт, а получаемое в процессе переработки проса и овса используют в
основном как ценный кормовой продукт.
Мучка — ценный кормовой продукт.
Лузгу овсяную, гороховую и ячменную используют как кормовой
продукт, а рисовую, гречневую и просяную — для изготовления кормовых
дрожжей и других технических целей.
Количественный состав продуктов в смеси зависит от вида перерабаты-
ваемой культуры и качества зерна, правильности проведения операции
шелушения и типа шелушильной машины, а также от состава поступивших
продуктов (первого или повторного шелушения).
При сортировании продуктов шелушения выполняют следующие
операции: отсеивают мучку и дробленое ядро в просеивающих машинах;
отвеивают лузгу от зерна и ядра в аспирирующих машинах; отделяют ядро от
нешелушеных зерен в крупоотделительных машинах.
77
На крупяных заводах для отбора ядра из смеси его с зерном используют
просеивающие машины, триеры и крупоотделительные машины (паддимашины), самосортирующие крупоотделительные машины, пневмосортирующие столы и другие.
В просеивающих машинах на ситах с круглыми штампованными
отверстиями сортируют зерно гречихи по размерам максимального
поперечного сечения.
У большинства крупяных культур разница в размерах поперечного сечения зерна и полученного из него ядра незначительна. Только у гречихи размеры миделевого сечения зерна и соответствующие размеры его ядра от-
личаются на большую величину, позволяющую на ситах отделять ядро от
зерна.
Правильный подбор сит и хорошее фракционирование гречихи до
шелушения (без недосевов), а также продуктов, полученных после
шелушения, позволяют получить проходом чистую ядрицу и выделить
сходом нешелушеные зерна с незначительным содержанием ядра.
Рисунок 4.2 – Падди-машина для разделения зерна и ядра
78
В триерах из зерна овса и риса — культур, у которых зерновки имеют
100К Н %
удлиненную веретенообразную форму, можно отделять ядро от зерна. При
этом более короткие частицы — ядра отделяются тем лучше, чем больше
разница между длиной зерна и его ядра (у овса эта разница больше, чем у
риса). Четкого разделения смеси можно достичь лишь в том случае, если
длина крупного ядра меньше длины мелкого (короткого) зерна, находящегося в смеси.
Для более эффективного разделения ядра и нешелушеного зерна у риса и
овса, на отечественных крупяных заводах большое распространение имеют
падди-машины (рисунок 4.2), разделяющие данные продукты по целому
комплексу физических свойств: плотности, упругости, способности к
самосортированию, а также пневмосортировальные столы.
4.2.1 Определение технологической эффективности работы крупоот-
делительных машин. Технологическую эффективность можно определить
как для каждой отдельной крупоотделительной машины, так и для группы
машин (основных и контрольных), которые в результате сортирования смеси
должны дать два продукта:
- ядро, которое направляют в крупу непосредственно (ядрица при
переработке гречихи) или после его шлифования (ядро риса и овса);
- нешелушеные зерна по возможности с небольшим содержанием ядра,
направляемые на повторное шелушение.
Если принять общее количество поступающего продукта за 100 %, то
состав смеси, поступающей на сортирование, можно записать так:
где: К —количество шелушеных зерен, %;
Н — количество нешелушеных зерен, %.
, (4.4)
В результате сортирования получают два продукта. Обозначим буквой А
выход (%) добротного продукта, состоящего в основном из шелушеных
зерен (нижний сход), а буквой В выход (%) продукта, состоящего
79
преимущественно из нешелушеных зерен (верхний сход). Тогда А+В =
1
К
К
2
Н
Н
К+Н= 100 %.
При идеальном сортировании количество продукта в нижнем сходе А
должно быть равно К, т. е. в. нем должны находиться все шелушеные зерна, в
то время как в верхнем сходе В, возвращаемом на повторное шелушение,—
все нешелушеные зерна, т. е. А=К и В = Н. Однако из-за несовершенства
работы крупоотделительных машин не удается добиться такого идеального
сортирования, и всегда как в верхнем, так и в нижнем сходе содержится
некоторое количество продукта, несвойственного данной фракции, а именно:
во фракции А будет содержаться отобранное ядро К1 и некоторое количество
нешелушеного зерна Н1. Во фракции В, соответственно, нешелушеное зерно
Н
и некоторое количество ядра К2 .
2
Технологическая эффективность крупоотделения определяется точностью
разделения смеси α и β, чистотой выделения ядра γ.
Точность разделения смеси устанавливают путем определения степени
извлечения ядра и степени извлечения зерна.
Степень извлечения ядра α — это отношение количества ядра,
извлеченного из обогащенного продукта К
к его количеству К в смеси, по-
1
ступившей на сортирование:
, (4.5)
Степень извлечения зерна ß — это отношение количества извлеченного
зерна в продукте, направляемом на повторное шелушение Н
к количеству
2
зерна Н в смеси, поступившей на сортирование:
, (4.6)
Чистота извлеченного ядра γ — это отношение количества ядра в
обогащенном продукте K1 к общему извлечению:
80
1
11
К
КН
, (4.7)
Показатель чистоты выделенного ядра после сортирования продуктов
переработки гречихи не должен быть меньше 0,997, а для риса и овса
(направляемых на шлифование) — не меньше 0,985.
Технологическая эффективность процесса крупоотделения или работы
отдельной машины характеризуется произведением трех указанных
коэффициентов:
, (4.8)
Для подсчета технологической эффективности работы одной машины
или группы машин, состоящей из основных и контрольных крупоотделителей (всего процесса крупоотделения), необходимо снять количественнокачественный технологический баланс процесса. Показатели баланса будут
характеризовать качество сортирования и войдут в расчетные формулы.
Технологическая эффективность работы крупоотделительных машин и их
производительность — основные показатели результатов процесса сортирования продуктов шелушения.
4.3 Контроль процессов шлифования ядра и полирования крупы
4.3.1 Шлифование ядра. Шлифование — процесс, повышающий усваива-
имость, потребительские свойства и внешний вид крупы. После шелушения
риса, овса и других культур на поверхности ядра остаются плодовые и
семенные оболочки, содержащие клетчатку, не усваиваемую организмом
человека.
Удаление оболочек и алейронового слоя придает крупе цвет эндосперма,
улучшает ее внешний вид. При шлифовании зародыш отделяется от ядра, что
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]