Анатомическое строение крупяного зерна

Анатомическое строение зерна крупяной промышленности делятся на три части: эндосперм, зародыш и окружающие их оболочки. Каждая из этих частей имеет сложное строение и состав. Для зерна таких культур как ячмень, овес, просо, рис характерно наличие цветковых пленок, охватывающих ядро. Гречиха отличается тем, что у нее роль пленки выполняет плодовая оболочка.

Семена гороха оригинальны тем, что у них отсутствует эндосперм, т.е. семя гороха представляет собой зародыш, состоящий из двух половинок (семядолей), который в своем составе содержит запасные питательные вещества. Эти семядоли плотно прилегают друг к другу и покрыты плотной семенной оболочкой. Наружные оболочки или пленки у различных культур имеют различную прочность связи с эндоспермом (ядром). У одних культур эти оболочки или пленки свободно охватывают ядро, не соединяясь с ним или соединяясь в одной точке (просо, гречиха, овес, рис). У других культур наружные оболочки или пленки плотно прилегают к ядру по всей поверхности и прочно связаны с ядром. Эти особенности предопределяют выбор методов шелушения зерна и вид вырабатываемой продукции. Так из зерна, у которого оболочки не срослись с ядром, вырабатывают недробленые или целые крупы, т.е. из проса, гречихи, овса и риса вырабатывают недробленые крупы.

Если же оболочки плотно срослись с ядром, то в этом случае вырабатывают дробленые крупы. Это связано с тем, что при шелушении приходиться применять большие механические усилия и ядро дробится. Поэтому из зерна ячменя, пшеницы, кукурузы вырабатывают дробленые крупы. В процессе шелушения происходит удаление с поверхности зерна наружных оболочек. Это цветковые пленки у риса, проса, овса, ячменя; у гречихи, кукурузы удаляются плодовые оболочки, у гороха – семенные оболочки.

Для переработки зерна в крупу важно не только анатомическое строение зерна, но и соотношение анатомических частей зерна, т.к. от этого зависит выход готовой продукции. На мукомольном заводе, где перерабатывают пшеницу, выход муки находится 75-78%. Такой выход муки связан с тем, что содержание крахмалистого эндосперма 82,5%, оболочки и алейроновый слой 15%, зародыш – 2,5%.

У овса содержание крахмалистого эндосперма – 49-53%, цветковые пленки от 20-40%, около 4% оболочек плодовых и семенных, около 5% алейроновый слой, зародыш 3-3,5%. Т.о. выход овсяной крупы существенно меньше, чем пшеничной и составляет – 45,5%.

Гречиха. Крупный эндосперм – 57-65%, плодовых оболочек от 18 до 24%, семенных оболочек и алейроновый слой 6%, зародыша около 10%. Выход гречневой крупы меньше, чем муки на мукомольном заводе – 66-67%.

Т.О. вследствие особенностей анатомического строения зерна многих крупяных культур и соотношение их, выход крупяной продукции существенно ниже, чем муки и составляет 65-70%.

Тема 3. Особенности очистки зерна крупяных культур от примесей, назначение, технологические схемы, эффективность зерноочистительного оборудования, факторы влияющие на нее.

Подготовка з. крупяных культур к переработке, осуществляется в п/о :

1)выделение прим. из з.;

2)ГТО;

3)Деление з. на фракции;

4)Контроль отходов

1)выделение прим. из з. круп-х культур основано на использовании в свойствах з. и сапутствующих прим., при этом использ. различие в таких свойствах, как геометрическая характеристика, на использовании различий в плотности, в аэроб., магнитных свойствах, по цвету и форме.

а) по геометрическим характеристикам

Широко используют в ситовых сепараторах, где на ситах выделяют прим. отличающиеся от з. осн. культуры по шир. и длине. Для этих целей исп-т 3 типа сит:

щтампованных из листовой стали толщ.0,8-2мм.

1.тип Ǿ 0,7-20мм разделение по ширина

2.тип ▬ 0,5-5,0мм толщина

3.тип ▲ 2,5-8,5мм форма (миделево сечение)

Миделево сечение-площадь проекции материальной ч-цы на плоскость ┴-ю вектору относительной скорости движения материальной ч-цы.

Для кр. зав., учитывая многообразие кр. культ. особое значение приобрет. следующ. факторы: 1)правильный подбор сит в соответствии с характер-кой з. и примесей; 2) точный выбор кинематич. параметров работы просеивающих машин; 3) выбор наклона сит; 4) механизм очистки сит; 5) нагрузка на сита.

1) сита всепараторе необх. устанавливать исходя из крупности з., и сопутствующих ему прим. (гранулометрич. характер-ка).

2) выбор кинематич-х параметров, а также 3) выбор наклона сит зависит от физических св-в з. (сыпучесть). Для хорошо сып-х зер. культ., имеющих небольш. углы ест. откоса применяют меньшее знач-е параметров колебаний и меньшие углы наклона, чем д.плохо сыпучих культур.

5) Эф-ть просеив-я зависит от нагрузки на сито, от кот. зависит толщина слоя продукта на сите. При недогруженном сите встряхиваемые з. подним над поверхн. сита, задевают кромки отверстий сита и проскакивают мимо их, в связи с чем ↓ севкость сита, поэт. при сортиров.надо следить,чтобы з.поступало на сито равномерно по всей ширине и чтобы толщина слоя з. на сите была не меньше утроенной толщины отдельных зерен, все это увел.эф-ть раб.сепар-ра.

На кр.зав.д.выдел-я прим-й на А1-БИС-12 применяют :

Рассева А1-БРУ-шкафного типа с 3-я гр.сит(сх.1,2,2а,3,4) рис.1

Крупосортировка А1-БКГ-2 сита, располож.под углом др.к др. Работает по двум вариантам: 1)сорт.проходами (рис2), 2)сорт.сх.(рис3).

Выбор сх.зависит от соотношений фракций в сортируемом продукте, если в сорт-м прод.сод-ся много мелких ч-ц,то прим.вариант 1.

Для сортир.по длине сита не применяются, т.к.вероятно ч-цы проходят в вертикальном положении,поэт.прим-т триеры.

Примеси по длине м/б длиннее либо короче з.,поэтому применяют овсюгоотборникУ9-УТО,куколеотборник У9-УТК,при этом в УТО сходом получаем длинные прим., а в УТК- зерно.

Короткие примеси выделяют в зерне овса, риса, ячменя. Длинные выделяют из гречихи, просо. Для гороха и кукурузы триера не применяются т.к. различия зерна и примесей невелика.

Важно правильно подобрать размер ячей, которые зависят от вида и назначения триера и размера зерна. В дисковых триерах- карманообразная форма, в цилиндрических- полусферические. Размер длинных 9-10 мм, коротких 4-5 мм.

При очистке зерна от длинных примесей эффективность сепарирования отрицательно влияет наличие мелких примесей, которые забивают ячеи и ухудшают условия попадания в них коротких компонентов, поэтому необходимо удалить из зерна мелкие и легкие примеси до триеров. При очистке зерна от длинных и коротких примесей необходимо разделять зерно на фракции: крупную и мелкую и дальше очищать крупную на овсюге, а мелкую на куколе.

Сепарирование по плотности. Плотность зерна находится в пределах 1,3-1,4 г/см2 , а минеральных примесей 1,9-2,7 г/см^3. .

Применяют вибропневмотическую камнеотделительную маш.Р3-БКТ. Эф-ть регулируется изменением угла наклона сортир-ей повер-ти (вибростол) и скоростью воздуха,кот.должен насыщать з.м., приводя ее в псевдоожиженное состояние.

По аэродинамическим свойствам. Эти св-ва опред-т поведение материальной ч-цы в воздушном потоке. Св-ва зависят от формы ч-цы ,ее размеров, шероховатости поверхности и др.факторов. В сепараторах ,возд.сепар-х основанных на различии этих св-в з. и примесей поток воздуха направлен снизу вверх(рис4)

R-сила аэродин.сопротивление, которое испытывает матер.ч-ца под действием воздушного потока;

-безразмерный коэф-т;

ρ-плотность воздуха;

V-скорость воздуха;

-миделево сечение.

Возможно 3 варианта:1)R›G,↑;2)R‹G,↓;3)R=G,↕(витает).

Для удаления матер.ч-цы из смеси ее с др.ч-ми необходимо задать воздуху скорость большую скорости витания данной ч-цы, но меньшую скор.вит.др.ч-ц.Воздуш.сепар-р А1-БДА; А1-БВЗ; А1-БДК и др.

По магнитным свойствам. Наличие ч-ц с магн.св-ми нежелательно, т.к:

1)разрушают рабочие органы машин;

2)создают повышенную взрывоопасность;

3)в гот.продукции ограничено содержание ме/маг.(max 3мг/кг не б.)

Примен-ся магн.сепар-р со статическими магнитами У1-БМЗ. Сдесь важно обеспечить равномерную подачу и толщину слоя продуктов над магнитами, кот.д/б для крупы и з.не›10-12мм; для мучнистых прод-в 5-7мм.

Обязательна установка маг.сепар.:

1)после первого пропуска ч/з возд.сепар-р;

2)перед маш.ударного и истирающего действия;

3)после завершения очистки , перед шелуш./отд.

По цвету. В з. и кр.могут находиться з. отличающиеся от основной массы цветом. Применяют фотоэлектронные сепар-ры. Принцип действия: цвет каждого з. при прохождении по каналу сравнивают с эталоном и при несовподении с цв.эталона это з. воздуш.струей сдувается в сторону. Достоинства: эф-ый,но малопроизвотительный иэнергоемкий.

По форме. Используют различия в форме и состоянии поверхности. Некорые примеси отличаются от з. формой или состоянием поверхности и фрикционными своиствами .

Пример: з.гречихи содержат семена дикой редьки(имеют бочкообразную форму и легко отделяются сх. ▲сита.

В з. гороха сод-ся з. недозрелого гороха ,изъеденные. Они имеют морщинистую,шероховатую поверхность,< шаровидную форму,их выделяют в горохоотборочной ленточной машине(рис5).

Оценка эф-ти очистки з. кр.культур от прим. Все з/о машины оцениваются:

1 Степень очистки з.от примесей:,% где

-содерж.прим.в з.до очистки;

-сод.прим.после очистки;

2 Содержание годного з. в отходах.

Для возд.сепар.БИС круп.примеси д/б удалены на100%, мелкие и легкие-95%

Аспираторы:лег.прим.-95%,сод.годного з.в отх.>2%/

Триеры:УТО E не < 80%,год.з.не > 5%.

УТК E не <90%, год.з.не > 2%;

БКТ E не <99%, год.з.не >0,05-0,1%.

Принципиальная схема зерноочистительного отделения крупозавода.

На крупоз-дах большое внимание уделяют выд-ю мелкого зерна. Для этого примен. 2 технолог. приема.

1 на 1-ом сепарировании или сразу после него делят з. на2 фракции и затем каждую фракцию отдельно очищают на своей сепараторной системе, где в рез.уменьшенной нагрузки повыш-ся эффективность сепарирования.

2 На сепар-ре на подсевном сите устанавливают редкие сита, проходом кот. получают мелкую примесь + мелкое зерно и +небольш. часть нормального зерна(м. фр.) и затем этот проход направляют на спец. просеивающую систему,разделяющую эти компоненты

Качество з. после очистки, т. Е. направл-ся в шелуш. отделение.

Влажность: 13,5-15,5%.

Сорн. Примесь не >0,2- 0,5%.

Оговаривается:сод-е куколя для отд. культур не >0,1%,

мин. прим. – не > 0,05-0,1%

вредн. примесь – не >0,03%

горчак и вязель не >0,02%.