78Гидротермическая обработка зерна в технологическом процессе

Воздействие на продукт водой и теплом называют гидротермической обработкой.

При сортовом помоле зерна и при получении круп отделить частицы оболочек от эндосперма чрезвычайно трудно, поскольку их структурно – механические свойства отличаются незначительно. При помощи гидротермической обработки стремятся усилить различие свойств оболочек и эндосперма.

С помощью гидротермической обработки увеличивается различие свойств частей зерна по вязкости (в мукомольном производстве оболочку стремятся получить вязкой, а эндосперм – хрупким; в крупяном производстве наоборот). Кроме того, комплекс мероприятий по воздействию на зерно теплом и водой позволяет улучшить биохимические свойства и, в конечном итоге, хлебопекарные качества муки. В комбикормовой промышленности отдельные виды зернового сырья далеко не в полной мере усваиваются животными. Гидротермическая обработка таких зерновых культур позволяет повысить питательную ценность комбикормов и их усвояемость.

На современных мукомольных предприятиях применяют два метода гидротермической обработки: холодное и скоростное кондиционирование. При этом на отдельных предприятиях и климатических зонах имеют место некоторые отличия. Так в районах с холодным климатом зерно перед поступлением на машины зерноочистительного отделения мельницы подогревается, тогда как при умеренном и тёплом климате этого не делают. Однако в целом придерживаются отработанных схем. Наиболее распространённые варианты схем скоростного и холодного кондиционирования и применяемые для этого машины приведены на рис. 16.1. и 16.2. При этом указаны наиболее распространённые машины, выполняющие те или иные операции.

79Примеси, отличающиеся от зерна по форме и размерам (короткие – куколь, горошек; длинные – овсюг), отделяются на ячеистых поверхностях триеров, называемых куколеотборниками или овсюгоотборниками (соответственно).

триер для зернаРабота триера считается эффективной, если он выделяет из зерна не менее 70 % примесей, а в отходы попадает не более 5% зерна. Металломагнитные примеси удаляются на магнитных установках, минеральные примеси – на камнеотборниках.

Обработку поверхности зерна проводят сухим или мокрым способом.

Сухая обработка проводится на обоечных машинах различных конструкций. Внутренняя поверхность этих машин может быть стальной гладкой или наждачной. Зерно, поступившее в обоечную машину, подхватывается стальными бичами (укреплены на вращающемся валу), ударяется о внутреннюю поверхность машины, освобождается от пыли и других примесей на его поверхности, частично шелушится. После этого зерно очищают на сепараторах и зерновых щетках от остатков пыли, бородки, зародыша и надорванных плодовых оболочек.

Зерно приобретает гладкую полированную поверхность. Обеззараживание зерна проводят в машинах ударного действия – энтолейторах. В результате живые вредители уничтожаются, личинки в основном погибают.

Мокрая обработка (в сортовых помолах) более эффективно очищает поверхность зерна, чем сухая. Но она не нарушает целостности оболочки. Вода смывает с зерновок минеральные частицы, микроорганизмы, тяжелые и легкие минеральные примеси, камни, песок.

Эффективной считается работа моечной машины, если зольность зерна снижается не менее чем на 0,02%, прирост влаги составляет 2,0–3,5% и полностью удалены минеральные примеси. Увеличение содержания битых зерен при мойке зерна не допускается.

Гидротермическую обработку (увлажнение и отлежку), или кондиционирование зерна, проводят при сортовых помолах пшеницы сразу после мойки. В зависимости от качества зерна пшеницы, его стекловидности и типового состава применяют следующие виды кондиционирования: холодное и горячее (скоростное).

Длительность отлежки зависит от стекловидности эндосперма и температуры. При комнатной температуре (холодное кондиционирование) отлежка длится от 3 до 16 ч, а при +40...55 °С (горячее кондиционирование) ее продолжительность сокращается в 2–3 раза. В эндосперм стекловидного зерна вода проникает медленнее, поэтому его кондиционирование длится дольше, чем мучнистого

80Очистка зерна.

Присутствие в зерне примесей значительно ухудшает качество хранящегося зерна, поэтому его очистка преследует цели:

1. Повышение семенных свойств;

2. Улучшение условий хранения;

3. Снижение зараженности вредителями;

4. Создание условий для сушки.

Очистка зерна основывается на физико-механических свойств зерна и примесей. Используя эти свойства, зерно очищают и разделяют. Признаки разделения зерна:

1. По ширине (на ситах с круглыми отверстиями);

2. По толщине (на ситах с продолговатыми отверстиями);

3. По длине (на ячеистой поверхности);

4. По форме (на ситах с фасонными отверстиями);

5. По аэродинамическим свойствам (в пневмосепарирующих каналах);

6. По форме и состоянию поверхности (на ворсистой наклонной плоскости);

7. По плотности и трению (вибрационное перемещение).

Примеси делятся на: 1. Легкоотделимые;

2. Трудноотделимые.

Все зерноочистительные машины делят на:

1. Стационарные (ЗАВ-20, ЗАВ-40) – позволяют быстро очистить зерновые массы и представляют собой поточную линию, обеспечивающую приемку, очистку, временное хранение и отгрузку зерна. После очистки зерновая масса делится на 3 фракции: очищенное и фуражное зерно, зерновые отходы. ЗАВ-40 – может обрабатывать 2 культуры сразу. Устанавливают на токах с поступлением зерна до 6000 т в сутки.

2. Передвижные (ОВП-20, ЗВС-20) – предназначены для предварительной очистки зерновой массы. Зерновую массу разделяют на зерно и семена (сита с продолговатыми отверстиями). В дальнейшем, чтобы очистить семена до 1-го класса, необходим набор машин, обеспечивающий разделение зерна на фракции по различным показателям (крупность, форма).

81Не все операции необходимы в технологии переработки каждой крупяной культуры, однако шелушение и сортирование продуктов шелушения обязательны для всех культур без исключения.

Сортирование (калибрование) зерна на начальном этапе переработки на фракции способствует лучшему его шелушению, а в отдельных случаях – выделению после шелушения оставшихся в смеси нешелушеных зерен, дополнительному выделению примесей. Сортирование проводят в рассевах, крупосортировочных машинах, в отдельных случаях – в воздушно-ситовых сепараторах. Рабочие органы просеивающих машин должны быть подобраны так, чтобы достичь наибольшей эффективности сортирования.

Шелушение зерна – одна из основных операций, от эффективности которой в значительной степени зависит выход и качество крупы. Сущность процесса шелушения заключается в отделении наружных оболочек – цветковых, плодовых или семенных – от ядра.

В связи с большим разнообразием свойств зерна крупяных культур применяют разные способы его шелушения. Выбор способов шелушения и шелушильных машин, в которых воплощены эти способы, зависит от нескольких факторов. Во-первых, имеет большое значение прочность связи оболочек и ядра, прочная –оболочки срослись с ядром, непрочная – оболочки с ядром не срослись. Во-вторых, выбор способа шелушения зависит от прочности ядра. В-третьих, имеет значение ассортимент крупы, вырабатываемой из данного зерна, т.е. вырабатывают целую или дробленую крупу.

В современных шелушильных машинах использован один из трех основных способов шелушения зерна: сжатие и сдвиг, однократный или многократный удар, продолжительное истирание (соскабливание) оболочек.

При сжатии и сдвиге рабочие органы шелушильных машин – две поверхности из сравнительно жесткого или упругого материала, расстояние между которыми меньше размеров зерна. Одна из поверхностей подвижна, вторая неподвижна, или движутся обе поверхности, но с разными скоростями.

82Формирование помольных партий. Его проводят для поддержания стабильности технологического процесса переработки зерна в течение длительного времени и получения мука с заданными хлебопекарными свойствами. Смешивая разнокачественное зерно, не только получают муку со стабильными свойствами, но и добиваются рационального и эффективного использования сырья. Формирование партий позволяет использовать для переработки зерно пониженного качества, при этом часто проявляется эффект смесительной ценности, приводящий к улучшению хлебопекарных свойств. Оптимальное соотношение отдельных компонентов в помольной партии устанавливается пробными лабораторными помолами смесей с различным соотношением компонентов и последующей оценкой их хлебопекарных свойств.

Формируют партии либо на элеваторах, либо непосредственно в подготовительных отделениях мукомольных заводов.

83Шелушение представляет собой операцию отделения наружных пленок от зерна. Применяемые способы зависят от строения зерна, прочности связи оболочек и ядра, прочности ядра и ассортимента получаемой продукции. Существует три способа шелушения. Первый способ – сжатие со сдвигом – эффективен для зерна, у которого оболочки не срослись с ядром (просо, гречиха, овес). Основные машины, использующие этот способ – шелушильный постав, вальцедековый станок и шелушитель с обрезиненными валками. Второй способ – шелушение многократным или однократным ударом – применяют для зерна с прочным ядром и несросшимися пленками (овес), которое не дробится при ударе, либо при получении дробленой номерной крупы из зерна у которого пленки прочно срослись с ядром (пшеница, ячмень и т.д.). Шелушение однократным ударом рекомендуют для овса, его проводят в центробежном шелушителе. Многократный удар применяют для ячменя, пшеницы, кукурузы; для этого предназначены бичевые и обоечные машины. Третий способ шелушения – постепенное истирание (соскабливание) оболочек в результате трения зерна о движущиеся шероховатые поверхности. Такой способ используют для шелушения зерна у которого пленки плотно срослись с ядром (ячмень, пшеница, кукуруза, горох).

84Шелушение зерна – одна из основных операций, от эффективности которой в значительной степени зависит выход и качество крупы. Сущность процесса шелушения заключается в отделении наружных оболочек – цветковых, плодовых или семенных – от ядра.

В связи с большим разнообразием свойств зерна крупяных культур применяют разные способы его шелушения. Выбор способов шелушения и шелушильных машин, в которых воплощены эти способы, зависит от нескольких факторов. Во-первых, имеет большое значение прочность связи оболочек и ядра, прочная –оболочки срослись с ядром, непрочная – оболочки с ядром не срослись. Во-вторых, выбор способа шелушения зависит от прочности ядра. В-третьих, имеет значение ассортимент крупы, вырабатываемой из данного зерна, т.е. вырабатывают целую или дробленую крупу.

В современных шелушильных машинах использован один из трех основных способов шелушения зерна: сжатие и сдвиг, однократный или многократный удар, продолжительное истирание (соскабливание) оболочек.

При сжатии и сдвиге рабочие органы шелушильных машин – две поверхности из сравнительно жесткого или упругого материала, расстояние между которыми меньше размеров зерна. Одна из поверхностей подвижна, вторая неподвижна, или движутся обе поверхности, но с разными скоростями.

Зерно, попадая в зону между поверхностями, сжимается, при этом оболочки раскалываются, а при относительном движении поверхностей происходит сдвиг оболочек, в результате чего они отделяются от ядра. Такой способ эффективен лишь для зерна, у которого оболочки не срослись с ядром, а именно риса, гречихи, проса и овса. Основные машины , работающие по этому принципу, - вальцедековые станки, шелушильные поставы, шелушители с обрезиненными валками.

При однократном и многократном ударе шелушение происходит в результате удара зерна о твердую поверхность. При ударе оболочки раскалываются, ядро освобождается. Если оболочки плотно соединены с ядром, то в результате многочисленных ударов, сопровождающихся трением зерна о поверхность удара, оболочки постепенно скалываются.

Способ шелушения зерна многократным ударом применяют в тех случаях, когда зерно имеет нехрупкое ядро. Например, для риса и гречихи этот способ не может быть приемлемым, так как ядро у этих культур хрупкое и будет легко раскалываться при шелушении. Этот способ можно применять для шелушения зерна с относительно хрупким ядром, но только в том случае, когда из этого зерна получают не целую, а дробленую крупу.

Многократный удар используют и для шелушения зерна, у которого оболочки не срослись с ядром, и для шелушения зерна,у которого оболочки срослись с ядром, но при его переработке получают дробленую крупу, а именно ячменя, пшеницы, кукурузы. Однакратный удар может быть применен для зерна, у которого оболочки не срослись с ядром, а ядро не хрупкое, как у зерна овса. На принципе многократного удара основана работа бичевых обоечных машин, однократного – центробежного шелушителя.

Шелушение истиранием зерна об острошероховатую поверхность применяют для зерна тех культур, у которых оболочки плотно срослись с ядром (ячмень, горох, пшеница, кукуруза). В этом случае шелушение зерна приводит к меньшему его дроблению по сравнению с шелушением многократным ударом.

Основные машины, работающие по этому принципу, - вертикальные шелушильно-шлифовальные машины типа ЗШН. Общие требования к шелушильным машинам заключаются в том, чтобы они шелушили максимальное количество зерна при минимальном дроблении ядра.

85Шлиование и полирование крупы. Как правило, шелушеное зерно (ядро), за исключением гречневого ядра, не является готовой крупой. Ядро становится крупой после шлифования и полирования, т.е. удаления оставшихся плодовых, семенных оболочек, частично алейронового слоя и зародыша. Шлифование улучшает внешний вид крупы, например, темное ядро риса после шлифования становится белым. Шлифованная крупа быстро варится, увеличивается ее привар. При шлифовании постепенно истираются наружные части ядра в результате трения об абразивную или другую острошероховатую поверхность. Некоторые ядра при этом дробятся. Для шлифования крупы применяют шелушильно-шлифовальные машины (А1-ЗШН-3 и др.) и вальцедековые станки.

86Напольный тип.

Такой тип зернохранилищ используют под большие массы однородного зерна, которое хранится на полу помещения. Полы в сооружении бывают горизонтальными или наклонными заглубленными. Рекомендуется установка специальных механизмов, которые предназначены для осуществления загрузки и выгрузки зерновой массы.

Бункерный тип.

Такой тип зернохранилища прекрасно подходит для хранения зернового урожая разных культур и сортов, партиями небольшого размера. Данный вид сооружения представляет из себя склад с бункерами, которые имеют наклонное или конусное днище, или напольный склад, площадь которого поделена на отсеки при помощи перегородок.

Немеханизированные склады. Строят только с горизонтальными полами. Прием, перемещение и отпуск зерна в этих складах осуществляют с применением передвижных и самоходных механизмов.

Механизированные склады. Строят как с горизонтальными, так и с наклонными полами. Эти склады оборудуют верхними (загрузочными) и нижними (разгрузочными) стационарными ленточными транспортерами и нориями, установленными в торцах складов.

87Слово стандарт означает норма, образец, мера, основа. Вопросами стандартизации занимается Международная Организация по стандартизации (ИСО), она регламентирует правила использования стандартов в международной торговле.

Стандартизация – установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации (использования) и требований безопасности.

Стандарт – нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентным органом. Стандарт разрабатывается на основе достижений науки, техники, передового опыта и должен предусматривать решения, оптимальные для общества. Стандарт может быть разработан как на материальные предметы, так и на нормы, правила, требования к объектам организационно-методического и общетехнического характера.

Основными целями являются:

1. Повышение эффективности производства и производительности труда;

2. Улучшение качества продукции;

3. Обеспечение качества продукции в соответствии с требованиями;

4. Обеспечение развития экспорта товаров высокого качества, отвечающих требованиям мирового рынка;

5. Обеспечение охраны здоровья населения и безопасности труда работающих и т.д.

К основным задачам относят: установление требований к качеству готовой продукции, сырья, полуфабрикатов; определение единой системы показателей качества продукции, методов и средств контроля; обеспечение единства и достоверности измерений в стране, создание эталонов, а также методов и средств измерений; установление единой системы документации; Установление системы стандартов безопасности труда и охраны природы

Уровень нормирования качества продуктов и изделий не может быть неизменным. Стандарт приносит обществу максимальную пользу только в течение какого-то времени. Поэтому неразрывность связи стандартизации с техническим прогрессом осуществляется через опережающую стандартизацию, заключающуюся в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм, требований к объектам стандартизации, которые, согласно прогнозам, будут оптимальными в последующее время.

Государством разработана система кондиций (норм) для оценки качества продукции растениеводства. Кондиции, являются едиными нормами, как для производителей, так и покупателей, на основе которых производится оценка и оплата продукции. В практике применяют следующие кондиции:

посевные заготовительные промышленные экспортные

88сушка зерна - это эффективный метод подготовки зерна для длительного хранения. Сушка уменьшает повышенную влажность зерна после уборки с 33 - 34% до оптимальной при хранении - 14 - 15%. Она улучшает качественные характеристики зерна, значительно уменьшая стоимость его переработки.

Основные способы сушки зерна заключаются в использовании воздуха в качестве сушильного агента. Процесс сушки происходит за счет того, что воздух подводит тепло к зерну и устраняет влагу через процесс испарения.

Существующие методы сушки зерна можно разделить на 2 основные группы:

1) Искусственный (с использованием тепла) - сушка в специальных сушилках.

2) Естественный (без использования тепла) - сушка зерна на воздухе.

Искусственный способ сушки, в свою очередь, делится на:

а) конвективный способ;

б) кондуктивный способ;

в) электрический способ;

г) сорбционный способ;

д) облучение зерна.

Три группы факторов влияют на эффективность сушки нагретым воздухом:

1) условия окружающей среды;

2) вид культуры, подвергаемой сушке;

3) конструкция сушилки и ее работа.

89Целями и направлениями стандартизации являются:

· установление требований к качеству готовой продукции на основе стандартизации ее качественных характеристик, а также характеристик сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий;

· разработка и установление единой системы показателей качества продукции, методов и средств контроля и испытаний, а также необходимого уровня надежности изделий с учетом их назначения и условий эксплуатации;

· установление норм, требований и методов в области проектирования и производства с целью обеспечения оптимального качества и исключения нерационального многообразия видов, марок и типоразмеров продукции;

· развитие унификации промышленной продукции, повышения уровня взаимозаменяемости, эффективности эксплуатации и ремонта изделий;

· обеспечение единства и достоверности измерений, создание государственных эталонов единиц физических величин;

· установление единых систем документации;

· установление систем стандартов в области обеспечения безопасности труда, охраны природы и улучшения использования природных ресурсов.

Стандартизация должна основываться на взаимном стремлении всех заинтересованных сторон, разрабатывающих, изготавливающих и потребляющих продукцию к достижению согласия с учетом мнения каждой из сторон по управлению многообразием продукции, ее качеству, экономичности, применимости, совместимости и взаимозаменяемости, ее безопасности для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, а также другим вопросам, представляющим взаимный интерес.