Гідротермічне оброблення зерна круп'яних культур проводять для різних цілей. Після такої обробки поліпшуються технологічні властивості зерна; полегшується відділення оболонок при лущенні, знижується ступінь подрібнення ядра; поліпшуються споживчі властивості крупи, скорочується тривалість її варки, консистенція каші стає більш розсипчастою; підвищується стійкість крупи при збереженні в результаті інактивації ферментів, що сприяють псуванню крупи.

Способи гідротермічного оброблення зерна круп'яних культур досить різноманітні, їхній вибір залежить від будівлі зерна, асортименту продукції, від того, як впливають режими обробки на зміну зовнішнього вигляду крупи, тощо.

Найбільш поширені способи гідротермічного оброблення:

- пропарювання - сушіння - охолодження;

- зволоження - відволожування.

Пропарювання - сушіння - охолодження. Цей спосіб застосовують для гречки, вівса і гороху. Особливість його складається у високій температурі (понад 100°С) нагрівання зерна при пропарюванні, тому що воно відбувається звичайно при надлишковому тиску пари. Пропарювання зволожує і прогріває зерно, пластифікує ядро, що стає менш тендітним, менше подрібнюється при лущенні та шліфуванні. Пластифікація ядра відбувається й у результаті деяких хімічних перетворень. Відбувається клейстеризація деякої частини крохмалю, утворення невеликої кількості декстринів, що володіють  властивостями, що клеять, тощо.

Рисунок 1.2.1 - Пропарювач ПЗ-1.

 

Це апарат періодичної дії, призначений для проведення гідротермічної обробки зерна надлишковим тиском водяної насиченої пари. Використовується при пропарюванні гречки і вівса. Пропарювання зерна покращує його технологічні властивості і підвищує споживчі якості готової продукції.

Послідуюче за пропарюванням сушіння збезводнює в більшій мірі зовнішні плівки, які витрачають вологу, стають більш тендітними і легше розколюються при лущенні. Крім того деформаційні зміни, які виникають у процесі пропарювання і сушіння в складових частинах зерна приводять до відшарування оболонок.

Рисунок 1.2.2 - Сушарка ВС-10М.

 

Призначена сушки і підсмажування зерна круп'яних культур та готової крупи вона комплектується також і охолоджувальною колонкою.

Охолодження після сушіння додатково знижує вологість зерна, холодні оболонки більш тендітні. У той же час зайве сушіння зерна може привести до зневоднювання ядра і підвищення його крихкості. Охолодження зерна також може погіршити результати наступного лущення, тому що охолоджене ядро стає менш пластичним, і може підвищитися вихід подрібненного ядра. Режими пропарювання, сушіння й охолодження тісно зв'язані зі способами наступного лущення зерна.

Схема гідротермічної обробки включає пропарювання зерна, його сушіння й охолодження (рис.1.2.3). Для пропарювання зерна використовують спеціальні апарати – пропарювачі.

Існують два типи пропарювачів: безперервної та періодичної дії. Серед пропарювачів безперервної дії найбільш поширені горизонтальні шнекові пропарювачі (рис.1.2.4). Зерно через шлюзові затвори, що забезпечують герметизацію пропарювача, надходить у шнек, куди одночасно подається і пара.

Перевага цих пропарювачів: простота, висока продуктивність, рівномірна обробка зерна; недолік – неможливість пропарювання зерна при відносно високому тиску пари, тому що шлюзові затвори не забезпечують належної герметизації. Якщо необхідно пропарювати зерно при високому тиску пари, застосовують пропарювачі періодичної дії.

Рисунок 1.2.3 - Технологічна схема гідротермічної обробки зерна:

1 - сушарка; 2 - охолоджувальний стовпчик; 3 - пропарювач безупинної дії; 4 - пропарювач періодичної дії; 5 - автоматичні ваги.

 

Такий пропарювач представляє собою бак місткістю 1000 л (рис.1.2.5). Зерно завантажують і розвантажують через коркові затвори. Пару подають через паророзподільний змійовик, що складається з трьох горизонтально розташованих кілець, з'єднаних вертикальними трубами для рівномірної подачі пари по всьому обсязі зерна. Випускається пара через спеціальну відвідну трубу.

Керування корковими затворами відбувається за допомогою індивідуальних електроприводів. У такий же спосіб здійснюється керування вентилями при подачі та випуску пари. Операцію подачі зерна та пари повторюють у строгій послідовності по заздалегідь заданому циклу. Перевагою таких пропарювачів є можливість пропарювання зерна при порівняно великому тиску пари та регулювання тривалості пропарювання зерна.

Рисунок 1.2.4 - Схема горизонтального шнекового пропарювача:

1 - корпус; 2, 4 - шлюзові затвори; 3 - шнек; 5 - вхідний отвір для пари.

Рисунок 1.2.5 - Схема пропарювача періодичної дії:

1 - затвор для впуску зерна; 2 - корпус; 3 - труба для випуску пари; 4 - вентиль для випуску пари; 5 - затвор для випуску зерна; 6 - вентиль для впуску пари; 7 - розподільні труби для впуску пари; 8 - форсунки.

 

 Недоліками таких пропарювачів є циклічна обробка, великі габарити, складність конструкції, необхідність установки бункерів до і після пропарювання.

Для сушіння зерна використовують вертикальні парові сушарки контактного типу, у яких нагрівання зерна відбувається за допомогою його контакту з паровими трубами.

Сушарка вертикальна ВС-10-49М. Призначена для сушіння    пропареного зерна, а іноді і готової продукції на заводах з виробництва круп. Сушарка безперервної дії, з патрубковою системою підігріву має вигляд збірної конструкції шахтного типу з прямокутним поперечним перетином. Складається (рис. 1.2.6) з комплекту теплових секцій, основи з випускним пристроєм і шнеком для виводу продукту, завантажувального короба та знімних металевих щитів, що виконують роль огородження і кожуха.

Рисунок 1.2.6 - Загальний вид сушарки вертикальні ВС-10-49М:

1 - живильний ящик; 2, 3, 4, 5 - здвоєні робочі секції; 6 - ручка випускного клапана; 7 - привід; 8 - нижня частина; 9 - люки з задвижками.

 

 Сушарка заповнюється зерном до самого верха, подається пара, одночасно запускається вентилятор, що відсмоктує повітря і механізм, що виводить продукт. Так як зерно недостатньо просушується, його необхідно вдруге пропустити через сушарку. Щоб уникнути втрати тепла сушарка встановлюється в ізолюючому приміщенні. Продуктивність залежить від числа секцій робочої частини.

Охолоджують зерно в спеціальних охолоджувальних колонках, в аспіраторах, чи в системах пневмотранспортування.

Зволоження - відволоження. Це другий спосіб гідротермічної обробки. Зерно зволожують або в спеціальних апаратах, або ж обробляють його в пропарювачах безуперервної дії при низькому тиску пари. Зволожене зерно відволожують у бункерах протягом декількох годин.

Такий спосіб обробки застосовують в основному для пшениці і кукурудзи. Зволожене зерно набуває підвищеної пластичності, менше подрібнюється при лущенні, внаслідок зволоження зовнішні оболонки частково відшаровуються і легко відокремлюються. Цей спосіб застосовують на закордонних заводах і при підготовці зерна вівса. Зерно зволожують до вологості 16...18% і відволожують протягом 8 год. Однак такий спосіб може використовуватися за умови наступного лущення зерна у відцентрових лущильних машинах (лущення однократним ударом).