2.2. Гідротермічне оброблення зерна круп'яних культур
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.
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.
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. У конструкції
застосовуються шиберні засувки ДУ-200 або ДУ-150.
Пропарювач
ПЗ-2- (Пропарювач для пшениці, ячменю і гороху) має те ж призначення,
що і ПЗ-1, але відрізняється безперервною роботою завдяки застосуванню в
конструкції шлюзових затворів. Також існує різниця в масі обладнання та деяких
інших параметрах.
Пропарювач
ПЗ-3- призначений для варіння зерна, крупи та інших сипучих продуктів під
надлишковим тиском насиченої водяної пари, безперервно перемішуючи продукт
мішалкою. Може працювати безперервно або періодично в залежності від типу
запірних пристроїв на завантаження і вивантаження. Використовується для
виробництва пластівців і сушеними-варених круп. Повністю виготовлений з харчової
нержавіючої сталі.
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. 2.2.3). 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. 2.2.4). Зерно через шлюзові
затвори, що забезпечують герметизацію пропарювача, надходить у шнек, куди
одночасно подається і пара.
Перевага цих
пропарювачів: простота, висока, 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 2.2.3
– Технологічна схема гідротермічної обробки зерна:
1 - сушарка; 2 - охолоджувальний стовпчик; 3 – пропарювач безупинної дії; 4 - пропарювач періодичної дії; 5 - автоматичні ваги.
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 2.2.4
– Схема горизонтального шнекового пропарювача:
1 - корпус; 2, 4 - шлюзові затвори; 3 - шнек; 5 - вхідний отвір для пари.
Рисунок 2.2.5
– 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.
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. 2.2.6) 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 2.2.6
– Загальний вид сушарки вертикальні ВС-10-49М:
продовження
рис.7
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).