Сухая очистка и шелушение зернового сырья.

Главная страница / Сухая очистка и шелушение зернового сырья.
Сухая очистка и шелушение зернового сырья.
Сухая очистка зернового и зернобобового сырья применяется для отделения примесей
органического и минерального происхождения: комочков земли, камней, частиц стеблей,
листьев, стержней колосьев, пелевы, пленок, насекомых, щуплых и битых зерен. Исходное
зерновое и зернобобовое сырьё отделяют от примесей с учетом его морфологических и
физических свойств: размерам, плотности, шероховатости, аэродинамическим свойствам и др.
[Смотри: Технология муки, крупы и комбикормов / Под редакцией Г.А., Егорова].
При сепарировании зерна по размерам необходимо учитывать не только его
трёхмерность (толщину, ширину и длину), но и форму поперечного сечения. Так, зерно
основных злаковых культур имеет удлиненную форму, а зерно семейства гречишных трехгранную. К эллипсоиду вращения приближается форма семян большинства бобовых
растений. Для зерна чечевицы характерна линзообразная форма, а для зерна проса, сорго и
семян из семейства крестоцветных - шарообразная. В этой связи для сепарирования зерна по
размерам используют ситовые поверхности с разной формой отверстий: круглой,
прямоугольной, треугольной, конусной и др. Для достижения эффективного просеивания
ситовые аппараты снабжают устройствами, усиливающими сотрясательные и круговые
движения.
Для отделения частиц, имеющих различную с зерном способность сопротивляться
воздушному потоку, так называемую парусность, которая не одинакова для нормальных,
битых и щуплых зерен, применяется разделение зерновой смеси по аэродинамическим
свойствам (пневмосепарирование). Скорость воздушного потока, при которой щуплые зерна
пшеницы находятся во взвешенном состоянии (скорость витания), составляет 5,5-7,5, нормального зерна - более 9 м/с.
При подготовке зернового сырья для переработки на крахмал очистку проводят
комбинированным способом: с отделением крупных и мелких частиц на многоярусных ситах
и легких частиц - пневмосепарированием.
В зерновой смеси имеются примеси, которые по размерам мало, чем отличаются от
зерен и потому не отделяются на ситовых аппаратах, - мелкие камни, комочки земли, крупный
песок, осколки стекла и т. п. В силу различия плотностей их отделение основано на принципе
самосортирования, т.е. при разрыхлении сыпучей среды более тяжелые частицы опускаются
вниз, как бы тонут в ней, а затем выводятся. При этом в смеси, компоненты которой обладают
одинаковыми плотностями, будут опускаться мелкие частицы, а в смеси из компонентов
одинаковых размеров, но разной плотности - тяжёлые. Этот принцип положен в основу
конструкций камнеотборочных машин.
Металлопримеси, случайно попадающие в зерновую смесь, при соприкосновении с
рабочими органами измельчающих машин вызывают их повреждение, образование искр и
засорение основного продукта металлической пылью. Способ их отделения основан на
разнице магнитных свойств компонентов зерновой смеси в рабочем поле сепаратора: способность магнитной силы превышать механическую. Сущность магнитной сепарации
заключается в том, что из общего потока движущейся зерновой смеси выделяются
металломагнитные частицы, изменяющие свой путь по направлению действия магнитной
силы.
Шелушение как способ очистки применяется для пленчатых зерновых и зернобобовых
культур с целью удаления цветковых, плодовых и частично семенных оболочек, практически
не содержащих крахмал. В оболочках всех видов находятся главным образом не усваиваемые
человеческим организмом вещества.
В зерне пленчатых зерновых культур (ячмень, просо, рис, гречиха и др.) отмечается
повышенное содержание клетчатки и минеральных веществ. Так, у большинства сортов
ячменя, кроме голозерного, массовая доля цветковых плёнок составляет, %: в зерне - 12, в
плодовых оболочках, плотно сросшихся с цветковыми, - 3,5 - 4,0, в семенных оболочках - 2,5,
алейроновом слое -12. В зерне риса их массовая доля составляет 17-23%.
У зерновых культур, не имеющих цветковых оболочек (пшеница, рожь, кукуруза,
горох и т. п.), в семенных оболочках также содержится повышенное количество клетчатки и
минеральных веществ. В оболочках зерна пшеницы находится более 70% всей клетчатки,
около 70% золообразующих минеральных веществ, а также около 30% липидов. Толстую
семенную оболочку имеют семядоли гороха; её массовая доля составляет 6-10%, и в ней очень
высоко содержание клетчатки (более 60%). Наиболее ценные компоненты зерна
сосредоточены в других его составных частях. Так, в эндосперме пшеницы имеется более 70%
всего белка, в то время как в гиалиновом и алейроновом слоях (вместе) - около 20%, в
пигментном слое семенной и плодовой оболочек - менее 1,0%.
Особенностью зерна ржи является более плотное сращение оболочки с эндоспермом и
ее большая толщина (100-140 против 70-90 мкм в пшенице).
Массовая доля белка в зерне ржи ниже, чем в зерне пшеницы (11-13% против 14-15%),
золы - выше (1,80-1,93 против 1,65-1,83%). При отделении оболочек массовая доля золы в
зерне снижается на 0,11-0,12, а клетчатки - на 0,92-0,96%; содержание же крахмала повышается на
2,44-2,62%.
В зерне ржи сконцентрировано больше слизистых веществ (1,5-2,5%), в результате
чего его эндосперм и оболочки более пластичны и оказывают большее сопротивление при
измельчении, чем оболочки зерна пшеницы. По мере отделения оболочек возрастает
максимальная высота амилограммы муки и снижается ее автолитическая активность.
Целесообразность и необходимость удаления цветковых, плодовых и семенных оболочек
зерна зернового и зернобобового сырья диктуется требованиями получения надлежащего качества
основных извлекаемых из него продуктов - крахмала и белка, а также сокращения и упрощения
технологических операций. С этой целью в современных схемах подготовки и очистки зерна
используют шелушильные машины А1-ЗШН-3, в которых с поверхности зерна снимаются
верхние, наиболее загрязненные оболочки. Вместе с ними удаляется минеральная пыль, а также
значительное количество бактерий и плесневых грибов [См: Технология крахмала, Н. Н. Тругубов и
другие; Wheat Starch Modidicatio Through Biotechnology| Monica Baga and oth].
При обработке в шелушильной машине изменяются структурно-механические
свойства зерна ржи: снижается его прочность и твердость, уменьшаются сопротивляемость к
измельчению и расход энергии на размол. Происходит более интенсивное проникновение
влаги во внутренние части зерна, что обусловливает сокращение продолжительности
замачивания и отволаживания почти в два раза по сравнению с необработанным зерном,
качество муки при этом улучшается.
Хорошие результаты получены при отделении оболочек в количестве 3,5 - 4,0% от
массы зерна. При этом зольность муки и соответственно содержание клетчатки снижаются, а
показатель белизны улучшается; увеличивается также выход муки. В результате шелушения
поверхность зерна очищается от минеральной пыли, частично отделяются оболочки и
зародыш. Очищенные оболочки, а также колотые, мелкие зерна направляются в кормовые
продукты [См: Андреев, Ладур, Филиппова. Переработка ржи на крахмал и крахмальный
сахар].
Из рассмотренных способов сухой очистки зернового и зернобобового сырья в случае
мокрого помола зерна такие технологические операции, как удаление зародыша и отделение
семенных оболочек, могут быть исключены. Но эти операции относятся к разрушению
структуры зерна и составляют другую технологическую стадию - процесс мокрого помола.
PS. К сожалению, российские «современные» заводы традиционно не используют
пневматические сепараторы и шелушильные машины для удаления грязи и цветковых
оболочек…
Назад, на главную страницу