В зерне при обработке в моечной машине снижается

Обновлено: 26.07.2024

Мокрый способ обработки поверхности зерна эффективен, потому что при мойке зерна вода, обволакивая его поверхность, уносит много пыли, гораздо больше, чем при обработке зерна сухим способом. Мокрый способ обработки зерна в моечной машине включает мойку зерна, выделение минеральных примесей, легких примесей в сплавной камере и отжим зерна. В моечной машине происходит увлажнение на 2-3%.

Внутри моечной ванны расположены два шнека, которые служат для перемещения зерна. Внизу находятся два маленьких шнека, которые выводят тяжелые примеси. Сплавная камера служит для выделения легких примесей, в отжимной колонке происходит выделение влаги и оболочек. Легкие примеси всплывают, а минеральная – собирается в коробку. Для очистки зерна используется 2.5 литра воды на 1кг зерна, если цикл не замкнут. К моечной машине обязательно должна быть очистка сточных вод. Для этого используется зерноуловитель.

Затем эти отходы высушиваются и отправляются в отходы второй и третьей категории.

Эффективность работы оценивается снижением зольности на 0.02-0.05%, содержание битых зерен не должно превышать 1%.

Широко используется машина мокрого шелушения типа БШМ. Расход воды снижен в 10 раз и составляет 0.2 литра на 1кг зерна. Прирост влаги 1.6-2%. Здесь тоже нужна очистка сточных вод.

Снижение зольности 0.02-0.05%, содержание битых зерен не более 1%.

Также применяют шнек интенсивного увлажнения А1-БШУ-2. Увлажнение зерна до 5%, не нужна очистка сточных вод.

5. Гидротермическая обработка (ГТО) зерна – это совокупность мероприятий, выполняемых при подготовке зерна к переработке, в результате которых усиливается эластичность оболочек и ослабевают связи между оболочками и эндоспермом. ГТО заключается в искусственном воздействии на зерно воды и теплоты с использованием фактора времени, с учетом температуры и относительной влажности окружающей среды. ГТО позволяет улучшать технологические свойства зерна и существенно влияет на выход и качество продукции. Эта обработка имеет решающее значение при сортовых хлебопекарных помолах пшеницы, а также при макаронных помолах твердой и мягкой высокостекловидной пшеницы. Применение ГТО при подготовке зерна к помолу в сортовую муку обязательна.

6. Измельчение – процесс разделения твердого тела на части, в результате преодоления сил сцепления между частицами. Измельчение происходит при больших затратах энергии (70%). В процессе измельчения нам надо зерно измельчить по-разному, т.е. избирательно. Существует простое измельчение и избирательное. Простое используется в комбикормовой промышленности и в обойных помолах. При переработке зерна в сортовую муку измельчить эндосперм, а оболочки и алейроновый слой измельчить крупно. Зерно измельчают ступенчато. Процесс измельчения оценивается удельным расходом электроэнергии, при этом затрачивается работа на преодоление сил сцепления. Весь процесс деформации и измельчения зерна можно разделить на три фазы: 1) упругие деформации; 2) эластические деформации и начало развития микротрещин; 3) разрушение зерновки.

Оценка эффективности:

- степень измельчения i=l₁/l₂ , где l_{1 ,} l₂ – величины частиц до и после измельчения соответственно.

- удельным расходом энергии на образование одной тонны муки;

Извлечение – разница между количеством проходовых частиц, полученных после просеивания на контрольном сите после измельчения и до измельчения.

Существует общее и частичное извлечение. Общее извлечение – это, когда проходом сита получаем общую сумму круподунстовых продуктов. Частное – когда проходом получаем отдельную фракцию.

Извлечение к данной системе - мы принимаем массу продукта, поступающего на данную систему за 100%. Извлечение к 1 драной – принимаем массу продукта, поступающего на 1 драную за 100%.

На мукомольных заводах практикуется мокрая обработка зерна. Процесс эффективен, так как в процессе мойки происходит удаление лёгких и тяжелых примесей, пыли, плесени и грязи. Мойка зерна на мукомольных производствах считается обязательной.

Таким способом уносится гораздо больше примесей, чем при сухой очистке зерноматериала.

Обработка поверхности зерна мокрым способом включает в себя следующие этапы:

мойка;
отделение минеральных примесей;
удаление легких примесей в сплавной камере;
отжим.

Находясь в моечной машине, зерно увлажняется на 2-3%. Помимо очистки от примесей при мойке оно равномерно увлажняется, что способствует кондиционированию.

Очистить сырьё, например, от горечи при присутствии горькой полыни или от спорыньи и головни, можно только с помощью мойки.

Обработка зерна. Сухой и мокрый способы

Обработка поверхности зерна на хлебоприемных и мукомольных предприятиях проводится сухим и мокрым способами.

Сухая обработка

Расскажем коротко, так как об этом уже есть отдельная статья.

Сухую обработку ведут на обоечных машинах разной конструкции. Внутренняя поверхность таких агрегатов выполнена из стали. Она может быть гладкой или рифленой. При поступлении в обоечную машину зерно подхватывают стальные бичи, которые укреплены на вращающемся валу.

Зерно бьется о внутренние стенки машины, очищается от примесей и пыли. Происходит частичное шелушение. Затем сырьё отправляют на сепараторы, где его освобождают от зародышей, бородок, остатков пыли и поврежденных плодовых оболочек.

Зерно становится гладким. Его обеззараживание проводят в энтолейторах (машинах ударного действия). Здесь уничтожаются живые вредители, личинки погибают.

Мокрая обработка

При сортовых помолах предпочтительнее проводить мокрую обработку поверхности зерна. При этом очистка происходит основательнее, чем при сухом методе. Работа моечной машины считается эффективной, если зольность зерна снижается не меньше чем на 0,02%, влажность повышается на 2,0-3,5%, а партия полностью освобождается от минеральных примесей. При этом не допускается увеличение числа битых зерен.

Зерно интенсивно промывается в ванне моечной машины. Грязь вычищается даже из бороздки. При обработке в отжимной колонке идет легкое шелушение. Расход воды составляет 2 м 3 на 1 тонну. Вода используется только питьевая. Перед сбросом в канализацию после мойки, её очищают.

Машина для мокрого шелушения - это усовершенствованная отжимная колонка моечной машины. Расход воды в ней сокращен в 5-10 раз. А эффективность очистки такая же, как в моечной.

Если партия предназначена для сортового помола, то сразу после мойки проводят кондиционирование (увлажнение и отлежка). Кондиционирование бывает холодное или горячее, в зависимости от стекловидности и типового состава.

Мокрое шелушение и методы обработки поверхности зерна

Методы обработки поверхности зерна включают в себя следующие процессы:

увлажнение зерна. Кроме моечных машин используют различные увлажнительные машины. Через приёмный патрубок зерно поступает в бункер. Там открывается клапан, и зерно опускается вниз. В резервуар насос закачивает воду и подает в верхний бачок. Бункер перемещается, образуя кольцевую щель. Через нее материал попадает на верхний диск. Затем он разбрасывается в радиальном направлении. Прорезь цилиндра, через которую вода поступает на нижний разбрасывающий её диск, устанавливают пропорционально подающемуся количеству зерна. В это время оно увлажняется и падает на тарелку смесителя, перемешивается и выводится наружу;
гидротермическая обработка. Это мероприятия по подготовке к помолу, сводящиеся к усилению эластичности оболочек и ослаблению связей между оболочками и эндоспермом. Метод улучшает технологические характеристики. Выход продукции существенно увеличивается.

ГТО включает в себя увлажнение, тепловую обработку, отволаживание и дополнительное увлажнение, а затем - отволаживание перед первой драной системой. Температуру нагрева, характер увлажнения, длительность обработки после кондиционирования выбирают в зависимости от технологических и физических свойств зерна.

Холодное зерно увлажняют водой с температурой 15-20°C, затем направляют для отволаживания в бункер.

Горячее увлажненное зерно обрабатывают теплом на кондиционерах. Только после этого зерноматериал поступит в бункер для выдерживания после кондиционирования.

Скоростное зерно нагревают и увлажняют в аппаратах АСК. Там для увлажнения используют пар. Работа идет в таком порядке: скоростной кондиционер, бункер, мойка, влагосниматель, аппарат увлажнения, бункер для перераспределения тепла и влаги внутри как зерноматериала в целом, а также внутри отдельных зёрен.

При изучении химических и биохимических явлений, сопровождающих процесс подготовки зерна к помолам, важно уяснить характер изменений, вызываемых освобождением зерновой массы от засорителей на первом этапе очистки и непосредственно обусловливаемых воздействием гидротермических факторов при кондиционировании и последующей механической обработке в машинах различного технологического назначения.
На первом этапе подготовки зерна, когда в машинах с различным принципом действия добиваются по нескольким признакам последовательного или параллельного разделения исходной зерновой массы на составляющие ее компоненты (очистка от сорной, зерновой и ферромагнитной примесей), процесс является физическим или механическим. Зерно находится в анабиозном состоянии, его не обрабатывают водой и теплом, активизирующими действие ферментов, регулирующими дыхание, синтез и распад органических веществ.
На втором этапе подготовки — при кондиционировании зерна — вода или вода в сочетании с теплом и последующим отволаживанием обусловливают наряду с физическими и изменения биохимического характера, положительно сказывающиеся на технологических свойствах зерна.
Е.Д. Казаков, раскрывая механизм биохимических процессов в зерне при увлажнении и обезвоживании, считает, что обязательным спутником сорбции и десорбции является химическое взаимодействие воды с тканями зерна. Оно выражается совокупностью разнообразных превращений в каждой клетке. Здесь следует иметь в виду связь и воздействие влаги биологической (образующейся в зерне в результате биологических процессов — биосинтеза) и искусственно внесенной в зерно при кондиционировании, а также влагу, вызывающую интенсификацию ферментативных процессов — расщепление и молекулярную перестройку сложных полимеров зерна. Активатором таких явлений служит тепловой фактор. С повышением температуры влага быстрее проникает в зерно, вызывая нарушение водородных связей как воды, так и тканей, усиление кинетической энергии молекул и уменьшение размеров комплексов органических веществ зерна.
В большинстве случаев при кондиционировании стремятся сохранить исходное качество белково-протеиназного комплекса и даже его укрепить, а в других случаях — ослабить. Все эти изменения сводятся к укреплению или ослаблению клейковины обрабатываемого зерна. И то и другое достигается в процессе кондиционирования при оптимальном сочетании температуры исходного зерна и воды, нагреве его в термических установках и продолжительности отволаживания с непременным учетом исходного качества белково-протеиназного комплекса зерна. Ниже анализируются результаты проведенных нами сравнительных экспериментальных исследований холодного, теплого и горячего способов кондиционирования пшеницы при трехсортном помоле на мукомольном заводе с внутрицеховым пневматическим транспортом, по данным П.П. Тарутина и И.Т. Мерко.

В таблице 22 приведены показатели, характеризующие биохимические изменения зерна пшеницы при следующих вариантах его кондиционирования:. I — обработка зерна в моечной машине водой t=18—20°С (холодное кондиционирование); II — обработка зерна в моечной машине водой t=35—40°С (теплое кондиционирование); III и IV — увлажнение зерна в водоструйной машине при температуре соответственно 18—20 и 35—40°С (холодное и теплое кондиционирование); V — обработка зерна в моечной машине водой t=18—20°Сив воздушно-водяном кондиционере (горячее кондиционирование).
В опытах при I—V вариантах кондиционирования использовали пшеницу I типа Оренбургской области со стекловидностью 30—32%, влажностью 13,6—14,3% и зольностью 1,59—1,68%, а также IV типа Ставропольского края со стекловидностыо 45—50%, влажностью 12,4—13% и зольностью 1,62—1,66%. В варианте VI (скоростное кондиционирование) обрабатывали зерно пшеницы Безостая I со стекловидностыо 50—55%, влажностью 13—13,2% и зольностью 1,69—1,72%.
Из данных таблицы видно, что при обработке зерна мягкой пшеницы (особенно со слабой клейковиной) теплой водой (теплое кондиционирование), а также комнатной водой и в кондиционере происходят биохимические изменения, которые не столь заметны в процессе кондиционирования. Отклонения в содержании белка после кондиционирования составляли 0,1—0,84%, что объясняется различной степенью их гидролиза и, по-видимому, тем, что они слабо реагировали на воздействие влаги и тепла в пределах нормальных параметров. Содержание же сырой клейковины после воздействия на зерно влагой при всех вариантах кондиционирования изменяется. Так, потери сырой клейковины при увлажнении холодной водой колебались в пределах 0,16—0,4% и теплой водой — 0,68—0,98%. После отволаживания содержание сырой клейковины в зерне уменьшалось на 0,3—1,7% в сравнении с исходным ее содержанием.
В процессе горячего кондиционирования наблюдалась обратная картина: возрастало количество сырой клейковины в зерне пшеницы I типа на 0,68%, IV типа — на 0,96%. Отмеченные явления обусловлены ферментативным гидролизом белков и их денатурацией. В ходе денатурации вода присоединяется к белку. При благоприятном сочетании значений температуры нагрева и влажности зерна, продолжительности нагрева можно обеспечить желаемый эффект. Однако температурный фактор имеет решающее значение при установлении оптимальной границы водно-тепловой обработки зерна. Так, по денатурации глиадина безопасная граница температуры нагрева зерна пшеницы 80°С при влажности 12%, а при влажности 18% допустим нагрев до 50°С. Следовательно, с увеличением степени увлажнения зерна стойкость белковых веществ к тепловой денатурации понижается.
С.Е. Беслер установил, что при превышении температуры нагрева 55—60°С нарушается пространственная конфигурация активного центра фермента — вещества белковой природы, а это отрицательно сказывается на активности всего ферментного комплекса.
Содержание общего сахара в зерне увеличивается на 0,04—0,22%, но резких отклонений при обработке зерна холодной и теплой водой, а также в кондиционере не обнаружено. Повышение сахаров в процессе кондиционирования, по мнению Н.Н. Зотовой, происходит за счет непосредственно восстанавливающих в них фелингову жидкость. Характерно, что при увлажнении зерна холодной водой (температурой 18—20°С) сахарообразующая способность снижается на 2,17—10,24 мг мальтозы, причем она продолжает снижаться в процессе отволаживания в закромах (на 1,6—4,34 мг мальтозы). Увеличивается сахарообразующая способность при мойке зерна теплой водой на 5,19—19,1 мг мальтозы и после отволаживания его в емкостях — на 2,95—4,29 мг мальтозы. Близкие к этим данным получаются при горячем кондиционировании; после моечной машины с использованием холодной воды наблюдалось снижение сахарообразующей способности зерна, а в дальнейшем после пропуска его через кондиционер она повышается на 4,51—5,13 и после отволаживания — на 2,88—4,94 мг мальтозы. Эти явления указывают на то, что активность биохимических изменений происходит при обязательном участии обоих реагирующих факторов — воды и тепла — во времени (при отволаживании).
Е.Д. Казаков и И.А. Сахарова установили возможный перенос минеральных веществ из эндосперма в зародыш. Отмечен больший перенос в процессе холодного кондиционирования, чем в процессе горячего (табл. 23).

Эффективность переноса они оценивают зольностью муки, выработанной при названных способах кондиционирования. Так, из зерна пшеницы Одесская 16 при холодном кондиционировании зольность муки общего выхода снижалась на 0,10—0,12%, при горячем — на 0,12—0,15%. В противоречии с приведенными данными находится утверждение Ф. Дорихейма (ГДР) о том, что при скоростном кондиционировании минеральные вещества переходят с потоком влаги из оболочек и других частей зерна в эндосперм. Это явление рассматривается как биологическое обогащение муки фосфором, кальцием, железом, натрием и другими микроэлементами.
Э.П. Могучева подтвердила высказывания Рерлиха, Хоппа, Хотцеля, Вильмеса и Бульнхайма, сделанные в начале шестидесятых годов, что витамины переносятся в эндосперм при кондиционировании зерна влажностью 13,5% и выше. Чем больше слабосвязанной влаги и выше температура зерна, тем активнее в нем гидролитические ферменты. Оптимум температуры зерна для витаминов группы В находится в точке 50°С, что связано со скачкообразным изменением структурной модификации воды. В данном случае при горячем и скоростном кондиционировании биохимические процессы ускоряют переход витаминов в эндосперм, а впоследствии и в муку.
При нагреве зерна в кондиционере до 50°С и скоростном кондиционировании до 60°С (при т = 25 с), а также при соблюдении оптимальной продолжительности отволаживания в емкостях отмечается максимальный переход в муку витаминов B1, B2 и PP. Е. Д. Казаков объясняет механизм переноса растворенных веществ в теле отдельного зерна при кондиционировании совокупным действием трех факторов — биохимического, теплофизического и анатомического. Роль передатчика веществ из эндосперма к пробудившемуся зародышу выполняет щиток. Появление температурного градиента интенсифицирует ферментативные процессы, сопровождающиеся расщеплением и молекулярной перестройкой сложных полимеров зерна. Все это обусловливает массовый перенос со всасыванием зародышем водорастворимых веществ из эндосперма, в том числе и водорастворимых витаминов из периферических слоев (включая и алейроновый) внутрь зерна, а затем к зародышу.
Таким образом, при кондиционировании происходят сложные физико-химические и биохимические процессы, вызываемые множеством факторов, причем не все они расшифрованы и ни один из них не может иметь первостепенного значения. О том, насколько глубоки и существенны изменения биохимического характера, можно судить лишь по совокупности количественно-качественных показателей конечных результатов помола пшеницы (табл. 24).

Повысить степень очистки поверхности зерна можно, обработав его в шелушильных машинах ЗШН. Проведенные исследования показали, что в этом случае с поверхности зерна удаляются верхние, наиболее загрязненные оболочки, вместе с ними минеральная пыль, а также значительное количество бактерий и плесневых грибов. Изменяются показатели качества зерна: зольность (при отделении 3% оболочек) снижается на 0,10—0,11%, содержание клетчатки на 0,92—0,96%, относительное содержание крахмала повышается на 2,44—2,62% и объемная масса на 56—58 г/л.
В настоящее время шелушильные машины ЗШН используют при очистке поверхности зерна ржи и реже для пшеницы.
В процессе очистки зерна в обоечных машинах на его поверхности остается значительное количество органической пыли, а в глубине бороздки — минеральной. Наряду с этим зерно сильно травмируется. Вместо гладкой поверхности получают очень неровную, с массой микроскопических надрезов поверхность, что в итоге сказывается на прочности оболочек и как следствие на зольности муки.
Более совершенным способом очистки поверхности зерна от пыли и микроорганизмов является обработка зерна водой в моечных машинах. Особенно велико значение мойки при обработке дефектного зерна, пораженного головней, или горькополынного.
В настоящее время для мойки зерна применяют моечные машины ЗКМ-60 и БМЗ-10.
Зерно через питатель подается в шнеки, расположенные в моечной ванне, которые, создавая при своем вращении восходящие струи воды, поддерживают зерно во взвешенном состоянии и вместе с водой перемещают его к отжимной колонке. При движении зерна в моечной ванне из него выделяются минеральные примеси (камни и песок), которые нижними, параллельно расположенными шнеками, перемещаются в направлении, обратном движению зерна в бак для камней, из которых они периодически удаляются.

Читайте также: