Краткий обзор оборудования для ГТО зерна крупяных культур

В крупяной промышленности широко применяют гидротермическую обработку зерна (ГТО) гречихи, ячменя, овса, гороха, пшеницы, кукурузы. ГТО позволяет изменить технологические свойства зерна: повысить крепость ядра, снизить прочность оболочек, что позволяет уменьшить количество битых ядер при шелушении и шлифовании, лучше отделить оболочки и зародыш. В качестве примера можно привести выход гречневой крупы без ГТО и с его применением. При переработке зерна базисных кондиций, без применения этой обработки получают 66% крупы, в т.ч. 10% продела, а крупы 1 сорта – 52%. С использованием ГТО общий выход крупы повысился до 67%, выход крупы 1 сорта – до 59 %, выход продела снизился вдвое – до 5%.

В зависимости от вида зерна и производимых круп различают разные методы ГТО: для пшеницы применяют холодное кондиционирование (t воды = 40°С) с дальнейшей отлежкой на протяжении 0,5-3 ч, а для гречихи, овса, гороха – горячее (пропаривание зерна на протяжении 1,5-8 мин.). Обработка зерна паром влечет за собой быстрое увлажнение и прогрев зерна, что повышает сопротивление зерна к разрушению, ослабевает связь между оболочками и ядром. После пропаривания зерно сушат, в результате чего оболочки стают хрупкими и легко отделяются.

Отдельно хочется отметить значительное повышение биологической ценности круп за счет проведения гидротермической обработки, позволяющей сохранить витамины и минеральные вещества, присутствующие в верхних слоях ядра и которые обычно теряются в результате шелушения и шлифовки. При проведении ГТО значительная часть указанных веществ растворяется и переносится под воздействием избыточного давления пара с периферийных слоев вглубь ядра. Также вследствие гидролиза жиров повышается стойкость круп при хранении.

Применяемые в крупяной промышленности пропариватели по принципу действия делятся на два типа: периодического и непрерывного действия. Первые отличаются большей эффективностью обработки, но их применение создает необходимость проектирования накопительных емкостей для сглаживания пульсации потока сырья. Пропариватели непрерывного действия имеют сравнительно меньшие габариты, но больший расход пара и более энергоемкий процесс обработки. Пропариватели обоих типов с их технической характеристикой указаны в табл. 1, и далее проведена их краткая характеристика.

Таблица 1

Марка

Цена, грн.*

* Цены уточняются на момент заказа

Пропариватели модификаций П3-КБ, БПБ и ПЗ относятся к пропаривателям периодического действия. Они оснащены специальными загрузочными и разгрузочными устройствами (шиберными задвижками). В цилиндрическом корпусе с коническим днищем и сферической крышкой расположен парораспределительный коллектор в виде пирамиды или змеевика, позволяющий равномерно распределить пар среди зерновой массы. Снаружи корпус снабжен арматурой подачи пара и сброса конденсата, а также контрольными устройствами и предохранительным клапаном. Зерно в пропаривателе находится на протяжении от 2 до 8 мин. в зависимости от вида обрабатываемого сырья. После окончания этого срока открывается клапан снижения давления. При достижении остаточного давления клапан закрывается, после чего открывается шиберная задвижка и происходит выпуск зерна из пропаривателя.

Рис. 1. Пропариватель П3-1

Отличительной возможностью пропаривателя П3-1 (рис. 1) является возможность переведения его в режим непрерывного действия. В этом случае вместо электромагнитных клапанов пропариватель комплектуется шлюзовыми затворами. Такой вариант работы дает возможность увеличить производительность от 3,5 до 6 т/ч, но при этом увеличивается расход пара от 600 до 800 м 3 /ч. Данные аппараты получили наибольшее распространение, так как имеют высокую эффективность обработки, более оптимальную производительность и усредненные энергозатраты.

Особенными в данном обзоре являются пропариватели непрерывного действия Я31.237 и Я31.229. В основу их действия положено принудительное смешивание обрабатываемого продукта с паром. В камеру одновременно подаются пар под давлением 0,07 МПа и пропариваемый продукт. В камере продукт смешивается с паром и перемещается шнеком к выпускному шлюзовому затвору.

Но независимо от типа пропаривателя для завершения цикла ГТО необходимо провести сушку обработанного продукта. Для этого используют электрические и вибрационные сушилки (табл. 2), а также паровые сушилки (табл. 3).

Таблица 2

Показатель

Аэровибрационная сушилка АВС-1

* Указана мощность привода и нагревателей соответственно

Ленточная сушилка Я31.222 – электрическая. Соответственно, при ее применении отпадает надобность в создании пара или агента сушки. Продукт поступает на сушильную ленту через питающий патрубок. В процессе движения ленты он нагреваются нагревателями, и достигается снижение влажности на 1-1,5%. Недостатком является невысокая производительность и большие затраты электроэнергии.

Аэровибрационная сушилка АВС зарекомендовала себя положительно, так как позволяет снимать влажность в различном диапазоне (1-6%) путем регулировки времени сушки продукта благодаря возможности изменения угла наклона кузова от 0 до 12°.

Рис. 2. Сушилка АВС-1

Недостатком ее также является невысокая производительность.

Таблица 3

Показатели Число секций 8 10 12 14 Производительность, т/ч 1,5-3,9 1,8-4,8 2,1-5,7 2,55-6,6 Давление пара, МПа 0,4 0,4 0,4 0,4 Расход пара, кг/с 0,050 0,063 0,075 0,083 Расход воздуха, м 3 /ч 7600 8800 14500 17000 Мощность электродвигателя, кВт 0,5 0,5 0,7 0,7 Габариты, мм 3343/1200/5620 3343/1200/6820 3343/1200/8020 3343/1200/9220 Масса, кг 5400 6400 7400 8400

Наибольшее распространение получили паровые вертикальные сушилки блочного типа СП-КБ и ВС. Сушилки представляют собой блочную сборную вертикальную конструкцию шахтного типа с прямоугольным поперечным сечением и коробами для подвода и удаления агента сушки. Их популярность, несмотря на большие габариты, объясняется возможностью сушки продукта с исходной влажностью до 20% и доведением ее до 14-14,5% за один проход. Также данные сушилки могут комплектоваться охладительными секциями.

Напоследок хочется отметить, что эффективность гидротермической обработки зависит не только от технических возможностей аппаратов, но и от проведения процесса в целом. Поэтому также необходимо уделять должное внимание методам и способам контроля и регулировки процессов.

* Обзор составлен на основании открытых источников информации, в том числе информационно-рекламной продукции компаний, указанных в обзоре