Класифікація методів водотеплової обробки зерна

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

МОГИЛІВ-ПОДІЛЬСЬКИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ТЕХНІКУМ

ВІННИЦЬКОГО ДЕРЖАВНОГО АГРАРНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

ПИСЬМОВА КОНСУЛЬТАЦІЯ

на тему: “Водотеплова обробка”

Для студентів

спеціальності 5.091713 “Зберігання і переробка зерна”

Автор: Цвігун С.П. – викладач вищої категорії.

Анотація: В даній письмовій консультації розглянуто методи ВТО та їх

структуру, вплив різних факторів на ВТО, а також ВТО на

крупозаводі.

Письмова консультація може бути використана

студентами спеціальності 5.091713 “Зберігання і

переробка зерна”.

Розглянуто і схвалено на

засіданні циклової комісії

спецдисциплін

Протокол №__

від________200__р.

Голова циклової комісії

Н.А. Стус

Мотивація навчального матеріалу

Навчальна – вивчити методи водотеплової обробки та їх структуру, вплив

різних факторів на ВТО, а також ВТО на крупозаводі.

Виховна – виховувати почуття відповідальності за якість готової продукції, виховувати уважність, уміння мислити.

По закінченню вивчення даної теми студенти повинні:

Знати – методи водотеплової обробки та їх структуру, вплив

різних факторів на ВТО, а також ВТО на крупозаводі.

План

Призначення і методи водотеплової обробки зерна.

2. Водотеплова обробка зерна на крупозаводах.

Фактори, що впливають на ефективність воднотеплової

Обробки зерна

Призначення і методи водотеплової обробки зерна.

Водотеплова обробка зерна у борошномельному виробництві виробництві використовується для направленої зміни технологічних властивостей зерна з метою створення оптимальних умов переробки його в борошно. Поряд з очищенням зерна від домішок водотеплова обробка зерна є основою його підготовки до помелу.

В технології виробництва борошна водотеплова обробка зерна здійснюється для того, щоб підвищити міцність оболонок і знизити міцність ендосперму з метою ефективного його вилучення в найбільш чистому вигляді. При водотепловій обробці зерна змінюються і біохімічні властивості зерна і виробленого з нього борошна: зменшується зольність борошна, збільшується вихід і поліпшується якість клейковини, зростає активність ферментів. Ефективність вказаних змін залежить як від вихідних технологічних властивостей зерна, так і від застосованих методів і режимів водотеплової обробки зерна, яку ще називають кондиціюванням.

Класифікація методів водотеплової обробки зерна, яка базується на особливостях використання температурного фактора при обробці зерна.

Класифікація методів водотеплової обробки зерна

Серед усіх методів водотеплової обробки зерна найбільшого розповсюдження набув метод холодного кондиціювання, як найбільш простий, при якому зерно спочатку зволожують, а потім відволожують у бунеках протягом кількох годин для здійснення структурно-механічних і біохімічних змін у зерні. При цьому процесі використовується природна біологічна здатність зерна поглинати при деяких умовах воду і змінювати свої властивості.

Холодне кондиціювання зерна підрозділяється на два види:

- без підігріву зерна і води;

- з підігрівом зерна або води.

Холодне кондиціювання без підігріву зерна і води проводять при умовах, якщо температура зерна і води не менше 18…20⁰С. В зимових умовах, коли температура зерна і води є низькою, ускладнюються умови проникання вологи в зерно. В цих умовах використовують метод холодного кондиціювання з підігрівом зерна або води для забезпечення умов нормального зволоження і відволоження зерна. При цьому температуру зерна доводять в підігрівниках до 20…25⁰С, а температуру води до 600…70⁰С. Недоліком методу холодного кондиціювання є довгочасність відволоження зерна, що потребує великої місткості бункерів.

Для підвищення ефективності водотеплової обробки зерна використовують гаряче кондиціювання при атмосферних умовах, у вакуумі і при надлишковому тиску. Гаряче кондиціювання при атмосферних умовах проводять на повітряно-водяних кондиціонерах, в яких процеси проникання води в зернівку ф прогрівання зернової маси протікають одночасно. Такі умови забезпечують підвищення швидкості проникання води в зернівку і прискорюють структурно-механічні і біохімічні зміни в зерні. Гаряче кондиціювання при атмосферних умовах у порівнянні з холодним кондиціюванням більш ефективне, оскільки не тільки поліпшує технологічні властивості зерна, ф й сприяє скороченню загального часу його кондиціювання. Однак, метод гарячого кондиціювання при атмосферних умовах має ряд недоліків. Це залежність параметрів і режимів ВТО від стану повітряного середовища, яке постійно змінюється протягом доби, тижня, місяця чи пори року і необхідність зміни режимів кондиціювання, а також складність апаратурного обладнання і умов його експлуатації.

Щоб виключити недоліки гарячого кондиціювання при атмосферних умовах і проводити ВТО при відносно низьких температурах нагріву зерна розроблено метод кондиціювання у вакуумі при залишковому тиск 5…9кПа. Основна перевага цього методу перед іншими – це зниження температури пароутворення води, що підсилює її проникання при зволоженні зерна і тим самим підвищує ефективність кондиціювання. Особливо це помітно по зміні біохімічних властивостей зерна: збільшується вихід і поліпшується якість клейковини, підвищується активність ферментів, краще зберігаються вітаміни в зерні. Однак через високу вартість обладнання і значні експлуатаційні витрати кондиціювання у вакуумі не знайшло широкого розповсюдження.

Метод гарячого кондиціювання при надлишковому тиску засновано на використанні насиченої водяної пари для зволоження і нагріву зерна, що дає можливість уникнути впливу зовнішнього повітряного середовища. Цей метод проводиться за двома варіантами:

- кондиціювання при підвищених теплових режимах (швидкісне);

- кондиціювання при понижених теплових режимах.

Кондиціювання при підвищених теплових режимах здійснюють в апаратах швидкісного кондиціювання в умовах надлишкового тиску насиченої пари 0,10…0,15мПа і тривалості часу пропарювання 20…30с.

Кондиціювання при понижених теплових режимах можливо проводити як в апаратах швидкісного пропарювання, так і в простих парових апаратах *(парові колонки, вертикальні пропарювачі…) при тиску насиченої пари 0,01…0,05мПа і тривалості пропарювання протягом 2…3хв подальшим прогріванням зерна в тепло ізольованому бункері. Цей метод простіший за швидкісне кондиціювання і не оступається йому за ефективністю.

Ефективність процесів ВТО зерна оцінюють такими борошномельними показниками, як вихід і якість проміжних продуктів з І,ІІ – ІІІ др.с, якість борошна 70%-го виходу, вимелюваність зерна і питомі витрати електроенергії; а також хлібопекарськими показниками: вихід і якість клейковини, об’ємний вихід формового і розпливчастого череневого хліба.

Ці показники вважають прямими, вони забезпечують комплексну оцінку різних методів і режимів ВТО за кінцевими результатами. Існують також побічні показники, які також характеризують ефективність ВТО зерна: зміна міцності зерна, вологості, натури, густини, скловидності та ін.

Структура методів і режими ВТО зерна

Різні методи ВТО зерна являють собою певну сукупність впливаючих факторів і послідовність їх застосування для зміни технологічних властивостей зерна. Сукупність цих факторів і машин, які їх здійснюють, складають структуру технологічних процесів ВТО.

При визначенні режимів ВТО для досягнення заданої вологості зерна, що направляється на розмел (І др.с.), необхідно враховувати вихідну вологу і температуру зерна, температуру зволожуючої води чи пари, кількість і місткість бункерів для відволоження зерна.

Якщо вологість окремої вихідної партії зерна менше 11%, то його необхідно попередньо зволожити до 12…12,5%, а потім проводити ВТО.

Відволоження зерна в бункерах здійснюють у визначений термін, тривалість якого залежить від вологості і скловидності вихідної партії зерна. Відволоження зерна в бункерах для усіх методів ВТО проводять безперервно або періодично. При періодичному відволожені заповнюють і охолоджують бункери почергово у визначеній послідовності. Безперервний метод більш прогресивний в порівнянні з періодичним, оскільки він забезпечує рівномірне зволоження всієї поверхні зернівки. Це сприяє стабілізації режимів зволоження зерна і підвищенню коефіцієнта місткості бункерів. При цьому методі відволоження практично виключається залягання зерна в бункерах, оскільки воно рухається безупинно, знижуються трудові витрати обслуговування.

Холодне кондиціювання

Холодне кондиціювання здійснюють за двома варіантами. Варіант перший найбільш простий. Він включає двократне зволоження і відволоження зерна. Для первинного (основного) зволоження використовують мийні машини або зволожуючі апарати. На етапі вторинного зволоження зволожують тільки поверхневі шафи кожної зернівки і проводять короткочасне відволоження з метою підвищення міцності оболонок. Зволоження поверхневих шарів зерна перед його розмелом використовують при усіх методах кондиціювання.

Варіант другий відрізняється від варіанта першого тим, що в ньому передбачається трикратне зволоження і відволоження зерна. Етап первинного зволоження і відволоження є основним, а вторинний – допоміжний. Третій етап – для зволоження і відволоження поверхневих шарів кожної зернівки.

Гаряче кондиціювання пшениці парою при надлишковому тиску

Цей метод кондиціювання використовують у двох варіантах і тільки при сортових помелах пшениці.

Варіант перший характеризується відносно жорсткими режимами теплової обробки зерна і називається швидкісним кондиціюванням. Він включає нагрівання і зволоження зерна насиченою парою в апараті АСК, темпарування зерна в тепло ізольованому бункері, миття в мийній машині, вилучення деякої кількості валом у волого знімачах, додаткове зволоження зерна в бункерах, додаткове зволоження поверхневих шарів зерна і короткочасне відволоження перед його подачею на І др..с.

Структурний варіант другий гарячого кондиціювання зерна при надлишковому тиску пари відрізняється від швидкісного простішого побудовою і м’якшими тепловими режимами впливу на зерно при температурі його нагріву 40…50⁰С. Первинне зволоження зерна можна проводити як в мийних машинах, так і в зволожуючих апаратах. Пропарювання зерна слід проводити після первинного зволоження насиченою парою під тиском 0,01…0,03мПа протягом 2…3хв. в апараті АСК або в інших більш простіших пропарювачах. Після пропарювання підігріте зерно направляють на темперування в тепло ізольованому бункері протягом 0,5…1,0год. для ефективної зміни технологічних і біохімічних властивостей зерна, а далі проводиться (при необхідності) вторинне зволоження і основне відволоження зерна в бункерах. Завершує процес гарячого кондиціювання, як і при усіх інших методах, зволоження поверхневих шарів зерна з подальшим короткочасним його відволоження в бункерах перед подачею на І др.с.

2. Водотеплова обробка зерна на крупозаводах.

В залежності від виду зерна і асортименту виробляємої продукції застосовують різні методи водотеплової обробки. Основним при виробництві крупи з цілого ядра (вівсяна, гречана, горохова) являється пропарювання зерна з послідуючим підсушуванням. Обробка парою приводить до швидкого зволоження і прогріву зерна. При цьому в результаті фізико-хімічних змін перетворюється структура ендосперму, відбувається пластифікація, знижується крихкість, зростає опір руйнуванню. Внаслідок нерівномірного набухання складових частин зерна послаблюється звя’зок плівок і ядра.

При послідуючому сушінні зерна оболонки обезводнюються в більшій ступені, ніж ядро, внаслідок чого значно зростає їх крихкість, вони легко руйнуються і відділяються при лущенні. Після пропарювання зерно проходить нетривале (до 30хв.) відволоження, протягом якого волога проникає в ядро.

Завершується водотеплова обробка охолодженням зерна. При цьому додатково обезвожуються оболонки, що покращує їх відділення при лущенні зерна. Після водотеплової обробки зерно необхідно направити в переробку якнайшвидше, поки збереглись зміни, викликані водотепловою обробкою.

Поиск по сайту: