Назначение, область применения и классификация
Одна из основных технологических операций на крупяных заводах – шелушение, то есть удаление цветковых пленок с зерна ячменя, риса, овса и проса, плодовых оболочек с зерна гречихи и пшеницы, а также семенных оболочек с гороха. Процесс шлифования заключается в окончательном освобождении с поверхности ядра (семени) от оставшихся после шелушения оболочек (и частично алейронового слоя и зародыша), а также в обработке круп до установленной формы (округлой, шаровидной). При шлифовании рисовой крупы, кроме того, сглаживается бороздка ядра. Ядро зерна крупяных культур становится готовой продукцией – крупой после его шлифования, а для некоторых круп – еще и полированием. Исключение составляет ядро гречихи, которое не подвергают ни шлифованию, ни полированию. Шлифование улучшает внешний вид крупы. В результате удаления наружных слоев и зародыша, содержащего много жира, повышается стойкость крупы при хранении. Шлифованная крупа быстрее варится. Полированная крупа имеет гладкую поверхность и надлежащий товарный вид. Полируют рисовую крупу из стекловидных сортов, шелушеный ячмень (пенсак) после шлифования при выработке перловой крупы. При полировании с поверхности ядра удаляется мучка, оставшаяся после шлифования, заглаживаются царапины, крупа становится более светлой и яркой. Основное требование к процессу шелушения зерна в крупяном производстве – сохранение целостности ядра зерновки, представляющего питательную ценность и удаление оболочек, не усваиваемых организмом. Главная область применения машин для шелушения зерна, шлифования и полирования круп являются крупозаводы. Кроме того, шелушильные машины применяют также в линиях шелушения пленчатых культур (ячменя и овса), комбикормового производства при выработке комбикормов с пониженным содержанием клетчатки для молодняка птиц и поросят. В мукомольном производстве шелушильные машины применяют при подготовке зерна пшеницы к сортовым помолам. Большое разнообразие конструкций шелушильных и шлифовальных машин, перерабатывающих зерно в крупу, обусловлено главным образом способами воздействия рабочих органов на зерно, различной продолжительностью и интенсивностью воздействия в зависимости от прочности связей цветковых, плодовых или семенных оболочек с ядром. Зерновки гречихи, проса, риса и овса имеют оболочки, которые не срослись с ядром; у зерновок ячменя, пшеницы, кукурузы оболочки срослись с ядром, у гороха семенная оболочка плотно прилегает к ядру. Прочность ядра и оболочек разных культур также различаются в широких пределах. Поэтому для шелушения зерна каждой группы требуется различная продолжительность и интенсивность воздействия рабочих органов машины. Шелушение проса и гречихи возможно, например, при кратковременном воздействии, для шелушения овса и риса требуется более интенсивное, а для ячменя нужно длительное и интенсивное воздействие рабочих органов. В таблице 1 приведена классификация машин, применяемых для шелушения и шлифования зерна крупяных культур. В основу классификации положен принцип воздействия рабочих органов, зависящий от формы связи в зерне наружных оболочек с ядром и структурно-прочностных характеристик зерна. Конструкция, материал и форма рабочих органов машины определяют ее принцип действия при шелушении и шлифования. В таблице 1 схематично показаны принципы действия рабочих органов шелушильно-шлифовальных машин и их воздействие на зерновки. 1. Нагружение зерновок, в результате которого происходят деформации сжатия, частично – сдвига и трения (скольжение с качанием), вызывающие скалывание и разрушение цветковых пленок проса и плодовых оболочек гречихи путем воздействия на зерновку двух рабочих поверхностей: подвижной и неподвижной. Сюда относят вальцедековые станки, в которых зерно (гречиха, просо) подвергается шелушению между вращающимся абразивным (песчаниковым) барабаном и неподвижно закрепленной декой, примыкающей к рабочему валку, с жесткой (абразивной для гречихи) или эластичной (резинотканевой для проса) поверхностями. Увлекаемая валком в рабочую зону, постепенно сужающуюся от места приема к выходу, зерно подвергается действию комплекса усилий – сжатию, сдвигу и трению. При этом траектория движения зерновок составляет часть окружности. 2. Эта группа машин производит шелушение в результате действия сил сжатия и сдвига. Для этого используется пара обрезиненных (эластичных) валков, установленных с определенным зазором и вращающихся навстречу друг другу с различной окружной скоростью. К оборудованию такого типа относятся различные конструкции шелушильных машин с обрезиненными валками. Машины этого типа используются в основном для шелушения риса. 3. К данной группе машин относится шелушильный постав. Шелушение зерна крупяных культур в поставе осуществляется за счет деформации сжатия и сдвига, а также интенсивного трения зерновок об абразивные диски. Эта машина используется в основном для шелушения овса и риса.
Таблица 1. Классификация машин для шелушения и шлифования зерна
4. К этой группе относятся машины, в которых крупяные культуры подвергаются шелушению с помощью многократно повторяющихся ударов. Достигается это вращающимися бичами (лопастями), которые отбрасывают зерно на твердую поверхность, благодаря чему происходит разрушение и отделение оболочек, либо зерно разгоняется с помощью вращающегося диска с лопастями и ударяется о неподвижную кольцевую обечайку. Эти машины применяются для шелушения овса, ячменя и др. К машинам такого типа относятся обоечные машины, центробежные шелушители, бичевые машины и др. 5. К этой группе относятся машины, в которых шелушение и шлифование происходит в результате продолжительного действия сил трения зерен между собой, а также трения их о рабочую поверхность абразивных дисков и перфорированной обечайки. Характерно, что для этой разновидности шелушильно-шлифовальных машин обязательно заполнение рабочей зоны зерном. Только при этом создаются условия для полного проявления сил трения, в результате чего осуществляется эффективное удаление оболочек. Широкое распространение получили шелушильно-шлифовальные машины с вертикальным расположением вала и абразивными дисками, размещенными внутри неподвижного перфорированного цилиндра. Зерно шелушится и шлифуется в кольцевом зазоре между рабочими органами машины. Траектория движения зерновки в рабочей зоне этой машины представляет собой винтовую линию. Такие машины применяют для удаления цветковых пленок, плодовых и семенных оболочек, а также частично зародыша при обработке ячменя, пшеницы, кукурузы и других культур. Технологическая эффективность шелушения и шлифования в этих машинах достигается в результате интенсивного трения в значительном рабочем объеме, но в результате этого процесс шелушения-шлифования зерна по сравнению с другими машинами является более энергоемким. В машинах можно регулировать время обработки зерна в рабочем объеме с помощью выпускных устройств. В таблице 2 представлен перечень основных шелушильных и шлифовальных машин, использующихся на отечественных крупозаводах. Таблица 2. Перечень шелушильных и шлифовальных машин крупозаводов.
|
