Главная - Публикации и новости - Новое оборудование для проведения гидротермической обработки зерна

Новое оборудование для проведения гидротермической обработки зерна

Бабич М. Б. , к.т.н., генеральный директор НПО «АГРО-СИМО-МАШБУД»
Лукьянчук И. Н. , инженер-проектировщик НПО «АГРО-СИМО-МАШБУД»


    Общеизвестно, что гидротермическая обработка (ГТО) зерна не только улучшает технологические свойства зерна, увеличивает выход крупы, но и улучшает ее потребительские свойства, пищевую ценность и стойкость при хранении. В настоящее время для пропаривания зерна применяют, в основном, пропариватели периодического действия А9-БПБ, которые выпускаются в России на Калужском турбинном заводе. На указанной конструкции пропаривателей невозможно осуществить обработку таких видов зерновых культур, как овес, горох, ячмень, пшеница, кукуруза, рис, так как выпуск продукта из пропаривателя через пробковые затворы затрудняется, их заклинивает и нарушается работоспособность. Основными недостатками данной конструкции пропаривателя являются:
  • Из-за неподвижности зерна и пара в рабочей камере пропаривателя не достигается равномерность обработки зерна по всему объему, что приводит к выработке крупы, неудовлетворительной по цвету (пестрой);
  • Низкая производительность обработки зерна, связанная с длительным периодом времени, необходимым на набор заданного давления пара в рабочей камере пропаривателя;
  • Колебания температуры зерна перед подачей в пропариватель нарушают стабильность режимов пропаривания, вследствие чего происходит неравномерность увлажнения зерна, что оказывает влияние на технологические свойства зерна и качество готовой продукции;
  • Нестабильность работы паровых котлов в котельной-общеизвестная проблема, при включении двух-трех пропаривателей одновременно давление пара на гребенке котла сразу падает на 2.5 - 3 атм.;
  • В процессе пропаривания из пропаривателя выбрасывается в атмосферу до 53% теплоты с отработавшей пароконденсатной смесью, при том, что на операцию пропаривания расходуется для пропаривания зерна гречихи около 200 кг пара на 1 т зерна;
  • В данной конструкции пропаривателя отсутствуют предварительный подогрев зерна перед загрузкой в пропариватель, а также устройства для утилизации отработавшей теплоты; при выбросе отработавшего пара из пропаривателя в атмосферу захватывается зерно, лузга, конденсат и др., что загрязняет производственную среду, кроме этого образуется ударная шумовая волна, так как выброс пара производится под давлением до 0.3 МПа;
  • В связи с неподвижностью пара и зерна в рабочей камере пропаривателя и низком коэффициенте теплоотдачи от пара к зерну не обеспечивается интенсивный нагрев зерна, что сдерживает повышение производительности пропаривателя.
    К существенным недостаткам следует отнести низкую надежность работы пробковых затворов, работа которых нарушает герметичность пропаривателя и приводит к утечке пара в бункер над пропаривателем, повышенному расходу пара, комкованию зерна и залипанию в бункере, что затрудняет загрузку зерна в пропариватель. Указанные причины требуют частой замены пробковых затворов, что является трудоемкой операцией, а стоимость пробковых затворов очень высока ($4000)
   Для устранения вышеуказанных недостатков нами разработана новая конструкция универсального пропаривателя непрерывного действия, которая защищена многими патентами Украины и России. Особенностью работы пропаривателя является непрерывность пропаривания всех видов зерновых культур в непрерывном цикле с производительностью 1 - 4.5 т/ч.
    В качестве загрузочного устройства используется специальной конструкции шлюзовая камера, а в качестве разгрузочного — специальной конструкции самоуплотняющийся шлюзовый затвор. Выгрузка зерна осуществляется непрерывно, также непрерывно подается пар с заданным давлением в подвижный зерновой слой, что обеспечивает не только равномерную тепловую обработку, но и интенсифицирует процесс пропаривания. Интенсивность нагрева зерна в подвижном слое в 3 - 3.5 раза выше в сравнении с обработкой в пропаривателе периодического действия, что повышает производительность работы пропаривателя. Пропариватель оснащен устройством утилизации отработавшей теплоты.
    Промышленная эксплуатация универсального пропаривателя осуществлена на крупоцехе Трикратского и Теплицкого комбинатов хлебопродуктов при производстве ячневой, гороховой и пшеничной круп. Пропариватель оснащен пультом управления, что позволяет при необходимости работать в трех режимах, в том числе с автоматизированным управлением без участия человека. Равномерность тепловой обработки зерна позволила улучшить не только технологические свойства зерна, но и потребительские свойства готовой продукции (цвет, вкус, запах, консистенцию), сократить время варки каши, увеличить коэффициент привара и развариваемость. Выход крупы в среднем увеличивается на 5 - 7% в сравнении с существующей технологией, коэффициенты шелушения возрастают на 40 - 50%, что приводит к уменьшению количества шелушильных машин в 2 раза (согласно правил) и экономии электроэнергии.
      Так, если по технологии производства ячневой крупы предусматривается четырехкратный пропуск ячменя через шелушильно-шлифовальные машины Р6-МШ (в варианте Хмельницкого каждый проход предусматривал пропуск через две параллельно установленные машины мощностью 22 кВт), то в результате применения новой конструкции пропаривателя необходимость в третьем и четвертом проходе через шелушильные машины исключена, что только на этой операции приводит к экономии 88 кВт. К этому необходимо добавить, что потребляемая мощность на первом и втором проходе шелушильных машин снизилась на 18 - 26%. Повышение прочности ядра обеспечивает увеличение выхода крупы более ценных номеров — первого и второго — за счет снижения выхода мучели и третьего номера.
     В настоящее время у нас в стране пропаренный горох не выпускают, что связанно с отсутствием пропаривателей для этих целей. Горох - особенная культура, у которой при пропаривании происходит набухание белково-углеводного комплекса, что увеличивает объем в 2.5 - 3.5 раза, поэтому на обычных пропаривателях его обрабатывать не представляется возможным. На поверхности гороха под семенной оболочкой в виде эмульсии находятся запасные вещества для питания зародыша, которые в результате теплового воздействия образуют вещество подобное клейстеру. В этом случае происходит склеивание семядоль гороха (налипание друг на друга) и образование конгломератов, затрудняющих перемещение гороха.
    В предлагаемой конструкции пропаривателя создается возможность обработки гороха в непрерывном цикле. Указанные процессы не оказывают влияние на работоспособность предлагаемой конструкции пропаривателя, что подтвердилось при его практической эксплуатации. Выпускаемая готовая продукция имеет существенные отличия от крупы, полученной из непропаренного гороха. Время варки сокращается более чем в два раза, но самое основное отличие — это консистенция каши из пропаренного гороха: она не образует клейстера, имеет приятный вкус и запах. Для шелушения пропаренного гороха достаточно одного пропуска через шелушильную машину. Аналогично высокий технологический эффект при производстве крупы достигается и при обработке зерна пшеницы.

Источник: «Хранение и переработка зерна» № 3, 2002 г.