Конвейерный способ шелушения применяют при производстве крупы из
Обновлено: 28.04.2024
Многочисленные конструкции шелушильных и шлифовальных машин, перерабатывающих зерно в крупу по способу воздействия рабочих органов на зерно (деформации, производящие разрушение и отделение оболочек) , могут быть разделены условно на пять основных групп.
Принципиальные схемы устройства рабочих зон каждой группы машин представлены на рисунке 1.
К первой группе относятся машины, в которых зерно подвергают шелушению усилиями сжатия и трения между торцовыми поверхностями двух абразивных дисков (постава) или в зазоре между вращающимся валком и неподвижной декой (вальцедековые станки). Отличие этих машин состоит в траектории движения зерновок при шелушении и времени воздействия усилий на них.
Наиболее распространены шелушильные постава с нижним бегуном, имеющие вертикальную ось, на которой вращается абразивный диск (бегун), в то время как верхний диск, параллельный нижнему, установлен неподвижно. Продукт вводится через отверстие, сделанное в центре верхнего диска, описывает кривую в виде спирали и выбрасывается в выводной патрубок с помощью гонков, прикрепленных к диску.
Действующие силы при этом способе механического воздействия на зерно сводятся к сжатию и трению качения со скольжением.
Относительное перемещение зерна в междисковом пространстве постава обеспечивает центробежное усилие.
К этой же группе относятся и 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) и эластичной (резинотканевой для проса) поверхностями. Увлекаемое валком в рабочую зону, постепенно сужающуюся от места приема к выходу, зерно подвергается действию комплекса усилий — сжатию и трению. При этом время воздействия на каждую зерновку меньше по сравнению с временем воздействия в шелушильных поставах, а траектория движения зерновок составляет часть окружности.
Ко второй группе относятся машины, в которых шелушение и шлифование происходят в результате продолжительного действия сил трения зерен между собой, а также трения их о рабочую поверхность абразивных дисков и перфорированной обечайки.
Вследствие интенсивного микроизноса наружных оболочек происходит их отделение. 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 происходит эффективное удаление оболочек.
Наибольшее распространение получили машины с горизонтальным расположением оси рабочего вала (голлендры, горизонтальные шлифовальные машины).
В последнее время широко внедрены шелушильно-шлифовальные машины с вертикальным расположением вала, с абразивными дисками, вокруг которых неподвижно установлен перфорированный цилиндр.
Рис. 1. Классификация способов шелушения и шлифования зерна по видам его деформации в рабочих зонах машин.
Зерно шелушится и шлифуется в кольцевом зазоре между рабочими органами. Траектория движения зерновки в рабочей зоне этой машины представляет винтовую линию.
Такие машины применяются 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, в результате чего процесс шелушения — шлифования зерна является энергоемким.
Характерная особенность подобных машин — возможность регулировать время обработки зерна в рабочем объеме с помощью выпускных устройств.
К третьей группе относятся машины, в которых зерна (семена) шелушатся с помощью многократно повторяющихся ударов и инерционных сил. 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 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.
К четвертой группе относятся машины, в которых зерно шелушится только в результате действия сил сжатия и сдвига. Для этого используют пару 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.
Пятая группа машин характеризуется тем, что зерно шелушится при помощи струи воздушного потока и в результате действия комплекса различных факторов (перепад давлений, разность скоростей, касательные силы, скачки уплотнений и др.), возникающих при обтекании продукта высокоскоростной (звуковой и сверхзвуковой) воздушной струей.
К этой группе относятся различные типы аэрошелушильных установок, и характеризуются они отсутствием движущихся рабочих органов.
Шелушение зерна — это основная операция в производственном процессе крупяных заводов. Во время работы шелушильных машин с зерна удаляются цветочные пленки, семенные и плодовые оболочки. Главная задача шелушения — при проходе зерна через такие машины нарушить связь покровов зерна с ядром. При этом обязательно сохранение ядра в целости.
Очистка и подготовка зерна к шелушению
На крупозаводы поступают разные виды зерна, его называют крупяным. К типичным культурам, которые выращиваются в России, относятся гречиха, просо и рис. Но такое сырье вырабатывают еще из:
- пшеницы;
- овса;
- ячменя;
- гороха;
- кукурузы;
- чечевицы.
Различные крупяные культуры имеют неодинаково прочные связи пленок с ядром. Так, у ячменя пленки накрепко срастаются с ядром, а у гречихи, проса и риса примыкание не слишком плотное. Зерно гречихи покрыто плодовыми пленками, гороха и чечевицы семенными оболочками, проса, риса, ячменя и овса цветочными пленками.
Для правильной работы шелушильных машин зерно сортируют по крупности. Это связано с тем, что на обработку мелкого зерна затрачивается больше усилий, чем на крупное. При подсортировке помольных партий также учитывают однородность состава зерновой массы.
Перед отправкой на шелушение зерна крупяных культур, его оценивают на цвет, запах и вкус. Так устанавливают различные отклонения от нормы.
Технологический процесс начинают в зерноочистительном отделении крупяного завода. Там проводят следующие операции:
- очистка от примесей;
- обработка зерна до шелушения (гидротермическая обработка, удаление остей);
- предварительная сортировка.
От посторонних частиц зерно очищают на зерноочистительных машинах — аспирационных колонках, триерах и сепараторах.
Способы шелушения зерна
Способы шелушения делят на три группы в зависимости от способа воздействия на зерно рабочих элементов шелушильной машины. Классификация зависит и от вида деформации оболочек. Так, способы выделяют следующие:
- сжатие и сдвиг. Он вызывает размыкание и скалывание пленок с помощью вальцедекового станка, шелушильного постава, станка с резиновыми валками;
- трение о стальную и абразивную поверхность. При длительном воздействии происходит соскабливание оболочек;
- удар. Это может быть система однократного или многократного удара. Способ вызывает раскалывание оболочек. Удар сопровождается фрикционным воздействием металлической или абразивной поверхности. Работают бичевая или обоечная машины.
Агрегаты для каждого из вышеназванных процессов подбираются с учетом прочности сцепления пленок с ядром зерна.
Сортировка продуктов шелушения зерна
В итоге в результате шелушения зерна получают разные по пищевой ценности и качеству продукты. А именно:
- ядро;
- нешелушеное зерно;
- мучка;
- измельченные части ядер;
- шелуха.
Из этого перечня наиболее ценный продукт — чистое ядро, которое после других обработок превратится в крупу. Нелущеное зерно с неотделившимися оболочками повторно направляют на шелушение, чтобы получить из них чистые ядра.
Измельченные ядра и мучку применяют при приготовлении кормов для скота. Шелуху также частично направляют на кормовые цели, а часть на технические нужды. Измельченные ядра и мучку отсеивают на просеивательных машинах. Шелуху собирают в аспирационных колонках.
Последовательно используя воздушные сепараторы и сортировочные машины, отделяют друг от друга фракции, образовавшиеся в процессе обработки зерна. Шелушение в технологии крупы — основной этап получения качественного продукта с минимальными потерями.
Факторы, влияющие на эффективность шелушения
Шелушение двух разных партий зерна, даже одной культуры и на одинаковых настройках часто дает разные результаты. На выбор правильного режима шелушения влияют следующие моменты:
- прочность ядра и степень прикрепления пленки к нему;
- выполненность зерна;
- крупность;
- влажность. Особенно важна разность влажности пленок и ядра;
- содержание в партии шелушеных зерен.
Количество дробленого ядра и мучки зависит от того, насколько прочно ядро, как легко отделяются пленки. Прочность ядра одной и той же культуры значительно колеблется. Например, прочность риса зависит от трещиноватости. Тот же показатель стекловидного проса, риса и ячменя выше, чем мучнистого.
В выполненных и крупных зернах пленки отделяются легче, чем в щуплых и мелких. Для этого некоторые культуры сортируют на фракции еще до процедуры шелушения. Так обеспечивается нужный режим обработки для каждой категории отдельно.
Большое значение при шелушении крупяных культур имеет влажность. При повышенном значении эффективность падает. Такой же эффект при пересушенном зерне. Поэтому следует соблюдать оптимальный режим влажности зерна при производстве. Она должна быть не менее 12%.
Перерабатывая крупяное зерно нужно «поймать» баланс между влажностью пленок и ядра. Чем суше пленки, тем они легче раскалываются. А чем более влажное ядро, тем оно прочнее и вероятнее сохранит форму.
В результате шелушения в идеале нужно получить два продукта — целое ядро и лузгу. Но вследствие несовершенства процесса образуется пять фракций: ядро, дробленое ядро, мучка, недробленые зерна и шелуха.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Обращаем Ваше внимание, что c 1 сентября 2022 года вступают в силу новые федеральные государственные стандарты (ФГОС) начального общего образования (НОО) №286 и основного общего образования (ООО) №287. Теперь требования к преподаванию каждого предмета сформулированы предельно четко: прописано, каких конкретных результатов должны достичь ученики. Упор делается на практические навыки и их применение в жизни.
Мы подготовили 2 курса по обновлённым ФГОС, которые помогут Вам разобраться во всех тонкостях и успешно применять их в работе. Только до 30 июня Вы можете пройти дистанционное обучение со скидкой 40% и получить удостоверение.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ЧЕРЕПАНОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
______________________
контрольно-оценочных средств
по профессиональному модулю
03. Производство крупяной продукции
специальность 19.02.02 Технология хранения и переработки зерна
по программам подготовки квалифицированных рабочих, служащих, специалистов среднего звена
Базовой подготовки
г. Черепаново 2021 год
Разработчики:
ГБОУ СПО НСО ЧПТ преподаватель Вяткина О.И.
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
________________________ __________________ _________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
Эксперты от работодателя [1] :
ООО Посевноехлебопродукт зам.директора по качеству Ломов С.А
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
____________________ ___________________ _________________________
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
1.1. Область применения
Комплект контрольно-оценочных средств предназначен для проверки результатов освоения профессионального модуля 03.Производство крупяной продукции основной образовательной программы по специальности СПО 19.02.02 Технология хранения и переработки зерна в части овладения видом профессиональной деятельности (ВПД):
Техник - технолог крупяного производства.
Комплект контрольно-оценочных средств позволяет оценивать:
1.1.1. Освоение профессиональных компетенций (ПК), соответствующих виду профессиональной деятельности, и общих компетенций (ОК):
В результате освоения программы профессионального модуля у обучающихся должны быть сформированы следующие компетенции.
Таблица 1. Показатели оценки сформированности ПК
Профессиональные и общие компетенции
(субкомпетенции)
Показатели оценки результата
Средства проверки
(№№ заданий, место, время, условия их выполнения)
ПК 3.1. Обеспечивать работоспособность оборудования для производства крупы из различных культур.
Способность обеспечивать работоспособность оборудования для производства крупы из различных культур.
Выполнение заданий в рабочей тетради.
Задания выполняются во время занятий или во внеурочное время.
В период прохождения производственной практики
ПК 3.2. Устанавливать и контролировать режимы ведения технологического процесса производства крупы из различных культур.
Ведение технологических процессов шелушения, сортирования продуктов шелушения, шлифования и полирования крупы на различном технологическом оборудовании с соблюдением правил эксплуатации и техники безопасности.
Выполнение заданий в рабочей тетради.
Задания выполняются во время занятий или во внеурочное время.
В период прохождения производственной практики
ПК 3.3. Контролировать качество сырья и готовой продукции.
Точность при контроле за качеством сырья и готовой продукции
Выполнение заданий в рабочей тетради.
Задания выполняются во время занятий или во внеурочное время.
В период прохождения производственной практики
ОК 1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;
Выполнение технического задания в соответствии с поставленной задачей.
Практические, лабораторные работы
Выполнение заданий в рабочей тетради.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
Обоснование выбора и применения методов и способов решения профессиональных задач в области разработки технологических процессов, оценивая их эффективность и качество
Выполнение заданий в рабочей тетради.
ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях
Оценивание реальной ситуации, обоснование выбора решения в нестандартных ситуациях и способность к самооценке.
Решение ситуационных заданий, во время занятий, на учебной и производственной практиках.
ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
Владение способами отбора и использования информации для выполнения профессиональных задач и личностного развития.
Решение ситуационных заданий, во время занятий, на учебной и производственной практиках.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.
Демонстрация навыков компьютерной грамотности в профессиональной деятельности
Задания выполняются во время занятий или во внеурочное время.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
Объективная оценка результатов собственной работы и работы партнёров по команде, в качестве выполнения действий в соответствии с поставленной задачей
Решение ситуационных заданий, во время занятий, на учебной и производственной практиках.
ОК 7. Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий.
Умения ставить цель, демонстрация способностей мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать работу
Решение ситуационных заданий, во время занятий, на учебной и производственной практиках.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
Демонстрация стремления к постоянному профессионализму и личностному росту. Способностей осознанно планировать и самостоятельно проводить повышение своей квалификации.
ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.
Оперативность адаптации конструкторской документации к изменениям целей, содержания, смены технологий; обоснованность использования инноваций в решении профессиональных задач
Решение ситуационных заданий, во время занятий, на учебной и производственной практиках.
1.1.2. Приобретение в ходе освоения профессионального модуля практического опыта .
В результате освоения программы профессионального модуля обучающийся должен освоить следующие дидактические единицы.
Иметь практический опыт
Виды работ на учебной и/ или производственной практике и требования к их выполнению
ПО 1. Ведения основных технологических процессов производства круп;
Выполнение работ по подготовке зерна к переработке, очистки зерна надлежащего качества, фракционирования. При выполнение технологических операций по производству круп – шлифованных, полированных, плющеных, дроблёного ядра
ПО 2. Контроля качества сырья и готовой продукции;
Контроль качества сырья и готовой продукции;
ПО 3. Обслуживания технологического оборудования для производства крупяной продукции.
Обслуживание технологического оборудования для производства крупяной продукции.
1.1.3. Освоение умений и усвоение знаний:
Таблица 3. Перечень дидактических единиц в МДК и заданий для проверки.
Освоенные умения, усвоенные знания
Показатели оценки результата
для проверки
Уметь 1. Проектировать технологические процессы переработки зерна; использовать в производстве ресурсо- и энергосберегающие технологии;
Знать1 . Технологический процесс производства круп по выбранной схеме;
- методику расчета и подбора технологического и аспирационного оборудования компоновку оборудования по этажам, компоновку аспирационных сетей;
Точность при проектировании технологических процессов переработки зерна и использование при этом в производстве ресурсо- и энергосберегающие технологии
Практические задания, лабораторные работы
Уметь 2. Определять технологические параметры, подлежащие автоматическому контролю и регулированию; - устанавливать и контролировать технологические режимы работы оборудования в подготовительном, шелушильном отделениях; определять технологическую эффективность работы оборудования;соблюдать требования техники безопасности и охраны труда.
Знать2. Принцип действия, конструктивные особенности, рациональные режимы работы, правила эксплуатации и безопасные методы обслуживания транспортного, технологического и аспирационного оборудования крупяного производства;
Умение определять технологические параметры, подлежащие автоматическому контролю и регулированию; - устанавливать и контролировать технологические режимы работы оборудования в подготовительном, шелушильном отделениях; определять технологическую эффективность работы оборудования;соблюдать требования техники безопасности и охраны труда.
Практические задания, Лабораторные работы
Задания в рабочих тетрадях
Уметь 3. Рассчитывать выход готовой продукции;
Знать 3 . Методику расчета выхода готовой продукции из различных видов зерна;- классификацию и качественную характеристику сырья и выпускаемой продукции, побочных продуктов крупозавода, нормы качества зерна, поступающего в шелушильное отделение крупозавода; - способы и режимы хранения готовой продукции
Правильное ведение расчетов выхода готовой продукции
Практические задания, Лабораторные работы
Задания в рабочих тетрадях
1.2. Система контроля и оценки освоения программы ПМ
1.2.1. Формы промежуточной аттестации по ОПОП при освоении профессионального модуля
Обязательной формой аттестации по итогам освоения программы профессионального модуля является экзамен (квалификационный). Результатом этого экзамена является однозначное решение: «вид профессиональной деятельности освоен/ не освоен»
Элементы модуля, профессиональный модуль
Формы промежуточной аттестации
МДК 03.01 «Технология крупяного производства»
Экзамен (квалификационный)
1.2.2. Организация контроля и оценки освоения программы ПМ
Итоговый контроль освоения вида профессиональной деятельности «Производство крупяной продукции»
осуществляется на экзамене (квалификационном). Условием допуска к экзамену (квалификационному) является положительная аттестация по МДК, учебной практике и производственной практике.
Экзамен (квалификационный) проводится в виде выполнения заданий части А практических заданий, и заданий части Б имитирующих работу на чрезвычайных ситуациях (выбор профилактических мер по устранению недостатков качества крупы и их устное обоснование). Условием положительной аттестации (вид профессиональной деятельности освоен) на экзамене квалификационном является положительная оценка освоения всех профессиональных компетенций по всем контролируемым показателям.
При отрицательном заключении хотя бы по одной из профессиональных компетенций принимается решение «вид профессиональной деятельности не освоен».
Промежуточный контроль освоения профессионального модуля осуществляется при проведении экзамена по МДК и дифференцированного зачета по производственной практике.
Предметом оценки освоения МДК являются умения и знания. Экзамен по МДК проводится с учетом результатов текущего контроля.
Предметом оценки по учебной и производственной практике является приобретение практического опыта.
Контроль и оценка по учебной и производственной практике проводятся на основе характеристики обучающегося с места прохождения практики, составленной и завизированной представителем образовательного учреждения и ответственным лицом организации (базы практики). В характеристике отражаются виды работ, выполненные обучающимся во время практики, их объем, качество выполнения в соответствии с технологией и требованиями организации, в которой проходила практика.
2.1. Комплект материалов для оценки сформированности общих и профессиональных компетенций по виду профессиональной деятельности с использованием практических заданий
В состав комплекта входят задания для экзаменующихся и пакет экзаменатора (эксперта).
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЭКЗАМЕНУЮЩИХСЯ № 1,
количество вариантов 5
Оцениваемые компетенции:
ПК 3.1. Обеспечивать работоспособность оборудования для производства крупы из различных культур.
ПК 3.2. Устанавливать и контролировать режимы ведения технологического процесса производства крупы из различных культур.
ПК 3.3. Контролировать качество сырья и готовой продукции.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.
ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.
Выполнение задания осуществляется в учебной лаборатории.
1. Внимательно прочитайте задание.
2. Скоординируйте свои действия (составьте план выполнения задания)
2. Вы можете воспользоваться: таблицами, схемами, ГОСТ.
3. Максимальное время выполнения задания – 4 часа
4. Перечень раздаточных и дополнительных материалов: натуральные образцы зерна
1. Определите пленчатость крупяных культур гречихи и ячменя. Сравните полученные показатели качества с требованиями ГОСТ.
1. Охарактеризуйте основные технологические особенности крупяных культур – гречихи и ячменя.
2. Выберите способ шелушения и вид шелушильных машин для получения круп из зерна гречихи и ячменя с учетом их физико – механических свойств. Составьте схему шелушения.
1.Определите полный технический анализ крупы ядрица. Сравните полученные показатели качества с требованиями ГОСТ.
1. Обоснуйте причину несоответствия качества крупы с требованиями ГОСТ.
2. Составьте схему сортирования продуктов шелушения гречихи.
Часть А. Определите полный технический анализ крупяной культуры гречиха. Сравните полученные показатели качества с требованиями ГОСТ.
1. Сформулируйте цели и задачи крупоотделения.
2.Составьте схему крупоотделения ядрицы и продела гречневого.
1. Определите полный технический анализ крупы «Геркулес». Сравните полученные показатели качества с требованиями ГОСТ.
1. Обоснуёте причину большого содержания не плющеного ядра.
2. Составьте схему производства хлопьев «Геркулес».
1. Выполните анализ крупы перловой. Сравните полученные показатели качества с требованиями ГОСТ.
1. Объясните причину несоответствия качества крупы требованиям ГОСТ.
2..Составьте схему производства крупы перловой номерной.
ПАКЕТ ЭКЗАМЕНАТОРА
Показатели оценки результатов освоения программы профессионального модуля
Номер и краткое содержание задания
Показатели оценки результата (требования к выполнению задания)
Задание части А предусматривает выполнение практического задания. Обучающиеся определяют показатели качества крупы и зерна, полученные результаты сравнивают с требованиями ГОСТ.
Задание части Б предусматривает выполнение теоретической части. Согласно полученных результатов по части А, обучающиеся выбирают меры профилактических мероприятий для доведения круп до требований ГОСТ. Составляют схемы переработки зерна.
Первая операция – сортирование подготовленного зерна на фракции по крупности (калибрование) проводится для того, чтобы повысить эффективность шелушения однородных по крупности фракций. Для них легче подобрать режим шелушения, при котором лучше снимаются пленки и оболочки зерна при сохранении целостности ядра. Помимо этого, сортирование зерна на фракции способствует повышению эффективности разделения продуктов шелушения и выделения чистого ядра. Число фракций, получаемых в результате предварительного сортирования крупяного зерна перед его шелушением, зависит от перерабатываемой культуры, кинематических и геометрических параметров рабочих органов шелушильных машин и условий шелушения.
Применяют следующие методы сортирования крупяного зерна по фракциям: выделение фракции сходом с сит, выделение проходом сит и двухэтапное. При двухэтапном сортировании зерно предварительно разделяют на два-три потока по крупности, а затем каждый из потоков на фракции сходом или проходом сит. Для калибрования зерна используют крупосортировки и рассевы. Достоинство крупосортировок – высокая точность калибрования, а недостаток – малая производительность.
Рисунок 27 – Структурная схема технологического процесса шелушильного отделения крупозавода
Достоинства рассевов заключаются в их высокой производительности, возможности регулирования кинематических параметров (эксцентриситета и частоты колебаний), что повышает эффективность сортирования. При переработке овса в крупу можно калибровать зерна по длине в триерах для последующего разделения смеси шелушеных и нешелушеных зерен.
Шелушение зерна представляет собой операцию отделения наружных пленок или плодовых оболочек от зерна. Шелушение крупяного зерна – это основная технологическая операция производства крупы, наиболее энергоемкая, от ее эффективности существенно зависят все основные технико-экономические показатели производства. Особенности строения и технологических свойств различного крупяного зерна вызывают необходимость применения разных методов шелушения и соответствующих шелушильных машин. Существует ряд способов шелушения, которые зависят от строения зерна, прочности связей оболочек и ядра, прочности ядра, а также ассортимента вырабатываемой продукции, т. е. получают ли крупу из целого ядра или дробленого. При шелушении стремятся получить как можно больше шелушеных зерен при малой дробимости ядра.
Существует три способа шелушения (рисунок 28).
а – сжатием и сдвигом; б – многократным и однократным ударом; в – интенсивным истиранием оболочек
Рисунок 28 – Способы шелушения зерна
Первый способ шелушения – сжатие и сдвиг – эффективен для зерна, у которого оболочки не срослись с ядром, т. е. для проса, риса гречихи и овса. Основные машины, в которых использован этот способ, шелушильный постав, вальцедековый станок и шелушитель с обрезиненными валками.
Второй способ – шелушение многократным или однократным ударом – применяют для зерна с пластичным ядром и с несросшимися пленками (овес), которое не дробится при ударе, либо при получении дробленой номерной крупы из зерна, у которого пленки прочно срослись с ядром (пшеница, ячмень и т. д.). Шелушение однократным ударом рекомендуют для овса, его проводят в центробежном шелушителе. Многократный удар применяют для шелушения овса, ячменя, пшеницы, кукурузы; для этого предназначены обоечные машины.
Третий способ шелушения – постепенное истирание (соскабливание) оболочек в результате трения зерна о движущиеся шероховатые поверхности. Такой способ используют для шелушения зерна, у которого пленки плотно срослись с ядром, т. е. для ячменя, пшеницы, кукурузы и гороха. Основная машина для шелушения шелушильно-шлифовальная типа ЗШН.
Шелушение зерна сжатием и сдвигом.Шелушильный постав применяют в основном для шелушения овса или риса (рисунок 29). Рабочие органы машины – два абразивных диска с вертикальной осью. Нижний диск вращается на вертикальном валу, верхний неподвижен. Эффективность шелушения регулируют, изменяя зазор между дисками.
Вальцедековый станок применяют для шелушения гречихи и проса (рисунок 30). Его рабочими органами являются вращающийся валок с абразивной поверхностью диаметром 600 мм и неподвижная вогнутая поверхность, охватывающая валок,дека.
1 и 2 – верхний неподвижный и нижний подвижный диски; 3 – питающее устройство; 4 – выходной патрубок; 5 – приводной вал; 6 – электродвигатель;
7 – механизм изменения зазора; 8 – привод; I – нешелушеное зерно; II – обработанное зерно
Рисунок 29 – Схема шелушильного постава
Поверхность валка и деки очерчивается одинаковым радиусом, что достигается притиркой деки к валку. Когда деку отодвигают от валка, образуется рабочая зона, в которой происходит шелушение зерна.
Для шелушения гречихи деку размещают сбоку от валка, причем применяют серповидную форму рабочего зазора, т. е. расстояния между краями деки и валком меньше, чем между валком и центром деки. Шелушение зерна происходит в основном в начале и в конце рабочего зазора.
Для шелушения проса используют деку, рабочую поверхность которой набирают из резинотканевых пластин. При работе эластичная поверхность деки деформируется, что позволяет шелушить зерно разной крупности, не разделяя его на фракции. Деку устанавливают сбоку или в нижней четверти валка. Форма рабочего зазора – клиновидная, т. е. зазор сужается по ходу движения зерна. С целью повышения эффективности шелушения проса иногда применяют двухдековые вальцедековые станки.
Рисунок 30 – Технологические схемы вальцедековых станков
Шелушители с обрезиненными валками используют для шелушения риса. Их рабочими органами являются два валка, покрытые резиной или полимерным материалом. Валки вращаются навстречу друг другу с отношениемскоростей 1,45 : 1. Скорость быстровращающегося валка 9 м/с. Достоинства таких шелушителей – мягкое воздействие на зерно, достаточно высокие эффективность и производительность. Однако в связи с износом рабочей поверхности резиновое покрытие приходится заменять через каждые 3. 5сут, а полимерное – через 10 суток. Кроме того, при изнашивании рабочей поверхности требуется постоянное регулирование зазора между валками.
Шелушение зерна однократным или многократным ударом. Обработку однократным ударом применяют в центробежных шелушителях. Шелушение в этих машинах происходит в результате удара зерна, разгоняемого в роторе радиальными каналами центробежной силой, об отражательное кольцо (деку). Скорость удара составляет 40…50 м/с, в результате рабочие органы лопастей и отражательного кольца быстро изнашиваются. Шелушители высокоэффективны и характеризуются сравнительно малым расходом электроэнергии.
Шелушение многократным ударом применяют для овса и ячменя. Его проводят в бичевых машинах при меньших скоростях удара – 20. 22 м/с. Рабочая поверхность корпуса абразивная или набирается из круглых стержней (профильных уголков). Бичевые машины просты, высокопроизводительны, потребляют мало энергии, позволяют шелушить зерно повышенной (до 13. 14 %) влажности. Однако при их использовании получается значительное количество дробленого зерна.
Шелушение истиранием. Основная машина – А1-ЗШН-3 (рисунок 31). Она предназначена не только для шелушения зерна, но и для шлифования и полирования крупы. Рабочие органы машины – вертикальный вращающийся вал с абразивными дисками, окруженный цилиндрической ситовой обечайкой.
Зерно поступает в рабочую зону между дисками и ситовой обечайкой. Наружные пленки отделяются в результате постепенного истирания зерна об абразивные диски, ситовую поверхность, а также отдельных зерен друг о друга. Процесс истирания сопровождается выделением значительного количества тепла, отводимого охлаждающим воздухом, который поступает в зерно через полый вал, проходит вместе с мучкой и лузгой через ситовую поверхность и выводится из машины.
Рисунок 31 – Шелушильно-шлифовальная машина А1-ЗШН-3
Достоинства машин – хорошее качество шелушения и сравнительно низкий выход дробленого ядра. Недостатки – высокий расход электроэнергии, быстрый износ рабочих органов, особенно ситовых обечаек.
Оценка эффективности процесса шелушения. К процессу шелушения предъявляют два основных требования: обеспечение как можно более полного отделения пленок от ядра и максимальной сохранности целостности ядра, т. е. образование минимального количества дробленки и мучки.
Эффективность шелушения оценивают двумя показателями – количественным и качественным. Количественный показатель представляет собой коэффициент шелушения, выраженный в процентах:
Кш (8)
где Н1, Н2 – содержание нешелушеных зерен в продукте, поступающем в машину и выходящем из нее, %.
Необходимо стремиться к повышению коэффициента шелушения, однако при его возрастании увеличивается выход дробленого ядра. Качество шелушения оценивают коэффициентом цельности ядра:
, (9)
где К1, Д1, М1 и К2, Д2, М2 – содержание целого, дробленого ядра и мучки соответственно в исходном продукте и в продукте шелушения, %.
Для суммарной количественно-качественной оценки процесса шелушения можно применять формулу:
Е=В·100/ (10)
где В – содержание целого ядра в продуктах шелушения, %;
Кш – коэффициент шелушения зерна, %.
Из ячменя вырабатывают перловую и ячневую крупу. Особенность их производства состоит в способах обработки освобожденного от цветковых пленок ядра. В процессе производства перловой крупы целое и частично дробленое ядро ячменя шлифуют и полируют, ячневой крупы полирование ядра не производят, его измельчают в вальцовых станках до определенной крупности.
В зависимости от крупности перловую крупу делят на пять номеров, ячневую – на три (таблица 15).
Таблица 15 – Крупность ячменной крупы
| Продукт | Диаметр отверстий смежных сит, мм |
| Проход | Сход |
| Перловая крупа | |
| 4,0 | 3,0 |
| 3,0 | 2,5 |
| 2,5 | 2,0 |
| 2,0 | 1,5 |
Продолжение таблицы 15
| 1,5 | 056* |
| Ячневая крупа | |
| 2,5 | 2,0 |
| 2,0 | 1,5 |
| 1,5 | 056* |
Зерно очищают от примесей на двух-трех системах воздушно-ситовых сепараторов, камнеотделительных машинах и триерах-куколеотборниках. На первой системе сепарирования ячмень разделяют на две фракции: крупную (сход с сита 2,4х20 мм) и мелкую – проход через это сито. Крупную фракцию направляют на вторую систему сепарирования, а мелкую фракцию – на третью систему, где проходом сита с отверстиями диаметром 1,6 мм выделяют мелкие примеси (некормовые отходы). Крупная фракция ячменя поступает в овсюгоотборочную машину для выделения длинных примесей, а мелкая – в куколеотборочную для выделения куколя. После триеров зерно направляют в камнеотделительные машины для выделения минеральных примесей. На этом очистка зерна ячменя завершается, и оно поступает на шелушение. Шелушение ячменя четырехкратное. На первых двух системах применяют обоечные машины, а на последующих – машины А1-ЗШН-3. Допускается применение трех систем шелушения. В результате шелушения получают шелушеное целое и частично раздробленное ядро ячменя, так называемый пенсак, который направляют на шлифование и полирование. Пенсак должен соответствовать следующим требованиям: количество нешелушеных зерен не более 5 %, а дробленых не более 50 %.
Перловая крупа представляет собой шлифованный и полированный пенсак. Для ее получения пенсак направляют на шлифовально-полировальные машины А1-ЗШН-3, в которых его трехкратно шлифуют и после отсеивания мелкой крупы крупную фракцию обрабатывают на трех системах полирования. Крупную фракцию пенсака после третьей системы полирования дополнительно обрабатывают на сходовой системе. Полученную смесь крупы сортируют по номерам в рассевах, провеивают в воздушных сепараторах а затем контролируют по наличию металломагнитной примеси в магнитных аппаратах.
Ячневая крупа – дробленый до определенной крупности пенсак. В процессе производства ячневой крупы очистку и шелушение ячменя проводят по такой же схеме, как и для выработки перловой крупы, т. е. получают шелушеный ячмень (пенсак) по аналогичной схеме, а в дальнейшем его перерабатывают для получения ячневой крупы.
Для полного отделения цветковых пленок с поверхности пенсака его дополнительно шлифуют на одной-двух машинах А1-ЗШН-3, а затем измельчают последовательно на четырех системах в вальцовых станках и сортируют в рассевах.
Полученную ячневую крупу каждого номера провеивают в воздушных сепараторах и контролируют по наличию металломагнитной примеси.
Мучку контролируют в рассевах на металлотканых ситах. Содержание частиц ядра в мучке не должно превышать 5% по отношению к ее массе.
Контроль лузги производят на бурате, проходом которого выделяют мучку, а полученную сходом лузгу провеивают в воздушных сепараторах для выделения оставшегося ядра.
Установленные нормы выхода готовой продукции при переработке ячменной крупы приведены в таблице 16.
| Продукт | Выход крупы, % | |
| перловой | Ячневой | |
| Крупа перловая | ||
| № 1 - 2 | 36,0 | |
| № 3 - 4 | 8,0 | |
| № 5 | 1,0 | |
| Крупа ячневая | ||
| № 1 | 15,0 | |
| № 2 | 43,0 | |
| № 3 | 7,0 | |
| Итого | 45,0 | 65,0 |
| Мучка кормовая | 40,0 | 18,,0 |
| Лузга | 7,0 | 7,0 |
| Отходы I и II категорий | 1,0 | 3,0 |
| Отходы III категории и механические потери | 0,7 | 0,7 |
| Мелкий ячмень | 5,0 | 5,0 |
| Усушка | 1,3 | 1,3 |
| Всего | 100,0 | 100,0 |
Таблица 16 – Нормы выхода готовой продукции
Производство пшеничной крупы
Пшеничную крупу вырабатывают из зерна твердой пшеницы, в отдельных случаях – из высокостекловидной мягкой пшеницы.
Крупу подразделяют на два вида: Полтавскую и Артек, которые различаются по крупности частиц (таблица 17). Крупу Полтавскую по крупности делят на четыре номера.
Схема очистки и подготовки зерна пшеницы к переработке в крупу включает трехкратное сепарирование в воздушно-ситовых сепараторах, выделение минеральной примеси в камнеотделительных машинах, выделение коротких и длинных примесей в триерах, увлажнение и отволаживание зерна, очистку поверхности и предварительное шелушение зерна в обоечных машинах с абразивным цилиндром.
Таблица 17 – Классификация пшеничной крупы и диаметр отверстий сит
| Продукт | Диаметр отверстий смежных сит, мм | |
| Проход | Сход | |
| Полтавская №1 | 3,5 | 3,0 |
| Полтавская №2 | 3,0 | 2,5 |
| Полтавская №3 | 2,5 | 2,0 |
| Полтавская №4 | 2,0 | 1,5 |
| Артек | 1,5 | № 063 |
Для повышения эффективности отделения оболочек зерна и снижения дробимости эндосперма пшеницу увлажняют до 14. 15% и отволаживают в бункере в течение 0,5. 2,0 ч до направления в обоечные машины для предварительного шелушения. Предварительное шелушение пшеницы заключается в последовательной обработке на двух обоечных системах с провеиванием зерна в воздушных сепараторах после каждой системы.
Количество дробленых зерен после каждой обоечной машины не должно превышать 15% по отношению к поступившему зерну.
Переработку зерна осуществляют путем трехкратного шлифования и последующего полирования зерна в машинах А1-ЗШН-3. Основное шлифование зерна пшеницы состоит в последовательной обработке на трех системах А1-ЗШН-3.
Шлифованное зерно дробят в вальцовом станке. Режим дробления крупного зерна в вальцовом станке обеспечивает крупное дробление при минимальном выходе мелких мучнистых продуктов для получения большего количества первых (крупных) номеров крупы.
Полирование крупной и мелкой фракций крупы проводят раздельно на трех системах Al-ЗШН-З. После завершения полирования каждой фракции крупы ее сортируют по номерам, провеивают в воздушных сепараторах и после контроля наличия металломагнитной примеси направляют в бункера готовой продукции.
Нормы выхода крупы, побочных продуктов и отходов при переработке пшеницы приведены в (таблице 18).
Таблица 18 – Нормы выхода крупы, побочных продуктов и отходов при переработке пшеницы
| Продукт | Выход крупы, % |
| Крупа «Полтавская» № 1 и 2 | 8,0 |
| Крупа «Полтавская» № 3 и 4 | 43,0 |
| Крупа «Артек» | 12,0 |
| Итого крупы | 63,0 |
| Мучка кормовая | 30,0 |
| Отходы I и II категорий | 5,3 |
Продолжение таблицы 18
Читайте также: