Производство кукурузной шлифованной крупы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Производство кукурузной шлифованной крупы

Введение

Из кукурузы вырабатывают три основных вида индукции: крупу шлифованную пятиномерную; крупную крупу для производства хлопьев; мелкую крупу для производства кукурузных галочек.

Кукурузная шлифованная крупа - это дробленые частицы ядра кукурузы различной формы, полученные путем отделения плодовых оболочек и зародыша, зашлифованные, с закругленными гранями.

Кукурузная крупа крупная для производства хлопьев и воздушных зерен представляет собой дробленые частицы ядра различной формы, полученные в результате' отделения оболочек и зародыша. Крупность крупы характеризуется проходом сита с отверстиями 0 7 мм и сходом сита с отверстиями 0 5 мм. Выравненность крупы 80 %.

Кукурузная крупа мелкая для производства кукурузных палочек - это дробленые частицы ядра различной формы, полученные путем отделения плодовых оболочек, зародыша и дробления ядра. Крупность крупы характеризуется проходом металлотканого сита № 1, 2 и сходом такого же сита № 067. Выравненность крупы не менее 80 %.

Характеристика зерна кукурузы. Зерно крупное, зародыш хорошо развит, его масса составляет до 15 % от массы зерна, содержание оболочек 4...5%, эндосперма - 80...83 %. Как правило, стекловидная часть эндосперма занимает периферический слой, центральная часть зерна состоит из мучнистого эндосперма.

Количество белка в зерне кукурузы примерно такое же, как и в зерне других злаковых культур, однако его биологическая ценность ниже ввиду дефицита лизина. В настоящее время выведены сорта кукурузы с высоким содержанием лизина, их технологические свойства исследуются.

Для крупяной промышленности используют кремнистую, полузубовидную и зубовидную кукурузу, причем из кремнистой и полузубовидной кукурузы вырабатывают шлифованную крупу и крупную крупу для хлопьев. Мелкую крупу для палочек вырабатывают из зерна зубовидной и полузубовидной кукурузы.

Подготовка зерна к переработке. При подготовке зерна к переработке его очищают от примесей и подвергают гидротермической обработке (XXVII-29). Независимо от ассортимента вырабатываемой продукции схема подготовки зерна практически одинакова, различны лишь режимы гидротермической обработки.

Примеси выделяют в двух последовательно установленных воздушно-ситовых сепараторах: крупные - на ситах с отверстиями 0 12 мм; мелкие -- проходом сит с отверстиями.0 5 мм и 2,7x20 мм. К мелким примесям относят недоразвитые щуплые зерна кукурузы, битые, изъеденные. Минеральные примеси выделяют в камнеотделительных машинах.

Гидротермическую обработку проводят, чтобы облегчить отделение оболочек и особенно зародыша. Зародыш прикреплен к эндосперму при: помощи цементирующего слоя, не имеющего клеточного строения и состоящего из белка и пентозанов. В результате увлажнения этот слой размягчается и связь между ним и эндоспермом ослабевает.

Зерно увлажняют водой с температурой около 40 °С или пропаривают при давлении пара 0,07... ...0,10 МПа в течение 3...5 мин. В зависимости от ассортимента вырабатываемой продукции конечную влажность зерна доводят до 15... 16 или 20...22 % (при выработке крупной крупы для хлопьев, когда зародыш отделяют в зародышеотдели- тельных машинах).

Доведение зерна до высокой влажности способствует меньшей дробимости ядра, получению крупных частей зерна. Длительность отволаживания после увлажнения или пропаривания 2...3 ч.

Переработка кукурузы в крупу. Одна из важнейших операций при производстве всех видов круп - удаление зародыша. Его отделяют в зародышеотделительных машинах или в результате дробления зерна в вальцовых станках. Эта операция необходима, так как наличие зародыша в крупе приводит к ее быстрой порче. Кроме того, зародыш, содержащий большое количество жира, является прекрасным сырье:.: для получения пищевого растительного масла, в составе которого много ненасыщенных жирных кислот, "фосфолипидов, токоферолов и других биологически активных веществ. Следовательно, зародыш необходимо отделять от зерна как можно более полно, а в выделенном продукте содержание эндосперма должке быть минимальным.

Производство кукурузной шлифованной крупы. Подготовленное зерно измельчают в специальных измельчителях (дежерминаторах). где отделяется и зародыш (XXVII-30). В результате гидротермической обработки зародыш становится эластичным и отделяется без существенного дробления. Вместо измельчителей можно использовать вальцовые станки, имеющие вальцы с взаимноперпендикулярной нарезкой.

Операции в подготовительном отделении

Очистку кукурузы от примесей в технологии пятиномерной крупы, крупной крупы для хлопьев и мелкой для палочек осуществляют по одной технологической схеме. В соответствии с рисунком 4.27 операцию осуществляют путем однократного пропуска через скальператоры для удаления грубых, случайно попавших примесей и двухкратного пропуска через ситовоздушные сепараторы. При использовании сепараторов с ловушечным ситом для удаления грубых, случайно попавших примесей скальператор может быть исключен из технологической схемы. Наибольшую трудность при очистке кукурузы представляет отделение испорченных, изъеденных, недоразвитых зерен самой кукурузы. Для этого в сепараторах принимают размер отверстия подсевного сита 5,0-5,5 мм, что позволяет выделить большинство примесей в проходе сит. При контрольном пересеве этого продукта выделяют две категории отходов: некормовую фракцию (проход сита 1,5 мм) и кормовую фракцию или отходы I--II категорий. Основное зерно при наличии минеральных примесей пропускают через камнеотборочную машину.

Гидротермическая обработка зерна кукурузы предназначена для пластификации зародыша, что делает возможным его отделение от остальной части зерна без излишнего дробления, При этом используется биологическая особенность поглощения влаги любым зерном, в том числе и зерном кукурузы, которая состоит в следующем. На начальном этапе взаимодействия влаги с зерном вода более интенсивно поглощается зародышем. Поэтому при надлежащих режимах гидротермической обработки влажность зародыша становится большей, чем влажность остального зерна. Это и обеспечивает эффективное его отделение.

Рекомендуются следующие режимы гидротермической обработки:

- в технологии пятиномерной крупы кукурузу увлажняют до 15-16 % водой с температурой 40 °С или пропаривают при давлении пара 0,07-0,1 МПа в течение 3-5 мин. Затем следует отволаживание в течение 2-3 часов;

- при производстве крупы крупной для хлопьев и мелкой для палочек рекомендуется увлажнять зерно кукурузы до 19-22 % водой с температурой 35-40 °С с последующим отволаживанием в течение 2 часов.

Подготовленное к дроблению зерно кукурузы передается в рушальное отделение.

Технология дробления зерна кукурузы и отбора зародыша

В соответствии с рисунком 4.28 дробление кукурузы осуществляют или в двухроторных дробилках, или в барабанных измельчителях - дежерминаторах. И в том, и в другом случае осуществляется крупное дробление, сопровождающееся отделением от крупы зародыша и оболочек. Продукты дробления подсушивают, что обеспечивает более эффективное их сортирование при выделении зародыша. Выделение зародыша осуществляется по сложной схеме. На первом этапе продукты дробления сортируют на более однородные фракции крупности с использованием ситового сепарирования и рассевов БРУ четвертой технологической схемы.

При двухкратном последовательном сепарировании выделяют пять фракций продуктов. Самую крупную фракцию (сход с сита 6 мм) дополнительно дробят на специально выделенной системе, а самую мелкую, полученную проходом металлотканого сита № 1,4, - направляют на контроль мучки. Промежуточные фракции (0 6/0 4,5; 0 4,5/0 3,0; 0 3,0/№ 1,4) после пневмосепарирования обрабатывают на пневмосортировальных столах для выделения зародыша. Предварительное сортирование продуктов дробления на более однородные фракции крупности позволяет более эффективно выделить зародыш на пневмосортировальных столах, подбирая индивидуально удельную нагрузку, интенсивность воздушного режима и положение перфорированной деки в пространстве.

На пневмосортировальных столах происходит разделение продуктов дробления по совокупности признаков плотности, упругости, шероховатости, коэффициенту трения и скорости витания. Тяжелые эндоспермовые частицы направляют либо на шлифование (в технологии пятиномерной крупы), либо на дробление (в технологии мелкой крупы для палочек). При производстве крупы крупной для хлопьев продукт, полученный проходом сита 0 6,0 и сходом сита 0 4,5 предварительного этапа ситового сепарирования после обработки на пневмостоле, направляется на систему окончательного сортирования для выделения крупы крупной для хлопьев. Самые легкие частицы, выделенные на пневмосортировальных столах, представляет собой зародыш кукурузы с незначительным содержанием оболочек и эндосперма. Этот продукт дополнительно контролируют на пневмосортировальных столах, сушат до влажности не более 10,0 %, контролируют на наличие металломагнитных примесей и направляют в упаковочное отделение. Промежуточные фракции продуктов, выделенные на пневмосортировальных столах, направляют либо в тяжелую фракцию (при незначительном содержании зародышевого продукта), либо на повторную обработку на пневмостолах. Как правило, повторное сепарирование промежуточных фракций на пневмостолах требует дополнительного подъема продукта или выделения отдельных систем пневмосортировальных столов. И то, и другое усложняет технологию и требует дополнительных эксплуатационных расходов. кукуруза ядро зерно

Выделенная при дроблении мучка контролируется на специальной системе, где более добротная фракция продукта проходом сита 0,67 направляется в муку, а менее добротная (сход с сита 0,67 со значительным содержанием оболочек) - в емкость для мучки. Обязателен контроль мучки как конечного продукта технологии на наличие металломагнитных примесей.

В результате дробления и сепарирования на этом этапе технологии получают дробленые частицы кукурузного эндосперма с некоторым содержанием связанных оболочек, а также зародыш и мучку как конечные продукты технологии.

Дробленые части кукурузы без зародыша могут шлифоваться в пятиномерную крупу, дробиться для получения мелкой крупы для палочек, а крупная фракция продуктов измельчения может выделяться, как крупа для производства хлопьев.

Таким образом, построение технологических схем на этапе подготовки, дробления и выделения зародыша для всех технологий круп из кукурузы практически совпадает.

Рис. 4.27. Технологическая схема подготовки кукурузы к переработке:

1 - емкости для неочищенного зерна; 2 - дозаторы; 3 - автоматические весы; 4 - скальператор; 5 - сепаратор; 6 - сортировка; 7 - камнеотборник; 8 - пропариватель; 9 - увлажнительный аппарат; 10 - емкость для отволаживания

Рис. 4.28. Технологическая схема дробления кукурузы и отбора зародыша:

1 - дробилка; 2 - дежерминатор; 3 - сушилка; 4 - рассев; 5 - аспиратор; 6 - пневмосортировальный стол; 7 - элекросушилка

Технология шлифования и контроля пятиномерной крупы из кукурузы

В соответствии с рисунком 4.29 шлифование дробленых частиц кукурузы производят путем четырехкратного последовательного пропуска через машины с фрикционно-терочным методом обработки поверхности типа ЗШН. При изготовлении абразивных дисков рекомендуется использовать шлифовальное зерно, состоящее из смеси различных по крупности (зернистости) номеров.

Состав шлифованных зерен абразивов для шлифовальных машин, в процентах

Размер ячеек ситового цилиндра шлифовальных машин рекомендуется 1,0 х 15 мм. После каждой системы шлифования продукты пневмосепарируют на специальных системах, а выделенную мучку объединяют с мукой, полученной непосредственно в шлифовальных машинах, и контролируют на специальной системе.

Рис. 4.29. Технологическая схема шлифования и контроля пятиномерной крупы из кукурузы. 1 - шлифовальная машина; 2 - дуоаспиратор; 3 - рассев; 4 - аспиратор

При ситовом сортировании проходом сита 0,67 выделяют муку (направляется на контрольную систему), а крупки снова шлифуют. Крупа после четвертой системы шлифования должна быть освобождена от плодовых оболочек и зародыша, ее частицы должны иметь хорошо отшлифованные и закругленные грани. Шлифованную крупу сортируют на пять номеров крупности. Каждый номер крупы характеризуется проходом и сходом двух смежных сит, приведенных в таблице 4.28.

Таблица 4.28 Крупность пятиномерной крупы из кукурузы

Выравненность крупы каждого номера (величина прохода и схода двух смежных сит, определяющих номер крупы) должна быть не ниже 75 %. Поэтому сортирование крупы осуществляют в два этапа. На первом предварительном этапе (1 с.с.) выделяют три потока: сход сита 2,5 мм, проход, сига и сход сита 2,0 мм и проход сита 2,0 мм. Первый (самый крупный) поток представляет собой смесь крупы первого и второго номеров, второй поток - третьего и четвертого номеров, третий поток - четвертого и пятого номеров. Каждый поток крупы дополнительно сортируется на соответствующих ситах для окончательного выделения номера крупы. Крупу каждого номера провеивают для выделения остаточного количества мучки, контролируют на наличие металломагнитных примесей и направляют в упаковочное отделение.

Муку контролируют па металлотканом сите № 067. На контроль муки направляют весь проход металлотканых сит № 067 рабочих рассевов пересева продуктов шлифования каждой системы, а также проход сита 063 систем сортирования крупы.

В мучку направляют проходы сит ситовых цилиндров шлифовальных машин, а также относы (легкая фракция) после пневмосепарирования продуктов шлифования. Контролируют мучку на металлотканом сите № 09. Содержание в мучке дробленых частиц, получаемых сходом сита № 09, не должно превышать 5,0 %.

Технология крупной крупы для хлопьев и мелкой - для палочек

Технологические процессы подготовки, дробления и выделения зародыша не отличаются от описанных выше. В соответствии с рисунком 4.30 крупу для хлопьев получают из крупной фракции дробленой кукурузы (0 6/0 4,5) после ее обогащения на пневмосортировальпом столе (ПС-1). При этом частицы кукурузного зерна дополнительно просеивают на сите 0 5 мм для выделения мелких фракций крупы (направляется на измельчение на 1 р.с.); Сход сита 0 5 мм после контроля на наличие металломагнитных примесей представляет собой крупу крупную для производства хлопьев.

Остальные более мелкие фракции дробленой кукурузы измельчают на четырех последовательных системах вальцевых станков. Механико-кинематические параметры мелющих валков, а также режим измельчения должны обеспечить получение максимального количества частиц крупок с технологическим размером 1,2/0,67, что соответствует размеру мелкой крупы для палочек.

В таблице 4.29 приведены основные параметры мелющих валков по системам технологического процесса.

Основные параметры мелющих валков по системам технологического процесса

Продукты измельчения каждой системы пересеивают с выделением трех потоков:

- сход сита № 1,2 (направляется на повторное дробление);

- проход сита № 1,2 и сход сита № 09 на первой системе и № 067 на последующих системах (направляется на пересев крупы);

- проход сита № 09 первой системы (направляется на контроль мучки) й проход сита № 067 последующих систем (направляется на контроль муки).

При пересеве крупы выделяют некоторое количество: муки (проход сита № 0,67) и крупных частиц, возвращаемых на 4 р.с. Основной продукт 1,2/0,67 обогащают на ситовейке для удаления остаточного содержания зародыша. Сита в ситовейке подбирают с учетом крупности обогащаемого продукта и технологической схемы ситовейки. Муку и мучку контролируют на специальных системах путем пересева. При этом выделяют частицы ядра (возвращают на дробление или на обогащение), а конечные продукты (муку и мучку) после контроля на наличие металломагнитных примесей направляют, соответственно, в отделение готовой продукции и в цех отходов. Содержание в мучке дробленых частиц не должно превышать 5 %.

Технология мелкой крупы из кукурузы для производства палочек

На рисунке 4.31 представлен заключительный этап технологии - измельчение и контроль крупы. Предварительные этапы технологии --подготовка зерна к переработке (очистка от примесей и гидротермическая обработка), а также дробление и выделение зародыша описаны выше. Обогащенная на пневмосортировальных столах крупа без значительного содержания зародыша последовательно измельчается на пяти технологических системах вальцевых станков. Механико-технологические параметры мелющих валков представлены в таблице 4.30. При соответствующем рабочем зазоре интенсивность измельчения на каждой системе должна обеспечить получение максимального количества мелкой кукурузной крупки с технологическим размером 1,2/0,67.

Таблица 4.30 Технологическая характеристика мелющих валков по системам

На четвертой размольной системе для улучшения качества получаемых продуктов снижают скорость быстровращающегося валка до 3,0 м/с и дифференцию до 1,5 и тем самым снижают интенсивность измельчения продуктов. По аналогии с мукомольной технологией крупки 1,4/1,2 обрабатываются в режиме шлифования, т. е. для удаления оболочек без интенсивного разрушения эндосперма.

Продукты измельчения каждой системы сортируют на четыре фракции крупности:

-сход сита 1,4 после пневмосепарирования (1 р.с., 2 р.с.) дополнительно измельчается;

-продукт 1,4/1,2 обрабатывается на 4 р.с. в режиме шлифования крупок;

-продукт 1,2/0,67 - готовая крупа, направляется на пересев и последующее обогащение;

-проход сита 0,67 представляет собой кукурузную муку, которая проходит дополнительный контроль на остаточное содержание дробленого ядра.

При обогащении крупы удаляются остатки зародыша и оболочек, а чистая крупа после контроля на наличие металломагнитных примесей направляется в отделение готовой продукции. Обогащение рекомендуется проводить в один этап при использовании трехъярусных ситовеек с последовательным принципом обогащения и в два этапа при использовании двухъярусных типов ситовеек. На втором этапе осуществляется контрольное обогащение.

Контролю подвергается также кукурузная мука (проход сита 0,67 основных систем измельчения). При контроле муки улавливаются дробленые частицы, а выделенные потоки муки контролируются на. наличие металломагнитных примесей и направляются в отделение готовой продукции.

Мучку также контролируют на наличие доброкачественного ядра путем пересева. На контроль направляют аспирационные относы, мучку систем дробления на предварительном этапе, легкие относы пневмосепараторов в схеме выделения зародыша. Содержание в мучке дробленых частиц не должно превышать 5 %.

Заключение

Итак, крупу, которую вырабатывают из кукурузы, представляет собой крупные частицы (размером 1--3 мм), полученные из центральной части (ядра) зерна посредством удаления его пленок, плодовых и семенных оболочек. Обычно удаляют и алейроновый слой, однако при производстве гречневой крупы снимают только плодовые оболочки.

В зависимости от вида перерабатываемой в крупу культуры эндосперм (ядро) стремятся сохранить целым или, же подвергают его дроблению на крупные части; в ряде случаев крупу дополнительно шлифуют, полируют, перерабатывают на хлопья и т. д.

Химический состав крупы зависит от перерабатываемой культуры. В кукурузной крупе около 8%. Широко варьирует также содержание минеральных веществ, витаминов и других биологически важных соединений.

Принципиальные технологические схемы по выработке крупы шлифованной пятиномерной, крупной крупы для производства хлопьев и мелкой для кукурузных палочек приведены в приложениях 40, 41, 42.

Кукурузную крупу пятиномерную шлифованную и крупную для хлопьев вырабатывают преимущественно из зерна кремнистой и полузубовидной кукурузы, мелкую крупу для палочек - из зерна зубовидной и полузубовидной кукурузы.

Размещено на Allbest.ru