Механіко-технологічні основи процесів та агрегатного устаткування для виробництва круп

Загальний вихід п’ятиномерних кукурудзяних крупів збільшується майже на 10% за рахунок використання зародку (7, 3%) у складі готової продукції та зменшення (на 4, 7%) кількості борошна, одержаного у процесі подрібнення ядра.

При виробництві горохових крупів загальний вихід на 5, 6% нижчий від нормованого значення, але вихід цілого гороху зменшився на 8, 7%, а вихід колотого гороху збільшився на 3, 1% в порівнянні з нормативними значеннями.

Мікрогабаритні установки для індивідуального виготовлення крупів призначені для переробки окремих порцій зерна в крупи безпосередньо перед їх використанням. Вони виготовляються у настольному варіанті і пристосовані для використання в умовах домашніх господарств або підприємств харчування.

Мікрогабаритний крупорушальний агрегат (рис. 5, б) включає вертикальний циліндричний корпус 1, розміщений на кришці завантажувальний бункер 2 (суцільна стрілка) з системою регулювання подачі та аспірації, і установлений на верхньому хвостовику вала електродвигуна М ротор із закріпленою на пустотілій маточині абразивною чашкою 3. Нижня частина маточини виготовлена у вигляді розширеного донизу розвантажувального конуса, розташованого на рівні випускного патрубка для крупів 4 (штрихова стрілка). З внутрішньої та зовнішньої сторони чашки ротора розміщені з можливістю вертикального переміщення зрізано-конічні деки 5, які виготовлені з решітного полотна і обмежують робочу зону. На нижньому хвостовику вала електродвигуна М закріплено крильчатку вентилятора 6 для аспірації робочої зони та виведення відходів обробки (хвилясто-пунктирна стрілка) крізь патрубок 7. Особливістю агрегату є використання процесу періодичної обробки необхідної за обсягом порції зерна різних культур шляхом послідовного обрушування, лущення та шліфування і повітряної сепарації побічних продуктів оборобки та готової продукції. Передбачене ручне завантаження агрегата та раціональна компоновка технологічних пристроїв відкидає необхідність оснащення установки транспортними засобами і дозволяє до мінімума скоротити її габаритні розміри. Розширений діапазон регулювання зазорів робочої зони та режимів повітряної сепарації допускає можливість переробки в крупу зерна всього існуючого діапазону варіацій гранулометричного складу.

Для порівняння створеного і існуючого устаткування і виробничих процесів застосовано запропонований показник – рівень продовольчого використання зерна. Оскільки розподіл анатомічних частин між продуктами переробки зерна однозначно відтворюється аналогічним розподілом їх ключових речовин (е-ендосперм =крохмаль, о-оболонки=клітковина, з-зародок=жири та а-алейроновий шар=зола), є можливість скласти систему рівнянь матеріального балансу кожної з ключових речовин між окремими анатомічними частинами та одержаними продуктами переробки зерна пшениці. Вирішення такої системи дозволяє визначити (табл. 5) дольові кількості відповідних анатомічних частин зерна у продуктах його переробки та розрахувати рівні Uj їх продовольчого використання у готовій продукції.

Виготовлені за розвиненим технологічним процесом крупи полтавська №1 та №2 практично позбавлені оболонок та зародку, а запропоноване агрегатне устаткування дозволяє використати для їх формування 2, 4% оболонок і значну кількість (14%) зародку. Крім цього, для формування крупів перших номерів на комплектному обладнанні використовується майже у два рази більше алейронового шару (6, 1%) ніж в умовах запропонованої технології (3, 7%). Рівень продовольчого використання ендосперму (табл. 5) при запропонованій (94, 0%) технології значно перевищує цей показник (78, 2%) при традиційній технології. Для зародку ці значення становлять відповідно 37, 9 та 31, 0%, що майже не впливає на терміни зберігання круп, але забезпечує значне підвищення енергетичної насиченності не тільки крупи артек, а також і всієї готової продукції. Слід також підкреслити, що підвищення рівня продовольчого використання алейронового шару (від 31, 3 до 32, 1%), сприяє поліпшенню якості крупів за рахунок збільшення вмісту вітамінів, мікроелементів, ферментів та інших біологічно активних речовин у готових продуктах.

 

Таблиця 5

Розподіл анатомічних частин зерна пшениці між продуктами його переробки в крупи

Процеси, засновані на комплектному обладнанні агрегатному устаткуванні

Продукти е о а з е о а з

Полтавська №1 та №2 0, 098 0, 000 0, 061 0, 000 0, 278 0, 024 0, 037 0, 140

Полтавська №3 та №4 0, 548 0, 000 0, 216 0, 000 0, 547 0, 019 0, 000 0, 210

Артек 0, 136 0, 015 0, 036 0, 310 0, 115 0, 008 0, 284 0, 029

Всього в крупах 0, 782 0, 015 0, 313 0, 310 0, 940 0, 051 0, 0321 0, 379

Мучка кормова 0, 218 0, 985 0, 687 0, 690 0, 060 0, 949 0, 679 0, 621

Всього 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0

Uj, % 78, 2 1, 5 31, 3 31, 0 94, 0 5, 1 32, 1 37, 9

 

Якість готової продукції однозначно залежить від її хімічного складу по поживним, цінним та біологічно активним речовинам і оцінюється розподілом анатомічних частин зерна між крупами Вгпj та побічними Вппj продуктами. Це дає можливість прогнозу ефективностей виробництва на стадії проектних розробок устаткування. Так, наприклад, для розглянутих розвиненого та компактного технологічних процесів переробки зерна пшениці в крупи одержимо значення:

-технологічної ефективності

Ерт=Врппо/Во=ормч/1=0, 985 та Ект=Вкппо/Во=окмч/1=0, 949;

-технічної ефективності

Ерм=Вргпе/Ве= (ер12+ер34+ерАр) /1=0, 782 та Екм=Вкгпе/Ве= (ек12+ек34+екАр) /1=0, 940;

-загальної ефективності реалізації технологічного процесу