Оборудование цеха по переработке зерна риса в крупу в ООО "Славяне"

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1.Обзор литературы

2. Общая характеристика предприятия

3. Технологическая часть

3.1 Приемка и послеуборочная обработка партий зерна

3.2 Подготовка хранилищ к новому урожаю

3.3 Наблюдение за зерновыми массами при хранении

3.4 Режимы хранения

3.5 Защита зерновой продукции от вредителей

3.6 Характеристика крупяного сырья

3.7 Подготовка зерна к переработке

3.8 Калибрование и шелушение зерна

3.9 Шлифование и полирование крупы

3.10 Упаковка и хранение готовой продукции

3.11 Технохимический контроль

4. Экономическое обоснование

5. Охрана труда и окружающей среды

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Крупы занимают одно из первых мест в числе продуктов питания для населения, так как они являются ценными источниками углеводов, белков, минеральных и других веществ. По богатству белками некоторые крупы не уступают мясу. Помимо высокой питательности и приятного вкуса, многие крупы (рис и др.) имеют лечебное значение.

Для производства крупы широко используют такие культуры, как рис, просо и гречиха. Так как основную массу зерна этих культур перерабатывают в крупу, их иногда называют крупяными культурами. Кроме того, крупу вырабатывают из овса, ячменя, пшеницы, гороха и кукурузы. В отдельных случаях перерабатывают в крупу сорго, чумизу, чечевицу и другие культуры.

Зерно крупяных культур существенно различается по форме, размерам, строению. Его принято рассматривать как состоящее из двух частей: ядра (эндосперм с зародышем) и пленок (оболочки). Наружные пленки покрывающие ядро, представляют собой либо цветковые (просо, рис, ячмень, овес) либо плодовые (гречиха, пшеница, кукуруза) либо семенные (горох) оболочки.

У зерна четырех крупяных культур: риса, проса, овса и гречихи - наружные пленки охватывают ядро, не срастаясь с ним. У четырех других основных крупяных культур: пшеницы, ячменя, кукурузы и гороха - пленки прочно срослись с ядром по всей поверхности. Поэтому особенности строения зерна отдельных крупяных культур в значительной степени определяют способы его переработки.

На выход и качество крупы влияют многие показатели качества зерна пленчатость, крупность, выравненность, влажность, засоренность.

Чем больше пленчатость зерна, тем меньше содержание ядра, а следовательно, и выход крупы при переработке. Наиболее высокая пленчатость у овса (в среднем 26%), наименьшая - у ячменя и гороха (соответственно 11 и 10%).

Крупу классифицируют по виду зерна, из которого она выработана. Крупы, получаемые из одной культуры, в зависимости от способа обработки зерна (пропаренное и непропаренное), формы, состояния поверхности могут подразделяться на виды. Для некоторых круп установлено деление на марки (по типовому составу зерен) и номера (по размеру и однородности частиц). Сорта некоторых видов круп (пшена, ядрицы, овсяной и рисовой) устанавливают в зависимости от содержания примесей и доброкачественного ядра.

Основной составной частью всех видов крупы являются углеводы (60-80%). Наибольшим содержанием крахмала отличаются крупы из риса, пшеницы, кукурузы. Важной составляющей крупы всех видов служат белковые вещества (в среднем 12%). Больше всего полноценного белка в крупах из бобовых; по содержанию незаменимых аминокислот ценными являются также крупы из гречихи, риса, овса. Жира в крупе немного (1-2%), исключение составляют крупы из овса, проса, кукурузы. Клетчатки в крупах от 0,2% (в манной) до 2,8% (в овсяной); клетчатка снижает качество круп и их усвояемость. Кроме того, в крупах имеются минеральные вещества и некоторые витамины. Таким образом, при разнообразии крупы в пищевом рационе организм человека получает в достаточном количестве все необходимые для его роста и развития вещества.

1.Обзор литературы

Для производства крупы широко используют такие культуры, как рис, просо и гречиха. Так как основную массу зерна этих культур перерабатывают в крупу, их иногда называют крупяными культурами. Кроме того, крупу вырабатывают из овса, ячменя, пшеницы, гороха и кукурузы. В отдельных случаях перерабатывают в крупу сорго, чумизу, чечевицу и другие культуры.

Зерно крупяных культур существенно различается по форме, размерам, строению. Его принято рассматривать как состоящее из двух частей: ядра (эндосперм с зародышем) и пленок (оболочки). Наружные пленки покрывающие ядро, представляют собой либо цветковые (просо, рис, ячмень, овес) либо плодовые (гречиха, пшеница, кукуруза) либо семенные (горох) оболочки.

На технологические свойства зерна большое влияние оказывает его влажность. Высокая влажность затрудняет процесс очистки зерна от примесей и его шелушение, низкая - приводит к повышению дробимости ядра при переработке.

Обработку свежеубранной зерновой массы начинают с предварительной очистки ее в ворохоочистителях или сепараторах. При повышенной влажности после предварительной очистки зерно сушат, затем проводят первичную, а при необходимости и вторичную очистку, очищая зерновую массу от просушенных годных зерновых отходов. (В.И. Манжесов 2005).

При организации поточной обработки предусматривают соблюдение следующих основных условий: круглосуточную бесперебойную приемку заготовленного зерна; его полную сохранность в процессе послеуборочной обработки и хранения; формирование партий зерна по качеству в соответствии с целевым назначением; выполнение всех работ при минимальном расходе топлива и электроэнергии; сокращение затрат труда.

При хранении зерна огромную роль играют свойства зерновой насыпи как живого организма, а также среды обитания других биологических организмов. Активность жизнедеятельности зерновой насыпи определяется несколькими показателями - температурой, влажностью и высотой или уровнем, которые и контролируют при хранении.

После поступления зерна на хлебоприемный пункт его влажность проверяют еще раз по результатам среднесуточной пробы и по ней правильно распределяют зерно при закладке на хранение. Кроме того, если необходима сушка, от этого значения влажности зависит режим обработки зерна в сушилках. Причем на выходе из сушилки также необходимо контролировать соответствие влажности зерна нормированным значениям.

Технологический процесс хранения зерна предусматривает его накопление с последующим расходом. При этом постоянно необходим контроль количества зерна, так как его отсутствие может привести к нарушению технологического процесса. Особенно важен контроль уровня зерна в силосах элеваторов, зерносушилках и различных накопительных бункерах. (Манжесов В.И. 2005)

При подготовке зерна к переработке применяют различные установочные и кинематические параметры, наиболее подходящие для зерна той или иной культуры. Обычно для выделения крупных, мелких и легких примесей применяют две-три системы очистки зерна на воздушно-ситовых сепараторах.

Помимо сепараторов для очистки зерна могут быть использованы рассевы, крупосортировки.

Выделяют длинные и короткие примеси в триерах и куколеотборочных машинах.

Минеральные примеси выделяют на тех же камнеотделительных машинах, что и на мукомольных заводах.

Легкие и металломагнитные примеси выделяют на тех же машинах, что и на мукомольных заводах. ( Личко Н.М. 2008)

Гидротермическая обработка (ГТО) зерна - это важный этап подготовки зерна к переработке. В результате ГТО улучшаются технологические свойства зерна: облегчается отделение оболочек при шелушении, снижается дробимость ядра, улучшаются потребительские свойства крупы (сокращается длительность ее варки, каша становится более рассыпчатой, вследствие инактивации ферментов повышается стойкость крупы при хранении).

Наиболее распространено два способа ГТО: первый включает операции пропаривания, сушки и охлаждения; второй - увлажнения и отволаживания.

Первый способ ГТО (пропаривание - сушка - охлаждение) применяют при переработке гречихи, овса и гороха. Особенность его заключается в высокой, до 100^°С, а в отдельных случаях и выше, температуре нагрева зерна. Пропаривание проводят при избыточном (до 0,3 Мпа) давлении. В результате прогрева и увлажнения в зерне происходят частичные химические преобразования, ядро пластифицируется, становится менее хрупким и меньше дробится при шелушении и шлифовании.

Сушка после пропаривания приводит к повышению хрупкости наружных пленок, которые в результате легче раскалываются при шелушении. Ядро же меньше обезвоживается сушкой, остается достаточно пластичным.

Охлаждение после сушки дополнительно снижает влажность зерна и приводит к повышению хрупкости оболочек. Режимы пропаривания, сушки и охлаждения тесно связаны со способами шелушения зерна. ( Личко Н.М. 2008).

Шелушение зерна представляет собой операцию отделения наружных пленок от зерна. Применяемые способы шелушения зависят от строения зерна, прочности связи оболочек и ядра, прочности ядра и ассортимента получаемой продукции, т.е. от того, получают ли крупу из целого дробленого ядра.

Существует три способа шелушения. При выборе способа стремятся получить как можно больше шелушенных зерен при малой дробимости ядра.

Первый способ шелушения - сжатие + 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 бичевые и обоечные машины.

Третий способ шелушения - постепенное истирание оболочек в результате трения зерна о движущиеся шероховатые поверхности. Такой способ используют для зерна, у которого пленки плотно срослись с ядром, т.е. для ячменя, пшеницы, кукурузы и гороха. Основная машина для шелушения - шелушильно-шлифовальная типа ЗШН.

Разделение в крупоотделительных машинах проводят на основании различий нешелушеных и шелушеных зерен по комплексу свойств плотности, коэффициенту трения, упругим свойствам и т.д (Личко Н.М 2008)

2. Общая характеристика предприятия

В годы коллективизации именно в бескрайних Сальских степях размещался центр крупнейшего в стране зерносовхоза «Гигант», поля которого простирались почти до самого Ростова. В результате реформ 90-х годов «Гигант» разлетелся на множество «осколков». Не стало и колхозов, а Сальский земледелец не просто выжил, но и наглядно показал, на что способен человек, если он на своей земле хозяин. Пятый год подряд здесь получают самый высокий среди районов, области валовые сборы зерна.

Главным «наследником» совхоза «Гигант» принято считать СПК им. Ангельева. Однако и культура земледелия и урожайностью с ним успешно спорит расположенная на тех же землях сравнительно небольшое ООО «Славяне», возглавляемое крестьянином новой формации и настоящим хозяином Виктор Викторович Зубенко.

Компания зарегистрирована 7 мая 1992 года, регистратором, Инспекция МНС России, по городу Сальск, Ростовской области. Директор организации - Зубенко Виктор Викторович. Компания ООО «Славяне» находится по адресу 347628, Ростовская область, Сальский район поселок Гигант, улица Красная 19А. Основным видом деятельности является «Выращивание зерновых, зернобобовых культур». Основная отрасль компании - «Производство зерновых».

3. Технологическая часть

Исходя из природы хранимых продуктов и возможных потерь, возникает необходимость защиты их от активного воздействия среды, а также создания таких условий, которые препятствовали бы интенсивному обмену веществ в клетках зерна. В настоящее время в области хранения зерна и продуктов его переработки стоит несколько основных задач:

Первая задача - сохранение продуктов без потерь массы или с минимальными потерями, при этом следует учитывать, что уменьшение массы зерновых продуктов происходящее в результате повышения их качества не является потерями в прямом смысле.

Вторая задача состоит в том, чтобы хранить зерновые продукты без ухудшения их качества.

Третья задача - в области хранения зерна - повышение качества зерновых продуктов в системе хранения, условия производства зерна и семян таковы, что для наиболее полноценного использования и улучшения потребительских свойств необходима их дальнейшая обработка.

Четвертая задача - сокращение затрат труда и средств на единицу массы хранимого продукта при оптимальном сохранении его количества и качества.

3.1 Приемка и послеуборочная обработка партий зерна

При приемке зерна следует руководствоваться схемой его послеуборочной обработки. Поток автомобилей с зерном отправляют к визеровочной площадке, где отбирают образцы из каждой автомобильной партии для качественной характеристики и определения места разгрузки.

Влажность зерна определяют также для формирования партий, однородных по этому показателю, и установлению необходимости вентилирования зерна или его сушки.

Обработку свежеубранной зерновой массы начинают с предварительной очистки ее в ворохоочистителях или сепараторах. При повышенной влажности после предварительной очистки зерно сушат, затем проводят первичную, а при необходимости вторичную чистку, очищая зерновую массу от просушенных годных зерновых отходов.

Для рационального использования зернохранилищ и оборудования, обеспечения сохранности зерна и сокращения затрат его размещают по заранее утвержденному плану. При размещении зерно формируют в однородные партии по определенным потребительским свойствам в соответствии с действующими стандартами и инструкциями, раздельно размещают зерно по культурам, типам подтипам, сортам и другим показателям.

В последнее время при приемке зерна и формирования партий применяют экспресс-способ определение его качества с использованием эталонных образцов. Запрещается размещать зерно в хранилищах зараженных вредителями хлебных запасов неосвобожденных от мусора и пыли партии однородного зерна урожая предыдущих лет можно объединять. В то же время запрещается объединять партии зерна урожая текущего года с зерном прошлых лет, а также подвергавшиеся самосогреванию со здоровой.

Высоту насыпи для зерна сухого и средней сухости устанавливают в пределах допускаемых техническим состоянием зернохранилищ, а для просо, сорго и сои средней сухости - не более двух метров. Высоту насыпи зерна контролируют по отметкам, нанесенных с интервалом 0,5 метров на стенах склада, хранение сырого зерна в силосах элеватора запрещается.

При формировании партии семян подсолнечника по состоянию влажности и засоренности допускается размещать вместе: по влажности - сухое и средней сухости до 8%; влажное - до 9%; сырое - свыше 9%; по сорной примеси - чистое до 1%; средней чистоты - от 1 до 5%; сорное - свыше 5%.

Обработка зерна в потоке. Послеуборочная обработка - это сложный комплекс взаимосвязанных технологических транспортных операций по приемке, очистке, сушке и активного вентилирования зерна. В настоящее время широкое распространение получило так называемая обработка зерна в потоке, которая представляет собой систему операций, проводимых в определенной последовательности и выполняемых одна за другой.

К технологическим линиям приемки и обработки зерна в потоке предъявляют следующие общие требования:

а) Полная механизация, а при возможности и автоматизация процессов приемки, обработки, учета контроля за состоянием зерна при хранении и отпуске.

б) Доведение зерна по влажности, засоренности и зараженности до кондиций, гарантирующих длительную сохранность его без порчи и потерь и соответствующих требованиям предъявляемым перерабатывающими предприятиями.

в) Универсальность технологических линий

г) Соответствие друг друга производительности машин и оборудования, находящихся в одной технологической линии.

д) Соблюдение требований охраны труда и санитарных норм, высокая технологическая и экономическая эффективность.

3.2 Подготовка хранилищ к новому урожаю

В каждом хозяйстве перед уборкой урожая, его обработкой и размещением необходимо провести определенные профилактические мероприятия. К ним относят прежде всего тщательную механическую очистку всех объектов с последующим уничтожением (лучше всего сжиганием) сметок и негодных отходов. Используемые отходы должны быть обеззаражены и размещены на хранение в отдельном месте.

При подготовке хранилищ все объекты обследуют на зараженность и проводят их дезинсекцию. Перед дезинсекцией хранилища обязательно очищают. Во избежание распространения вредителей и пыли такую очистку выполняют с использованием промышленных пылесосов. При этом очищают стены, перегородки, полы, окна, двери, щиты и т.д. В складах со стационарными установками для активного вентилирования зерна и аэрожелобами очищают каналы и решетки этих установок. Одновременно со складами очищают все связанные с ними помещения и линии для обработки зерна.

Очистку элеваторов и зерносушилок начинают с верхних этажей. В силосах элеваторов особое внимание уделяют очистке конусов и выпускных отверстий, а также верхней части стенок и перекрытий силосов, где в результате конденсации влаги и скопления пыли образуется трудноудаляемая корка.

Очищенные объекты подвергают дезинсекции. Кузова автомашин и деревянный инвентарь промывают 15% раствором каустической соды или кипятком. Тару можно прогреть в специальной камере при температуре выше 70^°С.

Склады обрабатывают средствами влажной, аэрозольной или газовой дезинсекции.

Для аэрозольной обработки хранилищ используют специальные дымовые шашки. Аэрозоли готовят также с применением специальных аэрозольных генераторов.

Газацию хранилищ можно проводить только при условии их достаточной герметичности. Для обеззараживания крупных и достаточно герметичных зернохранилищ применяют квикфос, фостоксин, фоском. Газовую дезинсекцию должны проводить только подготовленные специалисты.

Особое внимание при подготовке хранилищ к приемке зерна нового урожая должно быть уделено дератизации, т.е. борьбе с грызунами.

3.3 Наблюдение за зерновыми массами при хранении

Хранение зерна - важнейший технологический процесс, необходимость которого связана с сезонностью этапа уборки и продолжительностью срока потребления. Основная задача этого процесса - сохранить зерно с минимальными потерями, без ухудшений его качества, с наименьшими затратами труда и средств.

При хранении зерна огромную роль играют свойства зерновой насыпи как живого организма, а также среды обитания других биологических организмов. Активность жизнедеятельности зерновой насыпи определяется несколькими показателями - температурой, влажностью и высотой или уровнем, которые и контролируют при хранении.

Весьма важное значение для такого сложного и неоднородного объекта, как зерновая насыпь, имеет правильность отбора пробы зерна.

Используют два основных метода контроля за хранящимся зерном: многоточечный контроль - путем установки измерительных элементов непосредственно в зерновой насыпи; измерение параметров точечных проб, полученных по определенной методике отбора.

Первый метод чаще всего применяют на элеваторах. Второй обычно проводят с помощью ручных или автоматических пробоотборников. Точечные пробы отбирают по строго определенной системе из разных слоев нации. Затем путем их тщательного перемешивания получают объединенную пробу, из которой выделяют среднюю пробу для проведения лабораторного анализа качества зерна. При этом важное значение имеет масса пробы, так как по результатам измерения ее параметров судят о состоянии насыпи в целом.

Температурные режимы играют особую роль при хранении зерна, так как температура отражает состояние зерновой насыпи и влияет на интенсивность происходящих в ней тепловых и жизненных процессов.

Основная задача контроля температуры хранящегося зерна - обнаружить очаги самосогревания на начальной стадии.

В связи с увеличением сроков и объемов хранения зерна, а также с уборкой и складированием большей части урожая при высокой начальной влажности и температуре в последнее время контроль температуры приобретает все более важное значение.

При отсутствии средств контроля температуры и обоснованного выбора режимов хранения потери зерна увеличиваются.

Широкое применение для контроля температуры зерна в хранилищах получили жидкостные термометры. Измерение с их помощью не требует никакой вспомогательной аппаратуры и источников энергии. К их недостаткам следует отнести сложность преобразований изменений температуры в электрический сигнал, а также необходимость достаточно прочной конструкции для защиты стеклянного термометра.

Температуру зерна измеряют двумя способами: с помощью переносных термометров с автономным питанием и погружными термощупами; с помощью стационарных систем многоточечного контроля с выводом показаний на щит управления, измерения и сигнализации.

Число точек и периодичность контроля температуры определяются разработанными технологическими инструкциями по хранению зерна.

В процессе хранения зерна важную роль играет не только температура зерновых слоев, но и динамика ее изменения, по которой можно судить о состоянии зерновой насыпи, а также об эффективности использования различных способов управления режимами хранения. Поэтому обязательным условием надежности хранения зерна является наличие средств постоянного контроля температуры зерновой насыпи и возможность использования полученной информации при управлении режимами хранения.

При температуре выше 20…25^°С сроки перестановки устанавливают в зависимости от наивысшей температуры, обнаруженной в отдельных слоях насыпи. При скорости повышения температуры зерна, указывающей на начальный этап развития процесса самосогревания (1…2^°С в сутки), его немедленно обрабатывают.

Температуру семян масличных культур проверяют в следующие сроки: сухие и средней сухости свежеубранные семена - 1 раз в 3 дня, влажные и сырые семена - ежедневно.

Измерение влажности зерна. Необходимость контроля влажности можно проследить по схеме поступления зерна на хранение. Контроль влажности зерна на этапе «поле >ток» проводят для предварительной оценки качества свежеубранного зерна. По результатам измерения влажности на этапе «ток > зерносушилка» определяют режимы обработки, в первую очередь сушки зерна перед отправкой на хлебоприемное предприятие. Определение влажности на этапе «зерносушилка хозяйства> хлебоприемное предприятие» необходимо проводить с особо высокой точностью, так как этот показатель служит основой для коммерческих расчетов с поставщиками зерна.

После поступления зерна на хлебоприемный пункт его влажность проверяют еще раз по результатам среднесуточной пробы и по ней правильно распределяют зерно при закладке на хранение. Кроме того, если необходима сушка, от этого значения влажности зависит режим обработки зерна в сушилках.

И наконец, оценка влажности зерна уже при хранении, которую проводят в сроки, определяемые технологическими инструкциями, позволяет предотвратить потери, а также обнаружить увлажнение зерна при взаимодействии с атмосферным воздухом.

Термогравиметрический метод или метод высушивания - стандартный метод определения влажности, который заключается в сушке пробы зерна до достижения равновесия с окружающей средой.

Чтобы измерить влажность зерна, нужно отобрать пробы. В производстве используют ручные и механические пробоотборники. Для ручного отбора проб наибольшее распространение получил конический пробоотборник. Из механических пробоотборников нашли применение шнековые и различные вибропневматические устройства.

Для отбора проб зерна непосредственно из транспортных средств на хлебоприемных предприятиях используют автоматический пробоотборник А1-УПЗ-А, который позволяет в течение одной минуты отобрать пробу в 4 точках насыпи. Пробоотборник выполнен в виде нории малых размеров. Для предотвращения механического травмирования зерна скорость ее движения не превышает 0,4 м/с.

Контроль параметров, определяющих качество зерна. Температура и влажность зерна определяют его свойства при хранении в насыпях как сыпучего тела, взаимодействующего с атмосферным воздухом, и живого организма. Поступающее на хранение зерно обычно содержит некоторое количество примесей, которые попадают в него при уборке, транспортировании и предварительной обработке. Примеси снижают продовольственные свойства зерна, а также устойчивость его при хранении, поэтому засоренность контролируют как при приемке, так и при хранении зерна.

Для определения засоренности обычно используют набор сит и весы. При этом особо учитывают наиболее вредные примеси, обладающие ядовитым и отравляющим действием. Данные анализа засоренности зерна служат исходными для его очистки. Исходя из особенностей примесей в каждой партии зерна, подбирают рабочие органы и тип зерноочистительных машин.

Как известно, встречаются две формы зараженности: явная и скрытая. Явную форму зараженности определяют просеиванием пробы зерна на ситах с дальнейшим визуальным осмотром результатов просеивания.

Скрытую форму зараженности устанавливают либо путем разрезания 50 целых зерен, либо методом окрашивания.

3.4 Режимы хранения

Общие основы режимов хранения. Многие свойства и процессы, протекающие в зерновой массе, взаимосвязаны между собой и оказывают на ее состояние комплексное воздействие, поэтому правильное решение всех вопросов, связанных с технологией хранения любой партии зерна, может быть принято только на основе учета всего комплекса явлений, происходящих в зерновой массе.

Изучение зерновых масс как объектов хранения показало, что к важнейшим факторам, влияющим на их состояние и сохранность, относятся: влажность зерновой массы и окружающей среды; температура зерновой массы и окружающей среды; доступ воздуха к зерновой массе, т.е. степень ее аэрации. Эти факторы и положены в основу хранения зерновых масс.

В практике хранения зерна в различных странах применяют три основных режима, основанных на свойствах зерновой массы:

а) Хранение сухих зерновых масс, влажность которых понижена в пределах до критической.

б) Хранение зерновых масс в охлажденном состоянии, т.е. масс, температура которых понижена до значений, тормозящих все жизненные функции живых компонентов зерновой массы.

в) Хранение зерновых масс без доступа воздуха, т.е. в герметичном состоянии.

Кроме этих трех режимов во всех странах используют некоторые вспомогательные приемы, способствующие сохранности зерновых масс: очистку от примесей; сушку перед закладкой на хранение; активное вентилирование атмосферным и искусственно охлажденным воздухом; борьбу с вредителями хлебных запасов; химическое консервирование; облучение.

Применение того или иного режима хранения зависит от климатических условий местности; типа зернохранилища и его вместимости; технических возможностей предприятия; целевого назначения партий хранимого зерна; качества партий зерна; экономической целесообразности применения того или иного режима или отдельного технологического приема. Все эти условия должны быть обязательно учтены.

Хранение зерновых масс в сухом состоянии. Этот режим, базирующийся на принципе ксероанабиоза, основан на том, что в зерне с влажностью до критической все физиологические процессы протекают очень медленно и практически не имеют значения. Отсутствие свободной воды не дает возможности развиваться и микроорганизмам. В сухой зерновой массе из-за недостатка влаги прекращается также развитие клещей и в значительной степени замедляется жизнедеятельность многих насекомых. Это основной режим хранения зерна любого целевого назначения в течение нескольких лет (4…5).

Таким образом, зерновая масса всех злаковых и бобовых культур влажностью 12…14%, без признаков заражения вредителями, при правильной организации хранения будет находиться в анабиотическом состоянии.

Зерновые массы, хорошо подготовленные к хранению, очищенные от примесей, обеззараженные и охлажденные, можно хранить без перемещения в складах 4…5 лет, в силосах элеваторов - 2…3 года. Партии сухого зерна и семян можно успешно перевозить любым транспортом и на любые расстоянии.

Основной причиной порчи сухого зерна может быть развитие насекомых - вредителей хлебных запасов, некоторые виды которых способны существовать и даже размножаться в зерне с влажностью ниже критической, поэтому целесообразно охлаждать и сухие зерновые массы, понижая их температуру до значений, исключающих активную деятельность насекомых.

Хранение зерна в охлажденном состоянии. Этот режим основан на принципе термоанабиоза, т.е. на пониженных температурах хранения, которые позволяют резко снизить жизнедеятельность зерновых масс.

Хранение зерновых масс в охлажденном состоянии способствует их плохая теплопроводность. Благодаря этому в средней полосе России зерно в охлажденном состоянии можно хранить в течение всего года.

Особое значение приобретает хранение в охлажденном состоянии партий сырого и влажного зерна, которых нет возможности быстро высушить. Для таких партий охлаждение - основой и почти единственный метод сохранения их от порчи.

С наступлением холодной погоды хранящееся зерно необходимо охлаждать независимо от предполагаемых сроков его хранения. Необходимо охлаждать и партии зерна, предназначаемые для перевозок.

Охлаждение зерна до 0^°С или небольшой минусовой температуры (минус 5^°С) также обеспечивает его сохранность.

Способы обработки зерна атмосферным воздухом делят на две группы: пассивные и активные.

Пассивное охлаждение с помощью естественной приточно-вытяжной вентиляции применяют для всех партий зерна, когда температура воздуха ниже температуры зерновой массы. Преимущества пассивного охлаждения состоят в том, что этот метод доступен, не требует перемещения зерна и дополнительных затрат. Но он не всегда эффективен в связи с ограниченным контактом атмосферного воздуха и зерновой массы, так как охлаждение зерна происходит с поверхности насыпи.

Пассивное охлаждение рекомендуют лишь для зерна сухого и средней сухости.

Зерно охлаждают также при перемещении по конвейерам, пропускании через зерноочистительные машины и сушилки.

Наиболее совершенный и экономически выгодный метод охлаждения зерна - активное вентилирование. В складах с началом потепления следует закрывать окна, двери, а также вентиляционные каналы.

Хранение зерна без доступа воздуха. Этот способ хранения основан на принципе аноксианабиоза, т.е. на отсутствии кислорода в межзерновом пространстве и над зерновой массой.

Возможность хранения зерна в бескислородной среде основана на потреблении кислорода всеми его живыми компонентами. Отсутствие кислорода в воздухе межзернового пространства снижает интенсивность дыхания зерна. В этих условиях почти полностью прекращается жизнедеятельность аэробных микроорганизмов зерновой массы, не развиваются насекомые и клещи, а зерно и семена сорняков переходят на анаэробное дыхание и теряют жизнеспособность.

Одно из неизбежных последствий хранения зерна без доступа воздуха - потеря всхожести, поэтому такой режим не рекомендуется для зерна, предназначенного на семенные цели.

Химическая консервация зерна. Направленное замедление или прекращение жизненных функций отдельных компонентов зерновой массы при хранении путем обработки ее различными химическими средствами получило название химической консервации.

Химическая консервация зерна позволяет: предохранить его от развития вредителей хлебных запасов при длительном хранении; подавить жизнедеятельность микрофлоры в зерновой массе повышенной влажности; ликвидировать самосогревание зерна.

Основные требования, которым должны удовлетворять используемые химические препараты: высокая эффективность; безвредность для человека, животных и окружающей среды; легкость применения.

3.5 Защита зерновой продукции от вредителей

Пути заражения. Защита зерна от уничтожения или порчи насекомыми, клещами и грызунами - важнейшее мероприятие. Существенную роль играет защита зерна и семян от птиц. Заражение зерновых масс вредителями обычно происходит в результате одной из следующих причин:

а) Пользование неочищенными и необеззараженными токами и площадками для временного хранения зерна ( в местах скопления зерна в период уборки при наличии зерновой пыли и отходов клещи и насекомые находят благоприятные условия для существования и даже благополучно зимуют в органических остатках);

б) Применение при уборке необеззараженных транспортных средств, тары, зерноочистительных машин и другого инвентаря;

в) Размещение свежеубранной зерновой массы в неочищенных и необеззараженных хранилищах;

Занесение вредителей в зерновую массу и хранилища грызунами и птицами, на покровах которых всегда находят клещей, а иногда и мелких насекомых.

Способы защиты. Мероприятия разделяют на две группы: предупредительные (профилактические) и истребительные.

Предупредительные меры. Соблюдение их в сельском хозяйстве, как правило, исключает случаи массового заражения зерна вредителями и распространения их по другим объектам. Эти меры наиболее дешевые и легко осуществимые.

Истребительные меры. Применяют как неизбежную необходимость при обнаружении зараженности. Они сложнее в техническом отношении, обычно дороже и, наконец, им предшествуют потери массы и качества зерна или семян.

В каждом хозяйстве перед уборкой урожая, его обработкой и размещением проводят необходимые профилактические мероприятия, которые иногда бывают и истребительными. К ним относят прежде всего тщательную механическую очистку всех объектов (токов, машин, складов и т.д.) с последующим уничтожением (лучше всего сжиганием) сметок и негодных отходов. Отходы, используемые в дальнейшем, обеззараживают и хранят отдельно.

Очищенные объекты подвергают профилактической дезинсекции. Например, кузова автомобилей и прицепов, деревянный инвентарь и т.д. промывают 15%-м раствором каустической соды или кипятком. Тару кипятят или прогревают в специальной камере при температуре выше 70 ^°С. Склады обрабатывают средствами влажной, аэрозольной или газовой дезинсекции. Особое внимание обращают на тщательность обработки объектов, так как средства влажной дезинсекции эффективны только при непосредственном контакте препарата с насекомыми. Дезинсекцию пустых зернохранилищ проводят и аэрозолями, используя инсектицидные дымовые шашки. Аэрозоли готовят также с применением специальных аэрозольных генераторов. Поскольку большинство зернохранилищ сельскохозяйственного типа недостаточно герметичны, дезинсекцию их способом газации не проводят.

Особое внимание уделяют дератизации - борьбе с грызунами, и прежде всего с крысами. Устройство крысонепроницаемых хранилищ, ликвидация источников их питья (канав с водой, луж и т.д.) и мусора - важнейшие профилактические мероприятия. Систематически используют и истребительные меры: механический отлов (установка капканов, ловушек) и применение ядов (фосфида цинка, ратиндана, зоокумарина и др.), вводимых в пищевые приманки.

Эффективное обеззараживание зерна и семян в сельском хозяйстве часто затруднено в связи с тем, что самое радикальное средство их дезинсекции (газация) возможно далеко не всегда. Кроме того, некоторые фумиганты неприемлемы для обработки посевного материала. Другие средства обеззараживания (удаление вредителей при очистке и сушке) недостаточно эффективны. При многократной очистке травмируются семена.

3.6 Характеристика крупяного сырья

Для производства крупы широко используют такие культуры, как рис, просо и гречиха. Так как основную массу зерна этих культур перерабатывают в крупу, их иногда называют крупяными культурами. Кроме того, крупу вырабатывают из овса, ячменя, пшеницы, гороха и кукурузы. В отдельных случаях перерабатывают в крупу сорго, чумизу, чечевицу другие культуры.

Зерно крупяных культур существенно различается по форме, размерам, строению. Его принято рассматривать как состоящее из двух частей: ядра (эндосперм с зародышем) и пленок (оболочки).

На выход и качество крупы влияют многие показатели качества зерна: пленчатость, крупность, выравненность, влажность, засоренность и т.д.

Чем больше пленчатость зерна, тем меньше содержание ядра, а следовательно, и выход крупы при переработке. Наиболее высокая пленчатость у овса (в среднем 26%), наименьшая - у ячменя и гороха (соответственно 11 и 10%). Как правило, пленчатость крупного зерна меньше, чем мелкого, кроме того, мелкое зерно хуже шелушиться. Поэтому у ряда культур содержание мелкого зерна ограничено соответствующими стандартами. К мелкому зерну относят просо, проходящее через сито с отверстиями размером 1,4 Ч 20 мм, овес - 1,8 Ч 20 мм, ячмень - 2,2 Ч 20 мм и т.д. Его желательно выделять при очистке и использовать на другие цели. Важное значение имеет и выравненность зерна, т.е. его однородность по крупноте.

3.7 Подготовка зерна к переработке

Процесс очистки зерна от примесей на крупяных заводах основан на тех же принципах, что и на мукомольных заводах. Однако рабочие органы зерноочистительных машин имеют различные установочные и кинематические параметры, наиболее подходящие для зерна той или иной культуры. Обычно для выделения крупных, мелких и легких примесей применяют две-три системы очистки зерна на воздушно-ситовых сепараторах. Размеры и форма зерна обусловливают использование сит с различными отверстиями. Как правило, если зерно удлиненной формы, то сита для выделения примесей имеют продолговатые отверстия, для зерна округлой формы - круглые отверстия.

Применяют воздушно-ситовые сепараторы должны обеспечить полное выделение крупных примесей, а мелких и легких - на 95%. Мелкое зерно отсеивают в сепараторах вместе с мелкими примесями.

Помимо сепараторов для очистки зерна могут быть использованы рассевы, крупосортировки. Наиболее перспективны крупяные рассевы, просеивающая поверхность которых в 4 раза больше, чем у крупосортировок.

Выделение длинных и коротких примесей происходит в триерах. Куколеотборочные машины применяют для тех культур, зерно которых имеет удлиненную форму (овес, ячмень, пшеница), а овсюгоотборочные машины - для зерна с более округлой или умеренно удлиненной формой (гречиха, пшеница). Куколеотборочные машины должны выделять не менее 90% коротких примесей, а овсюгоотборочные - не менее 89% длинных.

Минеральные примеси выделяют на тех же камнеотделительных машинах, что и на мукомольных заводах.

Легкие и металломагнитные примеси выделяют на тех же машинах, что и на мукомольных заводах.

Гидротермическая обработка (ГТО) зерна крупяных культур. Это важный этап подготовки зерна к переработке. В результате ГТО улучшаются технологические свойства зерна: облегчается отделение оболочек при шелушении, снижается дробимость ядра, улучшаются потребительские свойства крупы (сокращается длительность ее варки, каша становится более рассыпчатой, вследствие инактивации ферментов повышается стойкость крупы при хранении).

Наиболее распространено два способа ГТО: первый включает операции пропаривания, сушки и охлаждения; второй - увлажнения и отволаживания.

Первый способ ГТО (пропаривание - сушка - охлаждение) применяют при переработке гречихи, овса и гороха. Особенность его заключается в высокой, до 100 ^°С, а в отдельных случаях и выше, температуре нагрева зерна. Пропаривание проводят при избыточном (до 0,3 Мпа) давлении. В результате прогрева и увлажнения в зерне происходят частичные химические преобразования, ядро пластифицируется, становится менее хрупким и меньше дробится при шелушении и шлифовании.

Сушка после пропаривания приводит к повышению хрупкости наружных пленок, которые в результате легче раскалываются при шелушении. Ядро же меньше обезвоживается сушкой, остается достаточно пластичным.

Охлаждение после сушки дополнительно снижает влажность зерна и приводит к повышению хрупкости оболочек. Режимы пропаривания, сушки и охлаждения тесно связаны со способами шелушения зерна.

Для пропаривания зерна используют пропариватели непрерывного или периодического действия. Среди пропаривателей непрерывного действия, наиболее распространены горизонтальные шнековые пропариватели. Зерно через шлюзовые затворы, обеспечивающие герметизацию пропаривателя, поступает в шнек, где его обрабатывают паром.

При необходимости пропаривания зерна при высоком давлении пара применяют пропариватель периодического действия. Он представляет собой емкость вместимостью 1000 л. Зерно загружают и разгружают через затворы; пар подают через парораспределительный змеевик для равномерной подачи пара по всему объему зерна. Выпускают пар через специальную отводную трубу.

Для сушки зерна используют вертикальные паровые сушилки контактного типа, в которых зерно нагревается посредством его контакта с паровыми трубами. Испарившаяся при нагреве зерна влага удаляется в результате аспирации сушилки. Охлаждают зерно в специальных охладительных колонках или аспираторах.

Второй способ ГТО (увлажнение - отволаживание) применяют для пшеницы и кукурузы. Зерно увлажняют тепловой водой (температурой 40 ^°С) в специальных аппаратах или обрабатывают в пропаривателях непрерывного действия при низком давлении пара. Увлажненное зерно отволаживают в бункерах. В результате зерно приобретает повышенную пластичность, меньше дробится при шелушении, наружные оболочки частично отслаиваются и легко отделяются при шелушении.

Этот способ может быть применен и для сухого овса при условии последующего шелушения в центробежном шелушителе (шелушение однократным ударом). В этом случае зерно увлажняют до 16…18% и отволаживают в течение 8ч.

Не получила распространения гидротермическая обработка зерна других культур (ячменя, проса, риса), хотя исследованиями установлена возможность ее проведения для ячменя, а также известен положительный зарубежный опыт ГТО риса.

Помимо операций очистки и ГТО в схеме подготовки зерна для пшеницы и ячменя может быть предусмотрена операция предварительного шелушения. Эффективность шелушения ячменя оценивают по количеству зерен со снятыми цветковыми пленками, пшеницы - по снижению зольности.

В принципиальной схеме подготовительного отделения крупозавода предусмотрена наиболее целесообразная последовательность проведения отдельных операций. Зерно взвешивают и обрабатывают на двух-трех системах сепарирования в воздушно-ситовых сепараторах, просеивающих машинах для выделения мелких примесей и мелкого зерна, в отдельных случаях - для разделения зерна на фракции. Минеральные примеси выделяют в камнеотделительных машинах. На следующем этапе устанавливают куколе- или овсюгоотборочные машины. Легкие примеси, особенно из зерна пленчатых культур, выделяют с помощью аспираторов.

Для повышения эффективности очистки зерна от примесей и последующей переработки следует отдельно очищать и перерабатывать зерно, различающееся по крупности, содержанию примесей, особенно трудноотделимых, влажности и т.д. Не следует объединять зерно, подвергнутое и не подвергнутое сушке, особенно зерно проса, кукурузы, риса.

3.8 Калибрование и шелушение зерна

Технологические процессы производства крупы начинаются операцией калибрования зерна. Проведение этой операции облегчает подбор рабочего зазора в шелушильных машинах для каждой фракции зерна по крупности. В отдельных случаях обеспечивается разделение смеси нешелушеных и шелушеных зерен после шелушения (гречиха), из калиброванного зерна можно более тщательно выделить примеси. Калибрование проводят на крупосортировках, рассевах и в отдельных случаях (при переработке овса) на триерах.

Шелушение зерна представляет собой операцию отделения наружных пленок от зерна. Применяемые способы шелушения зависят от строения зерна, прочности связи оболочек и ядра, прочности ядра и ассортимента получаемой продукции, т.е. от того, получают ли крупу из целого дробленого ядра.

Шелушение зерна сжатием и сдвигом. Сжатие + 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.

Шелушильный постав применяют в основном для шелушения овса или риса. Рабочие органы машины - два абразивных диска диаметром 1000 или 1250 мм с вертикальной осью. Диск вращается на вертикальном валу, верхний неподвижен. Эффективность шелушения регулируют, изменяя зазор между дисками.

Вальцедековый станок применяют для шелушения гречихи и проса. Его рабочими органами являются вращающийся валок с абразивной поверхностью диаметром 600 мм и неподвижная вогнутая поверхность, охватывающая валок, - дека.

Для шелушения гречихи применяют и валок, и деку с поверхностью из абразивного материала.

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. С целью повышения эффективности шелушения проса иногда применяют двухдековые вальцедековые станки.

Шелушители с обрезиненными валками А1-ЗРД или У1-БШВ используют для шелушения риса. Их рабочими органами являются два валка, покрытые резиной или полимерным материалом. Валки вращаются навстречу друг другу с отношением скоростей 1,45:1. Скорость быстровращающегося валка 9м/с. Достоинства таких шелушителей: мягкое воздействие на зерно, достаточно высокая эффективность и производительность. Однако в связи с износом рабочей поверхности резиновое покрытие приходится заменять через каждые 3…5 сут, а полимерное - через 10 сут. Кроме того, при изнашивании рабочей поверхности требуется постоянное регулирование зазора между валками.

3.9 Шлифование и полирование крупы

Как правило, шелушеное зерно (ядро), за исключением гречневого ядра, не является готовой крупой. Ядро становится крупой после шлифования и полирования, т.е. удаления оставшихся плодовых, семенных оболочек, частично алейронового слоя зародыша.

Шлифование улучшает внешний вид крупы, например, темное ядро риса после шлифования становится белым. В результате удаления наружных слоев ядра и зародыша, содержащего много жира, повышается стойкость крупы при хранении. Шлифованная крупа быстро варится, увеличивается ее привар.

При шлифовании постепенно истираются наружные части ядра в результате его интенсивного трения об абразивную или другую острошероховатую поверхность, а также взаимного трения ядер друг о друга. Поэтому эффективность производства крупы в значительной мере зависит от технического состояния шлифовальных машин и режимов обработки ядра.

Для шлифования крупы применяют шелушильно-шлифовальные машины А1-ЗШН-3 и специальные шлифовальные машины ЗС-125 и А1-БШМ в основном для шлифования рисового и овсяного ядра.

Ядро в шлифовальном поставе обрабатывается в рабочей зоне между вращающимися на вертикальном валу абразивным коническим барабаном и ситовой обечайкой. Для предотвращения кругового движения ядра вместе с барабаном в обечайке предусмотрены продольные пазы, где установлены распределительные колодки из резины, задерживающие продукт.

Эффективность шлифования регулируют поднятием или опусканием барабана, в результате чего изменяется рабочий зазор, а также положение резиновых колодок, которые могут придвигаться или удаляться от барабана.

Машина А1-ЗШН-3 предназначена в основном для шлифования и полирования дробленой крупы - перловой, ячневой, пшеничной, кукурузной, а также гороха.

Степень шлифования ядра может оцениваться изменением зольности крупы; ее белизной, количеством образовавшейся мучки; эффективность шлифования определяют так же, сравнивая крупу с эталонами.

Помимо шлифования для некоторых видов круп применяют полирование, улучшающее внешний вид крупы. При полировании с поверхности ядра удаляется мучка, заглаживаются царапины, крупа становится более светлой и яркой. Для полирования применяют те же шлифовальные машины, в которых используют более мелкий абразивный материал.

На крупозаводе существует три вида выхода продукции базисный, расчетный и фактический.

Базисный (нормативный) выход готовой продукции, устанавливаемый для крупозавода, должен быть получен при переработке зерна определенного (базисного) качества или базисных кондиции. Они установлены для каждого вида зерна и включают ряд показателей. Например, для проса установлено содержание ядра, равное 75% и содержание лузги, представляющее собой пленчатость зерна, но не по отношению к чистому зерну, а к зерновой массе с примесями, поступающей в переработку. Равное 16% (содержание лузги всегда ниже пленчатости). Устанавливается также базисное содержание сорной и зерновой примеси и т.д.

Расчетный выход. Качество же перерабатываемого зерна практически редко соответствует всем показателям базисных кондиций. В перерабатываемом зерне всегда содержится больше или меньше ядра и лузги, примесей и т.д., чем установлено базисными кондициями. Поэтому для каждой перерабатываемой продукции, который может быть больше или меньше базисного. Если качество зерна лучше, чем установлено базисными кондициями, расчетный выход крупы может быть несколько больше, если же качество зерна ниже базисных кондиций, расчетный выход крупы будет меньше базисного. Таким образом, для предприятия обязательным является не базисный, а расчетный выход. Именно к получению такого выхода следует стремиться каждой бригаде, каждой смене.

Выход готовой продукции обычно рассчитывает производственно технологическая лаборатория (ПТЛ). Порядок расчета изложен в специальных инструкциях, а также в правилах организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях.

Фактический выход готовой продукции определяют по итогам работы завода в течении смены, суток, месяца и т.д. фактический выход определяют исходя из количества выработанной продукции: крупы, побочных продуктов, отходов в процентах к количеству переработанного зерна. При определении фактического выхода учитывают также усушку или увлажнение готовой продукции. Фактическую усушку рассчитывают по специальной формуле.

Это объясняется применением передовых методов труда, использованием резервов, заложенных в оборудование и технологии, правильным ведением технологического процесса. Превышение фактического выхода крупы по сравнению с расчетным при ее высоком качестве поощряется, т.к. при этом лучшим используется зерно, получается дополнительно ценная продукция.

Шлифование улучшает внешний вид крупы, например, темное ядро риса после шлифования становится белым. В результате удаления наружных слоев ядра и зародыша, содержащего много жира, повышается стойкость крупы при хранении. Шлифованная крупа быстро варится, увеличивается ее привар.