15.10.2009г.
Производство круп из зерновых и бобовых культур является одним из направлений в сельхозперерабатывающей отрасли экономики страны. Крупы традиционно присутствуют в рационе украинцев. Это обусловлено их энергетической и биологической ценностью для человека. Углеводы, белки, витамины и микроэлементы, содержащиеся в крупах, обеспечивают физиологическую жизнедеятельность организма, способствуют излечению от различного рода заболеваний. Например, крупа «пшено» благодаря большому содержанию витамина РР и особенно микроэлементов - меди, никеля, марганца и цинка - рекомендуется при заболеваниях сердечнососудистой системы, атеросклерозе, гипертонии, она незаменимая пища в рационе пожилых людей.
Важно и то, что все без исключения крупы являются натуральными экологически чистыми продуктами, не наносящими вреда организму человека.
Машиностроительное предприятие «Укр.Агро-сервис» более пятнадцати лет занимается проектированием и изготовлением малогабаритного оборудования для выработки круп. Мы накопили богатый опыт в организации перерабатывающих производств. Сегодня на территории Украины функционирует более 600 малых производств по выработке круп, использующих наше оборудование.
Организация производства круп сельхозпроизводителями и связанными с ними предприятиями обусловлена рядом причин, основные из которых следующие.
- Экономическая состоит в том, что выручка от продажи, например, тонны пшеницы, меньше как минимум на 40%, чем от продажи крупы, выработанной из той же тонны пшеницы.
- Рыночная свидетельствует, что спрос и цена на крупы подвержена меньшим колебаниям в течение года, чем на сырье, из которого они вырабатываются, а следовательно, доход, связанный с производством круп будет более стабильным.
- Социальные причины состоят в организации рабочих мест и обеспечении постоянного заработка для людей, живущих в сельской местности. Например, производство круп на базе нашего оборудования позволяет создать 8-10 рабочих мест с круглогодичной загруженностью работой.
Технологический процесс производства круп в ряду иных пищевых процессов, использующихся в перерабатывающей отрасли, не является сложным и не требует при его осуществлении большого объема знаний и специальной подготовки. Это также является причиной того, что выработка круп может быть организована непосредственно в местах выращивания сырья.
В общем случае технология выработки круп включает в себя этапы: шелушение зерна, помол зерна (при производстве дробленых круп), разделение крупы по фракциям, отвеивание, удаление трудноотделяемых примесей при производстве пшена, фасовка и упаковка.
Технологическая операция «шелушение» необходима для удаления с поверхности зерна цветочных, плодовых, частично семенных оболочек, а также зародыша. Оболочковые слои являются грубой клетчаткой, которая не усваивается организмом человека. Зародыш содержит в себе жиры. Попадая в крупу, жиры со временем окисляются, придавая крупе прогорклый привкус.
Осуществляется эта операция на шелушильных машинах. Зерношелушильная машина «Укр.Агро-сервис» (рис. 1) состоит из станины, на которой закреплена шелушильная колонка с приводом от электродвигателя, системы аспирации и емкости для сбора продуктов шелушения.
Рис. 1 Зерношелушильная машина
Основным рабочим органом машины являются абразивные круги, смонтированные на вертикальном валу шелушильной колонки. При соприкосновении зерна с кругами происходит разрушение и отделение оболочковых слоев, которые в процессе работы удаляются системой аспирации.
Для описываемого шелушителя характерны: высокое качество шелушения, наличие тонкой регулировки степени шелушения зерна, удобство при ежесменном техническом обслуживании, малые габариты и потребляемая мощность.
Несомненным достоинством машины является ее универсальность, то есть на одной и той же установке можно шелушить различное зерно. Это достигается тем, что в комплект машины входит три типа абразивных кругов и четыре типа сменных цилиндров. В зависимости от перерабатываемого зерна машина комплектуется соответствующим набором абразивных кругов и цилиндров.
Второй технологической операцией после шелушения при выработке дробленых круп (пшеничных, ячневых, кукурузных) является помол. Эта операция предопределена требованиями стандартов на крупы. Так, например, исходя из этих требований, частицы крупы пшеничной «Артек» должны лежать в пределах от 0,57 до 1,5 мм, «Полтавской №4» - от 1,5 до 2 мм и т. д. Чтобы получить такую крупность частиц, обшелушенное зерно необходимо измельчить.
Для этой операции используются помольные агрегаты, микромельницы, дробилки. Помольный агрегат «Укр.Агро-сервис» (рис. 2) состоит из станины, на которой смонтирован ротор с помольной камерой и привод с электродвигателем. Внутри помольной камеры на роторе закреплены пластинчатые или фигурные молотки из высокопрочной стали. По периметру движения молотков установлена цилиндрическая перфорированная сетка. Молотки и сетка являются главными рабочими органами машины. Попадая в помольную камеру, зерно соударяется с молотками и измельчается до необходимых размеров. Далее измельченные частицы просыпаются сквозь сетку и отводятся из помольной камеры.
Рис. 2 Помольный агрегат
Высокая окружная скорость молотков и острые лезвия минимизируют образование мучки, что позволяет получить выход круп более 80%. Помольный агрегат прост в конструкции, удобен в эксплуатации и отличается высокой надежностью. Для того чтобы получить крупы, продукты помола после помольного агрегата необходимо разделить на фракции крупности, то есть частицы с заданным диапазоном размеров, а также отделить от круп мучку. Эта технологическая операция выполняется на машинах, которые называются рассевом или просеивателем. Просеиватель, разработанный нашим предприятием (рис. 3), состоит из станины, внутри которой размещен четырехгранный вращающийся барабан с закрепленными на его наружных гранях ситами. Во вращение барабан приводится с помощью специального привода. Благодаря вращению барабана и небольшому наклону относительно горизонта продукты помола, подающиеся внутрь барабана, пересыпаются по внутренней поверхности сит и таким образом просеиваются. Выделенные фракции собираются в нижней части просеивателя в специальные мешки. Общее количество получаемых фракций крупности - пять.
Рис. 3 Просеиватель
Просеиватель отличает универсальность, надежность, простота конструкции и обслуживания. Легкие, летучие частицы оболочек и мучки при просеивании отделить полностью не удается, поэтому после просеивания каждую фракцию крупы необходимо отвеять, то есть очистить с помощью потока воздуха. Для этой технологической операции используются веялки, или аспираторы.
Аспиратор конструкции «Укр.Агро-сервис» (рис. 4) представляет собой прямоугольный короб, через который движется поток воздуха с определенной скоростью.
Рис. 4 Аспиратор
Поток воздуха разделяется специальными лопатками на струи, сквозь которые просыпается крупа. При этом легкие частицы и мучка уносятся воздухом, а очищенная крупа ссыпается вниз в мешок.
Аспиратор малогабаритен, потребляет небольшое количество электроэнергии, удобен в эксплуатации.
При выработке крупы «пшено шлифованное» приходится сталкиваться с тем обстоятельством, что вместе с просом на переработку попадают трудноотделимые сорные примеси, такие как щетинник, куриное просо, вьюнок полевой и т. д. Современное очистительное оборудование не в состоянии снизить засоренность такими семенами до нужных кондиций.
Для этих целей используется винтовой гравитационный сепаратор конструкции «Укр.Агро-сервис» (рис.5).
Рис. 5 Сепаратор УОК "Золушка"
Несмотря на известность принципа действия сепаратора, оригинальные технические решения, примененные конструкторами «Укр.Агро-сервис», позволили повысить производительность машин в сравнении с аналогами в 4 раза и добиться высочайшей степени очистки, которая сравнима только с ручной.
Спиральный сепаратор представляет собой станину, на которой размещены: блок очистки, блок подачи сырья и приемный бункер с вытяжной колонкой.
Блок очистки состоит из многодорожечного спирального спуска и распределителя, служащего для формирования потоков очищенного продукта и отходов.
Очистка пшена происходит следующим образом. Пшено из верхнего бункера равномерно распределяется по спиральным дорожкам и под действием силы тяжести увлекается во вращательное винтовое движение. Параметры спирали подобраны таким образом, что доброкачественное ядро за счет центробежных сил вылетает за пределы спирали, а сорные примеси остаются на них. Разделенные на сепараторе продукты собираются в отдельные емкости.
Для линий различной производительности создан модельный ряд сепараторов с производительностью от 300 до 4800 кг/час.
Сепараторы в технологических линиях используются для финишной очистки пшена.
После отвеивания и сепарации готовые крупы фасуются и упаковываются в тару на машинах, которые выпускаются промышленностью в широком ассортименте.
На основе изложенной технологии и используемого в ней оборудования можно организовывать малые предприятия по выработке круп из пшеницы, ячменя, кукурузы, гороха, проса с производственной мощностью 6-10 тонн готовой продукции в сутки.
Михаил Шварцман,
главный инженер «Укр.Агро-сервис»