Глава 7. Подготовка зерна к переработке

1. Последовательность технологических операций в зерноочистительном отделении крупозавода

В переработку обычно поступает не однородная по составу зерно­вая масса, включающая наряду с зерном основной культуры примеси, подлежащие удалению.

Различают следующие виды примесей:

а) сорную, б) зерновую, в) металломагнитную.

К сорной примеси относят минеральные частицы (пыль, земля, камешки); органические (частицы стеблей, полова, ости и т. п.) и семена сорняков, а также культурных растений, не относимых к зерновой примеси, и зерна основной культуры, поврежденные или с испорченным ядром, недоразвитые.

В состав сорной примеси, кроме того, включают все, что про­ходит через сито с отверстиями следующих размеров:

при очистке проса— 1,4x20 мм;

овса — 1,8х 20;

ячменя — 2,2x20 мм;

гречихи—2,0x20 мм;

(или с круглыми отверстиями —3,0 мм)

риса — 3,0 мм;

гороха— 5,0 мм;

кукурузы — 3,0 мм.

Вредную примесь (головню, спорынью и ядовитые семена сор­няков — куколя, горчака, вязеля, гелиотропа и т. п.) также принято отно­сить к сорной примеси.

Зерновой примесью считают зерна основной культуры изъеден­ные, поврежденные, проросшие, деформированные, испорченные самосогреванием, но с неиспорченным ядром и дробленые (битые), если они меньше половины ядра.

К металломагнитной примеси относят частицы руды, шлака, чугуна, болтики, гайки, обломки сит, ковшей самотасок, гвоздики и т. п.

В зависимости от вида перерабатываемого крупяного сырья (зерна) установлены допускаемые нормы содержания зерновой и сорной (включая вредную) примесей.

Очистка зерна от примесей базируется на различии основных физических свойств зерна очищаемой культуры и сопутствующих ему примесей. Примеси могут отличаться от зерна: по величине (ширине, толщине и длине); по аэродинамическим признакам (парусности); форме (шарообразная, эллипсоид­ная и т. п.); удельному весу и магнитным свой­ствам.

В зависимости от характера и состава примесей в зерноочи­стительном отделении крупозавода применяют различное техноло­гическое оборудование. Так, для удаления примесей, отличающихся от зерна размерами (величиной), используют сепараторы, сортировки, рассевы и др.

Для удаления примесей, отличающихся от зерна формой и дли­ной, применяют триеры с ячейками различных размеров, а для очист­ки зерна от примесей, отличающихся от него аэродинамическими свойствами,— аспирирующие машины (аспирационные колонки, аспираторы с замкнутым циклом воздуха). На принципе разделения смеси зерна и примесей по различию удельного веса основана работа камнеотборника. Для отделения металлопримесей используют магниты (магнитные колонки и сепараторы).

Зерновая масса представ­ляет собой смесь зерен основ­ной культуры и входящих в нее примесей различных размеров и формы.

Технология крупяного производства требует в от­дельных случаях разделения зерновой смеси на составные однородные по крупно­сти фракции. Процесс та­кого разделения называется сортированием. Ис­пользуемые для этого маши­ны, в которых основными рабочими органами являются сита, называются просеи­вающими.

При сортировании (просеивании) зерна (или другой исходной смеси) на сите получаются две фракции: проход, т. е. зерно - продукт или частицы, размеры которых меньше размеров отвер­стий сита и поэтому проваливаются через последние, и сход (остаток на сите) — зерно, продукт или частицы, размеры которых превышают размеры отверстий сита и остаются на его поверхности. В тех случаях, когда в сходе остаются зерна, продукт или частицы, которые по своим размерам должны просеяться через отверстия сита (проход), имеет место явление, называемое недосевом.

Зная размеры зерна крупяных культур, можно правильно выбрать сита с отверстиями соответствующих размеров.

При этом важно знать и размеры основных засорителей крупяных культур (табл. 31).

Для сортирования зерна применяют пробивные металлические сита с круглыми, продолговатыми и треугольными отверстиями. Обычно отверстия в штампованных ситах размещают па­раллельными рядами и в шахматном порядке.

Наиболее производительными считаются пробивные сита, от­верстия которых расположены в шахматном порядке, обеспе­чивающем большую вероятность прохождения через них зерен и засорителей зерновой массы, размеры которых меньше размеров отверстий сит.

Таблица 31. Размеры сорных примесей крупяных культур

Наименование засорителя	Длина, мм	Ширина, мм	Толщина. мм
	средний размер	средний размер	Средние размеры
Куколь	3,59	2,44	2,18
Мышей	3,14	2,07	1,43
Василек	3,69	1,62	1,17
Пикульник	3,14	0,61	1,06
Вьюнок полевой	3,52	2,29	2,02
Гречишка	2,71	2,25	2,23
Пелюшка	2,55	2,18	0,93
Плевел	5,65	3,52	1,72
Пырей	9,03	1,54	1,17
Костер	7,42	1,80	1,63
Овсюг	12,60	2,38	2,14
Липучка	2,69	1,86	1,36
Вика черная	3,15	2,97	2,84
Вика серая	3,23	3,07	2,88
Вика хирзута	2,32	2,09	1,38
Рыжик	2,72	2,29	1,55
Гречишка татарская	4,56	2,86	2,86
Чернушка	3,50	2,00	-
Щетинник зеленый	2,06	1,18	0,85
Щетинник сизый	3,10	1,98	1,33
Дикая редька	4,10	1,88	1,66
Спорынья	5,60	2,08	1,78

Горох. Диаметр гороха в зависимости от типа и класса колеблется от 4,78 до 9,85 мм

Чечевица. Диаметр семян 5—7 мм; отношение толщины к диа­метру 0,3—0,5 мм.

Для сортирования зерна гречихи и гороха, а также контроля крупы, как правило, используют сита с круглыми отверстиями, сортирующими зерно и крупу.

На ситах с продолговатыми отверстиями, устанавли­ваемых обычно в сепараторах, сортировальных цилиндрах и сорти­ровках, просеивают зерно проса, овса, ячменя и риса.

Для очистки гречихи от трудноотделимых примесей оказались высокоэффективными сита с треугольными отверстиями, устанав­ливаемые в плоских сортировках, рамки которых совершают колебательное (прямолинейно-возвратное, продольное) движение.

Выделение крупных, мелких и легких примесей. Ос­новные машины для выделения этих примесей: воздушно-ситовые сепараторы, крупосортировки, рассевы. Разные размеры и форма зерна обусловливают и использование в воздушно-ситовых сепараторах сит с различными от­верстиями. Обычно, если зерно удлиненной формы, сита для выделения примесей имеют продолговатые отверстия, если зерно округлой формы, используют сита с круглыми отверстиями. Размеры отверстий сит выбирают в зависи­мости от размеров зерна.

Для лучшего просеивания зерна и примесей изменяют установочные и кинематические параметры. При очистке трудносыпучего зерна (например, риса, овса) увеличивают угол наклона сит, амплитуду или частоту колебаний. Наоборот, для проса, гороха требуется существенно уменьшить угол наклона сит и также снизить кинемати­ческие параметры.

При очистке зерна многих крупяных культур от при­месей существенно снижаются производительность ма­шин и эффективность очистки. Воздушно-ситовые сепара­торы при очистке риса имеют производительность в 3... 5 раз ниже паспортной. Последние модели сепараторов, в том числе сепараторов шкафного типа, имеют более высокую эффективность очистки зерна.

Для выделения примесей из гречихи широко применя­ют сита с треугольными отверстиями. Имеющая трех­гранную форму гречиха проходит через отверстия сит, а равновеликие примеси, имеющие другую форму, напри­мер шаровидную или цилиндрическую, через отверстия этих сит не проходят. Однако более мелкие примеси мо­гут пройти через отверстия сит вместе с зерном, поэтому обычно гречиху в процессе очистки делят на две-три фракции на ситах с круглыми отверстиями, после чего зерно каждой фракции очищают от примесей на ситах с треугольными отверстиями соответствующих размеров. Фракционный способ очистки используют и в новых сепа­раторах для риса.

В воздушно-ситовых се­параторах изменяют ско­рость воздушного потока применительно к конкретно­му зерну. Естественно, что если скорость витания семян гороха или кукурузы выше, чем, например, овса, то и скорость воздушного потока в пневмоканалах должна быть более высокой.

Для выделения примесей, особенно мелкого зерна, при­меняют также просеивающие машины — крупосортировки и крупяные рассевы А1-БРУ. Крупосортировка имеет относительно неболь­шую просеивающую поверх­ность (4 м²) при больших габаритах, поэтому ее устанавливают при сортировании отходов или для небольшого количества продуктов. Крупосортировки состоят из двух наклонных сит и могут иметь две технологические схемы.

Наиболее перспективны крупяные рассевы, просеива­ющая поверхность сит которых в 3,5 раза больше, чем у крупосортировок при несколько меньших габаритах. Крупяные рассевы выполнены на базе шкафного рассева ЗРШ; имеют 14 ситовых и четыре технологические схемы. Такие рассевы применяют не только для очистки, но и для калибрования зерна, т. е. разделения его на фрак­ции по размерам, а также для разделения продуктов шелушения, контроля крупы и т. д.

Выделение минеральных примесей. Минеральную при­месь из зерна на крупяных заводах выделяют практи­чески в тех же камнеотделительных машинах, что и на мукомольных заводах. Исключение составляют лишь гид­равлические камнеотделительные машины, которые на крупяных заводах не применяются, так как мойку зерна не используют. Наиболее эффективны вибропневматичес­кие камнеотделительные машины, которые могут выде­лить примеси из зерна любой культуры, в том числе и ко­мочки земли.

Выделение коротких и длинных примесей. Эти при­меси выделяют в триерах. Разные размеры и форма зер­на определяют возможность применения тех или иных триеров. Для зерна округлой формы, например, проса, гречихи, используют овсюгоотборочные машины, где выделяют длинные примеси. Причем в этих машинах должны быть разные размеры ячеек: для проса - 3,5... 4,0 мм, а для гречихи - 6…7 мм. Для зерна, имеющего удлиненную форму, например овса, необходимо приме­нять такие куколеотборочные машины, размеры ячеек которых 6 мм. Триеры не устанавливают для зерна ку­курузы и гороха. Легкие, металломагнитные примеси выделяют в тех же машинах и аппаратах, что и на му­комольных заводах.