Введення
Темою даної роботи є проектування тепломасообмінного обладнання лінії обробки зерна гречки продуктивністю 1 т/ч. У рамках даної роботи будуть розглянуті найбільш поширені методи теплової обробки зерна гречки, з докладним аналізом переваг і недоліків. Значна роль у даній роботі відводиться техніко-економічними показниками та енергоефективності тепломасообмінних процесів в ході обробки зерна гречки, оскільки основою для впровадження у виробництво є економічна обґрунтованість розроблюваного проекту.
1. Аналіз стану та розробка нової системи
Стандартна технологія отримання крупи з зерна гречки включає підготовку зерна до переробки і безпосередньо переробку його в крупу шляхом шелушенія.После очищення, при виробленні бистроразваріваюшейся крупи, гречіхуподвергают гідротермічної обробці. Спосіб гідротермічної обробки зерна гречки включає попередній прогрів зерна, пропарювання, сушіння, охолодження.
Що поступає зерно зазвичай має невисоку вологість, структурно-механічні властивості ендосперму і оболонок розрізняються незначно. Тому розділити їх при лущенні важко і результати переробки такого зерна виходять невисокими. При проведенні ГТО прагнуть насамперед посилити відмінність властивостей оболонок і ендосперму (ядра) шляхом підвищення міцності ядра і зменшення міцності оболонок (плівок). Обробка парою (пропарювання) призводить до швидкого зволоженню і прогріванню зерна. При цьому в результаті фізико-хімічних змін перетвориться структура ендосперму, відбувається його пластифікація, зниження крихкості, підвищення опірності руйнуванню. Внаслідок нерівномірного набухання складових частин зерна слабшає зв'язок плівок і ядра.
Подальша після пропарювання сушка зневоднює більшою мірою зовнішні плівки, які, втрачаючи вологу, стають більш крихкими і легше розколюються при лущенні. Крім того, що у процесі пропарювання та сушіння деформаційні зміни в складових частинах зерна призводять до відшарування оболонок.
Охолодження після сушіння додатково знижує вологість зерна, при цьому холодні оболонки стають більш крихкими. Таким чином, ГТО покращує технологічні властивості зерна, дозволяє знизити дробильність ядра при лущенні і шліфуванні, а відбуваються при цьому біохімічні зміни дозволяють отримувати продукцію з поліпшеними органолептичними якостями, що підвищують споживчі гідності крупи при збереженні її біологічної цінності.
Рис. 1 Конструктивно-технологічна схема обробки зерна гречки
З рівня техніки відомий спосіб гідротермічної обробки зерна гречки для отримання крупи швидкорозварювану, який передбачає обсмажування очищеного зерна гречки при 170-200 ° С протягом 3-5 хвилин, зволоження водою з температурою 90-100 ° С до масової частки вологи в зерні 19-21%, пропарювання пором з атмосферним тиском протягом 4,9-5 хв, отволаживание протягом 1-2 годин в ізотермічних умовах, підсушування до масової частки вологи не вище 13,5% і охолодження до температури, що не перевищує температуру навколишнього повітря виробничого приміщення на 6-8 ° С.
Відомий також спосіб гідротермічної обробки зерна гречки передбачає зволоження зерна гречки водою при наборі вакууму із залишковим тиском 0,02-0,04 МПа і подачі води в зерно протягом 10-60 секунд. Потім здійснюють отволаживание зерна протягом 4-6 годин і сушку.
Недоліком вищенаведених способів є тривалість процесу і, як наслідок, мала продуктивність, а також велика кількість колотих зерен.
Гидротермічеськая обробка гречки включає пропарювання зерна, його отволаживание, сушку та охолодження. Перед пропарюванням зерно підігрівають (попередній нагрів зерна скорочує витрату пари на пропарювання та сушку), пропарювання ведуть при тиску пари 0,25-0,30 МПа протягом 5 хвилин в Пропарювач періодичної дії А9-БПБ. Після пропарювання проводять непродолжітельноеотволажіваніе. Потім зерно сушать повітрям з температурою 120-140 ° С до залишкової вологості 13,0-13,5%, охолоджують і подають на лущення. Вихід гречаної крупи ядриці становить не менше 67,0%, у тому числі колотих зерен 3,0-5,0%. Крупа має кремовий колір з жовтуватим або зеленуватим відтінком, що погіршує її споживчі властивості та товарний вигляд.
Велика кількість колотих зерен в готовому продукті і його колір обумовлені нерівномірністю прогріву зерна. При пропарюванні через нерухому масу зерна гречки пропускають пар, однак при відомих параметрах проведення способу конструкція пропарювача не дозволяє здійснити рівномірний пропарювання всієї маси, що призводить до утворення застійних зон у верхній і нижній частинах пропарювача. Тому для завершення фізико-хімічних процесів в зерні, вирівнювання вологості в масі зерна необхідно проводити отволаживание. О...
