Technologia produkcji zbóż – niepolerowany groch łuskany.
Vereshchynskyi O.P., dyrektor generalny OLIS LLC, doktor nauk technicznych
Shevchenko O.V., Kierownik Działu Rozwoju i Wdrożeń, OLIS LLC, Odesa
Wiadomo, że liścienie w ziarnach grochu stanowią 90-94% ich masy [1], ale rzeczywista wydajność polerowanej kaszy grochowej produkowanej tradycyjną technologią nie przekracza 82-83% masy obranego ziarna. Jednocześnie wydajność drobnych i łuszczonych ziaren wynosi około 7-8%. Biorąc pod uwagę ten stopień wykorzystania ziaren grochu do celów spożywczych, zwiększenie wydajności zbóż jest obiecującym kierunkiem rozwoju technologii przetwarzania grochu.
Analiza tradycyjnej technologii produkcji zbóż grochowych [1, 2] pokazuje, że powstawanie znacznej ilości mąki i drobnych cząstek jest spowodowane operacjami obłuskiwania i rozdrabniania przeprowadzanymi w maszynach do obłuskiwania i rozdrabniania. Maszyny te realizują działanie ścierania przez wirnik ścierny, więc rozdrabnianie liścieni ziarna z tworzeniem się plew i łusek jest naturalną konsekwencją ich działania. Obłuskany groch, a zwłaszcza oddzielone liścienie, mają uszkodzoną powierzchnię, więc aby poprawić wygląd zboża, produkty te są polerowane. Operacja polerowania jest również przeprowadzana w maszynach do łuszczenia i mielenia, ale w znacznie łagodniejszych warunkach pracy. Jednak takie przetwarzanie powoduje również oddzielenie części liścieni w postaci łusek, co również prowadzi do spadku wydajności zbóż.
Analiza morfologii i anatomii ziaren grochu, a także tradycyjnej technologii ich przetwarzania na zboża, pozwoliła uzasadnić możliwość rozwiązania problemu opracowania urządzeń i technologii produkcji niepolerowanych zbóż grochu, które będą realizowane bez użycia maszyn do łuszczenia i mielenia.
Wynikiem badań projektowych było opracowanie maszyny MRG do łuszczenia grochu i dzielenia go na liścienie. Konstrukcyjnie maszyna MRG składa się z poziomego wirnika z biczami i cylindra sitowego z podłużnymi prętami hamulcowymi. Otwory cylindra sitowego są prostokątne, z dłuższym bokiem prostopadłym do jego osi. Poruszając się wzdłuż wirnika pod działaniem bijaków, ziarno grochu jest poddawane obciążeniom ścinającym i udarowym spowodowanym interakcją z bijakami i prętami hamulcowymi. Interakcja ta prowadzi do intensywnego odrywania ziaren grochu i ich zgniatania w liścienie. Uformowane liścienie są natychmiast usuwane z obszaru roboczego maszyny poprzez przesiewanie przez otwory cylindra sitowego. Ziarna, które nie zostały zmiażdżone, są usuwane oddzielnie z cylindra sitowego za pomocą drabiny. Stwierdzono, że dla różnych partii ziarna, w celu uzyskania najlepszych wyników, konieczne jest ustawienie pewnych obciążeń mocy, co odbywa się poprzez regulację prędkości obrotowej wirnika maszyny. Jednocześnie zwiększenie obciążenia mocy nie prowadzi do obłuskiwania nierozwiniętych ziaren, które zwykle stanowią część masy ziarna, i dzielenia ich na liścienie. Po osiągnięciu pewnego limitu takie ziarna rozpadają się na kawałki wraz z okrywą nasienną. Biorąc pod uwagę różnicę w wielkości pełnych i słabo rozwiniętych ziaren, przed przetworzeniem w maszynie MRG wskazana jest operacja frakcjonowania z usunięciem frakcji małych ziaren z procesu przetwarzania. Ponadto stwierdzono, że pełnowartościowe ziarna grochu (rys. 1) w swojej masie zawsze różnią się wytrzymałością, która jest odporna na rozdrabnianie na liścienie i wytrzymałość mocowania łuski. Na tej podstawie tryby przetwarzania, które zapewniają minimalną ilość plew i łusek, powinny zapewniać selektywne działanie siły na ziarna różniące się charakterystyką wytrzymałościową. Warunek ten można osiągnąć dzięki odpowiedniemu schematowi obróbki technologicznej, który obejmuje wielokrotne przetwarzanie frakcji schodkowej maszyny.
Rys. 1 Ziarno grochu
Należy zauważyć, że podczas przetwarzania w maszynie MRG łuski kwiatów grochu są oddzielane przy zachowaniu kulistego kształtu (rys. 2), mają niską prędkość zawieszania i są skutecznie usuwane w aspiratorach o dowolnej konstrukcji.
Rys. 2 Łuski grochu oddzielone w maszynie MRG
Na podstawie powyższych wyników badań opracowano schemat technologiczny produkcji niepolerowanego grochu łuskanego (rys. 3). Testy produkcyjne wykazały, że plon zbóż z grochu wyprodukowanego zgodnie ze schematem jest o 3-4% wyższy niż przy zastosowaniu tradycyjnej technologii. Pod względem wyglądu uzyskane zboża znacznie różnią się od tych wyprodukowanych przy użyciu konwencjonalnej technologii. Gładka, błyszcząca powierzchnia ziaren bez śladów uszkodzeń zapewnia lepszą prezentację zbóż (rys. 4).
Rys. 3 Schemat przepływu produkcji niezmielonej kaszy grochowej. 1-siekacz; 2-maszyna MRG; 3-pirator
Rys. 4 Nieoszlifowany groszek łuskany
W związku z tym, w oparciu o wyniki prac, zalecono nową technologię przetwarzania ziaren grochu na zboża, schemat technologiczny i sprzęt do jego wdrożenia. Opracowano i wdrożono do produkcji dwa modele maszyny MRG o wydajności do 1,5 t/h i do 3,0 t/h (www.olis.com.ua). Wprowadzenie tej technologii pozwala znacznie zwiększyć wydajność zbóż z grochu, a także produkować nowy rodzaj zbóż – groch dzielony bez polerowania.
Odniesienia:
1. Kroshko G.D. Zasady organizacji i prowadzenia procesu technologicznego w zakładach zbożowych. [K.: Vipol, 1998. 145 pp.
2. Shutenko E.I. Technologia produkcji zbóż [Tekst] / E.I. Shutenko, S.M. Sots. – K.: Osvita Ukrainy, 2010. – 272 s.
