Верещинський О.П., кандидат технічних наук, генеральний директор ТОВ «Олис»;
Шевченко А.В., інженер-технолог ТОВ «Олис»
Згідно рекомендованим нормам [1], зерно, яке надходить на борошномельні заводи, повинно містити не більше 2% сміттєвої домішки (при наявності обладнання для обробки зерна на елеваторі – не більше 1%) і не більше 5% зернової домішки. Разом з тим, гранично допустимий вміст сміттєвої домішки у зерні, що спрямовується на I драну систему, для хлібопекарських помелів пшениці не повинен перевищувати 0,4%, а зернової – не регламентується.
Однак практика ведення помелу показує, що підвищення показників якості та виходу борошна, особливо високих сортів, вимагає більш значущого вилучення домішок. Аналіз результатів роботи двох млизаводів протягом декількох років показує [2], що при збільшенні вмісту сміттєвої домішки на 0,1% у зерні перед I драною системою загальний вихід борошна зменшується приблизно на 1,4%, або середньозважена зольність борошна збільшується приблизно на 0,04%. Збільшення вмісту в очищеному зерні зернової домішки на 1% призводить до зниження загального виходу борошна приблизно на 0,8%, або збільшення середньозваженої зольності на 0,15%. Дослідники визначили, що серед усіх величин, що впливають на вихід борошна при сортовому помелі, 55% припадає на залишковий вміст сміттєвої та зернової домішки у зерні перед I драною системою. Наведені дані яскраво ілюструють важливість очищення зерна при підготовці його до помелу та необхідність пошуку шляхів підвищення його ефективності. Очевидно, що норми вмісту домішок у зерні, що спрямовується до відділення підготовки млина і далі у помел, прийняті з урахуванням можливостей сучасної техніки очищення.
Вищесказане означає, що, незважаючи на широкий арсенал засобів, що використовується (сепаратори, концентратори, комбінатори, трієри, оббивальні машини), сучасні методи очищення зерна, використовуючи складні і дорогі машини, а також істотні ресурси не завжди здатні забезпечити високу ефективність. Таким чином, пошук шляхів підвищення ефективності очищення зерна повинен здійснюватися поза існуючих підходів.
Як відомо, одним з ефективних методів підготовки зерна до помелу є лущення. Основним впливаючим чинником такої обробки вважається зниження зольності зерна за рахунок зменшення питомого вмісту оболонок. Однак помічено, що результатом такої обробки також є зниження вмісту домішок, тобто процес лущення має ефект очищення. В результаті лущення зернова маса піддається ізтираючим впливам і зрушенню, а також взаємодії з повітряними потоками. Тому руйнування частинок з більш низькими характеристиками міцності, до яких, мабуть, відноситься значна частина домішок, та їх видалення із зернової маси є цілком закономірним результатом. Разом з тим, до теперішнього часу не існує науково обґрунтованих даних про ефективність такого очищення і доцільності його використання при підготовці зерна до помелу.
Закономірності очищення зерна у процесі лущення вивчали з використанням лабораторного голлендра, що дозволяє обробляти зразки зерна з різним вмістом домішок до необхідних значень індексу лущення k, а також окремо отримувати основне зерно та відділені частки. Крім того, для отримання порівняльних оцінок у кожному початковому випробовуваному зразку визначали вміст домішок, відокремлюваних найбільш поширеним і ефективним у практиці помелів сито-повітряним способом. Просіювання зразків здійснювали за допомогою лабораторного розсіву на ситах 4х25 і 1,7х20 до повного вилучення проходових фракцій. Пневмосепарування проводили у лабораторному аспіраторі шляхом багаторазових пропусків до повного вилучення виділених повітряним потоком домішок. При проведенні експериментів стандартними методами визначали початковий і кінцевий вміст домішок, а також обчислювали ефективність очищення.
Дослідження зразків, відібраних з партій зерна пшениці, що подаються на млинзаводи низки підприємств України, дозволяє зробити висновок, що ефективність очищення сито-повітряним способом по відділенню сміттєвої домішки становить близько 55%, а зернової – близько 32%.
Узагальнені результати ефективності очищення зерна E у процесі лущення при установленні на голлендрі ситових обичайок з розмірами отворів 1,3х12 і Ø2 мм, які виключають попадання у відходи дрібного зерна, представлені на мал. 1 і 2.
Мал.1. Графіки залежності ефективності очищення зерна Е від індексу лущення k по відділенню сміттєвої домішки:
1 – ситова обичайка з отворами 1,3х12 мм;
2 – ситова обичайка з отворами Ø2 мм
Мал.2. Графіки залежності ефективності очищення зерна Е від індексу лущення k по відділенню зернової домішки:
1 – ситова обичайка з отворами 1,3х12 мм;
2 – ситова обичайка з отворами Ø2 мм
З аналізу представлених даних випливає, що лущення з індексами k=2-3,5% по ефективності виділення сміттєвої домішки, а лущення з індексами k=3-4,5% по виділенню зернової домішки тотожне очищенню сито-повітряним способом. Подальше підвищення індексів лущення k призводить до подальшого істотного зростання ефективності очищення.
Як видно з графіків, очищення зерна лущенням, особливо від сміттєвих домішок, більш ефективне з використанням ситової обичайки з продовгуватими отворами, які розташовували у за ходом обертання абразивного ротора. Ефект, що спостерігався, пояснюється більш високою пропускною здатністю обичайки з продовгуватими отворами щодо виведення із зернової маси утворених лущенням дрібних частинок.
Слід зауважити, що при значеннях індексу k більше 5% при лущенні зернової маси пшениці, зерна ячменю, що присутні у ній, втрачають квіткову, а також частково плодову і насіннєву оболонки, які виділяються у відходи. Вилучення зазначених анатомічних частин ячменю забезпечує відсутність їх негативного впливу на результати помелу.
Під час обробки лущенням зернової маси пшениці частково руйнуються і відділяються зерна вівсюга, що присутні у ній, які відносяться до важко відокремлюваної домішки. Для частини зерен вівсюга, що залишилася після лущення, характерні надриви і відшарування оболонок, що знижує швидкість витання зерен, яка сприяє їх відокремленню від зерна пшениці наступним пневмосепаруванням.
Результати проведених досліджень показують, що лущення зернової маси пшениці відрізняється високою ефективністю очищення. Ефект очищення лущенням як операції підготовки зерна до помелу може використовуватися у якості доповнення до існуючих методів, а також альтернативного і способу, що заміщує їх. Таким чином, застосування лущення у практиці помелів може істотно підвищити їх ефективність, а також у деяких випадках виключити застосування складних, дорогих і ресурсномістких машин.
Опубліковано за матеріалами
“Хранение и переработка зерна”
науково-практичний журнал
№7 (157) липень 2012
- Правила організації та ведення технологічного процесу на борошномельних заводах. – К.: Київський інститут хлібопродуктів, 1998. – 144 с.
- Фракційне сепарування зерна на борошномельних заводах. Дулаєв В.Г., Гортинський В.В., Альтерман А.Н., Горшунов А.Н., Муравін В’С.’ Безсонов В.Я., Зотиков В.М.’, Федорова АН. Серія “Борошномельно-комбікормова промисловість”, – М; ЦИИТЭИ Минзага СССР 1978. – 60 с.
