Способ отделения отрубянистой оболочки от пшеничных зерен и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B02B1/00 

Изобретение относится к отделению отрубей от зерен хлебных злаков, а также к

му

омольному производству и/или производству крупки, в частности к способу и устройству, с помощью которых зерна, в частности пшеничные, проходят некоторые технологические этапы до традиционного темперирования при подготовке к помолу.

Общая цель процесса помола заключаете я в извлечении из пшеничного зерна максимального количества эндосперма в самом чис том виде. Эндосперм измельчается либо в м ку, либо в крупку. Это требует эффектив- но4 сепарации компонентов пшеничных зерен, а именно отрубей, эндосперма и зародыша. Отруби и зародыш оказывают вредное воздействие на конечные продукты помола: муку или крупку.

При обычном процессе помола после начальных этапов очистки пшеничные зерна обрабатываются водой и/или паром и помещаются в бункеры для темперирования на 4-20 ч для размягчения оболочных отрубей пшеничных зерен и эндосперма. Темперирование пшеничных зерен соединяет оболочки отрубей вместе и является существенным этапом обработки зерен, осуществляемым до обычного процесса по00

со

XJ

о

о ел

СА

мола, с целью изменения физического состояния зерен необходимым образом.

Темперирование является наиболее важным фактором при определении количества эндосперма, получаемого из данных пшеничных зерен, и поэтому большое внимание уделяется соответствующему доведению до кондиции зерен перед помолом.

Темперирование пшеничных зерен с целью размягчения и соединения оболочек отрубей также приводит к присоединению эндосперма к внутренним слоям отрубей, в результате чего сепарация этих компонентов становится более сложной. Доведенные до кондиции зерна затем подвергаются последующим этапам обработки, каждый из которых состоит в дроблении, сепарации и очистке продукта. Операция дробления (первое дробление) обнажает темперирование зерна до эндосперма и отделяет часть эндосперма от отрубей. Грубо измельченная смесь частиц отрубей, зародыша и эндосперма затем просеивается для сортировки частиц с целью дальнейшего дробления, очистки или просеивания. Более Мелкие отсортированные частицы, которые представляют собой смесь эндосперма, отрубей и зародыша, затем подаются на соответствующие этапы очистки, Остальные, более крупные частицы, состоящие из отрубей и эндосперма с остатком оболочки, подаются на следующий этап дробления (второе дробление) для отделения большего количества эндосперма от отрубей. Процесс дробления,просеивания и очистки повторяется до пяти или шести раз (пять или шесть дроблений) в обычной дробилке. Однако при каждом процессе дробления получаются мелкие частицы отрубей (отрубянистый порошок) и частицы зародыша, которые имеют тенденцию сепарирования вместе с эндоспермом и которые трудно отделить от эндосперма, если это вообще возможно. Каждая операция дробления приводит к появлению все большего количества отрубя- нистого порошка, что о сложняет проблему.

Эффективное отделение отрубей от эндосперма (муки или крупки) остается проблемой, которая влияет на возможный выход продукта из данных пшеничных зерен, а также на фиксированную стоимость дробилки и на переменную стоимость помола высокосортной муки и/или крупки.

Согласно изобретению пшеничные зерна подвергаются предварительной обработке с целью удаления слоев отрубянистой оболочки последовательно путем пропускания их через различные операции трения, вслед за которыми следуют абразивные операции, в результате чего происходит шелушение, соскабливание или какое-либо другое отделение отрубянистых слоев от пшеничных зерен, в то время как эндосперм остаетя фактически нетронутым. В отличие

от обычной практики пшеничные зерна, обработанные в соответствии с настоящим процессом, первоначально не подвергаются темперированию, поскольку это привело бы к слиянию различных отрубянистых слоев. Зерна обрабатываются с целью эффективного отделения этих отрубянистых слоев от эндосперма до темперирования пшеничных зерен. Начальные четыре слоя отрубянистойоболочкиотделяются

5 предпочтительно при помощи начальной обработки внешних отрубянистых слоев небольшим количеством воды, обычно от 1 до 3% по весу. Эта вода не размягчает всю отрубянистую оболочку, а служит лишь для

0 размягчения внешних слоев. Причем важным является время между подачей воды и отделением слоев. Пшеничные зерна обрабатываются фактически немедленно за 60 мин, предпочтительно за 5 мин, в отличие от

5 многих часов, которые требуются при темперировании. Обработанные зерна подаются на ряд терочных машин для удаления внешних отрубянистых слоев. Операция трения для отделения отрубянистых слоев в

0 некоторых случаях может сопровождаться аэрозольным опрыскиванием пшеничных зерен, причем аэрозольное опрыскивание осуществляется до операции трения. Аэрозольное опрыскивание зерен не следует пу5 тать с темперированием. При темперировании различные отрубянистые слои соединяются так, что последовательное отделение отдельных слоев делается невозможным,при..аэрозольном опрыски0 вании добавляется лишь такое количество влаги, которое необходимо для улучшения отделения слоев. За операциями трения следуют абразивные операции, которые необходимы для отделения внутренних отру5 бянистых слоев, а именно семенной оболочки, гиалинового слоя и алейронового слоя. При операциях трения как гиалиновый слой, так и алейроновый слой шлифуются, Следует признать, что вышеуказанный про0 цесс для последовательного отделения отрубянистых слоев не является эффективным на 100%, однако предварительная обработка зерен ведет к тому, что большая часть отрубянистой оболочки отделена, в резуль5 тате чего трудности, связанные с загрязненностью отрубями и сепарацией различных необходимых компонентов пшеничного зерна, в значительной степени преодолены. В результате последовательные процессы обычного помола упрощаются и/или станоятся более эффективными. При помощи на- тоящего процесса отделяется не вся обо- очка отрубей, поскольку отруби в области ороздки по большей части остаются нетро- утыми. Другое преимущество заключается том, что операции трения и абразивные перации могут регулироваться с целью от- еления и сепарации различных слоев отру- янистой оболочки. Каждый слой или группа лоев обладает уникальными свойствами и ожет обрабатываться с целью получения родукта повышенной ценности. Кроме то- о, предварительная обработка зерен ббес- ечивает отделение отрубянистых слоев, ключая семенную оболочку, до помола, в езультате чего улучшаются цвет и внешний ид продуктов помола: муки или крупки.

На фиг. 1 представлена блок-схема раз- ичных этапов изобретения; на фиг. 2 - пер- пективный вид пшеничного зерна, у оторого срезана частьотрубянистыхслоев; а фиг. 3 - поперечный разрез пшеничного ерна; на фиг. 4- терочная машина в разре- е;на фиг. 5 - поперечный разрез камеры омола терочной машины; на фиг. 6 - абрэ- ивная машина в разрезе; на фиг. 7 - попе- ечный разрез камеры помола абразивной ашины; на фиг. 8 - перспективный вид бразивного валика и взаимодействующих ним компонентов абразивной машины; на иг. 9 технологическая карта предпочти- ;льного примера устройства по изобрете- ю.

Пшеничное зерно 2 (фиг. 2 и 3) имеет рубянистую оболочку 4, состоящую из не- ольких различных слоев 10,11.12,14,16,18, , Под отрубянистой оболочкой располо- н эндосперм 6 с пшеничным зародышем Обычно отрубянистые слои вместе со- авляют около Т5% от веса пшеничного рна, в то время как зародыш составляет оло 2,5%, а эндосперм - около 83% от са пшеничного зерна.

Слои отрубей, от наружного к внутрён- му идут следующим образом: эпидерма

гиподерма 18, косослойные клетки 16, гетативные клетки 14, семенная оболочка гиалиновая ткань (гиалиновый слой) 11. ейроновые клетки 1.0.

В поперечном разрезе (фиг. 3) часть 5 менной оболочки 12 расположена в бо- здке 7 пшеничного зерна 2. Следует отметь, что отрубянистые слои действительно оходят по бороздке 7 и эти отруби фзкти- ски не затрагиваются изобретением и лжны отделяться в последующем при по- щи обычных способов помола.

Алейроновый слой 10 довольно толстый выступает в качестве поля допуска для следней абразивной операции. Желательно оставлять часть алейронового слоя 10 для того, чтобы в обработку поступило максимальное количество эндосперма и выход продукта был бы максимальным. Обычно, если отрубянистые слои, отделенные во время работы, составляют примерно 10% от веса начальной подачи, то большая часть алейронового слоя отделена от пшеничных зерен.

На фиг. 2 показано пшеничное зерно 2 с различными слоями отрубей, частично отделенными с левой стороны зерна, и настоящий процесс предназначен для отделения этих слоев. Было установлено, что применение ряда операций трения, а после них ряда абразивных операций к зернам до темперирования зерен позволяет последовательно отделить различные слои отрубянистой оболочки 4 от пшеничных зерен. При этом не существенно, что каждый слой отделяется независимо от нижележащего слоя, и фактически работа происходит таким образом, что одновременно отделяются или частично отделяются два или больше слоев. При эффективном отделении этих слоев от пшеничных зерен могут отделяться и некоторые из нижележащих слоев, поэтому, не смотря на то. что работа, описанная в соответствии с блок-схемой фиг. 1, касается отделения конкретных слоев, может происходить отделение некоторых частей других слоев.

Процесс отделения отрубянистых слоев (фиг. 1) осуществляется в начале традиционного процесса помола, в частности перед темперированием пшеничных зерен. Традиционные этапы удаления мусора, грязи и т. д. уже завершены. Процесс начинается с помещения чистых сухих пшеничных зерен 200 в увлажняющий смеситель 202 и с добавлением воды в количестве, равном примерно 1-3% or веса зерен. Добавляемое количество соды зависит от начальной влажности пшеницы и ее твердости. Обычно для твердой пшеницы требуется добавлять больше воды, чем для мягких сортов пшеницы. Смеситель 2Q2 служит для обеспечения однородного распределения влаги по зернам, а наружные слои отрубянистой оболочки эффективно поглощают большую часть воды. Вода проникает до слоя гиалиновой ткани 11 .который до некоторой степени отталкивает воду из-за высокого содержания жира. Отторгнутая вода служит для разделения слоев и их последующего отделения при трении. Зерна проходят через увлажняющий смеситель 202 примерно за 1 мин и поступают, как показано стрелкой 206, в промежуточный бункер 302 перед первой операцией трения. Промежуточный бункер 302 обеспечивает необходимую подачу

пшеницы для обработки на последующие технологические этапы. Кроме того, в бункере 302 можно регулировать время задержки, чтобы дать возможность влаге пропитать отрубянистые слои. Время пропитки может быть разным в зависимости, среди прочих факторов, от твердости пшеницы. Недостаточная пропитка затрудняет отделение от- рубянистых слоев, а слишком большая пропитка приводит к одновременному отделению слишком большого количества слоев и увеличению потребления энергии. Зерна перемещаются из промежуточного бункера 302 предпочтительно в течение 1-5 мин в терочную машину 208, где они начинают тереться друг о друга, о машину или о различные подвижные поверхности машины. Движение зерен из увлажняющего смесителя 202 в промежуточный бункер 302 показано стрелкой 206, а из промежуточного бункера в терочную машину - стрелкой 306. Терочная машина 208 эффективно отделяет наружные отрубянистые слои, а именно эпидерму 20, гиподерму 18 и некоторую часть косослойных клеток 16. Эти слои отделяются от остальных зерен и выводятся из терочной машины по линии 210. Пшеничные зерна, выходящие из первой терочной машины, попадают во второй промежуточный бункер 304, который предназначен для обеспечения непрерывного потока на вторую операцию трения, а также для обеспечения некоторого периода релаксации для зерен, Частично обработанные зерна затем поступают, как показано стрелкой 214, во вторую терочную машину 215, в которой происходит отделение оставшихся косослойных клеток 16, вегетативных клеток 14 и некотбрых разновидностей пшеницы некоторой части семенной оболочки 12. Было определено, что во вторую операцию трения для размягчения и более легкого отделения удаляемых слоев можно вводить аэрозольное опрыскивание зерен при помощи 1/4%-1/2% от веса распыленной воды. Удаляемые слои отделяются от зерен линией 220, причем обработанные зерна поступают Ё третий промежуточный бункер 308, как показано стрелкой 216. Время задержки в бункере 308 достаточно для релаксации пшеничных зерен перед началом трения.

После этого зерна перемещаются из промежуточного бункера 308, как показано стрелкой 222, на первую абразивную операцию. В абразивной машине 224 происходит отделение большей части семенной оболочки 12 и некоторой части гиалиновой ткани 11 и алейроновых клеток 10, которые выводятся линией 226. Очищенные зерна перемещаются, как показано стрелкой 228, в промежуточный бункер 310. После этого зерна подаются, как показано стрелкой 328, на вторую абразивную машину 230, в которой происходит удаление большей части оставшейся семенной оболочки, гиалиновой ткани и алейронового слоя. Отделенные слои выводятся, как показано линией 232. Отрубянистые слои, отделяемые во вре0 мй каждой операции, собираются и по отдельности обрабатываются или хранятся. Например, частицы, отделяемые во время первой операции трения и во время втиорой операции трения, собираются вместе и под5 аются через расширительную камеру с целью отделения боя и зародыша от отд.- ленных отрубянистых слоев. Отделенные отрубянистые слои подаются в фильтрующие приемники, из которых продукт выво0 дится в систему сбора для хранения. Было установлено, что первые четыре слоя отрубей содержат большое количество диетической клетчатки и относительно небольшое количество фитата фосфора. В ряде работ

5 было показано, что фитат фосфора тормозит усвоение минеральных веществ в человеческом теле и, следовательно, низкий уровень содержания фитата фосфора в балластных веществах, которые используются в качест0 ве волокнистых добавок в других продуктах, является положительным моментом. По этой причине первая и вторая операции трения могут регулироваться с целью минимизации отделения семенной о болочки,

5 гиалинового и алейронового слоев, которые имеют повышенное содержание фитата фосфора.

После второй абразивной операции от- рубянистая оболочка уже в значительной

0 степени отделена от пшеничных зерен за исключением области бороздки, и предварительно обработанные зерна поступают, как показано стрелкой 234, в щеточное устройство 236. При операции очистки проис5 ходит удаление отрубянистого порошка из бороздки пшеничных зерен, а также отделение зародыша. Отрубянистый порошок и отделенный зародыш удаляются линией 238. Оставшееся зерно, которое теперь фактиче0 ски состоит из эндосперма, отрубей, оставшихся в бороздке, и зародыша, подается из щеточного устройства 236 в статический охладитель 240, где пшеница охлаждается до 2.1-32°С. Тепло, выделяемое при абразив5 ных операциях и операциях трения, может нагревать пшеницу до температуры выше 32°С при ее выходе из последней абразивной операции. Температуры выше 32°С нежелательны при осуществлении помола предварительно обработанных зерен. Поскольку температура пшеницы, подаваемой в бункеры для темперирования, должна бьть в пределах от 21 до 32°С, вместо стати некого охладителя 240 для поддержания температуры пшеницы на приемлемом уровне могут быть использованы другие способы. Зерна, которые выходят из стати- че :кого охладителя 240, как показано стрел- кой 244, могут теперь доводиться до кондиции путем добавления влаги во вто- ром увлажняющем смесителе 312 с целью повышения уровня влажности пшеничных зе эен, который необходим для требуемого размягчения эндосперма для помола и отрубей, сотавшихся в бороздке. Для доведения пшеницы до кондиции и размягчения отрубей в бороздке требуется значительно мень- uii времени, а также меньше этапов дробления, сепарации и очистки для дости- ж«ния той же или более высокой степени эк гграгирования и чистоты при помоле, чем в современных способах.

Согласно процессу изобретения эндосперм остается нетронутым при отделении отэубянистой оболочки. Этапы предвари- тельной обработки осуществляются перед темперированием зерен, при котором произошло бы размягчение отрубянистых слоев и индосперма. Нетемперированный эндосперм достаточно тверд и служит в качестве внутренней опоры при операциях трения и абразивных операциях.

Хотя для отделения различных отрубянистых слоев показано две терочные маши- нь и две абразивные машины, некоторые из этих операций могут быть объединены, если тргбуется меньшая степень сепарации от- депьных отрубянистых слоев, или наборот мсжет использоваться большее количество мг шин, если требуется большая степень се- парации. В терочных машинах предпочтите тьно используется трение отдельных зе эен друг о друга для отделения отрубяни- ст.ix слоев.

На фиг. 4 и 5 показан один тип терочной машины для отделения отрубянистых слоев. Эта терочная машина имеет загрузочную воронку 102, в которую поступают обрабатываемые пшеничные зерна. Поступившие пшеничные зерна перемещаются при помо- щи шнекового питателя 104 вдоль оси маши- нь в зону 106 отделения отрубей. Имеется дробильный барабан 108, который состоит из лопаточного полого вала, надетого на попый приводной вал 110. Вращение дро- бипьного барабана 108 вызывает трение пшеничных зерен друг о друга, о дробиль- ньй барабан 108 или о наружное решето 112. В терочной машине 100 пшеничные зе эна трутся друг о друга по всей зоне 106

отделения отрубей. Дробильный барабан 108 вызывает вращение зерен вокруг его оси по мере того, как они перемещаются по всей длине машины. Пшеничные зерна выгружаются из машины через выгрузной лоток 114, имеющий регулировочный элемент 116. Регулировочный элемент 116 регулируется при помощи рычага с противовесом 118, Путем увеличения или уменьшения силы, воздействующей на регулировочный элемент 116 при помощи рычага с противовесом 118, можно создавать большее или меньшее противодавление, что позволяет регулировать количество удаляемых отрубей по мере их обработки в машине. Дробильный барабан 108 взаимодействует с наружным решеток 112, размер отверстий которого позволяет пропускать через него отделенные отруби. Ширина и угол отверстий в решете также позволяют регулировать количество удаляемых отрубей. Чтобы заставить отруби проходить через решето 112, через приводной вал 110 в точке 122 вводится воздух. По длине приводного вала 110 расположены вентиляционные каналы 124, которые дают возможность воздуху проходить в пространство между приводным валом 110 и дробильным барабаном 108. В лопатках 126 дробильного барабана 108 имеются отверстия 125. Воздух проходит через отверстия 125 и дальше через пшеничные зерна, увлекая за собой отделенные отруби и выводя их через решето 112. После этого отруби собираются и соответствующим образом выводятся из машины.

Дробильный барабан 108 и решето 112 схематически показаны в вертикальном поперечном сечении на фиг. 5. Стрелка 127 указывает направление вращения дробильного барабана 108.

В абразивной машине 150 (фиг. б, 7 и 8) используется ряд абразивных камней 152, которые взаимодействуют с наружным концентрическим стальным решетом 154 с отверстиями. Машина содержит загрузочный бункер 156, в который подаются частично обработанные пшеничные зерна, и лоток 158, через который выводятся обработанные зерна. Абразивные камни срезают отру- бянистые слой с поверхности пшеничных зерен, когда зерна соприкасаются с ними. После ряда абразивных камней 152 идет небольшая зона 170 трения или полирования, главная функция которой заключается в удалении отслоившихся в результате работы абразивных камней 152 отрубей. Зона 170 трения состоит из гладкого полого стального барабана 172, к которому прикреплены опорные бруски 174 и в котором

имеется ряд отверстий 176. Отверстия 176 .дают возможность подаваемому в гладкий полый стальной барабан 172 воздуху под высоким давлением проходить в полость между стальным барабаном 172, камнями 152 и решетом 154 и помогают облегчить перемещение отделенных отрубей через решето, а также предназначены для регулировки температуры пшеничных зерен и камней 152. В абразивной машине 150 вдоль нижней части дробильной камеры 180 имеется ряд регулируемых опорных элементов 178, которые могут изменять давление на пшеничные зерна внутри дробильной камеры 180. Регулировочный элемент 160 изменяет давление открывания выгрузного лотка и тем самым изменяет противодавление. Регулировка осуществляется при помощи рычага с противовесом 162. Как отмечалось выше, воздух под давлением вводится в выгрузной конец абразивной машины и распространяется вдоль оси через Стальной барабан 172 с целью охлаждения пшеничных зерен и выталкивания отделенных отрубянистых слоев через отверстия стального решета 154. Этот воздух также служит для очистки зерен от мелких отрубянистых частиц. Отделенные отрубянмстые слои проходят через отверстия в стальном решете 154, собираются вместе и выгружаются отдельно. Было установлено, что если в абразивную машину добавить влаги, то абразивные камни портятся.

Как в терочных, так и в абразивных машинах могут быть осуществлены регулировки для обеспечения удовлетворительного контроля за отделением отрубянистых слоев независимо от размера зерен, а также с тем, чтобы не было свободного перемещения зерен во избежание поломки. Общий контроль за отделением отрубянистых слоев на каждом этапе не требуется, однако эффективный контроль за каждой операцией может увеличить выход продукта ПРИ условии, что эндосперм остается фактически целым.

Как в терочных, так и в абразивных машинах имеется несколько факторов, которые могут использоваться для контроля отделения отрубей на любом этапе процесса.

Давление внутри камеры отделения отрубей. Давление внутри камеры отделения отрубей как в терочных, так и в абразивных машинах контролируется при помощи регулировки величины или положения противовесов на рычагах, расположенных в выгрузном конце машины. Чем больше противовес, помещенный на рычаге, или чем дальше на рычаге помещен противовес, тем больше давление в камере отделения отрубей и тем больше отрубянистых слоев отделяется.

Перемещаемые опорные элементы. В абразивной машине угол наклона опорных

элементов в нижней части дробильной камеры к потоку пшеницы может регулиробаться с целью увеличения или уменьшения давления. Это главная регулировка в абразивной машине. Чем больше угол, тем боль0 ше удаляется отрубей.

Конфигурация решета. Как в абразивных, так и в терочных машинах ширина отверстия решета и угол отверстия относительно продольной оси машины вли5 яют на степень отделения отрубей. Обычно, чем шире отверстие и чем бол ьше: у гол отверстия, тем больше отделяется отрубей. Важно не увеличить ширину отверстия До таких пределов, когда через него начнут

0 проходить ломаные куски или целые зерна.

Зерно абразивных камней. Обычно, чем

меньше номер зерна абразивного камня,

- тем больше отделяется отрубей. Кроме того,

твердость камней влияет на отделение отру5 бей. Если камни мягкие, то отрубей отделяется больше, однако мягкие камни изнашиваются быстрее, чем камни с твердым зерном. Кроме того, камни с меньшим номером зерна (крупнозернистые) приводят

0 к более грубой обработке зерен.

Скорость вращения. Чб(м быстрее скорость вращения дробильного барабана, тем больше отделяется отрубей. ;Как в терочных, так и в абразивных ма5 шинах эндосперм ислользуетя в качестве внутренней опоры для отделения отрубей от зерен. Такой подход является прямой противоположностью использованию дробильного устройства в известном процессе, при

0 котором происходит разрушение не только размягченной отрубянистой оболочки, ной эндосперма. Это приводит к появлению множества осколков отрубей, зародыше и эндосперма, которые фактически должны

5 обрабатываться вместе с целью эффективного отделения эндосперма от отрубей. .Это очень трудная проблема, так как для ее решения требуется дополнительное дробление осколков, что приводит к появлению

0 большего количества отрубянистого порошка, который исключительно трудно отделить от измельченного эндосперма. Эти проблемы существенно упрощаются в настоящем процессе, поскольку отделяется приблизи5 тельно 75% отрубей.

При помоле некоторых видов высоковолокнистой муки некоторое количество отде- ленных отрубянистых слоев может добавляться дополнительно после того, как эндосперм был перемолот в муку. Это Аозволяет достичь большей степени точности от- юсительно содержания конкретного типа ЕОЛОКОН в муке, а также относительно ее количества.

Настоящий процесс при необходимости может быть завершен как отдельный этап, а сбработанные зерна могут храниться для последующего помола. Далее обработан- ые зерна могут быть введены на любую из терочных и абразивных операций, если по какой-либо причине они не были удовлетво- j: ительно обработаны. Эти преимущества частичной обработки зерен и/или возможности г овторной обработки материала придают системе, которая до этого была фактически не гибкой, дополнительную гибкость.

Процесс, описанный на фиг. 1, предназ- ачен для последовательного отделения от- рубянистых слоев, причем отделенные струбянистые слои при необходимости могут быть использованы в специализировэн- ых продуктах. Это отделение не может Јыть осуществлено при обычном процессе, госкольку в нем отрубянистые слои соеди- ьены вместе. При помощи последователь- юго отделения и удаления отрубянистых слоев могут быть получены более специализированные и выгодные продукты. Следовательно, при помоле эндосперма важно не трлько отделение отрубянистых слоев, но и получение ценных побочных продуктов.

Преимущества настоящего процесса и устройства состоят в следующем: более чи- ртая мука и крупка, поскольку загрязненность отрубями и/или зародышем снижена; Солее низкие капитальные затраты, поскольку количество этапов дробления, сепарации и очистки уменьшено; возможность, увеличения производительности существующих дробилок при использовании предварительной обработки зерен; более высокий Коэффициент извлечения эндосперма; меньшее количество технологических этапов для получения данного выхода продукта; меньшая техническая квалификация для осущест- впения процесса и значительно увеличенная п 1бкость при обработке зерен с целью ул учше- ния коэффициента извлечения путем регулировки оборудования предварительной Обработки и/или повтора некоторых этапов предварительной обработки.

На технологической схеме, показанной на фиг. 9, чистая сухая пшеница из помещения для очистки подается в бункеры 401 для хранения. После этого пшеница подается в дэзаторы 402, которые задают нагрузку си- с-гемы. Из дозаторов 402 пшеница поступа- ег в смеситель 404 и в этот момент в нее добавляется 1-3% распыленной воды. Количество добавляемой распыленной воды

регулируется регуляторами 403 воды и воздуха, Затем пшеница попадает в промежуточный бункер 405 с регуляторами уровня, которые регулируют время пропитки и бло- 5 кируют систему, если в потоке, идущем а терочные машины, возникает какое-либо препятствие.

Пшеница подается в две терочные машины 406, каждая из которых приводится в

0 действие двигателем мощностью 4 лошадиных сил, работающим со скоростью 750 об./мин. Отделенные отруби, зародыш и разбитые куски собираются в бункере 406А и уносятся потоком воздуха s расширитель5 ную камеру 409, где происходит отделение разбитых кусков и зародыша от отделенных отрубянистых слоев. Воздух и поток отделенных отрубей поступает в фильтрующий приемник 410, где отделенные отруби (про0 дукт А) отделяются от воздуха, собираются отдельно или вместе с продуктами В и С и передаются в решето для сортировки, измельчения и хранения,

Пшеница, выгружаемая из терочных ма5 шин 406, поступает в промежуточный бункер 407 и затем в терочную машину 408, работающую от двигателя мощностью 50 лошадиных сил со скоростью 750 об./мин. При подаче в терочную машину 408 при помощи

0 регулятора 408 В в пшеницу добавляется распыленная вода (около 1/4-1/2%). Отделенные отруби, зародыш и разбитые куски собираются в бункере 408А, объединяются вместе с отделенными отрубями, зародышем

5 и разбитыми кусками из терочных машин 406 и обрабатываются таким же образом.

Пшеница, выгружаемая из терочной машины 408. поступает в промежуточный бункер 411. В бункере 411 она выдерживается

0 в течение 10-15 мин для релаксации и контроля загрузки перед абразивной операцией. После этого пшеница подается в абразивную машину 412, работающую от двигателя мощностью 60 лошадиных сил со

5 скоростью 942 об/мин. В абразивной машине 412 имеется бункер из двух половинок 412А для сбора отделенных отрубянистых слоев, зародыша и разбитых кусков. Эти отделенные отрубянистые слои, зародыш и

0 разбитые куски пропускаются через расши- ительную камеру 413, где разбитые куски м зародыш отделяются от потока воздуха, Воздух и отруби поступают в фильтрующий приемник 414 для сепарации отделенных

5 отрубей от потока воздуха. Эти отделенные отруби могут быть собраны в качестве продукта В или собраны вместе с продуктом А и продуктом С и подаются в решето для измельчения, сортировки и хранения.

Пшеница, выгружаемая из абразивной машины 412, поступает в промежуточнй бункер А15, где она выдерживается в течение 5 мин для релаксации и контроля загрузки. После этого пшеница подается в абразивную машину 416, работающую от двигателя мощностью 60 лощадиных сил со скоростью 942 об./мин. Отделенные отруби, зародыш и разбитые куски собираются в бункере из двух половинок 416 А и проходят через расширительную камеру 417, в которой отделяются разбитые куски и зародыш, и затем через фильтрующий блок 418 для отделения и обработки отрубей в качестве продукта С таким же образом, как и отрубянистых продуктов из фильтрующих блоков 410 и 414.

Пшеница, выгружаемая из абразивной машины 416, подается на щетку 419 для удаления отрубянистого порошка из бороздки и освобождения зародыша. В аепираци- онной камере 420 щетки 419 происходит удаление пыли и сепарация разбитых кусков и зародыша.

После этого пшеница поступает в статический охладитель 421 (радиаторы с холодной водой), где она охлаждается. В аспирацион- ной камере 422 статического охладителя 421 происходит удаление грязи, а также дополнительное охлаждение пшеницы.

Разбитые куски, зародыш и отрубяни- стый порошок из аспирационных камер 420 и 422 собираются и вводятся в. поток выгружаемых из абразивной машины 416 отделенных продуктов до подачи в расширительную камеру 417,

Основной поток пшеницы из статического охладителя 421 подается в смеситель 424, где происходит дополнительное добавление распыленной воды ( по весу) для размягчения эндосперма и оставшихся в бороздке отрубей. Добавление влаги регулируется регулятором 423.

Пшеница, выходящая из смесителя 424, поступает на смесительный распределительный транспортер 42.6, который подает увлажненную пшеницу в бункеры 427 для темперирования. Над смесительным распределительным транспортером помещен охлаждающий колпак 425 для подачи более холодного воздуха над пшеницей и охлаждения ее до 21-32°С.

Из бункеров 427 для темперирования пшеница подается в промежуточный бункер 431 и затем проходит через магнит 432, дозатор 433 и калиброванную шкалу 434. После этого пшеница подается в машину 435 предварительного измельчения для предварительного измельчения пшеницы и освобождения зародыша. Размельченная пшеница затем поступает в решето 436

предварительного измельчения для отделения зародыша и сепарации измельченной пшеницы по крупности для подачи либо в дробильный барабан, систему калибровки

5 зародыша, очиститель, либо в систему сбора готовой продукции.

Разбитые куски и зародыш, удаляемые из расширительных камер 409, 413 и 417 и из аспирационных камер 420 и 422, собира0 ются вместе и пропускаются через аспиратор 428 для удаления мелкой пыли из разбитых кусков и зародыша, Продукт, выходящий из аспиратора 428, затем вводится в основной поток пшеницы до подачи в сме5 ситель 424. В качестве другого примера осуществления разбитые куски и за роды и. могут темперироваться отдельно и вводиться в систему калибровки зародыша.

Перед подачей на щетку 419 пшеница мо0 жет по желанию подаваться на дополнительную терочную или абразивную машины 430 для дополнительной обработки, если необходимо. Засасывающий вентилятор 429 обеспечивает потребности системы в воздухе для

5 аспирации, охлаждения и отвода побочных продуктов из терочных и абразивных машин. Вентилятор также обеспечивает всасывание для аспирации (отвода тепла) от оборудования механической транспорти0 ровки, т. е. от кожуха элеватора, бункеров и транспортеров.

. Для оценки работы изобретения в широком диапазоне видов продуктов было проведено ряд прогонов на различных ви5 дах пшеницы от мягких до твердых сортов. Общая компоновка устройства была такой, какая показана на фиг. 9. Отрубянистый продукт, собранный при первой и второй операциях трения, - продукт А обладал вы0 соким содержанием диетической клетчатки. Продукт А состоит в основном из трех-четырех внешних отрубянистых слоев и содержит небольшое количество или совсем не содержит фитата фосфора. Отрубянистые

5 слои, отделенные во время первой абразивной операции - продукт В собирались отдельно. Продукт В состоит в основном из средних слоев отрубянистой оболочки, хотя в нем было обнаружено некоторое количест0 во алейроновых слоев. Продукт В обладает высоким содержанием белка и низким содержанием диетической клетчатки.

Отрубянистые слои, отделенные во время второй абразивной операции, - продукт

5 С. Они также собирались отдельно и состояли в основном из алейроновых слоев с некоторым количеством семенной оболочки и гиалинового слоя.

Продукты В и С из-за относительно высокого содержания витамина могут служить

источником витаминов или минералов или и пользоваться в пищевых продуктах и фармацевтических препаратах.

Для анализа образцы каждого из продуктов А, В и С были просеяны в мелкие и крупные частицы.

В примерах 1 и 2 Испанская пшеница проросла и не пошла в помол, Зерна, коте рые проросли, имеют высокую активность а/ ьфа-амилазы, которая отрицательно ска- зивается на характеристиках выпекания. Активность альфа-амилазы измеряется числе м Фаллинга (ЧФ), Если число Фаллинга р вно 200 или больше, то зерна считаются приемлемыми для помола. Первоначально Испанская пшеница имела число Фаллинга 163 в примере 1 и 118 в примере 2, однако после обработки по изобретению число Ф зллинга увеличилось соответственно до 247 и 214. Пшеница после обработки была добавлена к зернам пшеницы, обработан- ньм обычным способом в пропорции 15%. Характеристики выпекания получившейся муки были приемлемыми.

Пример 1. Описание зерна: Испан- скля твердая пшеница. Норма загрузки 4150 кг/ч. Влага, добавленная в увлажняющий см зситель, 2%. Первое трение: 750 об./мин. Втэрое трение: 750 об./мин; добавление влЈги1/4%.

Продукт А: полученное количество 131 кг/ч.

Мелкие 1,35%

об./ кг/

Анализ МелкиеКрупные

Масло 1,35%1,25%

Белок 7,90%... 5,60%

Зола 3.30%2,10%

Влага 21,4%20,8%

Кальций 0.28% 0.25%

Фосфор 0,27%0,20%

Калий 0,90%0,87% Диетическая

клетчатка 79,1%87.5% Фитат,

мг/ЮОг 102246

1ервая абразивная операция 942 мин,

1родукт В: полученное количество 122

Анализ Наело Белок Кислота

Мелкие 8.20% 22,5% 8,10%

Крупные 7.30% 19,75% 7,10%

5

10 5 0

5 0

5

0

5

0

10,5% 0.22% 0,98 1.73%

41.1% 1308

Влага10.6%

Кальций0,13

Фосфор1,06

Калий2.02%

Диетическая клетчатка24,4%

Фитат (Р).

мг/ЮОг1577

Вторая абразивная операция 942 об./мин.

Продукт С: полученное количество 142 кг/ч.

Мелкие

6,45%

22.88%

5,15%

10.3%

0,16%

1.04%

1,41%

Крупные 6.45% 22,10% 5.30% 10,3% 0.13% 0,89% 1.43%

Анализ

Масло

Белок

Зола

Влага

Кальций

Фосфор

Калий

Диетическая

клетчатка17.5%18.4%

Ф итат (Р).,-

мг/ЮОг981 982

Бой и зародыш: полученное количество 62 кг/ч, Т,5% боя.

Объемная скорость потока в бункеры для темперирования 3745 кг/ч.

Пример 2. Описание зерна: Испанская твердая пшеница (ЧФ 118). Норма загрузки 3750 кг/ч. Влага, добавленная в увлажняющий смеситель 2%. Первое трение: 750 об./мин. Второе трение: 750 об./мин, добавление влаги 1,4%. Продукт А: полученное количество 112 кг/ч.

Первая абразивная операция: 942 об./мин.

Продукт В: полученное количество 94 кг/ч. Вторая абразивная операция: полученное количество 121 кг/ч.

Бой и зародыш: полученное количество 39 кг/ч, боя 1,1%. Объемная скорость потока в бункеры для темперирования 3413 кг/ч (ЧФ-214).

Пример 3. Описание зерна: Датская твердая пшеница (ЧФ 260). Норма загрузки 3800 кг/ч. Влага, добавленная в увлажняющий смеситель 1,5%. Первое трение: 750 об./мин. Второе трение: 750 об./мин добавление влаги 1/4%.

кг/ч:

Продукт А: полученное количество 97

Диетическая клетчатка ВлагаПолучено В сухом виде

12,81%69,2%79.4%

Первая абразивная операция: 840

б,/мин.

Продукт В: полученное количество 93

г/.

Вторая абразивная операция: 840

б./мин,

Продукт С: полученное количество 112

г/ч.

Анализ

Влага10,45%

Зола4,55%

Белок16,25%

Диетическая клетчатка 19.6% Масло4,90%

Крахмал34,7%

Растворимый белок 3,9% Фитат фосфора 1020 мг/100 г.

Кальций

Фосфор

Калий

Магний

Железо

Витамин Bi

(тиамина)

Витамин В (рибофлавин) ДШацин

0,32% 1,09% 1,13% 0,32% 122 мг/кг 5.6 мг/кг

2,2 мг/кг

,.192 мг/кг

Бой гэерош ш: полученное количество 7 кг/ч, 1,3% боя.

Объемная скорость потока в бункеры ля темперирования 3410 кг/ч (ЧФ 310).

Значение цвета муки: 2,4 (улучшено с ,6).

Пример 4. Описание зерна: XMR вердая английская пшеница), ЧФ « 200. орма загрузки 3500 кг/ч. Влага, добавленая в увлажняющий смеситель 1,25%. Перое трение; 750 об./мин. Второе трение: 750 б./мин, добавление влаги 1/4%.

Продукт А: полученное количество 84 г/ч.

Анализ Мелкие

Зола 2,05%

Крахмал 9,9%

Диетическая

клетчатка 58,9%

Первая абразивная операция: б./мин.

Продукт В: полученное количество 68 г/ч.

Анализ

Зола

Белок

Диетическая клетчатка

Крахмал

Белок (растворимый)

Фитат фосфора

Витамин Bi

Витамин В2

Крупные

Ш

69,2%

840

19,2%

23,9%

1175 мг/100 г

2,6 Мг/кг

Ниацин327 мг/кг

Вторая абразивная операция: 840 об./мин.

Продукт С: полученное количество 110 кг/ч.

Анализ

Зола4,6%

Белок18,15%

Диетическая клетчатка 11,9% Крахмал40,3%

Белок растворимый 5,3% Фитат фосфора880 мг/100 г

Витамин В г4,6 мг/кг

Витамин 821,7 мг/кг

Ниацин180 мг/кг

Бой и зародыш: полученное количеств 48 кг/ч, 1,5% боя.

Объемная скорость потока в бункеры для темперирования 3220 кг/ч (ЧФ 250). Значение цвета муки: 2,5 (улучшено с 3,7).

П р и м е р 5. Описание зерна: CWRS (Канадская вестерн спрингская пшеница). Норма загрузки 3750 кг/ч. Влага, добавленная в увлажняющий смеситель 2%. Первое трение: 750 об./мин. Второе трение: 750 об./мин, добавление влаги 1 /4%.

Мелкие Средние

Продукт А: полученное количество 118 кг/ч.

Анализ

Диетическая

клетчатка

(в сухом виде) 69,6%76,6%

Влага13,69%12,59

Первая абразивная операция: 840 об./Мин.

Продукт В: полученное количество 97 кг/ч.

Анализ

Влага10,60%

Зола7,20%

Белок20,5%

Диетическая клетчатка 39,9% Масло6,10%

Крахмал10,8%

Растворимый белок 5% Фитат фосфора1470 мг/100 г

Кальций0,10%

Фосфор1,68%

Калий1,56%

Магний0,50%

Железо171 мг/кг

Витамин Bi7,1 мг/кг

(тиамин)

Витамин Вг2,9 мг/кг

(рибофлавин) Ниацин304 мг/кг

Вторая абразивная операция: 840 об./мин.

кг/ч.

Продукт С: полученное количество 122

Анализ

Влага

Зола .

Белок

Диетическая клетчатка

Масло

Крахмал

Белок растворимый

Фитат фосфора

Кальций

Фосфор

Калий

Магний

Железо

Витамин В1

(тиамин)

Витамин В2

(рибофлавин)

Ниацин

10,35%

5,00%

24,8%

5,70%

24,8%

5 3%

1100мг/100 г

0.18%

1,28%

0,41%

122 мг/кг

6,6 мг/кг

2,6 мг/кг 285 мг/кг

Бой и зародыш: полученное количество Ј кг/ч. 1.7% боя.

П р и мер 6. На продуктах А, В и С, полученных путем обработки Испанской ni /еницы в соответствии с устройством фиг. 9,был проведен следующий анализ (см. таблицу). Продукты А. В и С были разделены на крупные и мелкие частицы.

Выше были описаны на п ре д почтите л ь- н х примерах этапы способа и устройство, со гласно которым отрубянистые слои удаля- ю ся до эндосперма или удаление отрубяни- ст «с слоев происходит таким образом, что ча STb алейроновых клеток остается для увели «ения выхода эндосперма.

Выше изобретение было подробно опи- са to на различных предпочтительных при-. мерах его сосуществования, которые дотекают различные изменения. Поэтому из бретение не ограничивается описанными примерами, в него могут быть внесены дополнения, которые не выходят за пред- ели существа и обьема изобретения, опре- деденные в прилагаемой формуле

Формула изобретения

мин.

5 и гиподермиса от отрубянистой оболочки и удаляют эти слои от пшеничных зерен.

.5. Способ по п. 4, отличающийся

5 тем, что в начале второй стадии отделения отрубянистой оболочки на зерно аэрозоль- но наносят слой воды, взятой в количестве 0,25-0,5% от общей массы смеси.

удаления оставшегося отрубянистого по- 5 рошка и ослабленного зародыша.

5 и размалывают зерна в муку или манную крупу.

0 сборном устройстве.

5 11. Способ по п. отличающийся тем, что от отрубянистых слоев, отделенных на второй стадии, отделяют посторонние примеси и зародыш, соединяют и хранят.

13, VcTponctBo для отделения отрубянистой оболочки от пшеничных зерен, содержащее ряд абразивных устройств для последовательной обработки зерна, средство для сепарации разбитых кусков пшеницы, зародыша и удаленных слоев отрубянистой оболочки от пшеничных зерен, средство для отделения разбитых кусков и зародыша от удаленных слоев отрубянистой оболочки, отличающее- с я тем, что оно снабжено увлажняющим смесителем для кондиционирования наружных слоев отрубянистой оболочки, рядом мерочных устройств для удаления наружных тлоеа, установленных перед рядом абразив30 мг/кг 30 нг/кг

ных устройств, предназначенных для отделения внутренних слоев отрубянистой оболочки, при этом каждое терочное устройство содержит секцию для удаления отрубей, ограниченную концентрично расположенными решетом и шелушильным вальцом, а каждое абразивное устройство включает сито и концентрично установленный в нем один абразивный круг или более.

16, Устройство по п. 15, отл и ч а ю ще- еся тем, что оно снабжено вторым увлажняющим смесителем для соединения слоев отрубянистой оболочки в бороздке и рамяг- чения эндосперма в бункерах для темперирования до помола.

Ф фие. i

tfd

tp#ff4

102

fffff

cptjpЈ

/74 17ffj54 152

176

(plfff6

Фиг. 7

754

тФ

in

Ъ

Редактор С.Кулакова

(pts. 9 Составитель М.Шапкина Техред М.Моргентал

Корректор С.Пекарь