Способ очистки семян сои от дурнишника Советский патент 1980 года по МПК B02B1/00 B02C4/08 

1

Изобретение относится к способам переработки семян сои, в частности очистки их от дурнишника,и может быть использовано на масложировых предприятиях перед извлечением из сои масла и получения муки, а также .при производстве круп.

В последние годы распространение растений семейства дурнишник (Xanlhium ) , в частности дурнишника обыкновенного f (D.Strunnoiriun-i) , растущих как сорняки, приводит к значительному содержанию плодов и выделившихся из них семян дурнишника в партиях зерна, поставляемых на промышленную переработку. Так, в заготовляемых семенах сои - промышленном сырье, в отдельные годы содержание дурнишника достигает нескольких процентов (до 5%). Иногда плоды дурнишника называют репейником (сборное название растений, имеющих цепкие плоды или соплодия), Семена дурнишника содержат- до 40% так называемого репейного масла(в .плодах меньше - 18-25%). Поэтому самостоятельная переработка дурнишника представляет определенный интерес для палучения технического и ког метического. масла. Однако наличие дурнишника в перерабатываемом сырье вызывает технологические трудности и не позволяет получать пищевые продукты и высококачественные кормовые шроты.

Трудность выделения дурнишника связана с тем, ,что основная масса его близка по размерам, форме, массе, плотности, аэродинамическим ха10рактеристикам к семенам, от которых сорняк должен быть отделен.

Целесообразно в данном случае использовать разделение смеси по механической прочности, так как дур15нишник обладает способностью, не разрушаясь, выдерживать большие деформации сжатия (степень сжатия может достигать 8, т.е. размер семян уменьшается в 8 раз при определенных условиях деформирования).

Наиболее близок к изобретению способ очистки семян путем измельчения на рифленых валках с дифференциалом 1,5-2,5 и разделения дроб25ленки 1.

В известном способе измельчение с последующим разделением осуществляется последовательно несколько раз, т.е. осушествляется вымольный

30 процесс. Наиболее распространены

сегдизыр.Юльнь е системы. Последовательное измельчение оболочки и ядра зерна приводит к многократному разрушению всей зерновки, т.е. как оболочки зерна, так и ядра, хотя нужно такое измельчение, чтобы частицы оболочек были крупнее частиц . ядра.

Ядро измельчается каждый раз более тонко, чем оболочка. Каждый процесс измельчения и последующего разделения требует дополнительных энергетических затрат.

Целью изобретения является улучшение очистки, упрощение процесса и снижение его энергоемкости,

С этой целью исходные семена кондиционируют до влажности 9-13% при 10-бО°С, затем фракционируют с выделением фракции с размером частиц 5,5-7,5 мм, измельчению подвергают указанную фракцию, а для измельчения используют валки с высотой рифлей 3-4,5 мм и зазором между ними 1,5-3,0 мм, вращающиеся со скоростью 130-1000 об/мин.

Сущность предлагаемого способа вьщеления смеси дурнишника из зерновой массы, идущей на технологическую переработку, заключается в том, что кондиционируют смесь зерна и дурнишника до влажности 9-13% при Ю-бО-с Выделяют однородную смесь зерна и дурнишника размером 5,57,5 мм и пропускают эту фракцию через стальные валки, имеющие рифливысотой 3-4,5 мм, вращающиеся со скоростью 150-1000 об/мин с /дифференциалом (отношение скоростей вращения быстро вращающегося и медленно вращающегося) 1,5-2,5 при зазоре между валками 1,5-3,0 мм. Семена сои в этих условиях подвергаются измельчению, В результате получается смесь целых семян или плодов дурнишника и дробленка семян сои со средним размером частиц 2-3,5мм и большой выравненностью,

Такой эффект достигается за счет того, что в результате, кондиционирования зерно и семена дурнишника приобретают весьма различные реологические свойства и механическую прочность. При более низких влажности и температуре происходит хрупкое дробление с накоплением мучнистых фракций, при более высоких пластичная деформация (сплющивание) зерна. Сортировка кондиционированных частиц позволяет выделить узкую по размерам фракцию, не содержащую частиц, мешающих измельчению (камни металл и другие), и позволяющую после дробления получить легко разделяемый материал, В случае, если при сортировании окажется несколько фракций, содержащих зерно и дурнишник, их подвергают аналогичной обработке до получений фракции с укаванными размерами частиц. Требуемый по дальнейшей технологии переработки средний диаметр частиц соевой дробленки колеблется в зависимости от способов извлечения масла и белков в пределах 2-3,5 мм, причем дисперсия (рассеяние) частиц по размерам такова, что основная (9095%) масса дробленки отличается от среднего диаметра не более, чем на 1 мм. Размер семян дурнишника по толщине превышает 7 мм. Разделение такой смеси как просеиванием на ситах, так и другим способом, например в воздушном потоке, л-егко осуществляется с высокой чистотой разделения. Сохранение целостности семян дурнишника при механической обработке в опре.ззленных условиях установлено в результате специальных опытов. На экспериментальной установке найдены режимы измельчени на рифленом вальцевом станке типа EV, -15 фирмы СКЭТ (ГДР), применяемом в промышленности. Эти станки имеют рифли высотой 4 мм, расположенные с числом рядов рифлей один на каждые 3 мм окружности вгшка,Скорость быстро вращающегося валка 150-1000 об/мин , дифференциал 1,52,5 и зазор между валками 1,5-3 мм.

Применение валков с рифЛями других размеров не обеспечивает получение нужного гранулометрического состава дробленки: более мелкие рифли вызывают образование большого количества мелочи (прохода через сито диаметром 1 мм), а более крупные рифли дают крупную дробленку. Скорость вращения быстро вращающегося валка ниже 150 об/мин приводит к образованию лепешек из сои, выше 1000 об/мин - к образованию мелочи. Дифференциал ниже 1,5 также приводит к росту пластической деформации (сплющиванию семян), а выше 2,5 - слишком мучнистому помолу. Выход за указанные пределы зазора приводит либо к дроблению и дурнишника, либо к получению дробленки, незначительно отличающейся по размерам от семян дурнишника. Выбор конкретных параметров работы станков зависит от сорта семян,- его влажности. Достижение указанных показателей работы вальцевых станков Е N/ -15 стало возможным в результате их некоторой модернизации.

Пример. Семена сои смеси приморских селекционных сортов и дурнишника с исходной влажностью 16% были просушены на сушилке Рандольфа до влажности 10% и охлаждены после сушки до 20°С. После кондиционирования производилась очистка и выделение фракции семян сои и дурнишника размером 5,5-7,5 мм на сепараторе ЭСМ-50. Фракция семян

сои и дурнишника с влажностью 10% температурой 20-С, содержанием дурнишника 3,ь и содержанием других видов органического сорта (лузга, стебли) 1,2% в количестве 5- т/ч в течение 8 ч подавались на модернизированный вешьцевый станок EV-15, имеющий рифли высотой 4 мм и основание 3 Mivi и работающий в режиме: число оборотов быстро вращающегося валка 160 о5/мин, дифференциал 1/5, зазор 3 мм. После измельчения материал поступил на сепаратор ЗСМ-10, на котором установлены штампованные сита с круглыми отверстиями на сортировочном-диаметром 7 мм, а на подсевном - диаметром 1 мм. Сходом с сортировочного сита отделялся дурнишник, без содержания в нем целой и дробленной сои и других примесей и в количестве 3,6% к весу исходных семян. Сходом с подсевного сита отделялась дробленка средним размером 3,5 мм. Проход через сито 1 мм составлял 2,2%.

При переработке партии сои с влажностью 14% и содержанием дурнишкани 3,2% режим работы рифленого вальцевого станка был такой: число оборотов быстровращающегося валка 500 об/мин, дифференциап 2,3, зазор 2 мм. В этом случае сходом с сита 7 мм отделялся весь дурнишник, проход через сито 1 мм составлял 1,8%, средний размер дробленки 3,2 мм.

Отделяемая фракция дурнишника характеризовалась 99,2% чистоты и была использована для выработки масла. Фракция дробленки сои имела чистоту 99,3% в обоих случаях.

Расход электроэнергии на измельчение по предложенному способу составляет 2-3 кВт/ч на дробленки прютив 97-114 кВт/ч по известному способу .

10

Формула изобретения

Способ очистки семян сои от дурнишника путем измельчения на рифлёных валках с дифференциалом 1,52,5 и разделения дробленки, отличающийся тем, .что, с целью улучшения очистки, упрощения процесса и снижения его энергоемкости, исходные семена кондиционируют до влажности 9г13% при 10бО С, затем фракционируют с выделе нием фракции с размером частиц 5,5-7,5 мм, измельчению подвергают

указанную фракцию, а для измельчения используют валки с высотой рифлей 3-4,5 мм и зазором между ними 1,5-3,0 мм, вращающиеся со скоростью 150-1000 об/мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Хусид С.Д. Измельчение зерна, ., ХлебоизДат, 1958, с. 190-192.