Производство взорванных зерен

ПРОИЗВОДСТВО  ВЗОРВАННЫХ ЗЕРЕН 

Взорванные зерна  злаковых культур вырабатывают из зерна  кукурузы и круп кукурузной, рисовой, пшеничной. 

Хотя использование  зерен кукурузы для производства взорванной кукурузы развито широко, предпочтение как сырью следует  отдавать кукурузной крупе. 

Взорванная крупа  имеет более высокие пищевую  ценность и вкусовые качества по сравнению  с взорванным зерном. 

Это объясняется  тем, что крупа полностью освобождена  от оболочки и зародыша, которые  придают готовому продукту слегка горьковатый  привкус, а наличие жира зародыша ускоряет порчу продукта. По этой же причине взорванная крупа содержит меньше клетчатки и золы, чем взорванное зерно. 

Для производства взорванной кукурузы из крупы используют кукурузную крупу, применяемую в  производстве кукурузных хлопьев (сход с сита с отверстиями диаметром 5 мм - не менее 90%). При производстве взорванной кукурузы из зерна желательно использовать кремнистые сорта кукурузы воздушной сушки. Рисовую крупу применяют только из стекловидных сортов риса, пшеничную крупу - № 1, из твердых пшениц. 

Взорванные зерна  выпускают как без добавок (в  натуральном виде), так и обогащенные  различными добавками. 

Наибольший интерес  представляют так называемые взорванные зерна сладкие и взорванные зерна  в карамели, производство которых  рассматривается ниже. 

Технологическую схему производства взорванных зерен  разделяют на две части: приготовление  взорванных зерен и нанесение  на взорванные зерна различных добавок. 

Эти процессы могут  быть разделены как во времени, так. и в пространстве.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВЗОРВАННЫХ ЗЕРЕН 

Производство  взорванных зерен злаковых культур (кукуруза, рис, пшеница) осуществляют по технологической схеме, представленной на рис. 74. 

Поступившие в  цех зерно или крупу очищают  от посторонних примесей на зерновом сепараторе 1. 

Очищенное сырье  норией 2 через шнек для кондиционирования  направляют в промежуточные бункера 4, где хранят до дальнейшей переработки. 

По мере необходимости  сырье из бункеров 4 подают в объемные дозаторы 5 и из них в аппараты для термической обработки - «пушки» 6. 

Взорванный продукт  из аппаратов для термической  обработки выбрасывается в приемные бункера 7, откуда его системой пневмотранспорта направляют на рассев (или бурат) 8 для  отделения мелочи и невзорвавшихся зерен. 

Проинспектированные взорванные зерна собирают в промежуточные  бункера 9 и 10, откуда их направляют либо на расфасовку, либо для обогащения добавками. 

Очистка крупы  и зерна 

Очистку крупы  и зерна осуществляют на зерновом сепараторе ПОП-25, на котором в зависимости  от сырья устанавливают различные  сита (табл.50). 

Кроме очистки  крупы от примеси крупнее и  мельче зерна, на зерновом сепараторе, удаляя более крупные зерна - сход с сортировочного сита - и более  мелкие - проход через сходовое сито, добиваются улучшения выравненноеT крупы, когда разница в размерах отдельных зерен сокращается  до минимума. Это позволяет в дальнейшем избежать сверхнормативных потерь и  улучшить качество готовой продукции. 

Рис. 74. Технологическая  схема производства взорванных зерен: 

/ - сепаратор; 2 - нория; 3 - шнековый кондиционер; 4 - бункер; 5 - объемный дозатор; 6 - аппарат для  термической обработки - «пушка»; 7 - приемные бункера; 8 - бурат; 9, 10 п  11 - промежуточные бункера; 12 - расфасовочно-упаковочный  автомат; 13 - автомат для упаковки  пачек; 14 - просеиватель; /.5 - объемный  дозатор; 16 - диссутор; 17 - фильтр; 18 - насос; 19 - сборник с обогревом; 20 - аппарат  для нанесения добавок; 21 - объемный  дозатор; 22 - смесительная машина; 23 - аппарат для охлаждения; 24 - расфасовочный  автомат; 25 - диссутор; 26 - фильтр; 27 - насос; 28 - универсальный вакуум-варочный  аппарат.

 

Кондиционирование крупы 

Для получения  взорванных зерен нормального качества термическую обработку зерна  необходимо проводить при определенной влажности. 

При взрывании  крупы или зерна с недостаточной  влажностью резко возрастает процент  невзорвавшихся зерен. Если используется крупа с повышенной влажностью, наблюдается  сильное комкование материала после  взрыва. 

Оптимальная влажность, при которой наблюдается наибольший выход взорвавшихся зерен, для кукурузной крупы 13%, для рисовой 12-13,5%, для пшеничной 14-14,5%. 

Поскольку эти  значения ниже влажности, принятой стандартом для указанных круп (например, для  кукурузной крупы 15%), кондиционирование  в основном сводится к подсушке крупы  перед взрыванием. 

Подсушку крупы  осуществляют с помощью шнека, имеющего для нагрева материала паровую  рубашку по всей длине желоба. Этот шнек одновременно может служить  и транспортером, например, для передачи крупы в промежуточные бункера. 

Термическая обработка  крупы 

Термическую обработку  крупы (взрывание) осуществляют в специальных  аппаратах, называемых по эффекту действия «пушками». 

Аппарат (рис. 75) представляет собой вращающийся  вокруг горизонтальной оси цилиндр, установленный на специальной станине. 

С одной стороны  цилиндр оборудован герметически закрывающейся  крышкой, укрепленной на шарнире, и  специальным замыкающим затвором. Кроме  вращения цилиндра вокруг горизонтальной оси, осуществляемого от электродвигателя, его можно вручную перемещать в вертикальной плоскости, поворачивая  на угол до 60° по отношению к горизонтальной оси с помощью специальной  рукоятки. 

Для нагрева  цилиндра служат расположенные под  ним газовые горелки, зажигание  которых производят специальным  запальником. Аппарат снабжен предохранительным  клапаном и выносным манометром (установленным  на отдельной станине и соединенным  с цилиндром гибким шлангом). 

Техническая характеристика аппарата приведена ниже. 

Техническая характеристика термического аппарата для взрывания  зерен 

Производительность, кг/ч........ 35 

Емкость цилиндра, л......... 18,5 

Рабочее давление в цилиндре 

кГ/см2............ 10-12 

кн/м2 ............ 980-117& 

Испытательное давление 

кГ/см2............ 15 

кн/м2 ............ 1470,0 

Температура стенки цилиндра, °С...... 280-300 

Число оборотов цилиндра в минуту ..... 50 

Число оборотов приводного вала в минуту . . . 200 

Габаритные размеры, мм 

длина............ 1902 

ширина............ 655 

высота............ 1345 

Масса, кг............ 625 

Характеристика  электродвигателя А 31-4 

мощность, кет.......... 0,6 

число оборотов в минуту....... 1410 
 

Работа на аппаратах  для взрывания зерновых происходит следующим образом. Цилиндр аппарата устанавливают горловиной кверху, фиксируя его положение специальным фиксатором. Внутрь цилиндра загружают 7 кг крупы  и плотно закрывают крышку его, запирая  ее специальным затвором. 

После этого  цилиндр устанавливают с помощью  фиксаторов в горизонтальном положении, зажигают газовые горелки и включают электродвигатель. Вследствие нагрева  Цилиндра материал, находящийся в  нем, начинает испарять влагу; воздух, находящийся в цилиндре, расширяется  и давление вследствие этого поднимается  до 10-12 кГ/см2 (980-1176 кн/м2). 

Достигнув заданного  давления, прекращают подачу газа и  вращение цилиндра, устанавливая его  в положение для разгрузки (затвором на крышке кверху). 

Цилиндр освобождают  от фиксатора и опускают горловиной вниз (под углом 58° к горизонтальной оси), при этом защелка затвора  упором, находящимся на пути, отбрасывается, крышка открывается и крупа из цилиндра давлением выбрасывается  в приемный бункер. 

Конструкцию и  размеры приемного бункера надо подбирать так, чтобы бункер мгновенно  поглощал весь объем пара, получае- 

мый при взрыве, что предохранит от обратного  выброса из него продукта, и чтобы  продукт на пути полета до потери кинетической энергии встречал наименьшее количество препятствий, что снизит его деформацию и уменьшит отходы в виде мелочи. 

Объемные размеры  приемного бункера могут быть определены из следующих соображений (с достаточной технической степенью точности). Емкость цилиндра «пушки»  составляет 18,5 л, в этом объеме при  давлении 12 кГ/см2( 1176 кн/м2) содержится газ, который при нормальном (атмосферном) давлении занимает объем 0,222 м3. Так  как газ расширяется равномерно во все стороны (а не только вперед по ходу «выстрела», как ошибочно представляют многие), для размещения газа, выбрасываемого из «пушки», требуется 0,222 м3 свободного пространства. 

Как известно, в  любом бункере пространство занято воздухом с абсолютным давлением 1 кГ/см2 (98 кн/м2). Чтобы повышение давления в этом пространстве технически не ощущалось, допустимо разместить в  нем еще 10-20% газа, подобного воздуху, т. е. коэффициент использования  пространства бункера при «выстреле» в него из «пушки» следует принимать  равным 0,1-0,2.

 

 

Рис. 75. Аппарат  для

термической обработки  зерен В-35м. 

Таким образом, объем бункера, в который выбрасывается  продукт из термического аппарата, должен быть не менее  

. 0,222 = 2,22 м3.   

При мгновенном падении внешнего давления влага, находящаяся  под большим давлением в крупинке (зерне) Термическая обработка крупы (зерен) злаковых культур в аппаратах- «пушках» изменяет не только внешний вид продукта, но и его физико-химические свойства. 

Значительно уменьшается  объемная масса взорванных зерен, что  является положительным фактором, улучшающим консистенцию продукта. Зерно становится хрупким, нежным по вкусу и легко  разжевывается., моментально испаряется, разрывая клетки и вспучивая ее.

Меняется также  химический состав продукта. Особенно большие изменения претерпевают углеводы. Сокращается содержание крахмала, резко возрастает содержание декстринов, увеличивается количество водорастворимых  веществ. Химические изменения, происходящие в зерне при взрывании, повышают питательную ценность готового продукта. 

Изменение крахмала и водорастворимых веществ в  продукте после термической обработки  в «пушках» (в % на сухое вещество) представлено в табл. 53.

Инспекция взорванных зерен 

Взорванные зерна  для отделения мелочи, образующейся от ломки при выбросе из «пушки», и невзорвавшегося продукта просеивают на рассеве или бурате через металлические  штампованные сита следующего диаметра: для взорванной кукурузы из крупы- 7 мм, взорванной кукурузы из зерна- 12 мм, взорванных риса и пшеницы - 5 мм. Проход через сита является отходом производства и используется на корм скоту. 

Нормы расхода  сырья 

Нормы расхода  сырья в производстве взорванных зерен обычно устанавливают эмпирически. При этом учитывают отходы, получаемые при предварительной очистке  и сортировке сырья, отходы, получаемые при сортировке взорванных зерен, потери сухих веществ при термической  обработке и потери массы в  связи с изменением влажности  продукта. 

Следует иметь  в виду, что на нормы расхода  сырья в производстве взорванных зерен влияет качество этого сырья. 

Крупа, содержащая большой процент мучнистого эндосперма, как уже указывалось, совершенно непригодна для производства взорванных зерен, в первую очередь из-за большого количества отходов, получаемых при  ее переработке - до 30% от массы переработанного  сырья.