Спосіб і установка одержання пшеничного зародка

Изобретение относится к мукомольно-крупяному производству, а именно к получению пшеничного зародыша. Известны различные технологические схемы отбора зародыша из отходов при очистке зерна в зерноочистительных и размольных отделениях мукомольных заводов [Максимчук Б.Н., Коломенский СВ. Производство пшеничного зародыша. Хлебопродукты, №2, 1995; Заявка РФ Nfc 93012476/13, кл. В 02 В 3/00, 09.03.93], включающие: отбор продуктов в зерноочистительном отделении после обработки на обоечных, машинах, ситовой рассев на отходы и проходную фракцию, разделение и сепарирование в пневмосепараторе, рассев на вибросите, повторное сепарирование на втором пневмосепараторе, отделение легких мелких примесей на вибросите, сепарирование сходовой фракции с сита в вертикальном пневмосепарирующем канале, выделение из смеси легких аспирационных примесей, мелкой фракции зерна и сорных семян, зародыша, обработку воздухом, сушку его и упаковку; в размольном отделении: драной процесс с поэтапным сортированием продуктов дробления на ситовеечных системах, шлифование крупок на шлифовочных системах, размольный процесс на размольных системах, измельчение сходов с ситовеечных систем, первой и второй шлифовочных и первых трех размольных систем на вальцевых станках четвертой размольной системы с пневмоподачей полученных продуктов в циклон-осадитель, их сортировкой на ситах, обработкой в пневмотранспортной установке, а -затем в деташере, получение после рассева расплющенного пшеничного зародыша, который фасуют в тканевые мешки. Существенные недостатки известных схем и способов получения пшеничного зародыша заключаются в том, что они реализованы в небольших объемах и широкого распространения не получили в связи с возможностью их использования только на вновь строящихся и реконструируемых предприятиях с получением травмированного зародыша 8 количестве 0,02-0,03% от общего количества зерна и требует больших капитальных и денежных затрат. Правилами организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах отбор пшеничного зародыша не предусмотрен. В основном пшеничный зародыш, выделяемый на машинах зерноочистительного отделения, содержится во фракции мелких примесей и идет в негодные отходы. Зародыш размольного отделения практически полностью обезличивается с отруби, которые используют в основном на корм сельскохозяйственных животных. Известен способ получения пшеничного зародыша при переработке зерна в муку, выбранный в качестве прототипа [Патент РФ № 2039604, кл. В 02 В 3/00, 1995], включающий подготовку зерна к помолу путем очистки зерна от примесей, воздушно-ситовое сепарирование, сухое шелушение, гидротермическую обработку, повторное шелушение, отделение побочных продуктов и выделение зародыша путем просеивания их на сите 0,95-1,0 мм и очистку прохода в вертикальном воздушном потоке при скорости воздуха 3,5-4,0 м/с, разделение выделенного зародыша на сите 0,5 мм на проходовую мелкую и сходовую крупную фракцию зародыша, которую дополнительно очищают в вертикальном воздушном потоке, смешивают зародыш, полученный из продуктов сухого шелушения, в равных частях с зародышем, полученным из побочных продуктов повторного шелушения, и высушивают для безопасного хранения до влажности 14,0-14,5%. Недостатки известного способа заключаются в том, что в нем не обеспечивается отделение мелких примесей в виде эндосперма, поэтому ухудшается качество полученного зародыша за счет повышения его зольности до 10% при средней зольности массы пшеничного зародыша 5,2%. Известна установка получения пшеничного зародыша [Патент РФ № 2039604, кл. В 02 В 3/00,1995], выбранная в качестве прототипа, содержащая устройства очистки зерновой массы от примесей, гидротермической обработки, стадийного шелушения на обоечных машинах, сепарирования в пневмосепараторах, отделения побочных продуктов и выделения зародыша на ситах, смешения и сушки. Известная установка не обеспечивает получения качественного пшеничного зародыша, отделение мелких примесей эндосперма из-за отсутствия устройства ситового сепарирования в зерноочистительном отделении и устройств отбора зародыша в размольном отделении. В основу изобретения поставлена задача создания способа получения пшеничного зародыша, в котором путем гидротермической обработки зерна паром пониженного давления до 1,5 кгс/см , шелушения зерна в акустически вихревых камерах с шероховатой поверхностью в две стадии: на первой -с частичным отделением оболочек и зародыша с их разделением и аспирацией, а на второй стадии - с доочисткой зерна по бороздке с сепарированием и разделением оболочек, зародыша и очищенного зерна, измельчения в акустически вихревых камерах с сортированием и обогащением измельченных продуктов и шлифованием крупок потоком оболочек, частично возвращенных с предыдущей ступени шелушения, и получением нераздавленного зародыша, смешения его с зародышем, полученным при шелушении, обработки в пневмоклассификаторе с отделением мелкого зародыша для краткосрочного с повышенной стойкостью для длительного хранения обеспечивается высококачественная очистка, измельчение зерна, разделение продуктов его переработки с получением нераздавленного пшеничного зародыша и шлифованных обогащенных крупок. Поставленная задача решается тем, что в способе получения пшеничного зародыша, включающем подготовку зерна к помолу путем очистки зерновой массы от примесей, гидротермической обработки, стадийного шелушения с сепарированием, отделением побочных продуктов и выделением зародыша согласно изобретению, гидротермическую обработку зерна производят паром пониженного давления до 1,5 кгс/см2, а шелушение проводят в акустически вихревых камерах с шероховатой поверхностью в две стадии: на первой - частично отделяют оболочки и зародыш с их разделением и аспирацией, а на второй стадии доочищают зерно по бороздке с сепарированием и разделением оболочек, зародыша и очищенного зерна, а измельчение ведут в акустически вихревых камерах с сортированием и обогащением измельченных продуктов и шлифованием крупок потоком оболочек, частично возвращенных с предыдущей ступени шелушения и получением нераздавленного зародыша, при этом его смешивают с зародышем, полученным при шелушении, обрабатывают в пневмоклассификаторе с отделением мелкого зародыша для краткосрочного хранения и повышенной стойкостью для длительного хранения. Гидротермическая обработка зерна паром пониженного давления до 1,5 кгс/см2, шелушение в акустически вихревых камерах с шероховатой поверхностью в две стадии с сепарированием и разделением продуктов позволяют качественно очистить зерно от оболочек, получить ценные побочные продукты: зародыша, тонкодисперсных оболочек неразрушенной структуры благодаря низкому давлению и соответственно низкой температуре обработки зерна. Измельчение зерна в акустически вихревых камерах с сортированием и обогащением измельченных продуктов и шлифованием крупок потоком возвращенных оболочек позволяет получить высококачественный нераздаяленный зародыш, тонкодисперсные частицы эндосперма, шлифованную крупу. Смешение зародыша, полученного на стадиях очистки и измельчения зерна, обработка в пневмоклассификаторе с их разделением обеспечивают получение крупного зародыша с повышенной стойкостью для длительного и мелкого зародыша для краткосрочного хранения. Использование для сепарирования, разделения, аспирации, выделения зародыша и крупы воздушных сепараторов обеспечивает получение очищенных зерна, зародышей и крупы от пыли, оболочек и мелких частиц алейронового слоя, тонкодисперсных оболочек для корма животным. Таким образом за счет качественной гидротермической обработки, шелушения, очистки, измельчения зерна, обогащения продуктов, шлифования крупок и разделения продуктов с пневмо-классификацией обеспечивается получение биологически активного нераздавленного зародыша, пригодного для длительного хранения, обогащенной шлифованной крупы для использования или получения высококачественной муки. Таким образом достигается ожидаемый технический результат. В основу изобретения поставлена задача создания установки получения пшеничного зародыша, в котором путем использования устройств очистки и измельчения зерна, выполненных в виде ряда акустически вихревых камер с сепарирующими перфорированными цилиндрами, соединенных с воздушными сепараторами, устройств гидротермической обработки зерна, выполненного в виде шнека с паровой рубашкой, воздушного сепаратора, смесителя зародыша, соединенного с пневмоклассификато-ром, обеспечивается качественная очистка зерна от оболочек, получение обогащенной шлифованной крупы, нераздавленного высококачественного зародыша, пригодного для длительного хранения. Поставленная задача решается тем, что в установке получения пшеничного зародыша, содержащей установленные по ходу технологического процесса устройства очистки зерновой массы от примесей, гидротермической обработки, стадийного шелушения, сепарирования, отделения побочных продуктов ивыделения зародыша, согласно изобретению, она содержит устройства очистки и измельчения зерна, выполненные в виде ряда акустически вихревых камер, соединенных при помощи пневмопроводов с воздушными сепараторами, патрубками отвода зародыша, шлифованных крупок, оболочек и смеситель зародыша, при этом устройство гидротермической обработки зерна выполнено в виде шнека с паровой рубашкой, патрубками подачи зерна, пара и отвода увлажненной зерновой массы, соединенное с акустически вихревой камерой, причем камеры шелушения зерна выполнены с шероховатой поверхностью 25-50 мкм, соединенные посредством патрубков, на которых размещены сепарирующие перфорированные цилиндры с регулируемой перфорацией с воздушным сепаратором и патрубками отвода оболочек, зародыша, очищенного зерна, обогащенных крупок и возврата оболочек, соединенных с воздушным сепаратором и патрубками с фильтрами-сборниками соответствующих продуктов, а смеситель зародыша соединен с пневмоклассификатором отделения мелкого и крупного зародыша, имеющим патрубки отвода, соединенные пневмопроводом с емкостями краткосрочного и длительного хранения зародыша. На чертеже представлена схема установки получения пшеничного зародыша для осуществления предложенного способа. Согласно предлагаемому изобретению способ получения пшеничного зародыша предусматривает подготовку зерна к помолу, включающую очистку от примесей, гидротермическую обработку зерна паром пониженного давления 1,5кгс/см .шелушение в акустически вихревых камерах с шероховатой поверхностью с частичным отделением оболочек и зародыша с их разделением и аспирацией на первой стадии, а на второй стадии доочищают зерно по бороздке с сепарированием и разделением оболочек, зародыша и очищенного зерна, измельчение в акустически вихревых камерах с сортированием и обогащением измельченных продуктов и шлифованием крупок потоком оболочек, частично возвращенных с предыдущей ступени шелушения до получения нераздавленного высококачественного зародыша, с последующим смешением его с зародышем, полученным при шелушении, с разделением мелкого зародыша для краткосрочного и повышенной стойкостью для длительного хранения путем обработки в пневмоклассификаторе. Отбор, сепарирование и разделение оболочек, зародыша на стадиях очистки и измельчения, мелкой фракции алейронового слоя и обогащенной шлифованной крупки с ее выводом на стадии измельчения позволяют наиболее полно использовать продукты переработки зерна, так как получают продукты с новыми качествами: высококачественный нераздавленный биологически активный и ценный зародыш, шлифованную обогащенную крупу, пригодные для дальнейшего хранения и использования, тонкодисперсные оболочки для животноводства. Аспирация продуктов переработки зерна позволяет получать их обеспыленными, т.е. более чистыми, более высокого качества. Отбор и удаление этих продуктов позволяет в конечном итоге повысить качество муки, получаемой в дальнейшем при измельчении из обогащенной крупки, так как она не содержит жира зародыша, пыли, оболочек и мелких частиц алейронового слоя. Пример. Зерно пшеницы, подготовленное к помолу путем очистки зерновой массы от примесей, направляли на гидротермическую обработку зерна паром пониженного давления до 1,5 кгс/см , регулировали расход материала и энергоносителя, а дальнейшее шелушение увлажненной зерновой массы проводили в акустически вихревых камерах е шероховатой поверхностью 50 мкм в две стадии. На первой стадии частично отделяли оболочки 54% и зародыш с их сепарацией через перфорированные цилиндры разделением в воздушном сепараторе и отводили оболочки в фильтр-сборник, частично очищенное зерно - в сборник, а зародыш - в смеситель, а на второй стадии проводили доочистку зерна с разворачиванием его по бороздке и частичным разделением на частицы с открытым эндоспермом до 80%, смесь сепарировали через перфорированные цилиндры, разделяли в воздушном сепараторе очищенное зерно, направляли его в сборник и далее на измельчение, зародыш сепарировали и направляли в смеситель, а оболочки разделяли в воздушном сепараторе и направляли частично в фильтр-сборник, а частично в камеру измельчения, где потоком оболочек шлифовали крупки. Измельчение очищенного зерна проводили в акустически вихревых камерах с частотой самовозбуждающихся колебаний 10 кГц в течение 3 мин при давлении энергоносителя 0,6 кг/см2 с отбором смеси через перфорированные цилиндры и обогащением крупки, при этом остатки оболочек, алейронового слоя и неразделенный зародыш отделили от шлифованной крупки в воздушном сепараторе и направили в фильтр-сборник, крупу вывели в сборник и направили для дальнейшего использования, а зародыш направили в смеситель для смешения с зародышем, полученным на стадиях шелушения и очистки зерна, и направили на классификацию, где путем разделения турбулентных потоков получили мелкий зародыш для краткосрочного и крупный с повышенной стойкостью для длительного хранения, размер и качество которых соответствует нормативным показателям. Предлагаемая установка получения пшеничного зародыша (см.чертеж) содержит установленные по ходу технологического процесса устройство очистки зерновой массы от примесей 1 с патрубками подачи зерна 2, удаления 3, посторонних примесей 4, устройство гидротермической обработки 5, включающее шнек 6 с паровой рубашкой 7, дозирующее устройство зерна 8, патрубок подачи пара 9, отвода увлажненной зерновой массы 10, устройства очистки зерна в две стадии в виде акустически вихревой камеры 11 с шероховатой поверхностью 25-50 мкм первой стадии шелушения, резонаторами 12, патрубками подачи энергоносителя 13, отвода смеси 14 с сепарирующим перфорированным цилиндром с переменной перфорацией 15, соединенной с помощью пневмопровода 16 с воздушным сепаратором 17 через патрубок подвода 18, имеющим патрубки отвода воздуха с оболочками 19 и фильтром-сборником 20, зародыша 21, частично очищенного зерна 22 со сборником 23 с патрубками подвода и отвода 24, 25 устройство очистки зерна второй стадии шелушения, акустически вихревую камеру с шероховатой поверхностью 26 с резонаторами 27 и патрубками подвода энергоносителя 28, отвода смеси 29 с сепарирующим перфорированным цилиндром 30, с воздушным сепаратором 31, патрубком отвода оболочек 32, фильтром-сборником 33, патрубком отвода зародыша 34, отбора очищенного зерна 35, сборником 36 с патрубками подвода 37 и отвода зерна 38,, акустически вихревую камеру измельчения очищенного зерна 39 с резонаторами 40, патрубком подачи энергоносителя 41, отвода смеси 42, воздушным сепаратором 43 с патрубками отвода оболочек с воздухом 44, фильтромсборником 45, отвода зародыша 46, обогащенной крупки 47, сборник крупки 48 с патрубками подвода 49 и отвода обогащенных крупок 50, смеситель зародыша 51 с патрубками подвода 52 и отвода 53, пневмоклассификатор 54 с патрубками подвода зародыша 55, отвода мелкого зародыша 56, крупного 57, пневмопроводов 58,59 со сборником мелкого зародыша 60 и крупного зародыша 61. Установка работает следующим образом. Зерно подают в устройство очистки зерновой массы от примесей 1 через патрубок подачи зерна 2, очищают от примесей путем продувки воздухом и удаляют их через патрубок 4, а зерно отводят через патрубок 3, дозирующее устройство 8 в устройство гидротермической обработки 5 со шнеком 6 и паровой рубашкой 7, в котором производят обработку зерна паром пониженного давления до 1,5 кгс/см , который подают через патрубок подачи 9, увлажненную зерновую массу отводят через патрубок 10 в устройство шелушения зерна первой стадии о виде акустически вихревой камеры 11 с шероховатой поверхностью 25-50 мкм и резонаторами 12, в которое через патрубок 13 подается энергоноситель, при обтекании которого острых кромок камеры 11 и резонаторов 12 возникают самовозбуждающиеся колебания, которые накладываются на .закрученный газовый поток, образуя акустически вихревой поток, в который подается зерно и подвергается его воздействию Благодаря наличию шероховатости на стенках камер 11 и 26 и воздействию потока происходит шелушение и очистка зерна от оболочек и зародыша, сепарирование через перфорированный цилиндр 15 и отвод в зоне пониженного давления через патрубок 14 и пневмопровод 16 в воздушный сепаратор 17 через патрубок подвода 18, где происходит разделение смеси частично очищенного зерна, зародыша, оболочек с воздухом, удаляемые соответственно через патрубки зерно 22, 24 в сборник 23, зародыш через патрубок отвода 21, патрубок подачи 52 в смеситель 51, оболочки с воздухом через патрубок 19 в фильтр-сборник 20; из сборника 23 частично очищенное от оболочек и пыли зерно через патрубок 25 направляют в акустически вихревую камеру с шероховатой поверхностью 26 с резонаторами 27, куда через патрубок 28 подводится энергоноситель, где под воздействием образующегося акустически вихревого потока и шероховатой поверхности камеры производят доочистку зерна по бороздке с частичным разделением его на частицы с открытым эндоспермом и зародыш, которые сепарируются в зоне пониженного давления через перфорированный цилиндр 30 и патрубок 29 отводят в воздушный сепаратор 31, где производят разделение смеси на оболочки с воздухом, удаляемые через патрубок 32 и направляемые частично в фильтр-сборник 33, а частично на шлифование крупок в камеру измельчения 39, зародыш через патрубки 34, 52 направляют в смеситель 51, очищенное зерно с крупой из воздушного сепаратора 31 через патрубок отбора очищенного зерна 35, 37, сборник 36, патрубок 38 направляют в акустически вихревую камеру измельчения зерна 39 с резонаторами 40, патрубком подачи энергоносителя 41, где производят измельчение зерна до крупы, нераздавленного зародыша, шлифование ее потоком оболочек, отобранных со второй стадии шелушения, до получения обогащенных продуктов за счет сортирования и удаления мелких частиц эндосперма и оболочек с получением нераздавленного зародыша, смесь отводят в зоне пониженного давления через патрубок 42 в воздушный сепаратор 43, где производят сортирование смеси на остатки оболочек, мелкие частицы эндосперма с воздухом, удаляемые через патрубок 44 в фильтр-сборник 45, обогащенную шлифованную крупку через патрубки 47, 49 отводят в сборник 48, откуда через патрубок 50 она направляется для дальнейшего использования, а отобранный зародыш через патрубки 46 и 52 направляют в смеситель зародыша 51, где его смешивают с зародышем, полученным на первой и второй стадиях шелушения и через патрубки 53, 55 направляют в пневмоклассификатор 54, куда подводится воздух, смесь зародыша обрабатывают в воздушном потоке, отделяют мелкий зародыш и через патрубок 56 и пневмопровод 58 направляют в сборник 60 для краткосрочного хранения, а крупный зародыш с повышенной стойкостью через патрубок 57, пневмопровод 59 направляют в сборник 61. Таким образом, заявляемые способ и установка получения пшеничного зародыша позволяют осуществить принципиально новую ресурсосберегающую технологию, единую для зерноочистительного и размольного отделений, с получением нераздавленного биологически активного зародыша, мелкого для краткосрочного и крупного с повышенной стойкостью для длительного хранения, высококачественной шлифованной крупы пригодной для использования и дальнейшей переработки с получением высококачественной с неразрушенными клетками сортовой муки с повышенными технологическими свойствами, тонкоизмельченных оболочек и эндосперма, пригодных для использования в животноводстве.