Министерство сельского хозяйства республики казахстан

177
распределения теплоносителя в межзерновом пространстве /МЗП/ обрабатываемой массы.  
Процесс варка зерна крупяных культур в производстве крупяных концентратов на основе 
КНТТ при помощи принятого аппарата, включает три этапа: очистка исходного зерна от 
легких  примесей  и  пыли  фильтрованием  в  водяной  ванне,  варка  и  замена  емкости  с 
обработанным продуктом на емкость с продуктом. 
Варочный  аппарат  работает  в  следующем  порядке:  для  смыва  липких  грязей  т.п.  
исходная  масса  (например,  зерно  крупяных  культур),  предварительно  обрабатывается  в 
кипящей воде в течение 3-5 мин, после чего сетчатую емкость вынимают из котла и грязную 
воду  сливают  при  помощи  сливного  крана  или  опрокидыванием  котла.  Затем  заменяют 
воду,  включают  электронагревателей,  после  достижения  температуры  воды  сетчатую 
емкость  с  предварительно  обрабатываемой  массой  устанавливают  в  рабочую  емкость 
аппарата и крышку плотно закрывают. Продукт под избыточным давлением обрабатывают 
до  состояния  готовности.  После  второго  этапа  процесса  сетчатую  емкость  вынимают  из 
аппарата и устанавливают в емкости для удаления свободной влаги, при этом влажность 
продукта уменьшается: например в производстве крупяных концентратов на основе КНТТ, 
влажность зерна просо после варки с естественным обезвоживанием в течение 15 минут, 
снижается от 70 до 40%.   
Варка продукта оссуществляется при определенных параметрах среды: температуре 
и, естественно, давлении; отношении воды и продукта в течение определенного времени. 
При  варке  теплоноситель  /вода,  пар/по  теплоподводящему  каналу 3  (см.  рис. 1) 
направляется вверх, и проникая в массу как по высоте, так и по ширине  сетчатой емкости, 
равномерно распределяется в МЗП. Следовательно, по высоте и ширине рабочей емкости  
образуется  однородное  температурное  поля.  Сетчатая  емкость,  благодаря  зазору, 
образуемой между  рабочей емкостью аппарата,  не препятствует интенсивному движению 
теплоносителя.    Варка продукта оссуществляется при определенных параметрах среды: 
температуре  и,  соответственно,  давлении  рабочей  среды;  отношении  воды  и  продукта  в 
течение  определенного  времени.  При  варке  теплоноситель  /вода,  пар/  по 
теплоподводящему каналу 3  (см. рис. 1) направляется вверх, и проникая в массу как по 
высоте,  так  и  по  ширине    сетчатой  емкости,  равномерно  распределяется  в  МЗП. 
Следовательно,  по  высоте  и  ширине  рабочей  емкости    образуется  однородное 
температурное  поля.  Сетчатая  емкость,  благодаря  зазору,  образуемой  между    рабочей 
емкостью аппарата,  не препятствует интенсивному движению теплоносителя. 
Преимущества аппарата: компактность, высокая производительность (до 150 кг/ч при 
вместимости 100 л),  небольшие  удельные  зартаты  на  единицу  продукции  за  счет 
сокращения  продолжительности  обработки  продукта  при  высокой  технологической 
эффективности процесса.   
Рисунок 1.  Схема рабочей камеры варочного аппарата: 
1 – корпус; 2 – сетчатая емкость; 3 – теплоподводящий канал;  4 – крышка. 
Уровни  обрабатываемой массы  до  І –, ІІ –  после обработки:вода 

 
178
Отличительным  признаком  принятой  конструкции  аппарата  является  наличие 
свободного пространства между сетчатой емкости и боковой поверхности рабочей камеры, 
теплоподводящего  сетчатого  канала,  позволяюшее  интенсифицировать  теплообменный 
процесс. Теплота, подводимое к слою продукта из зазора между емкостями направляется 
равномерно по высоте сетчатой камеры.  
Продолжительность  приравнивания  температуры  подводимой  теплоты  от  греющей 
поверхности аппарата к теплоносителю – воде можно определить по закону Ньютона для 
конвективного подвода тепла:  
 а) для варочного аппарата без сетчатой емкости 
 


)
)(
(
/
2
1
2
1
1
t
t
F
F
Q






 
 
 
           (12) 
 
б) для варочного аппарата с сетчатой емкостью (рисунок 1)          
 


)
)(
(
/
2
1
3
2
1
2
t
t
F
F
F
Q






   
             
(13) 
 
где    Q  –  теплота  (Дж); 

-  коэффициент  теплоотдачи  (
Ñ
ì
Âò
î

2
/
)  или 
)
/(
2
ñ
Ñ
ì
êÄæ
î


; F
1
 – площадь греющей  поверхности котла (м
2
); F
2
 – площадь верхней 
поверхности  котла  (м
2
); F
3
 – площадь  боковой  поверхности  сетчатой  емкости  (м
2
); 

 -  
коэффициент,  учитывающий  уменьшение  поверхности  соприкосновения  слоя  зерна  с 
греющей поверхностью за счет воды в свободном пространстве между сетчатой емкостью 
и греющей поверхностью аппарата (

< 1);  t
1
 и t
2
  - температуры греющей поверхности и 
воды. 
 
 
Рисунок 2. Номограмма зависимости объема 
3
3
/
,
м
м
а
зерновки проса от 
влагосодержания U, кг/кг (І) и продолжительностиварки 

, мин (2) 
 
Дифференцируя уравнения (12), (13) относительно температуры, получили: 
 


)
(
/
2
1
1
2
1
F
F
Q
t
t





;     


)
(
/
3
2
1
2
2
1
F
F
F
Q
t
t





                 (14) 
 
Приравнивая  правую  часть  системы  уравнения (14) определим  связь  между 
продолжительностями варки зерна для рабочей емкости аппаратов  без сетчатой емкости и 
с сетчатой емкостью: 





/
)
/(
)
(
1
3
2
1
2
1
1
2





F
F
F
F
F
 
 
 
           (15) 
где  
1
)
/(
)
(
2
1
3
2
1





F
F
F
F
F


 - коэффициент эффективности процесса. 
 

179
После  анализа  формул (13), (14)  и   (15) стало  известно,  что  поверхность  подвода 
тепла  в  котле  с  сетчатой  камеры  больше,  чем  без  нее,  а  также  в  аппаратах  с  сетчатой 
камерой  продолжительность  обработки  меньше,  чем  без  нее.  Это  позволяет  экономит 
энергию.  
Проведением  экспериментальных  исследований  установлены    параметры  аппарата, 
влияющие  на  эффективность  процесса  варки  проса  для  производства  крупяного 
концентрата  на  основе  КНТТ:  продолжительность  обработкиτ = 20 мин.Обработка 
продукта под давлением внутри закрытой емкости, снижение расходуемой воды позволяют 
уменьшить продолжительность обработки. 
Выводы
  
В  существующих  варочных  аппаратах  благодаря  избыточному  давлению  среды 
теплоноситель стремиться к более свободному пространству;   пространство с относительно 
большим  слоем  продукта,  тепловому  воздействию  подвергается  меньше.  В  целом 
эффективность  процесса  варки  зерна  крупяных  культур  в  воде    зависит  от  правильного 
установления  технологического  режима  работы  аппарата  на  основе  зависимостей 
коэффициента  разрушения  семенных  оболочек  и  выхода  целого  ядра  зерна  от 
продолжительности обработки, количества воды и зерна, давлений и температуры среды. 
Литература 
1. Провести НИР по изучению процесса влаготепловой обработки зерна проса, выдать
исходные требования на разработку котла. отчет о НИР (промежут.) Этап И-1: ГР №0101 
РК 00196 / КазГосИНТИ. Инв. №0201 РК 00747.  Руков.: А.А. Аскарова, исп. Ж.А. Айдарова 
и др. – А., 2001. –110 с. 
2. Асқарова Ə.А., Изтаев А.И., Айдарова Ж.А. Тарыдан ұлттық технология бойынша
сөк жармасын өндіру процесстерін жетілдіру мəселелері //Ежемес. научн. журн. “Пищевая 
технология и сервис”. –Алматы, 2000.  №3.- Б.32 – 35. 
3. Аскарова  А.А.  Особенности  производства  крупяных  пищеконценратов  на  основе
казахской национально- традиционной технологии /Респ. научно-теор.журн. "Вестник" при 
МСХ РК, изд. –А.: "Бастау", №2-2003; -0,325 п.л. 
4. Аскарова  А.А.  Выбор  способов  производства  крупяных  пищеконцен-тратов  на
основе  национально-традиционной  технологии  на  примере  крупы  "сөк"  из  зерна  проса 
/Респ. науч.- теор. журн. "Вестник" с/х науки Казахстана"  при МСХ РК, -А.: изд. "Бастау" 
№4, 2003; -0,125 п.л. 
5. Патент  РК №13958, МПК А 47 J 27/00. Варочный котел /А.А.Аскарова, Ж.А.
Айдарова, Е.А. Альпеисов (РК). №2002/0787.1 ;Заяв.11.06.2002.Опубл.16.02.2004, Бюл.№2      
,-3с.: ил 
6.
Патент РК 6980 РК, МПК А 47 J 27/00 Варочный котел /А.А.Аскарова (РК). -
№970300. 1; Заяв. 01.04.97; Опубл. 11.10.97; Бюл. №3,-3с.: ил. 

 
180
УДК 664.3.001 
 
РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ И СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ЛИНИЮ 
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КРУПЯНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ  
 
Аскарова А.А., Аскаров А.Д., Апбозов О.Ж. 
 
Казахский национальный аграрный университет, Алматы,  
Алматинский технологический университет. Алматы 
 
        Аңдатпа 
Мақалада  ұлттық-дəстүрлі  технология  негізінде  жарма  концентраттарын  өндіру 
технологиялық  желісін  жасау  мəселесі  көтерілген.  Желі  инновациялық  жабдықтардан 
тұрады: пневмосұрыптағыш, қайнату- сусыздандыру агрегаты, термомеханикалық аппарат, 
желдету  жүйесі.  Технологиялық  процесстердің  тиімділік  факторлары  бойынша 
жабдықтардың  тиімді  құрылымдары  іріктелді,  параметрлерін  тағайындауға  қатысты 
ғылыми-зерттеу  жұмыстары  жүргізілді.  Нəтижесінде  желінің  эксперименттік  үлгісі 
құрастырылды.  
 
        Annotation 
In this article the problematic issue of creating lines with innovative technology equipment 
by means of which increases the efficiency of cleaning, boiling and heat treatment with mechanical 
action on the grains, grain processing based concentrate national conventional technology and 
purification of industrial waste from groats. Investigations to establish rational parameters of the 
equipment, resulting in a developed experimental model lines. 
 
Ключевые слова:
 технология, линия, концентрат, производство, оборудование. 
 
Технологическая  линия  для  производства  крупяных  концентратов  включает 
следующие виды машин и аппаратов, агрегатов, являющиеся основным технологическим 
оборудованием:  машина для механической очистки зерна от органических и минеральных 
примесей; машина для очистки зерна от органических примесей способом мойки; варочно-
сушильный агрегат для влаготепловой обработки зерна;  аппарат для термомеханической 
обработки зерна;  машина для переработки зерна в крупу;  камера для очистки крупы от 
шелухи и мучки.  
Процесс  влаготепловой  обработки  путем  варки  исходного  зерна  и  обезвоживания  
осуществляется  при  помощи  единой  сетчатой  емкости,  являющейся  основным  рабочим 
органом  варочно-сушильного  агрегата.  Агрегат  включает  варочный  котел  и  сушильную 
камеру.  По  данному  способу  варка  зерна  осуществляется  под  давлением  внутри 
герметичной емкости котла, с обеспечением равномерного распределения теплоносителя 
(воды)  внутри  обрабатываемого  слоя  зерна  для  создания  равномерного  температурного 
поля в межзерновом пространстве без перемешивания массы. 
В данном случае существуют два варианта влаготепловой обработки:      по первому 
варианту процесс влаготепловой обработки осуществляется при массовом отношении воды 
и зерна 1,5-2,0 в течение 15-25 мин под давлением среды в зависимости от вида исходного 
зерна.  Далее  продукт  подвергается  обезвоживанию  естественным  истечением  свободной 
влаги в течение определенного времени, термомеханической обработке зерна и переработке 
в  крупу.  Процесс  термомеханической  обработки  осуществляется  обеспечением 
равномерного  распределения  теплового  потока  внутри  слоя  зерна,  перемещаемого  по 
направлению  раскручивающейся  спирали  на  вертикальном  приводном  валу,  на  плоской 
поверхности нагрева аппарата. Преимуществом аппарата является полное использование 
площади поверхности нагрева.  

181
При переработке зерна в крупу способ существующего точечного удара и истирания 
с сжатием заменяется упругим сжатием зерновок с учетом хрупкого свойства зерна. 
Более  рациональным  решением  является  способ  влаготепловой  обработки  зерна  
предварительной варкой в воде под атмосферным давлением при начальной температуре 
воды 18-20
о
С в течение 5 мин после пузырькового кипения воды. Этот способ позволяет 
избавиться  от  одорирующих  веществ,  содержащихся  в  массе  зерна  после  хранения  без 
полного соблюдения технологического режима. Затем массу следует обработать в воде при 
начальной температуре 90
о
С в течение 10-15 мин под давлением  при массовом отношении 
воды  и  зерна 0,75-1,0. Обезвоживания,  сушку  и  обжарку  целесообразно  осуществить  с 
использованием  насыщенного,  затем  перегретого  пара.  В  следующем  этапе  зерно 
подвергается переработке в крупу и очистке крупы от шелухи и мучки по предыдущему 
способу. 
На  рис. 1 приведена  технологическая  схема  мини-линий,  предназначенной  для 
осуществления  выше  описываемых  способов  производства  крупяных  концентратов  на 
основе  казахской  национально-традиционной  технологии.  Линия  состоит  из  варочного 
котла 1 (см.  рис. 1), устройства 2 для  обезвоживания  и  сушки  зерна,  аппарата 3 для 
термомеханической  обработки  зерна  после  влаготепловой,  машины 3 для  переработки 
зерна в крупу с пневмосепаратором 5.  На линии имеется рельс, по которому продвигается 
тележка с талью 7. Рельс опирается на опоры жесткости 9,10. 
а 

 
182
 
                                                                  б 
 
Рисунок1. Схема производственно-поточной технологической мини-линии для 
производства крупяных концентратов на основе национгально-традиционной технологии 
(а) и экспериментальный образец (б): 1 – варочный котел; 2 – сушильный агрегат; 3 – 
аппарат для термомеханической обработки зерна; 5 – пневмосепаратор; 6 – 
вентиляционная система; 7 – таль на рельсе. 
Варочно-сушильного  агрегат  включает  варочный  котел 1 и  обезвоживающее-
сушильное  устройство 2, где  в  качестве  основного  рабочего  органа  используется 
внутренняя  емкость  с  теплоподводящим  каналом  (см.  рис. 1). В  зависимости  от 
последовательности операции загрузка и выгрузка, иперемещение сетчатой емкости 11 с 
продуктом  осуществляется  при  помощи  тали 7 на  рельсе.  В  зависимости  от 
производительности  линии  и  длительности  процессов  количество  внутренней  емкости 
может  быть  несколько,  коэффициент  ее  заполнения  продуктом -  0,35…0,5 с  учетом 
увеличения объема зерновок вследствие набухания при варке. 
Система  аспирации  сушильного  устройства  работает  по  циклу.  Вентиляционная 
система 6 служит для подачи воздуха в сушильную камеру 2, нагретого калорифером, и 
всасывания смеси с влагой из пневмосепаратора 5.  
Технологическая мини-линия (см.рис.1) работает в следующем порядке. 
Исходное  зерно  загружается  в  сетчатую  емкость  в  определенном  количестве  и 
помещается  в  варочный  котел 1 при  строгом  соблюдении  необходимого  массового 
отношения воды и зерна. Котел нагревается газовой горелкой или электронагревателями. 
Зерно  подвергается  влаготепловой  обработке  внутри  герметичной  емкости  котла  под 
давлением. По окончании варки сетчатую емкость вынимают из котла 1 при помощи тали 
7  и  удерживают  в  приподнятом  положении  до  тех  пор,  пока  полностью  не  истекает 
свободная влага. При этом влажность зерна проса снижается с 70-76 до 40-46%.  
Далее  емкость  перемещается  по  рельсу  и  устанавливается  в  камеру  сушильного 
устройства 2, где удаляется свободная влага из массы до достижения влажности 12-20%. 
Отработавший воздух после сушки вместе с испарившейся влагой поступает в конденсатор, 
где пар превращается в воду. Влага в виде капли стекает вниз, и снова попадают в котел 1.  
После сушки сетчатая емкость с продуктом устанавливается над загрузочным патрубком 
аппарата 3 для  термомеханической  обработки  зерна  после  влаготепловой.  С  помощью 
шиберной  задвижки  зерно  из  емкости  выпускается  определенным  слоем  и  поступает  на 
поверхность нагрева аппарата 3. После термомеханической обработки продукт, приобретая 

183
влажность 5,6-6,6 %, поступает  самотеком  на  сменные  лотки,  и  отлеживается  в  сухом 
вентилируемом помещений в течение 30-45 мин до полного остывания.  
Далее  зерно  подвергается  к  переработке  в  крупу  при  помощи  машины 4. 
Перерабатывающая  машина 4 аналогична  конструкцию  вальцедекового  станка,  отличие 
заключается  в  выполнении  рабочих  органов  с  упругой  обкладкой  и  удлинении  рабочей 
зоны.  При  этом  процесс  происходит  за  счет  упругого  поверхностного  сжатия  зерновок, 
относительного  сдвига  ядер  крупы  и    оболочек.  Очистка  исходного  зерна  от  легких 
примесей  и  отделение  шелухи  и  мучки  от  основной  массы  крупяного  концентрата 
производится при помощи пневмосепаратора 5 с циклоном-отделителем.    
Установление технологического режима работы  мини-линии связано с определением 
рациональных  параметров  технологического  оборудования  комплексным  рассмотрением 
последовательных технологических процессов:  очистки зерна от примесей;   влаготепловая 
обработка исходного зерна при помощи варочного котла и варочно-сушильного агрегата;   
термомеханическая обработка зерна после влаготепловой обработки при помощи аппарата;       
переработка  зерна  в  крупяной  концентрат  при  помощи  шелушильной  машины;  очистка 
исходного  зерна  от  легких  примесей  и  крупы  от  шелухи,  мучки  при  помощи 
пневмосепаратора аэродинамического действия. 
В данной статье рассмотрен проблемный вопрос создания технологической линии с 
оборудованием,  позволяющее  совершенствовать  процессов  очистки,  влаготепловой  и 
термомеханической  обработки  зерна  крупяных  культур,  переработки  зерна    в  крупяной 
концентрат  на  основе  национально-традиционной  технологии  и  очистки  крупы  от 
производственных  отходов.  Проведены  исследования  по  установлению  рациональных 
параметров  оборудования  с  выявлением  факторов,  влияющие  на  эффективность 
вышеперечисленных  технологических  процессов  и  выбором  рациональной  конструкции 
машин,  аппаратов  и  агрегата,  предназначенные  для  осуществления  технологических 
процессов. 

жүктеу/скачать 7,24 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: