УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА

Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно к обработке и переработке зерна риса, гречихи, пшеницы, ячменя, зерна других видов, в том числе проса в крупу, причем последнего разных видов, включая крупу «талкан».
Известна установка для получения круп (патент RU 2039603), которая включает последовательно соединенные трубопроводами сепаратор для предварительной очистки зерна с устройством для отделения легких примесей, шелушильную машину, сепаратор для разделения продуктов шелушения с установленными на выходе устройством для отделения лузги, крупоотделительную машину, шлифовальную машину и сепаратор для окончательной обработки крупы.
Однако предложенная установка имеет ограниченные функциональные возможности и не предназначена для получения специфических круп типа тары, талкана и других видов для приготовления национальных блюд восточной кухни.
Известна также технологическая линия для производства толокна (патент RU 2329102), которая включает зерновой сепаратор, триер и магнитную щеточную машину, лузговейку, вальцевый станок, жерновой постав, рассев и фасовочную машину. Дополнительно к сушилке установлены паровой калорифер, вентилятор и теплонасосная установка, а после сушилки - обжарочный аппарат с парогенератором и пароперегревателем, насосом, вентилятором и емкостью для сбора конденсата.
Однако данная линия предназначена только для обработки одной определенной зерновой культуры - проса и получения крупы заданного размера, в данном случае «толокно». Указанное устройство не может быть применено для получения широкого спектра круп из различных зерновых культур. К тому же, устройство содержит элементы, небезопасные для обслуживающего персонала и требующие особой его квалификации и высокого уровня охраны труда.
Несмотря на то, что существуют устройства для производства круп для приготовления блюд восточной кухни: «тары» (авторское свидетельство SU №1738225), «талкан» (авторское свидетельство SU №1688827), названные устройства способны изготовить только один вид крупы, а для приготовления другого ассортимента требуется другой набор технических средств, не предусмотренных в этих устройствах.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является крупозавод агрегатный (патент RU 2225256), содержащий раму, на которой установлены бункер зерна, самобалансирующийся рассев, механизм загрузки и перегрузки, шелушитель, аспирация и пульт управления. Крупозавод также снабжен шлифовальным станком, установленным в нижней передней части рамы на виброопорах и состоящий из корпуса. Внутри корпуса установлен вал со сменными абразивными кругами и сменным ситовым цилиндром, вальцевым измельчителем с приемной колонкой.
Однако диапазон возможностей данной установки ограничен производством только традиционных круп без возможности изготовления пользующихся на Востоке и ряде регионов России особых круп, например тары и талкана.
Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение возможности обработки и переработки с помощью одного устройства различных зерновых культур, например, гречихи, пшеницы, ячменя, и других, в том числе проса, в крупу с получением и специфических круп восточной культуры, как тары, талкана и других.
Сущность заявляемой полезной модели характеризуется тем, что в устройство для обработки зерна, содержащее электропривод, пульт управления и соединенные трубопроводами и конвейером: линию очистки, включающую просеивающую машину с набором сит и аспиратор; аппарат для шелушения, средство измельчения зерна в виде вальцевого станка, введена установленная после линии очистки линия термообработки, включающая варочный аппарат, жарочный аппарат с нагревателем в виде дугового электротэна и средство охлаждения, последнее состоящее из воздушного сепаратора с охладительной колонкой и второго аспиратора, при этом электрическое соединение составных элементов заявляемого устройства организовано с возможностью подключения-отключения и взаимозаменяемости каждого из них для заданного вида зерна и режима его обработки.
Кроме того, заявляется полезная модель, в которой, наряду с вышеназванными признаками, конвейер на участке подачи зерна от варочного к жарочному аппарату выполнен сетчатым.
Заявляется также усовершенствование устройства в виде полезной модели, в которой, наряду с вышеназванными признаками, варочный и жарочный аппараты имеют форму котла.
Заявляется также полезная модель, в которой, наряду с вышеназванными признаками, просеивающая машина имеет камнеотделительное средство.
Заявляется также устройство для обработки зерна, которое, наряду с вышеназванными признаками, дополнительно содержит линию фасовки, включающую дозатор обработанного продукта и средство упаковки.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в решении поставленной задачи за счет применения в заявляемом устройстве отсутствующих в аналогах, в том числе и в наиболее близком аналоге, поэтапных средств обработки зерна. Введение подобной линии термообработки из варочного и жарочного аппаратов наряду с использованием для измельчения крупы вальцевого станка позволяет расширить спектр получаемых круп, в том числе специфических круп восточной культуры. Варочный и жарочный аппараты в линии термообработки позволяют обработать трудно поддающиеся обработке исходные зерновые культуры, к которым относится, в частности, пшено-дранец, и делает их податливыми для воздействия в специальных режимах подготовки к дальнейшим действиям. Использование входящего в состав линии термообработки сепаратора с охладительной колонкой и аспиратором позволяет охладить зерно перед последующим шелушением. Организация электрического соединения составных элементов заявляемого устройства с возможностью подключения-отключения и взаимозаменяемости каждого из них позволяет использовать одно устройство для обработки различных зерновых культур и для различных режимов обработки зерна с возможностью получения круп, в том числе специфических круп. Таким образом, возможно осуществить разные виды обработок зерна от классических стандартных видов до особых, известных и применяемых к употреблению только в определенных регионах, но с значительным количеством населения. Так Казахстан, Киргизия и другие среднеазиатские страны, а также соседствующие с ними регионы России употребляют крупу «талкан».
Заявляемое устройство экономично в том плане, что с помощью его одного можно осуществить многообразие режимов обработки и видов круп, в том числе, получивших незаслуженно меньшее распространение по причине особого, отступающего от общей схемы, вида обработки. К таким видам, в частности, относится как пшено, так и виды круп, произведенных на его основе. Упомянутыми выше «тары», «талкан», а также смесями круп для изготовления концентратов этот список меньшего распространения крупяных продуктов в России, но большего в Европе и на Востоке, не ограничивается.
Данным устройством, занимающим минимальную производственную площадь, можно обеспечить большое разнообразие крупяных продуктов, что экономично и удобно на небольших предприятиях. Это к тому же удобно и для занятости населения на небольших сельско-хозяйственных административных территориях.
Заявляемая полезная модель поясняется с помощью фигур, на которых показаны: на фиг.1 - устройство для обработки зерна, на фиг.2 - жарочный аппарат вид сбоку, на фиг.3 - жарочный аппарат в поперечном сечении. На фиг.1-3 позициями 1-21, из которых к позициям 11-21 относятся составные части жарочного аппарата, обозначены:
1 - пульт управления;
2 - линия очистки;
3 - аппарат для шелушения;
4 - вальцевый станок;
5 - варочный аппарат;
6 - жарочный аппарат;
7 - воздушный сепаратор;
8 - линия фасовки;
9 - электрические провода;
10 - средство транспортировки (конвейер);
11 - станина;
12 - жарочная ванна;
13 - вал;
14 - лопасти;
15 - электромотор;
16 - привод;
17 - металлический кожух;
18 - нагреватель в виде дугового электротена;
19 - крышка;
20 - пароотвод;
21 - электроконтактный термометр.
Стрелками обозначены средства транспортировки сырья: трубопроводы и конвейеры.
Устройство для обработки зерна состоит из пульта управления 1, линии очистки зерна 2 в виде просеивающей машины с набором сит и аспиратора, аппарата для шелушения 3, вальцевого станка 4, линии термообработки, имеющей в своем составе варочный аппарат 5, конвейер, выполненный сетчатым с возможностью подачи влажного зерна в жарочный аппарат 6. Следом за жарочным аппаратом 6 установлены последовательно: воздушный сепаратор 7 с охладительной колонкой и аспиратором, линия фасовки 8, включающая дозатор измельченного продукта и средство упаковки. Электрическое соединение всех элементов заявляемого устройства осуществлено с помощью электрических проводов 9. Соединение всех этапов обработки зерна организовано с помощью средства транспортировки 10, содержащего трубопроводы и конвейер. Жарочный аппарат 6, в свою очередь, включает следующие элементы: станину 11, жарочную ванну 12, в которой закреплен вал 13 с лопастями 14 (лопасти на валу закреплены неподвижно), электромотор 15 с собственным приводом 16, который закрыт металлическим кожухом 17, электронагреватель 18 в виде дугового электротена, крышку 19, на которой закреплены пароотвод 20, вдоль продольной оси по краям - два электроконтактных термометра 21.
Линия очистки 2 может содержать камнеотделительное средство. Устройство работает следующим образом.
С помощью пульта управления 1 выбирают вид работы устройства для конкретной зерновой культуры (риса, проса, гречихи, ячменя и др.) и режима его обработки. Это способствует активации необходимого воздействия на конкретную зерновую культуру и оптимизирует режим ее обработки входящими в устройство аппаратами обработки зерна. Электрическое соединение всех элементов заявляемого устройства осуществляется с помощью электрических проводов 9. Средство транспортировки 10, содержащее трубопроводы и конвейеры, осуществляет соединение всех этапов обработки зерна. В зависимости от выбранного вида зерна и режима его обработки исходный продукт подвергается воздействию на названных ниже аппаратах.
Исходное сырье очищают в линии очистки 2 в виде просеивающей машины и аспиратора, которая установлена до линии термообработки. В линии очистки 2 удаляют из зерна крупные и мелкие примеси. Линия очистки 2 включает в себя набор сит разного диаметра. Проход сита с отверстиями размером 1,4х20 мм относят к сорной примеси. Однако в сходе с этого сита остается основная масса трудноотделимых примесей. Для их выделения применяют сита с отверстиями размером 1,6-1,7×20 мм. Некоторое количество легких примесей и недоразвитых зерен выделяют в аспираторе.
При необходимости в линии очистки 2 устанавливают камнеотделительное средство, не обозначенное на фиг.1-3, для удаления особо крупных примесей.
После предварительной очистки зерно направляется в аппарат для шелушения 3. Затем, в зависимости от выбранного режима, обрабатываемый продукт поступает на измельчение в вальцевый станок 4.
Для зерновой культуры, требующей особую термическую обработку, и в зависимости от желаемого вида конечного продукта очищенное и подготовленное зерно направляют с помощью конвейера в варочный аппарат 5, выполненный в виде котла, входящий в состав линии для термообработки, минуя предварительное шелушение. В нем зерно при необходимости варят, например просо, или замачивают, например рис. В случае, если зерно варят, воду предварительно нагревают до кипения. Зерно погружают в кипящую воду при помешивании. При варке в зерне происходят разложение белков до аминокислот и гидролиз крахмала до глюкозы. Время варки для проса - 50-60 мин, для пшеницы - 30-40 мин.
После завершения процесса варки зерно процеживают через сито, не обозначенное на фиг.1-3: для проса - 1,6-1,7×20 мм, для пшеницы - 2,4×20 мм. Затем зерно направляют по сетчатому конвейеру в жарочный аппарат 9, а воду - на очистку.
Зерно сразу же после процеживания по конвейеру поступает в равномерно разогретую нагревателем в виде дугового электротена 18 и установленную на станину 11 жарочную ванну 12 с вращающимися лопастями 14, закрепленными неподвижно на валу 13. Вал 13 приводится во вращение электромотором 15 с помощью собственного привода 16, закрытого металлическим кожухом 17. При вращении вала 13 лопасти 14 перемешивают зерно, тем самым, не давая ему подгореть. Скорость вращения вала 8 об/мин. Процесс обжаривания зерна происходит при температуре 190-200°С. Время обжаривания зерна составляет 15-45 мин в зависимости от зерновой культуры и ее предварительной обработки.
Жарочная ванна 11 закрыта крышкой 19, в которой расположен пароотвод 20 для отвода выделяемых паров влаги из зерна. Температурный контроль осуществляется с помощью двух электроконтактных термометров 21, также расположенных на крышке 19.
После обжаривания зерно направляется в воздушный сепаратор 7 с охладительной колонкой и аспиратором на охлаждение. Охлажденное зерно направляется в устройство шелушения 3.
Измельченное или неизмельченное зерно направляется в линию фасовки 8, включающую дозатор измельченного продукта и упаковывается в тару средством упаковки.
Одним из примеров применения устройства для обработки зерна является получение национального казахского крупяного продукта «талкан». В этом случае исходное сырье проходит все стадии обработки, предусмотренные в заявляемом устройстве, причем после шелушения зерно направляют на двукратное измельчение в вальцевом станке 4.