Құрғақ ұнтақтау және астықты фракциялау - Dry milling and fractionation of grain

Дәнді құрғақ ұнтақтау негізінен өндіріс үшін қолданылады шикізат тұтынушылық және өндірістік негіздегі өнімдерге. Бұл процесс жаңа биологиялық негізде ілеспе субөнімдерді дамытумен байланысты. The фрезерлеу процесі бөледі астық төрт нақты физикалық компоненттерге: ұрық, ұн, жақсы жарма және дөрекі ұнтақ. Содан кейін бөлінген материалдар адам мен жануарлардың тұтынуы үшін қолданылатын тамақ өнімдеріне айналады.

165 миллион пұт деп есептеледі дән жылына құрғақ өңделеді. Қазіргі уақытта құрғақ фрезерлеу негізінен жүгеріден алынған негізінен адамдар мен жануарларға арналған немесе отын кезінде пайдаланылатын өнімдерге бағытталған этанол өндіріс. Құрғақ фрезерлеу процесінің негізгі мақсаты - оны бөлу эндосперм негізінен тұрады крахмал, ұрықтан және перикарп мүмкіндігінше талшықтар.

Ерекшеліктер

Құрғақ фрезерлеу процесі бірқатар ерекше ерекшеліктерді қамтиды:

Массаға негізделген физикалық бөліну (мөлшері / тығыздығы)
Химиялық заттарды қолдануға болмайды
Өңдеуге арналған қатты дененің беткі қабатын максимизациялау
Ресурстарды тарту
Егер бар болса, суды минималды пайдалану (қысқа температура)
Ескерту: су бөлгіш зат ретінде пайдаланылмайды
Төмен капитал құны
Ылғалды фрезермен салыстырғанда төменгі бөлу
Ылғалды ұнтақтауға қарағанда крахмал, ақуыз, талшық және майдың төмен концентрациясы

Ең көп қолданылған диірмендер қосу түйреуіш, балға, және диск диірмендері, бірақ көптеген машиналар нақты процестер үшін қолданылады. Крахмалдың жоғары экстракциясын сақтау үшін дәндер а майсыздандыру процесс. Бұл процесс алдымен ұрық пен талшықтарды (перикарпты) жояды, ал эндосперм бірнеше мөлшерде қалпына келтіріледі: ұнтақ, конус, тамақ және ағын. Екенін атап өту маңызды желімтік ақуыз матрицасы крахмалдан бөлінбейді.

Өнім

Төмендегі кестеде жүгері ұнтақталған өнімнің бөлшектерінің мөлшері мен шығымы жинақталған.

Өнім	Бөлшектер өлшемінің диапазоны (мм)	Өнімділік (салмақ бойынша%)
Қабыршақталған ұнтақ	5.8-3.4	12
Дөрекі ұнтақ	2.0-1.4	15
Орташа ұнтақ	1.4-1.0	23
Жақсы ұнтақ	1.0-0.65	23
Дөрекі тамақ	0.65-0.3	10
Тамақтану	0.3-0.17	10
Ұн	<0.17	5

Қолданады

Қазіргі кезде құрғақ ұнтақталған жүгері өнімдері көбінесе жануарларға арналған тағамдарда қолданылады, қайнату және таңғы ас салалар.

Түйіршіктер / конустар

Таңғы ас
Тісбасар тағамдар
Үй жануарларына арналған тағамдар
Жүгері наны
Нан

Ұн

Балаларға арналған тағамдар
Пісіру қоспалары
Шабуылшылар
Тәттілер
Мұздатылған тағамдар
Ет ұзартқыштар
Қалыңдататын агенттер

Микроб

Астыққа негізделген май
Витамин тасымалдаушылар
Майонез
Картоп чипсы
Сорпалар
Тұздықтар
Мал азығы

Кезінде алкоголь өндіріс, құрғақ ұнтақтаудың басты артықшылығы - астық түріне және сапасына икемділік, олар астыңғы қабаттар үшін пайдаланылуы мүмкін ашыту процесс. Құрғақ фрезерлеуді машинаның жұмыс сипаттамаларына өзгеріс енгізбестен әр түрлі дәндер үшін қолдануға болады.

Тегістеу заңдары

Қазіргі уақытта түйіршіктің мөлшері мен санына қатысты ұнтақтау жұмыстарын есептеу үшін қолданылатын үш негізгі эмпирикалық модель бар. Kick моделі диаметрі 50 мм-ден асатын дәндерге қолданылуы мүмкін; 0,05 мм-ден 50 мм-ге дейінгі дәннің диаметрі үшін облигация моделі; 0,05 мм-ден астыққа арналған фон Риттингер моделі. Есептеулер мына жерде көрсетілген:

Kick моделі

${ displaystyle W_ {k} = c_ {k} ( ln d_ {A} - ln d_ {E})}$

Облигация моделі

${ displaystyle W_ {B} = c_ {b} сол жақ ({ frac {1} { sqrt {d_ {E}}}} - { frac {1} { sqrt {d_ {A}}}} оң)}$

Фон Риттингердің моделі

${ displaystyle W_ {R} = c_ {R} сол жақ ({ frac {1} {d_ {E}}} - { frac {1} {d_ {A}}} оң)}$

Барлық үш модельде:

W

кдж / кг-дағы жұмыс;

c

тегістеу коэффициенті болып табылады

г. A

бастапқы дәннің дән мөлшері;

г. E

- бұл ұнтақталған материалдың мөлшері.

Бонд коэффициентін әр түрлі әдебиеттерде қарастыруға болады, ал Кикс пен Фон Риттингер коэффициенттері үшін есептеуді төменде қарастыруға болады:

${ displaystyle c_ {k} = 1.151 { frac {c_ {B}} { sqrt {d_ {BU}}}}}}$

${ displaystyle c_ {R} = 0.5 { frac {c_ {B}} { sqrt {d_ {BL}}}}}$

қайда $г. BU = 50 мм$ және $г. BL = 0,05 мм$ .

Ұнтақтау нәтижелерін талдау үшін бастапқы және ұнтақталған материалдың орналасуын есептеу керек. Бұл сипаттаманы сандық анықтау үшін ұнтақтау дәрежесі есептеледі, бұл дәннің диспозициясына қатысты өлшемдердің қатынасы. D80 дәнінің өлшеміне қатысты ұнтақтау дәрежесі көрсетілген:

${ displaystyle Z_ {d} = { frac {d_ {80,1}} {d_ {80,2}}}}$

қайда $г. 80$ мәні массаның 80% дәннен кіші екенін білдіреді.

Құрғақ ұнтақтағыштардың түрлері

Жүгеріні құрғақ фрезерлеудің үш әдісі қолданылады:

Сілтілік - пісірілген процесс
Тас ұнтақталған (дегремацияланбайтын процесс)
Температураны кетіру процесі

Температуралық дегремация - бұл өнеркәсіпте дәнді құрғақ ұнтақтауда қолданылатын ең кең тараған процесс.

Процесске шолу

Жүгеріні құрғақ ұнтақтау бірнеше сатыдан тұрады. Төмендегі параграфтарда құрғақ фрезерлеудің барлық сатылары, сондай-ақ осы сатыларда қолданылатын жабдықтар егжей-тегжейлі сипатталған.

Шыңдау

Бұл бөлімде жүгері мен суды араластырып, оларды 10 минуттан 30 минутқа дейін ұстап тұру үшін камера қолданылады. Тиімді бөлу үшін ұрық пен эндосперм арасындағы дифференциалды ылғалдылық қажет. Ядродың температурасы ылғалдың сіңуіне әкеледі. Микробтар мен эндоспермдердің дифференциалды ісінуіне байланысты, ұрық материалды ядродан тыс қозғалмаған кезде шыңдау кезінде икемді және серпімді болады.

Бітіру

Жүгеріні құрғақ фрезерлеуде дегремацияның мақсаты - ядроны перикарпаға, эндоспермге және ұрыққа дейін ыдырату. Осы мақсатты орындау үшін белдеу операциясы қолданылады, ол алынған форманы жұмсарту бөлігін құйрықтар мен өткелдерге бөледі. Баллды дегриминатор үлпектердің жоғары өнімділігімен танымал; дегенмен, басқа өндірістердің қуатқа деген қажеттілігі төмен. Beall пилоттық зауыты 800 айн / мин айналатын ішкі конусы бар. Белалды анықтаудың артықшылықтарының бірі - материалды ұстап тұру арқылы тұру уақытын ұлғайту үшін артқы қақпада салмақты реттеу.

Аспирация

Аспирация - бұл перикарпаны эндосперм мен ұрық қоспасынан бөлуге арналған, бөлшектердің өлшемі, пішіні мен тығыздығына әсер ететін терминалдық жылдамдықты қолдана отырып, қолданылатын операция.

Гравитацияның бөлінуі

Гравитациялық бөлу - бұл меншікті салмағы әртүрлі қоспаның компоненттерін бөлу үшін қолданылатын әдіс. Құрғақ фрезерлеу кезінде гравитацияны бөлу эндосперманы ұрықтан бөлу үшін қолданылады.

Роликті фрезерлеу және елеу

Роликті диірмендер әртүрлі материалдарды, әсіресе дәндерді ұнтақтау үшін цилиндрлік біліктерді қолданады, бұл тіпті олардың орнына тиісті алмастырғыш бола алады балға диірмені және шарлы диірмендер. Сифтинг эндосперм бөлшегінің таралуын реттеу үшін қолданылады

Мұнайды қалпына келтіру

Өнеркәсіпте майды қалпына келтірудің екі әдісі қолданылады: 1) АҚШ-та жүгері ұрығының майын қалпына келтіру үшін коммерциялық мақсатта қолданылмайтын жүгеріні шығару, оның аз шығымдылығына және қатты өнімдерде майдың қалдықтарына байланысты; дегенмен, бұл қарапайым және арзан. 2) Көбіне мұнай шығымы жоғары және мұнайдың қалдық мөлшері аз болғандықтан жарылыс пен қауіпсіздік қаупі бар экстракция.

Әдебиеттер тізімі

Әрі қарай оқу

Сток, R. a, J. M. Lewis, T. J. Klopfenstein және C. T. Milton. 2000. «Ылғалды және құрғақ фрезерлік қосалқы өнімдерді бордақылау алаңындағы диеталарда қолдану туралы жаңа ақпаратты қарау». Жануарлар туралы ғылымның 77: 1–12.
Томас, А. және Л. О. Филиппов. 1999. «Минералды бөлшектердің сынықтары, фракталдары және сыну энергиясы». Минералды өңдеудің халықаралық журналы 57 (4): 285–301.
Басс, Э.Дж. (1988). Y. Pomeranz, баспа Бидай химиясы және технологиясы т. II тарау: Бидай ұнын тарту.
Полсен, М.Р., & Хилл, Л.Д. (1985). Құрғақ ұнтақтау жұмысына әсер ететін жүгері сапасының факторлары. Ауылшаруашылық инженерлік зерттеулер журналы, 31 (3), 255-263. http://doi.org/10.1016/0021-8634^{[тұрақты өлі сілтеме ]} (85)90092-7
Ким, С., & Дейл, Б.Э. (2008). Құрғақ ұнтақтау арқылы жүгері дәнінен алынған отын этанолының өмірлік циклін бағалау. Биоресурстық технология, 99 (12), 5250–5260. http://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.09.034
Жүгеріні ұнтақтау, өңдеу және қосалқы өнімдерді өндіру. (2011). Келли С. Дэвис, 7. Алынған http://www.distillersgrains.org/files/grains/k.davis--dry&wetmillprocessing.pdf