Оборудование для тонкого помола в процессах сушки и сверхтонкого измельчения биосырья

Какаовелла – шелуха какао-бобов, содержащая массу полезных компонентов, в частности, до 14% белка и около 5% ценного какао-масла, а также антиоксиданты – составляющие многих продуктов, пищевых добавок и лекарств.

Важным условием добавления шелухи в состав продуктов питания и медицинских препаратов считается ее тонкое (95-200 мкм) и сверхтонкое измельчение (до 55 мкм). В этом случае она не принимается при употреблении за инородные включения. Кроме того, чем меньше размеры частиц измельченной субстанции, тем больше концентрация полезных составляющих. Интересен и тот факт, что в обычном виде стоимость килограмма шелухи не превышает 15 рублей (по данным 2010 г.), а стоимость килограмма измельченного порошка достигает 36-42 рублей.

Осуществление тонкого помола какаовеллы лишь на первый взгляд может показаться простой задачей. Шелуха достаточно твердая и измельчается с трудом. Кроме того, рабочие элементы мельниц изнашиваются намного быстрее за счет абразивности материала.

Сегодня в качестве измельчительного оборудования для получения тонкодисперсного вещества используют молотковые дробилки и вальцовые мельницы, схожие по конструкции с оборудованием, используемым в мукомольной промышленности. При этом ни один из перечисленных видов агрегатов не в состоянии качественно переработать продукт за один цикл так, чтобы в готовом порошке было достаточно частиц размером 95-200 мкм. Поэтому фракцию на выходе приходится отсеивать и грубые частицы повторно измельчать. Такой вариант переработки прекрасно подходит для получения муки из зерна невысокой твердости. Если же говорить об измельчении какаовеллы в порошок, то процесс приходится проводить повторно, что, безусловно, требует дополнительных затрат энергоресурсов и отражается на конечной стоимости. Сюда же следует добавить и дополнительные расходы на эксплуатацию оборудования, поскольку валки мельниц и калибровочные сетки изнашиваются намного быстрее, что также существенно снижает качество продукта на выходе.

Крупные компании, перерабатывающие какао-бобы, устанавливают измельчительные линии с валковыми мельницами. На небольших предприятиях используют преимущественно дробилки молоткового типа, как более доступное оборудование. Даже несмотря на то, что процесс измельчения повторяют несколько раз, устанавливая дробилки в ряд, качество продукта на выходе оставляет желать лучшего. Кроме того, в комплексах и линиях по переработке шелухи какао-бобов часто отсутствует важный этап – промывка исходного сырья.

Являясь внешней оболочкой какао-бобов, какаовелла накапливает ядохимикаты, содержит землю и песок. Важным этапом переработки шелухи является ее промывание и сушка перед тонким измельчением. Отсутствие этих этапов в технологическом процессе не позволяет использовать полученный порошок в дальнейшем производстве пищевых продуктов и лекарственных препаратов. Если же линия состоит из одних только дробилок, без мойки и сушильного агрегата, то сам процесс получения полезного и безопасного для человека продукта весьма сомнителен.

Получается, что ни один вид оборудования из представленных выше, не является достаточно экономичным, безопасным и доступным для получения тонкодисперсного продукта. К тому же, предел их возможностей – порошок с размером частиц от 95 мкм, тогда как сегодня наиболее востребованными являются порошковые фракции с размером частиц около 60 мкм и меньше. Безусловно, с задачей получения порошка из какаовеллы лучше всего справятся мельницы тонкого помола, специально сконструированные для переработки сырья с особенными качествами.

В г. Щекино (Тульская область) машиностроительное предприятие «Техприбор» разработало специализированное комплексное оборудование для сушки-измельчения органического сырья. Компактная линия «Микроксилема-ДМ» работает по принципу интенсивного истирания сырья в воздушном потоке. На выходе получается продукт сверхтонкого помола (диаметр частиц до 60 мкм), при том что затраты электроэнергии не превышают 300 кВт на тонну готового продукта. Упрощена и технология производства: «открытый» цикл позволяет убрать дополнительные сита, промежуточные емкости и конвейера.

Снижение энергозатрат, высокая мощность размола и небольшие размеры оборудования – далеко не все преимущества нового агрегата. В линии «Микроксилема» удачным образом соединяются процессы сушки и измельчения сырья. Оптимизирован процесс неконтролируемого и губительного нагрева с исключением дополнительной подачи тепла. Уменьшение влажности биосырья на 20% происходит за счет «кинетической сушки», которая появляется при интенсивном измельчении основного продукта. Такое решение позволяет подавать скорлупу какао-бобов после мойки сразу в измельчитель, а процесс естественного нагрева является важным элементом оптимизации расхода электроэнергии в технологии тонкого помола.

Сырье измельчается от 20 мм до 5 мкм, проходя всего лишь одну стадию обработки.
Оборудование является универсальным для переработки разных видов сырья растительного происхождения.
Влажность сырья сокращается до 0,5% (на входе влажность – 20%) за один цикл обработки.
Снижен расход электроэнергии по сравнению с аналогичным оборудованием, позволяющим на выходе получить продукт с размером частиц около 5 мкм.
Тонкость измельчения, а, следовательно, и температуру нагрева можно регулировать во время работы.
Установка одной компактной линии этого образца заменяет тепловой генератор, сушку, ситовеечный автомат и стерилизатор, используемые в других комплексах.
Вся линия занимает площадь около 4,5 м2.
Процесс управления происходит автоматически, что позволяет минимизировать ошибки обслуживающего персонала, возможные при запуске/остановке или работе оборудования.

На сегодняшний день модель компакт-линии «Микроксилема-ДМ» является наиболее экономичной по сравнению с аналогичными образцами оборудования, позволяя расходовать в 3-4 раза меньше электроэнергии для изготовления порошка сверхтонкого помола. На основании полученных экспериментальных данных можно с уверенностью говорить об успешном воплощении одного из самых эффективных проектов тонкого помола биосырья – самоизмельчения частиц с одновременным высушиванием в циркулирующем потоке воздуха.

Исключительные конструкторские наработки и решения, нашедшие применение в производстве автоматизированного оборудования для сушки-измельчения сырья растительного происхождения, защищены патентами РФ.

Завод «Техприбор»
Контакты:
Телефон: +7 (495) 213-92-70
E-mail: promo@tpribor.ru