тема19 ПОТОКОВІ ЛІНІЇ МУКОМЕЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА І ВИРОБНИЦТВА КРУП

Лінії по випуску крупи

1. Характеристика круп’яної сировини.

 Крупи в харчовому раціоні людини становить від 8 до 13 % загального споживання зернових. На круп'яних заводах переробляють різні види круп'яних культур. Рис, просо, гречку називають іноді круп'яними культурами, тому що основну масу зерна цих культур використовують для виробництва крупи. Крім того, крупу і круп'яні продукти виготовляють із зерна вівса, ячменя, пшениці, кукурудзи, гороху. В окремих випадках переробляють у круп'яні продукти сорго, чумизу, сочевицю і ін. Асортименти круп'яної продукції досить широкий - це крупи із цілого або дробленого ядра, пластівці і т. д.

Зерно круп'яних культур досить різноманітно за формою, розмірами, будовою. Воно складається із трьох частин: ендосперму, зародка і різних плівок, але ендосперм і зародок зручніше розглядати як єдине ціле - ядро. Тому надалі будемо вважати, що зернівка складається з ядра і плівок (оболонок). Зовнішні плівки, якими вкрите ядро, можуть бути або квітковими (просо, рис, ячмінь, овес), або плодовими (гречка, пшениця, кукурудза), або насінними (горох).

Важливою властивістю зерна є міцність зв'язку зовнішніх плівок і ядра.

У зерна чотирьох круп'яних культур: рису, проса, вівса та гречки зовнішні плівки охоплюють ядро, але не зрослись із ним. У чотирьох інших: пшениці, гороху, ячменя та кукурудзи плівки щільно зрослися із ядром по всій його поверхні. Міцність зв'язку оболонок з ядром визначає значною мірою способи переробки зерна в різні круп'яні продукти. Міцність і крихкість ядра також дуже важливі властивості зерна, тому що вони визначають не тільки методи переробки, але й асортименти продукції.

Вміст зовнішніх плівок у зерна круп’яних культур різний.

Найбільш високий вміст плівок у вівса - 22...30 % (у середньому       26 %), найменший - у ячменя та гороху - у середньому відповідно 11 і 10 %, у проса, гречки, рису зміст плівок близько 20 %.

На вихід і якість крупи впливають багато показників якості зерна. Насамперед велике значення мають вміст плівок, крупність, вирівняність, вологість зерна та вміст домішок у ньому.

Вміст плівок - плівчастість -  визначають у зерні, очищеному від домішок. Чим вище плівчастість, тим менше ядра, тим менше крупи одержують із такого зерна. Як правило, плівчастість крупного зерна менше, ніж дрібного, хоча бувають і виключення, наприклад, самі великі фракції зерна гречки часто мають більш високу плівчастість, ніж середні. Самі дрібні фракції практично в зерна всіх круп'яних культур мають дуже високу плівчастість.

Крім того, дрібне зерно звичайно гірше лущиться. Особливо істотно впливає на ефективність переробки наявність самого дрібного зерна. Розміри такого зерна визначаються розмірами отворів сит, проходом яких його одержують.

Вміст такого зерна в ряду культур обмежується відповідними стандартами. Розміри отворів сит, проходом яких одержують дрібне зерно, становлять: для проса 1,4 x 20 мм, для вівса 1,8 x 20, ячменя 2,2 x 20 мм і т.д.

Дрібне зерно бажано відсівати на хлібоприймальних пунктах і елеваторах. Важливе значення має й вирівняність зерна, тобто наявність великої кількості зерен, близьких за розмірами.

Вологість зерна дуже впливає на його технологічні властивості, на кінцеву вологість крупи. Висока, а часто й низька вологість погіршує його технологічні властивості, при високій вологості утрудняються очищення від домішок і лущення зерна, за низької вологості різко підвищується його кришіння у процесі переробки.

У круп'яній сировині часто знаходиться порівняно велика кількість різноманітних домішок, багато з яких важковідокремлювальні. Смітна домішка включає органічнк та мінеральну домішки, насіння культурних рослин і бур’янів т. д. Наприклад, усе насіння інших культурних рослин і бур’янів відносять до смітної домішки в зерні гречки, проса, рису. Насіння деяких культурних рослин, наприклад ячменя, пшениці, відносять до зернової домішки у вівса і т. д.

Загальні принципи очищення зерна від домішок практично такі ж, як і при очищенні зерна пшениці й жита на борошномельних заводах. Однак різна форма та розміри зерна різних культур, а також наявність специфічних домішок у ньому приводять до деяких особливостей застосування зерноочисних пристроїв. Майже для     кожної           круп'яної    культури     характерні якісь важковідокремлювальні домішки. Ці домішки представляють собою частіше насіння бур'янів і культурних рослин. Наприклад, у гречці важковідокремлювальними домішками є пшениця, овес, ячмінь, дика редька, а також так звана татарська гречка — карлик. У зерні рису важковідокремлювальні домішки - це різного роду просянки (просо великоплідне, просо стисле й т.д.), пшениця та інше насіння. Характерною домішкою є грудочки землі, особливо коли вони перемішані з мулом, що знижує їхню щільність. Так, мінеральна домішка (галька) має щільність 2,6...2,8 г/см³, а грудочки землі 1,6...1,8 г/см³, що набагато ближче до щільності зерна -   1,2...1,3 г/см³. Мале розходження в щільності утрудняє поділ компонентів         суміші.           У       зерні проса          особливо    багато важковідокремлювальних домішок, що представляють собою насіння бур'янів, дрібних зерен пшениці та жита і ін. Є й деякі інші ознаки зерна, що впливають на вихід і якість крупи. Наприклад, серед зерен рису зустрічаються зерна з пофарбованими в червоно-бурий колір плодовими оболонками. Більше інтенсивна обробка таких партій зерна приводить до зниження виходу крупи.

2. Асортимент і якість крупи. Асортимент круп'яної продукції такий:

          Культура       Вид крупи

          Просо                Пшоно шліфоване

          Гречка        Ядриця, ядриця швидкозварювана, проділ

          Рис           Рис шліфований, рис дроблений

          Овес        Вівсяна крупа недроблена, вівсяні пластівці, Геркулес», 

          Ячмінь        Перлова крупа, ячна крупа

          Пшениця     «Полтавська», «Артек»

          Горох                 Горох цілий лущений, горох колотий лущений

Кукурудза  Крупа шліфована, крупа дрібна для экструдатов

Крупу з цілого ядра - пшоно, ядрицю, рис, вівсяну - ділять на сорти: пшоно та рис - вищий, перший, другий і третій; вівсяну - вищий, перший і другий; ядрицю - перший, другий і третій. Горох цілий і колотий ділять на два сорти: перший і другий. Найнижчі сорти крупи виробляють із зерна зниженої якості.

Крупа і круп'яні продукти із зерна різних культур мають різний зміст поживних речовин: білків, вуглеводів, жирів, а також біологічно активних речовин та вітамінів. 

Найбільш високий зміст білка в гороховій крупі, що характерно для бобових культур; з інших видів крупи більше білка в гречаній, пшеничній, вівсяній та пшоні. В той же час якість білка, обумовлена співвідношенням у ньому незамінних амінокислот, яке є кращим у вівсяній і гречаній крупах. Це дозволяє віднести ці види круп до числа найцінніших у поживному відношенні. Добра якість білка і в рису, але вміст його найменший серед всіх видів крупи. Високий зміст жиру у вівсяній крупі може привести до її швидкого псування при зберіганні, тому з метою підвищення стійкості зерно або крупу обов'язково пропарюють.

Якість крупи визначається змістом у ній доброякісного ядра. Вміст доброякісного ядра дорівнює 100 мінус вміст домішок. Чим більше доброякісного ядра, тим вищий сорт. У крупі кожного сорту обмежується вміст домішок, їхніх окремих видів, у цілій крупі - дробленої крупи, нелущених зерен і т. д.

Крім цілої крупи, випускають і дроблену крупу - рисову і гречану (проділ). З ячменя, пшениці, кукурудзи роблять дроблену крупу, в основному так звану номерну, тобто розділену по крупності на фракції – номера. Так, перлову, пшеничну та кукурудзяну шліфовану випускають п'яти номерів, причому перший номер - крупа сама велика, п'ятий - сама дрібна; ячна крупа має три номери. Дроблену крупу на сорти не ділять. Дроблена номерна крупа має ще один показник - вирівняність, величина якої становить 80...75 %. 

3. Схеми технологічного процесу переробки зерна в крупу. Процес переробки зерна в крупу, як і на борошномельних заводах, включає три основних етапи, підготовку зерна до переробки, переробку зерна в крупу та круп'яні продукти; затарювання і відпускання готової продукції.

Підготовка зерна до переробки складається із двох основних етапів: виділення домішок із зернової маси і гідротермічної обробки зерна. На відміну від підготовки зерна в борошномельному виробництві на круп'яних заводах відсутні обробка поверхні зерна сухим способом і його миття. Це пояснюється тим, що технологічний процес переробки всіх без винятку круп'яних культур включає таку операцію, як видалення зовнішніх плівок в результаті лущення. Піддавати поверхню зерна очищенню сухим або мокрим способами в цьому випадку немає необхідності.

Процес очищення зерна від домішок на круп'яних заводах практично ґрунтується на тих же принципах, що й на борошномельних заводах. Однак робочі органи зерноочисних машин мають різні настановні і кінематичні параметри, найбільш підходящі для того або іншого зерна. При підготовці до переробки зерна вівса, гречки, кукурудзи, пшениці та гороху застосовують гідротермічну обробку. Вона підвищує вихід крупи, її якість, полегшує процеси наступної переробки. У зв'язку з значною розмаїтістю технологічних властивостей зерна та асортименту вироблюваної продукції застосовують і різні способи гідротермічної обробки. На вибір способів і режимів обробки істотно впливають також способи лущення зерна і лущильні машини, що застосовуються для цієї мети. Перед лущенням зерна застосовують поділ його на фракції, тобто калібрування.

Процес переробки зерна включає ряд обов'язкових для всіх технологічних схем операцій лущення зерна, сортування продуктів лущення, контроль готової продукції. При переробці більшості круп’яних культур використовують шліфування і полірування крупи. Крім того, обов’язковою  операцією є контроль відходів після сортування продуктів лущення зерна.

Для окремих культур застосовують також операцію дроблення ядра. Для деяких схем характерна роздільна переробка зерна по фракціях крупності, що досягається калібруванням зерна перед лущенням.

4. Виділення домішок із зернової маси. Виділення великих, дрібних і легких домішок. Основні машини для виділення цих домішок: повітряно-ситові сепаратори, крупосортувальні машини, розсіви. Різні розміри та форма зерна обумовлюють і використання в повітряно-ситових сепараторах сит з різними отворами. Звичайно, якщо зерно подовженої форми, сита для виділення домішок мають довгасті отвори, якщо зерно округлої форми, використовують сита із круглими отворами. Розміри отворів сит вибирають залежно від розмірів зерна.

Для кращого просівання зерна і домішок змінюють настановні й кінематичні параметри. При очищенні важковідокремлюваного зерна (рису, вівса) збільшують кут нахилу сит, амплітуду або частоту коливань. Навпаки, для проса, гороху потрібно істотно зменшити кут нахилу сит а також знизити кінематичні параметри.

При очищенні зерна багатьох круп'яних культур від домішок істотно знижуються продуктивність машин і ефективність очищення. Повітряно-ситові сепаратори при очищенні рису мають продуктивність в 3...5 разів нижче паспортної.

Для виділення домішок із гречки широко застосовують сита із трикутними отворами. Гречка, що має тригранну форму, проходить через отвори сит, а рівновеликі домішки, що мають іншу форму, наприклад, кулясту або циліндричну, через отвори цих сит не проходять. Однак більше дрібні домішки можуть пройти через отвори сит разом із зерном, тому звичайно гречку в процесі очищення ділять на дві-три фракції на ситах із круглими отворами, після чого зерно кожної фракції очищають від домішок на ситах із трикутними отворами відповідних розмірів. Фракційний спосіб очищення використовують і при підготовці до переробки рису, вівса та зерна інших культур.

У повітряно-ситових сепараторах змінюють швидкість повітряного потоку стосовно до конкретного зерна. Природно, що, якщо швидкість витання насіння гороху або кукурудзи вище, ніж, наприклад, вівса, то й швидкість повітряного потоку в пневмоканалах повинна бути більш високою. Для виділення домішок, особливо дрібного зерна, застосовують також просіваючі машини - крупосортувальні і круп'яні розсіви А1-БРУ.

Крупосортувальна машина має відносно невелику поверхню, що просіває (3,2 м2) при великих габаритах, тому їх установлюють при сортуванні відходів або для невеликої кількості продуктів. Крупосортувальна машина із двох похилих сит може мати дві технологічні схеми. Найбільш перспективні круп'яні розсіви, просіваюча поверхня сит яких в 4,2 рази більше, ніж у крупосортувальних машин, при трохи менших габаритах. Круп'яні розсіви виконані на базі шафового розсіву А1-ЗРШ; мають 14 ситових рамок і чотири технологічні схеми.

Такі розсіви застосовують не тільки для очищення, але й для калібрування зерна, тобто поділу його на фракції по розмірах, а також для поділу продуктів лущення, контролю крупи й т.д.

Виділення мінеральних домішок. Мінеральну домішку із зерна на круп'яних заводах виділяють практично в тих же каменевідокремлювальних машинах, що й на борошномельних заводах. Виключення становлять лише гідравлічні каменевідокремлювальні машини, які на круп'яних заводах не застосовуються, тому що мийку зерна не використовують. Найбільш ефективні вібропневматичні каменевідокремлювальні машини, які можуть виділити домішки із зерна будь-якої культури, у тому числі й грудочки землі, що мають порівняно невелику відмінність від щільності зерна. Тому що різні види зерна круп'яних культур мають різну сипкість, швидкості витання, коефіцієнти тертя і т. д., параметри робочих органів каменевідокремлювальних машин повинні настроюватися стосовно до властивостей конкретного зерна.

Виділення коротких і довгих домішок. Ці домішки виділяють у трієрах. Різні розміри і форма зерна визначають можливість застосування тих або інших трієрів. Для зерна округлої форми, наприклад проса, гречки, використовують вівсюговідокремлювальні машини, де виділяють довгі домішки. Причому в цих машинах повинні бути різні розміри комірок: для проса 3,5...4 мм, а для гречки 6...7 мм. Для зерна, що має подовжену форму, наприклад вівса, необхідно застосовувати такі куколевідокремлювальні машини, розміри комірок яких 6 мм. Трієри не використовують для зерна кукурудзи і гороху. Легкі, металомагнітні домішки виділяють у тих же машинах і апаратах, що й на борошномельних заводах.

 5. Гідротермічна обробка зерна круп’яних культур. Гідротермічну обробку зерна круп'яних культур проводять для різних цілей. Після такої обробки поліпшуються технологічні властивості зерна; полегшується відділення оболонок при лущенні, знижується подрібнення ядра; поліпшуються споживчі властивості крупи, скорочується тривалість її варки, консистенція каші стає більше розсипчастою; підвищується стійкість крупи при зберіганні в результаті інактивації ферментів, які сприяють псуванню крупи.

Способи гідротермічної обробки зерна круп'яних культур досить різноманітні, їхній вибір залежить від будови зерна, асортимент продукції, від того, як впливають режими обробки на зміну зовнішнього вигляду крупи, і т. д.

          Найпоширеніші способи      гідротермічної    обробки:

пропарювання - сушіння - охолодження;         зволоження         - відволоження.

Пропарювання — сушіння — охолодження. Цей спосіб застосовують для гречки, вівса і гороху. Воно відбувається при високій температурі (понад 100°С) нагрівання зерна пропарюванням при надлишковому тиску пари. Пропарювання зволожує і прогріває зерно, робить ядро пластичним, воно стає менш крихким, менше подрібнюється при лущенні і шліфуванні. Пластифікація ядра відбувається також в результаті хімічних перетворень. Відбуваються клейстеризація деякої частини крохмалю, утворення невеликої кількості декстринів, що володіють клеючими властивостями.

Наступне після пропарювання сушіння збезводнює більшою мірою зовнішні плівки, які, втрачаючи вологу, стають більш крихкими і легше розколюються при лущенні. Крім того у процесі пропарювання і сушіння виникають деформаційні зміни в складових частинах зерна, що приводять до відшаровування оболонок.

Охолодження після сушіння додатково знижує вологість зерна, холодні оболонки більше тендітні. У той же час зайве сушіння зерна може привести до зневоднювання ядра і підвищення його крихкості. Охолодження зерна також може погіршити результати наступного лущення, тому що охолоджене ядро стає менш пластичним, і можливе підвищення виходу дробленого ядра. Режими пропарювання, сушіння і охолодження тісно зв'язані зі способами наступного лущення зерна.

Схема гідротермічної обробки включає пропарювання зерна, його сушіння і охолодження. Для пропарювання зерна використовують спеціальні апарати - пропарювачі. Існують два, типу пропарювачів: безперервної і періодичної дії. Серед пропарювачів безперервної дії найпоширеніші горизонтальні шнекові пропарювачі. Зерно через шлюзові затвори, що забезпечують герметизацію пропарювача, надходить у шнек, куди одночасно подається й пар.

Переваги цих пропарювачів: простота, висока продуктивність, рівномірна обробка зерна, недолік - неможливість пропарювання зерна при відносно високому тиску пару, тому що шлюзові затвори не забезпечують належної герметизації. Якщо необхідно пропарювати зерно при високому тиску пару, застосовують пропарювачі періодичної дії.

Такий пропарювач представляє собою посудина місткістю 1000 л. Зерно завантажують і розвантажують через коркові затвори. Пару подають через паророзподільний змійовик, що складається із трьох горизонтально розташованих кілець, з'єднаних вертикальними трубами для рівномірної подачі пари по всьому зерні. Випуск пари - через спеціальну відвідну трубу. 

Коркові затвори управляються індивідуальними електроприводами. В такий же спосіб управляють вентилями при подачі й випуску пари. Операції впуску зерна і пари повторюють у строгій послідовності по заздалегідь заданому циклі. Переваги таких пропарювачів - можливість пропарювання зерна при порівняно великому тиску пари та регулювання тривалості пропарювання зерна. 

Зволоження - відволоження. Це другий спосіб гідротермічної обробки Зерно зволожують або в спеціальних апаратах, або обробляють його в пропарювачах безперервної дії при низькому тиску пари. Зволожене зерно відволожують у бункерах протягом декількох годин.

Такий спосіб обробки застосовують в основному для пшениці та кукурудзи. Зволожене зерно набуває підвищеної пластичністі, менше дробиться при лущенні, внаслідок зволоження зовнішні оболонки частково відшаровуються, легко відділяються. Цей спосіб застосовують на закордонних заводах і при підготовці зерна вівса. Зерно зволожують до вологості 16...18 % і відволожують протягом 8 год. Однак такий спосіб може бути використаний за умови наступного лущення зерна у відцентрових лущильниках (лущення однократним ударом).

6. Схеми підготовки зерна до переробки. Перед подачею зерна на переробку в елеваторах і складах формують великі партії з компонентів, близьких за технологічними властивостями. Не можна змішувати компоненти, у яких зерно відрізняється крупністю, вмістом різних домішок, особливо важковідокремлювальних, вологістю і т. д. Не слід поєднувати зерна, що піддавалися і не піддавалися сушінню, особливо проса, кукурудзи, рису. Об'єднання в одній партії різноякісного зерна знижує ефективність його очищення від домішок і наступної переробки. Схема підготовки зерна до переробки може включати такі операції, як очистка зерна від домішок і гідротермічна обробка. При підготовці ячменя та пшениці може бути передбачене ще й попереднє лущення зерна. Визначають ефективність лущення в ячменя по кількості зерен зі знятими квітковими плівками, у пшениці - по зниженню зольності. Схема підготовки, що була б універсальною для всіх круп'яних культур, не може бути розроблена, тому що зерно різних культур відрізняється розмірами, формою, наявністю різних домішок і т. д. У той же час принципова схема підготовки зерна круп'яних культур визначає найбільш доцільну послідовність технологічних операцій. Для тривалої стабільної роботи технологічного встаткування на круп'яному заводі передбачені бункери для неочищеного зерна місткістю, що дозволяє забезпечити роботу підприємства протягом 24...36 год. Кількість зерна, що направляється на переробку, підраховують в автоматичних вагах. 

Для очищення зерна від домішок застосовують дві-три системи сепарування в повітряно-ситових сепараторах для додаткового виділення дрібних домішок і дрібного зерна, а також у ряді випадків для поділу зерна на фракції. Мінеральні домішки виділяють у каменевідокремлювальних машинах. Залежно від виду зерна, що переробляється, на наступному етапі встановлюють куколевідбірні або вівсюговідбірні машини. Для виділення легких домішок, особливо із зерна плівчастих культур, застосовують аспіратори.

Якщо схема підготовки зерна включає його гідротермічну обробку, здійснювану по першому способі, тобто сушіння, що включає пропарювання, і охолодження, то її, як правило, використовують на заключному етапі підготовки, безпосередньо перед лущенням зерна.

У зерні, після гідротермічної обробки, є істотне розходження у вологості оболонок і ядра. Значний розрив у часі між завершенням обробки і лущенням зерна приведе до перерозподілу вологи в зерні, в результаті якого підвищиться вологість оболонок і знизиться вологість ядра, тобто оболонки стануть більше пластичними, а ядро - більше тендітним Це погіршить технологічні властивості зерна.

Якщо гідротермічну обробку проводять по другому способі, що включає зволоження і відволоження зерна, то після її завершення зерно може піддаватися додатковому очищенню, попередньому лущенню і т. д.

 Калібрування зерна перед лущенням. Поділ на фракції, тобто калібрування зерна проводять:

-         для більш точного підбирання робочого зазор у лущильних  машинах, що підвищить ефективність лущення близьких за розмірами зерен;

-         в окремих випадках для забезпечення поділу суміші лущених і не лущених зерен після лущення;

-         для більш ретельного виділення домішки з каліброваного зерна.

Для калібрування зерна використовують крупосортувальні машини і розсіви; перевагою крупосортувальних машин є висока точність калібрування, а недолік - низька продуктивність.

Розсіви А1-БРУ мають чотири технологічні схеми. Для калібрування зерна застосовують найчастіше розсіви з 1-ю і 2-ю технологічними схемами. Переваги розсівів полягають у їхній високій продуктивності, можливості регулювання кінематичних параметрів (ексцентриситету і частоти коливань), що підвищує ефективність сортування.

При переробці вівса в крупу можна калібрувати зерно за довжиною в трієрах для наступного поділу суміші лущених і не лущених зерен. 

2. Лущення зерна. Лущення зерна – процес відділення зовнішніх плівок (оболонок) з поверхні ядра. Вибір способу лущення залежить від будови зерна, міцності зв'язку плівок (оболонок) і ядра, міцності ядра, а також асортименту; продукції, що виробляється. Якщо основним продуктом при переробці зерна є крупа із цілого ядра, то при лущені прагнуть уникнути надмірного його подрібнення. 

Основними способами впливу робочих органів машин на зерно вважають три: зжимання і зсув, багаторазовий або одноразовий удари, інтенсивне стирання оболонок об гострошороховату поверхню робочих органів лущильної машини. 

Перший спосіб полягає в стисканні зерна між двома поверхнями, відстань між якими дещо менша за розміри зерна, що призводить до стискання і розколювання оболонок, а внаслідок відносного руху поверхонь та їх зсуву і до відділення від ядра. Такий вплив на зерно доцільний в тих випадках, коли оболонки зерна не зрослись із ядром, як у зерна рису, гречки, проса і вівса.

До числа машин, що працюють за цим принципом, відносяться лущильні постави, вальцедекові станки, двохвалкові лущильники. Робочі органи останніх вкриті пружним матеріалом – гумою чи поліуретаном.

Другий спосіб лущення заснований на відділенні оболонок при одноразовому чи багаторазовому ударі зерен об тверду поверхню. Лущення одноразовим ударом доцільно застосовувати тільки для зерна, у якого плівки не зрослись із ядром, а останнє досить пластичне і при ударі подрібнюється мало. Практично тільки зерно вівса має такі властивості, що дозволяє його ефективно лущити у машині, в якій здійснюється одноразовий удар – відцентровому лущильнику.

Таке зерно можна лущити і багаторазовим ударом в оббивальних чи бичових машинах. Під час багаторазового удару швидкість удару зерна об тверду поверхню робочих органів має бути в 2...3 рази нижче швидкості однократного удару. Зерно з відносно тендітним ядром і зі зрослими плівками можна лущити лише в тих випадках, коли виробляється подрібнена крупа (ячмінь, пшениця, кукурудза).

Третій спосіб лущення – поступове стирання плівок (оболонок) під час тертя зерна об шорсткувату поверхню. Застосовується в основному при лущені зерна зі зрослими оболонками (ячмінь, пшениця, кукурудза, горох). Є відомості про можливість лущення таким способом зерна з не зрослими плівками, наприклад проса. Основною машиною, у якій лущення здійснюється таким способом, є лущильно-шліфувальна машина А1-ЗШН-3.

Сортування продуктів лущення. В результаті лущення зерна одержують суміш різних продуктів (часток). Умовно їх можна розділити на п'ять фракцій. Основна фракція – лущене зерно або ядро. Практично в усіх випадках залишається якась кількість нелущених зерен, які утворять другу фракцію. Відокремлені в процесі лущення плівки утворять третю фракцію – лузгу. Четверта фракція – подрібнене ядро певних розмірів. Частина ядра і плівок подрібнюється до дрібніших часток і утворює п'яту фракцію – мучку.

Мучка і дроблене ядро мають найдрібніші розміри і їх відокремлюють шляхом просівання на ситах із установленими для кожної культури розмірами отворів. Наприклад, у пшоні дробленкою уважають фракцію, що пройшла крізь сито з отворами Ǿ 1,5 мм, для вівсяної крупи – 2 мм, для гречки – 1,6 × 20 мм і т. д., і не пройшли крізь металлотканое сито № 056 для проса, 08 для гречки і т. д.

Лузга істотно відрізняється від ядра і нелущених зерен швидкістю витання і може відділятися повітряним потоком. 

Залишається суміш лущених і нелущених зерен. Якщо є можливість їхнього поділу, на повторне лущення направляють тільки нелущені зерна, якщо такої можливості немає, на повторне лущення направляють цю суміш. У першому випадку застосовують схему лущення, що називають схемою лущення із проміжним відбором ядра, у другому – схему лущення без проміжного відбору ядра. 

Основний недолік другої схеми – зайве завантаження устаткування другої і наступної систем лущення вже лущеним зерном, що при повторному пропуску крізь лущильні машини частково подрібнюється. Це знижує вихід цілої крупи. Таку схему не застосовують для лущення зерна з крихким ядром.

Перша схема – лущення зерна із проміжним відбором ядра передбачає поділ суміші лущених і нелущених зерен з повторним лущенням тільки нелущених зерен. Така схема зменшує навантаження на наступні лущильні машини, що скорочує так званий оборот продуктів.

 Круповиділення. Круповиділенням називають процес поділу лущених і нелущених зерен. Даний процес може застосовуватися при переробці тільки тих культур, у зерна яких зовнішні плівки (оболонки), що видаляються при лущені, не зрослись із ядром, а саме: рису, вівса, гречки і проса. У цьому випадку в продуктах лущення будуть присутні тільки повністю лущені і повністю нелущені зерна, що дозволяє теоретично та практично зробити їх розділити. 

При лущені зерна зі зрослими з ядром плівками поряд з повністю лущеними і нелущеними зернами є зерна частково лущені, причому з різною кількістю оболонок, що залишилися на них. Границю між лущеними і нелущеними зернами провести не можна, і теоретично й практично таку суміш розділити не можна.

Поділ суміші лущених і нелущених зерен можна здійснити на основі різниці тих чи інших властивостей компонентів. Насамперед нелущені зерна і ядра різняться розмірами, довжиною, комплексом властивостей, що приводять до можливості спрямованого самосортування компонентів. Для поділу використовується та ознака, різниця в якій найбільш істотна.

Поділ лущених і нелущених зерен за розмірами. Чим більша різниця в розмірах зерен і ядер, тим ефективніше за цією ознакою можна їх розділити. У більшості культур така різниця невелика, лише в гречки вона істотна. Величина цієї різниці, як правило, не менше 0,5 мм. Якби всі зерна мали однакові розміри, то на ситі із круглими отворами, діаметр яких менше розмірів зерна і більше розмірів ядра, їхня суміш могла бути розділена достатньо просто. Але реально розміри окремих зерен гречки коливаються від 3 до 5 мм, тобто різниця в розмірах значно більша, ніж 0,5 мм. Тому після лущення дрібні нелущені зерна, що залишилися мають розміри, рівні розмірам ядер із крупних зерен. Отже, повний поділ лушених і нелущених зерен неможливий.

Щоб поділ став можливим, необхідно різко зменшити різницю в розмірах самих нелущених зерен, розділивши зерно на ряд фракцій на ситах із круглими отворами. На практиці для розподілу зерна на фракції використовують сита з отворами Ǿ 4,5 – 4,2 – 4,0 – 3,8 – 3,6 – 3,3 мм. Схід кожного сита представляє собою фракцію, розходження в розмірах зерна в якій не перевищує 0,2...0,3 мм. При цьому в кожній фракції розміри зерен і ядер не перекривають один одного за умови, що у фракції не залишилося більше дрібних нелущених зерен. Тому фракціонування гречки варто проводити досить ретельно, щоб одержати добре відкаліброване зерно в кожній фракції.

Поділ лущених і нелущених зерен після лущення здійснюють звичайно на ситах, діаметр отворів яких на 0,2...0,3 мм менше розмірів отворів сита, сходом з якого отримана дана фракція. Для калібрування зерна і наступного поділу лущених і нелущених зерен використовують розсіви А1-БРУ, А1-ЗРШ-4М або інші модифікації цих розсівів. 

Поділ лущених і нелущених зерен, що відрізняються довжиною. Більш-менш значна різниця за довжиною зерна і ядра у вівса, тому для поділу лущених і нелущених зерен можна використовувати трієри з комірками 8...9 мм.

Схема круповиділення в трієрах включає 3...4 системи сортування. У практиці американських заводів з переробки вівса для підвищення ефективності сортування застосовують попередній поділ зерна за довжиною в трієрах на 2...3 фракції. У цьому випадку, як і при фракціонуванні гречки, розміри зерна і ядра не перекриваються, і поділ лущених і нелущених зерен ефективніший.

Відносно висока продуктивність трієрів і невеликі габарити дозволяють використовувати їх на етапі попереднього поділу суміші. В подальшому її поділ проводять в ефективніших машинах, наприклад падді-сепараторах.

Поділ суміші лущених і нелущених зерен у круповідокремлювальних машинах. Круповідокремлювальні машини розділяють суміш лущених і нелущених зерен на основі розходження в комплексі властивостей компонентів, що визначають можливість самосортування суміші в процесі руху по робочих поверхнях, при якому в нижні шари переважно поринають лущені зерна, а у верхні – спливають нелущені зерна. Є машини, які призначені в основному для цієї операції, до них відносяться насамперед падді-сепаратори, круповідокремлювачі із плоскими ніздрюватими поверхнями фірми «Сатані» (вітчизняний аналог А1-БКО), самопливні круповідокремлювачі. Крім того, у якості круповідокремлювальних машин можуть використовуватися пневматичні столи, концентратори. У всіх цих машинах робочий процес складається із двох стадій: самосортування (розшарування суміші), поділ верхнього і нижнього шарів на дві чи більше фракцій.

Падді-сепаратори є найпоширенішою машиною, що застосовується для круповідокремлення на рисо- і вівсозаводах, а також в окремих випадках на гречко- і просозаводах.

Робочі органи падді-машини – канали із гладким днищем і зиґзаґоподібними стінками. Зиґзаґоподібні стінки утворяться трикутними призмами з перемичками, установленими в певному порядку. Канали мають невеликий схил убік підстави призм. Трохи вище середини каналу його днище має постійний перегин з кутом 4°.

Продукт надходить в місця перегину. Канали роблять зворотньо-поступальний рух у горизонтальній площині, перпендикулярній їх довгій осі. Внаслідок такого руху продукт, що перебуває в каналі, по черзі відкидається до правої чи лівої стінок. При ударах об стінки відбувається самосортування й розшарування суміші. Нелущені зерна, що перебувають у верхніх кулях, в результаті ударів переміщаються по каналу нагору, виділяючись верхнім сходом. Лущені ж зерна, що перебувають внизу суміші, поступово зміщаються долілиць і виходять із каналу, утворюючи так званий нижній схід.

Фізична сутність процесу сепарування в каналі падді-машини до теперішнього часу остаточно не сформульована. Існує ряд гіпотез, згідно яким поділ суміші відбувається внаслідок різниці компонентів у пружних властивостях, коефіцієнтах тертя й ін.

Поділ продуктів у результаті розходження в пружних властивостях припускає, що нелущені зерна як більш пружні при ударі відкидаються вище і попадають на вищу щабель, пересуваючись нагору; менш пружні лущені зерна не відкидаються на вищестоящий щабель і зміщаються долілиць внаслідок схилу каналу.

Поділ суміші в результаті різниці в коефіцієнтах тертя припускає, що нелущені зерна, які мають менший коефіцієнт тертя об стінки каналів, при зіткненні з ними переміщаються уздовж стінок вище, ніж лущені, і при зворотному русі каналу виявляються на вищому щаблі протилежної стінки і т. д.

об бічні стінки спрямовані орієнтовно перпендикулярно бічним стінкам елемента і прагнуть переміщати частку нагору, тому що одна зі складових сил спрямована нагору, а інша – паралельно підставі. Сила важеля викликає рух частки під схил, долілиць.

Падді-машини найбільш ефективні для поділу лущених і нелущених зерен рису, тому що різниця у властивостях компонентів суміші найбільш значна в порівнянні з іншими культурами. Вівсяні продукти сортуються також задовільно, але менш ефективно, ніж рисові.

Найменш ефективно працюють падді-машини на продуктах лущення проса. Різниця в пружних властивостях компонентів менша, а самосортування лущених і нелущених зерен не настільки чітке, як в інших продуктів.

Перевага падді-машин – їхня висока ефективність (у порівнянні з іншими машинами), недоліки: більші габарити, відносно невисока продуктивність. Для підвищення продуктивності в машинах збільшують число каналів, розташовуючи їх у два або три яруси. Загальна кількість каналів у падді-сепараторах, що випускаються різними фірмами, становить від 10 до 72.