Обработка арахиса
1.Общие
Арахис (Arachis hypogaea), также известный как арахис или губер, представляет собой однолетнее бобовое растение, произрастающее в Южной Америке. Цветонос арахиса, или колышек (стебель, который держит цветок), удлиняется после оплодотворения цветка и наклоняется в землю, где созревает семя арахиса. Арахис имеет период роста около 5 месяцев. Посев обычно происходит с середины апреля до середины мая, а сбор урожая - в августе в Соединенных Штатах.
Для выращивания арахиса предпочтительны легкие супесчаные почвы. Также необходимо умеренное количество осадков от 51 до 102 сантиметров (см) (от 20 до 40 дюймов [дюйм]) в год. Штатами-лидерами по производству арахиса являются Джорджия, Алабама, Северная Каролина, Техас, Вирджиния, Флорида и Оклахома.
Начальным этапом обработки является сбор урожая, который обычно начинается со скашивания зрелых растений арахиса. Затем растения арахиса переворачиваются специальными машинами, инверторами для арахиса, которые выкапывают, встряхивают и укладывают растения арахиса со стручками сверху в валки для пролечки в поле. После сушки на открытом воздухе зрелый арахис собирают с валка комбайнами, которые отделяют стручки арахиса от растения с помощью различных операций обмолота. Растения арахиса возвращаются на поля, а стручки накапливаются в бункерах. Некоторые комбайны выкапывают и отделяют лозы и стебли от стручков арахиса за 1 прием, а собранный этим методом арахис сушат при хранении. Некоторые мелкие производители до сих пор используют традиционные методы сбора урожая, вспахивая растения с земли и вручную укладывая их в штабели для пролечки в поле.
За сбором обычно следует механическая сушка. Влажность арахиса обычно не превышает 12 процентов, чтобы предотвратить рост афлатоксиновой плесени. Такого низкого содержания влаги трудно добиться в полевых условиях без пересушивания лоз и стеблей, что снижает эффективность комбайна (от стручков отделяется меньше посторонних примесей). Внутрихозяйственные сушилки обычно состоят либо из прицепов-хранилищ с воздушными каналами вдоль пола, либо из бункеров-хранилищ с вентиляционными отверстиями. Вентиляторы продувают нагретый воздух (примерно 35°C [95°F]) через воздушные каналы и вверх через арахис. Арахис сушат до влажности примерно от 7 до 10 процентов.
Местные фабрики по производству арахиса забирают арахис с фермы для дальнейшей обработки (при необходимости), очистки, хранения и переработки для различных целей (производство масла, обжарка, производство арахисового масла и т. д.). Основные технологические этапы включают обработку арахиса для потребления в скорлупе и шелушение арахиса для других целей.
Некоторые виды арахиса перерабатываются для обжарки в скорлупе. На рис. 2.2-1 представлена типичная схема обработки арахиса в скорлупе. Обработка начинается с отделения инородного материала (в первую очередь почвы, лозы, стеблей и листьев) от стручков арахиса с помощью ряда сит и воздуходувок. Затем стручки промывают во влажном крупнозернистом песке, который удаляет пятна и обесцвечивание. Затем песок отделяют от арахиса для повторного использования. Затем орехи сушат и припудривают тальком или каолином, чтобы отбелить скорлупу. Излишки талька/каолина стряхивают со скорлупы арахиса.
2.2Очищение
A typical shelled peanut processing flow diagram is shown in Figure 2.2-2 and 2.2-3. Shelling begins with separating the foreign material with a series of screens, blowers, and magnets. The cleaned peanuts are then sized with screens (size graders). Sizing is required so that peanut pods can be crushed without also crushing the peanut kernels.
Затем скорлупа откалиброванного арахиса измельчается, как правило, путем пропускания арахиса между валками, которые отрегулированы по размеру арахиса. Зазор между роликами должен быть достаточно узким, чтобы скорлупа арахиса раскололась, но достаточно широким, чтобы предотвратить повреждение ядер. Горизонтальный барабан с перфорированным и ребристым дном и вращающимся битером также используется для очистки арахиса. Вращающийся венчик раздавливает арахис о нижние выступы, проталкивая как скорлупу, так и арахис через отверстия. Венчик можно отрегулировать для разных размеров арахиса, чтобы не повредить ядра арахиса. Скорлупа отсасывается из ядер арахиса, когда они падают из барабана. Затем измельченные скорлупы и ядра арахиса отделяют с помощью вибрационных грохотов и воздушных сепараторов. В процессе сепарации также удаляются недоразвитые и расщепленные ядра.
После дробления и разделения шелухи и ядер ядра арахиса калибруются и сортируются. Калибровка и сортировка могут выполняться вручную, но большинство заводов используют сита для сортировки ядер и электрические глазковые сортировщики для сортировки. Электрические глазковые сортировщики могут обнаруживать обесцвечивание и разделять арахис по цвету. Отсортированный и отсортированный арахис упаковывается в мешки по 45,4 кг (100 фунтов) для отправки конечным потребителям, таким как заводы по производству арахисового масла и обжарочные заводы. Некоторые виды арахиса отгружаются навалом в железнодорожных вагонах-хопперах.
2.3Обжарка
Обжарка придает типичный вкус, который многие люди ассоциируют с арахисом. Во время обжарки аминокислоты и углеводы вступают в реакцию с образованием производных тетрагидрофурана. Обжарка также еще больше сушит арахис и заставляет его становиться коричневым, поскольку арахисовое масло окрашивает стенки клеток арахиса. После обжарки арахис подготавливают для упаковки или дальнейшей переработки в конфеты или арахисовое масло. Типичные процессы обжаривания арахиса показаны на рис. 9.10-2.2-3. Существует 2 основных метода обжаривания арахиса: сухая обжарка и обжарка в масле.
Сухая обжарка
Сухая обжарка – это периодический или непрерывный процесс. Преимущество обжарочных аппаратов периодического действия состоит в том, что они регулируются в зависимости от содержания влаги в партиях арахиса после хранения. Ростеры периодического действия обычно представляют собой вращающиеся печи (в форме барабана), работающие на природном газе. Вращение духовки постоянно перемешивает арахис, обеспечивая равномерную обжарку. Температура печи составляет приблизительно 430°C (800°F), а температуру арахиса повышают приблизительно до 160°C (320°F) в течение 40-60 минут. Фактическая температура и время обжаривания зависят от состояния партии арахиса и желаемых конечных характеристик.
Установки непрерывного сухого обжаривания значительно различаются по типу. Непрерывная обжарка снижает трудозатраты, обеспечивает стабильный поток арахиса для других процессов (упаковка, производство конфет, производство арахисового масла и т. д.) и уменьшает утечку. Обжарочные аппараты непрерывного действия могут перемещать арахис через печь на конвейере или самотеком. В одном типе жаровни арахис подается конвейером в поток противоточного горячего воздуха, который обжаривает арахис. В этой системе арахис перемешивается, чтобы воздух проходил вокруг отдельных ядер, что способствует равномерному обжариванию.
Сухой жареный арахис охлаждают и бланшируют. Охлаждение происходит в холодильных камерах или на конвейерах, где сразу после обжаривания арахис обдувается большим количеством воздуха. Охлаждение необходимо, чтобы остановить процесс обжарки и сохранить однородное качество. Бланширование удаляет кожицу арахиса, а также пыль, плесень и другие посторонние материалы. Существует несколько методов бланширования, включая сухое, водное, центрифужное и воздушное воздействие.
Сухое бланширование используется в основном при производстве арахисового масла, потому что при этом удаляются сердцевины ядер, которые влияют на вкус арахисового масла. При сухом бланшировании арахис нагревается примерно до 138°C (280°F) в течение 25 минут, чтобы кожица растрескалась и ослабла. Затем нагретый арахис охлаждают и пропускают через щетки или ребристую резиновую ленту, чтобы стереть кожуру. Просеивание используется для отделения сердцевины от семядолей (половинок арахиса).
При бланшировании водой арахис проходит по конвейеру через стационарные лезвия, которые надрезают кожуру арахиса. Затем кожицу разрыхляют с помощью распылителей горячей воды и удаляют, пропуская арахис под колеблющимися покрытыми холстом прокладками на конвейерных лентах с выступами. Бланширование водой требует сушки арахиса до содержания влаги от 6 до 12 процентов. При бланшировании отжимом используется пар, чтобы ослабить кожуру арахиса. Пропаривание сопровождается вращением арахиса на вращающихся шпинделях по мере того, как арахис движется гуськом по желобковому конвейеру. Вращение разворачивает кожуру арахиса.
При бланшировании воздушным ударом используется горизонтальный барабан (цилиндр), в который помещается и вращается арахис. Внутренняя поверхность барабана имеет абразивную поверхность, которая помогает снимать кожицу при вращении барабана. Внутри барабана находятся воздушные форсунки, которые выдувают арахис против вращения барабана, создавая воздушный удар, который ослабляет кожуру. Сочетание воздушных ударов и абразивной поверхности барабана приводит к удалению кожи. Возможна как периодическая, так и непрерывная бланшировка воздушным ударом.
Обжарка в масле
Обжарка в масле также выполняется периодически или непрерывно. Перед обжариванием арахис бланшируют, чтобы удалить кожицу. Обжарочные аппараты непрерывного действия перемещают арахис по конвейеру через длинный резервуар с нагретым маслом. В обжарочных аппаратах периодического и непрерывного действия масло нагревается до температуры от 138 до 143°C (от 280 до 290°F), а время обжаривания варьируется от 3 до 10 минут в зависимости от желаемых характеристик и качества арахиса. Резервуары для жарки масла имеют нагревательные элементы по бокам, чтобы предотвратить обугливание арахиса на дне. Качество масла постоянно контролируется, и для поддержания качества необходимы частая фильтрация, нейтрализация и замена. Предпочтительно кокосовое масло, но часто используются такие масла, как арахисовое и хлопковое. Охлаждение также следует за обжариванием в масле, так что может быть достигнута равномерная обжарка. Охлаждение достигается за счет обдува арахиса большим количеством воздуха либо на конвейерах, либо в холодильных камерах.
nbsp;
nbsp;
3. Выбросы и контроль
В настоящее время нет информации о выбросах или устройствах контроля выбросов для промышленности по переработке арахиса. Однако сходство некоторых процессов с процессами в промышленности по переработке миндаля позволяет разумно предположить, что выбросы будут сопоставимы. Однако отсутствуют данные для проведения каких-либо сравнений относительного количества этих выбросов.
