Технологический процесс производства муки

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

ЗЕРНО, ПОДГОТОВКА, ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ, МОДЕРНИЗАЦИЯ РАССЕВ

Приведена краткая характеристика пшеницы, ее строение, свойства. Рассмотрен процесс измельчения зерна, способы и режимы, классификация обоечных машин, зависимость качества муки от качества зерна.

В технологическом разделе Магнитный сепаратор на «ООО «Мельник»», рассмотрена технологическая схема производства муки. Сделано экономическое обоснование модернизируемой магнитному сепаратору.

Путем замены модернизации магнитного сепаратора с целью увеличить производительность и максимально использовать рабочий объем.

ВВЕДЕНИЕ

Мука -- товар, который получают в результате размалывания на порошок зерен хлебных злаков (пшеницы, ржи и др.) или семян бобовых культур (гороха, сои). Мука имеет очень важное значение в питании человека. Она широко используется в кулинарии, хлебопекарной, макаронной и других областях пищевой промышленности. Более всего в нашем государстве вырабатывают пшеничной муки. На втором месте стоит ржаная. Небольшое количество муки получают из ячменя, кукурузы, гороха, сои и других культур.

Пищевая ценность муки зависит от ее вида и сорта. Сорт определяется типом помола. При грубом помоле почти все зерно измельчают в муку, которая состоит из крупных частиц, содержит оболочки клеток, отруби (пшеничная 2-го сорта и обойная, ржаная обдирная и обойная). При тонком помоле мука нежная, состоит из мелких частиц центра зерна, наружные слои которого удаляются (пшеничная 1-го и высшего сорта, ржаная сеяная). Чем тоньше помол и выше сорт муки, тем меньше в ней белков и особенно минеральных веществ, витаминов, клетчатки, но больше крахмала и лучше перевариваемость и усвояемость крахмала и белков.

Потребительские свойства муки зависят от химического состава муки, его энергетической ценности, использования. Химический состав муки близок к химическому составу зерна, из которого оно изготовлено. В частности у низших сортов он близок в состав целого зерна. Тем не менее сравнительно с зерном в муке содержится больше крахмала и меньше жира, сахара, клетчатки, минеральных веществ и витаминов.

В 2013 году в России было произведено 9 870 074,59 тонн муки, что на -2,9% ниже объема производства предыдущего года. Лидером производства муки в (тонн) от общего произведенного объема за 2013 год стал Центральный федеральный округ с долей около 27,8%. В 2013 году в России было произведено 9 128 918,77 тонн муки пшеничной и пшенично-ржаной, что на -2,3% ниже объема производства предыдущего года.

По оценкам аналитиков Alto Consulting Group, наибольший рост производства муки пшеничной и пшенично-ржаной в 2013 году был отмечен в январе и составил 13,6% по отношению к аналогичному месяцу 2012 года.

Объем импорта муки пшеничной и пшенично-ржаной на российский рынок в 2013 году вырос по сравнению с прошлым годом на 42 035 тонн (+187%) до 64 484 тонн., что в стоимостном выражении составила 25 559 тыс. долл.

Основными странами-поставщиками муки пшеничной и пшенично-ржаной в РФ за 2013 год являлись: Казахстан 31 893 тонн (+662% к предыдущему году), Украина 15 289 тонн (+1178%), Белоруссия 8 332 тонн (-5%) и Италия 3 875 тонн (+17%).

Объем российского экспорта муки пшеничной и пшенично-ржаной в 2013 году снизился по сравнению с прошлым годом на 44 163 тонн (-28%) до 116 401 тонн., что в стоимостном выражении составила 57 221 тыс. долл.

Основными странами-потребителями муки пшеничной и пшенично-ржаной экспортируемого из РФ в 2013 году являлись: Грузия 32 264 тонн (+37% к предыдущему году), Монголия 16 124 тонн (-57%), Таджикистан 12 760 тонн (+51%) и Азербайджан 8 321 тонн (-1%).

Целью выбранной темы является изучение технологического процесса сушки зерна на предприятии ООО "Мельник" и определение возможных способов его совершенствования посредством реконструкции технологического процесса.

Задачи:

1. Изучить по литературным данным характеристику пшеницы как основного объекта сушки.

2. Ознакомиться с требованиями к качеству зерна, с устройством магнитный сепаратор, установленной на предприятии ООО"Мельник"

3. Изучить технологический процесс и определить возможные способы реконструкции магнитного сепаратора целью повышения ее производительности.

4. Оценить экономическую эффективность реконструируемой зерносушилки.

5. Ознакомиться и оценить эффективность безопасности жизнедеятельности при работе на магнитном сепараторе.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСТВА

магнитный сепаратор пшеница помол

1.1 Общие сведения

Хозяйство расположено в Красноярском крае, г.Ачинск, ул. Промышленная, 84

Административный и хозяйственный центр г.Ачинск связан с областным и районным центром автодорогой с твердым покрытием. Состояние дороги хорошее.

Общая площадь землепользования 30768 га, из них сельскохозяйственные угодья занимают 25368 га (82,4%), в том числе пашня 21546 га (85%).

Качество пашни, как основного средства производства, характеризует данные экономической оценки: балл оценки по выходу кормовых единиц равен 55.3, по району - 55.0, по области - 39.4.

Пашня имеет средний угол до 1,2.

Погода в Ачинске, находящейся под влиянием чередующихся воздушных масс с разными и, зачастую, противоположенными характеристиками, свойственна неустойчивость. Это влияет на среднюю годовую температуру воздуха, равную +1,2 °C. Это также формирует большую разницу между температурой самого тёплого месяца (июль -- плюс 19, 5 °C) и самого холодного (январь -- минус 17,5 °C) равную 37,4 °C. Летние температурные максимумы в среднем приходятся на июль -- август и могут достигать +38,3 °C (июль 1953) и +36 °C (август 1955). Зимние минимальные температуры приходятся на январь (до ?53,2 °C в 2001) и декабрь (до ?49,5 °C в 1938). Годовая абсолютная амплитуда температуры воздуха равна 89,8 °C. Для этого значения БКП климатически обеспеченный урожай озимой пшеницы составляет 40.5ц/га, а кукурузы на зерно - 50.5 ц/га.

Среднегодовое количество осадков равно в среднем 495 мм, во время тёплого сезона (апрель--октябрь) выпадает 65 % от общего их числа. Общее ежегодное число дней с осадками -- около 180 в год, 61,11 % (около 113 дней) от этого количества приходится на осенне-зимний период . В особо влажные годы выпадает более 600 мм, а в засушливые -- менее 150 мм осадков.

1.2 Состояние сельскохозяйственного производства

В процентном соотношении от общего объема продукции сельского хозяйства по Сибирскому федеральному округу доля Красноярского края менялась за 1991-2011 гг. в диапазоне от 13,5% до 21,5%, по Российской Федерации - от 2,3% до 3,3%.

В Красноярском крае всегда традиционно развивались обе базовые отрасли сельского хозяйства: растениеводство и животноводство. За 1991-2011 отраслевая структура сельского хозяйства претерпела существенные изменения, доля продукции растениеводства в стоимостном выражении возросла с 43,3% в 1991 г. до 48,4% в 2011 г. В динамике за рассматриваемый период прослеживается ведущая роль растениеводства в сельском хозяйстве относительно животноводства, хотя разрыв между этими отраслями незначительный.

Зерновая отрасль в Красноярском крае является структурно-образующей. Валовой сбор зерновых культур в среднем за 1991-2011 гг. в весе после доработки составил 3,6 млн. тонн, в том числе пшеницы 2,5 млн. тонн. За рассматриваемый период валовые сборы зерновых культур возросли с 3,2 млн. тонн в 1990 г. до 3,9 млн. тонн в 2011 г. На значительных площадях возделываются овес, ячмень, в том числе пивоваренный, крупяные и зернобобовые культуры, ряд хозяйств выращивают сою и кукурузу.

По итогам 2011 года в крае произведено 32,2% общероссийского объема крупы, муки грубого помола и гранул из зерновых культур; 12,8% муки из зерновых, овощных и растительных культур. Большое значение зерновые имеют и для животноводства, как сырьё для производства комбикормов. Кроме того, зерно служит сырьем для пивоваренного и спиртового производства.

1.3 Землеустройство и мелиорация земель

Земельный фонд Красноярского края в его современных границах составляет 16779,6 тыс. га (табл. 2.3). В структуре земельного фонда по состоянию на 1.01.2003 г. господствующее положение занимают земли сельскохозяйственного назначения (68,7%). На втором месте по размеру площадей находятся земли лесного фонда (25,9%). Остальные пять категорий земель составляют только 3,2% всего земельного фонда края. К землям сельскохозяйственного назначения в основном относятся земли сельскохозяйственных предприятий и крестьянских (фермерских) хозяйств, а также земли, переданные в ведение поселковых и сельских органов местного самоуправления и расположенные за пределами застроенной части поселений.

Таблица 1.1

Структура земельного фонда Красноярского края по категориям земель

Категория земель	Площадь
	тыс. га	%
Земли сельскохозяйственного назначения	11541,2	68,7
Земли поселений	371,8	2,2
Земли промышленности и иного специального назначения	118,2	0,7
Земли особо охраняемых территорий и объектов	41,7	0,2
Земли лесного фонда	4348,1	25,9
Земли водного фонда	289,0	1,7
Земли запаса	89,6	0,5
Итого земель в границах края	16799,6	100,0

Таблица 1.2

Состав земель сельскохозяйственного назначения по угодьям

Виды угодий	Площадь
	тыс. га	%
Сельскохозяйственных угодий	10614,9	92,0
в том числе: пашня	6557,6	56,8
залежь	306,5	2,7
многолетние насаждения	19,5	0,2
сенокосы	1124,9	9,7
пастбища	2606,4	22,6
В стадии мелиоративного строительства и восстановления плодородия	3,1	-
Под лесами	-	-
Под древесно-кустарниковой растительностью	298,7	2,6
Под водными объектами	43,3	0,4
Земли застройки	37,4	0,3
Под дорогами	88,8	0,8
Болота	255,7	2,2
Нарушенные земли	1,6	-
Прочие земли	197,7	1,7
Итого земель	11541,2	100,0

1.4 Пшеница как объект помола

Пшеница - это одна из самых значимых зерновых культур в мире. Из этого злака производят муку, крупу, макаронные и кондитерские изделия, а также некоторые виды пива и водки. Существует огромное количество сортов и видов пшеницы, но наибольшее распространение получили твердые и мягкие сорта. Не будем подробно останавливаться на таких различиях сортов как размер колоса, форма зерна и других ботанических особенностях, а обратим внимание на наиболее важные потребительские качества.

Твердая пшеница - это продукт с высоким содержанием белков. В ней много каротиноидов (органические пигменты, придающие продукту желтую окраску), поэтому мука из твердых сортов пшеницы может иметь кремовый оттенок. Зерно такой пшеницы довольно твердое и тяжело перемалывается, мука получается «грубой», но, как правило, образует высококачественный глютен, что делает тесто эластичным и упругим. Из муки твердых сортов пшеницы делают самые лучшие макаронные изделия, высококачественную манную крупу и многое другое.

Изделия, изготовленные из твердой пшеницы могут иметь следующую маркировку: «durum», «пшеница твердых сортов», «semolina di grano duro» и т.п.

Мягкая пшеница - содержит относительно небольшое количество белка. Зерна крахмала в такой муке более крупные, мука получается белой, рассыпчатой, более тонкого помола, часто образует слабый глютен. Эти качества наилучшим образом подходят для изысканных, нежных кондитерских изделий, тортов и пирожных.

Зерно как биологический объект - чрезвычайно сложное образование. Каждая его часть и все зерно в целом несут определенную информацию о способности дать продукцию заданного выхода и качества, о технологических· приемах, необходимых для получения этой продукции и, наконец, режимных параметрах, при которых необходимо вести технологию. Так, по крупности зерна судят о содержании в зерне эндосперма и возможном выходе продукции. По стекловидности и влажности - о преобладающем виде деформации при измельчении (пластическая или хрупкая) и о способности зерна к крупообразованию, по качеству клейковины - о режимных параметрах гидротермической обработки зерна при его подготовке к помолу.

Таким образом, при общей оценке зерновка - это сложносоставное тело, органичное соединение в единое целое разнородных по структуре, физическим свойствам, химическому составу; абсолютной массе, биологическому назначению анатомических частей: эндосперма, наружных и внутренних оболочек, зародыша. В процессе переработки необходимо учитывать различия свойств разделяемых анатомических частей и при необходимости преумножат их.

Уровень технологических свойств оценивается:

* выходом продукции заданного ассортимента. Чем больше выход продукции из единицы массы сырья при соблюдении необходимых качественных показателей, тем эффективнее ведется технология;

* качеством продукции при определенном заданном выходе. Причем, показатели качества индивидуальны для каждого вида технологии. Например, в технологии муки, чем ниже зольность продукции, тем эффективнее технология;

* эксплуатационными затратами на единицу выхода готовой продукции.

Технологические свойства зерна заметно-изменяются от параметров окружающей среды, в условиях которой организована переработка сырья. Так, результаты переработки одного и того же сырья в зимнее и летнее время могут отличаться на значительную величину.

Рис. 1.2. Влияние влажности на технологические свойства зерна: 1 - выход недробленой крупы, %; 2 - зольность обдирной муки, %; 3 - выход дробленой рисовой крупы, %; 4 - зольность пшеничной муки 70 % выхода, %; 5 - расход электроэнергии на тонну пшеничной муки: 70 % выхода, кВт/час; 6 объемный выход хлеба из пшеничной муки 70 % выхода, смЗ



Рис. 1.3. Влияние температуры на технологические свойства зерна: 1-зольность крупной крупки; 2 - общее извлечение, Uо; 3 - средневзвешеннаязольность извлеченных крупок; 4 - выход крупной крупки; 5 - показатель ; 6 - зольность средней крупки; 7 - выход средней крупки

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Подготовка зерна к сортовому помолу

Известно что качество зерна одна из основных составляющих эффективного ведения технологического процесса на мукомольном заводе. Поэтому подготовка зерна к помолу всегда уделялось особое внимание. Подготовить зерно к переработке - зто значит придать ему такие свойства, которые бы позволили с максимальной эффективностью решить основную задачу мукомольной технологии - разделить с минимальными эксплyтационными затратами главные анатомические части зерна: крахмалистый эндосперм и высокозольные оболочки.

Зерно должно иметь удовлетворительное санитарное состояние, что должно минимизировать попадание в муку плесеней, грибков, волосков грызунов и хитинового покрова насекомых.

Подготовленное к переработке зерно должно иметь ограниченное содержание не ядовитой сорной примеси, в том'числе минеральной, а также металломагнитной.

Эндосперм зерна должен быть разрыхлен микро-и макротрещинами, что обеспечивает эффективное его измельчение с образованием высококачественных круподунстовых продуктов.

Также в максимальной степени должны быть разрушены связи разделяемых в процессе технологии анатомических частей зерна.

Кроме этого, начальное состояние зерна по стекловидности или твердозерности должно обеспечить высокую крупообразующую способность, что является гарантией высокоэффективного ведения технологического процесса. И, наконец, количество и качество клейковины должны обеспечить получение стандартной по этим показателям муки с высокими хлебопекарными свойствами. .

Начальное состояние зерна, хранящегося в производственном элеваторе, не позволяет без предварительной подготовки получить готовую продукцию высокого качества по ряду причин:

* как правило, зерно засорено примес.ями, в числе которых соломистые частицы, семена дикорастущих растений, минеральные примеси, металломагнитные и т. п.,

которые свободно располагаются в межзерновом пространстве и с зерном практически не связаны;

поверхность зерна пориста, покрыта минеральной пылью пpилипшими частицами хитинового покрова насекомых и волосков грызунов. При неблагоприятных условиях уборки и хранения на поверхности зерна могут накапливаться плесени, грибки;

* заложенное на хранение, зерно имеет низкую влажность, прочную структуру, прочную связь оболочек и зндосперма, что при начальном измельчении приводит к образованию сростков оболочек и зндосперма (трудноразделимые, нежелательные компоненты продуктов измельчения), а также к повышенному расходу энергии на измельчение.

Зерно, направляемое из производственных зернохранилищ в зерноочистительное отделение мельницы, должно иметь качество не ниже мельничных кондиций, что гарантирует получение из него качественной продукции.

Такое зерно должно быть доброкачественным, не затхлым, не плесневелым, не испорченным самосогреванием и сушкой, не должно иметь посторонних запахов, не свойственных данному зерну.

Рекомендуемая начальная влажность зерна может изменяться в зависимости от помола. Так, при сортовых помолах пшеницы и ржи с выработкой муки высшего сорта или сеяной рекомендуемая влажность зерна должна быть не выше 13,0 %, что связано с обязательным проведением для этих типов помолов гидротермической обработки в несколько этапов. Для других типов copтoвых помолов рекомендуемая влажность зерна не должна превышать 14,0 %. Для обойных помолов влажность зерна должна быть на уровне обеспечивающем получение стандартной по влажности муки.

Содержание сорной примеси должно быть не более 2,0 %. При наличии в производственном элеваторе оборудования для очистки зерна содержание сорной примеси в зерне должно быть не более 1,0 %. В составе сорной примеси ограничивается содержанием испорченных зерен (не более 1,0 % для всех помолов, кроме помолов в макаронную мyкy, где содержание испорченных зерен не должно превышать 0,5 %) и вредной примеси (не более 0.2 %). В составе вредной примеси содержание головни и спорыньи, отдельно или вместе, не должно пpевышать 0,05 %, а горчака и вязеля, также отдельно или вместе, - 0,04 %, из общей нормы 0,05 %.

Содержание зерновой примеси должно быть не более 5,0 % в пшенице и 4,0 % во ржи, в том числе проросших зерен не более 3,0 %. Для макаронных помолов пшеницы норма зерновой примеси снижается до 4,0 %, а содержние проросших зepeн - до 2,0%.

Содержание фузариозных зерен должно быть не более 1,0 % (количество вомитоксина не более 0,7 мг/кг).

Количество и качество клейковины зерна в помольной смеси должно. обеспечивать выработку муки, стандартной по данным показателям качества

В соответствии с задачей подготовки зерна к помолу технологический процесс должен включать:

· сепарирование зерна с использованием сит, ячеистых поверхностей, пневмосепарирующих каналов, магнитных аппаратов, сепараторов-камнеотделителей, разделяющих зерно и примеси по совокупности признаков;

· сухую обработку поверхности зерна (поверхностное шелушение) с использованием различного оборудования с наждачной, стальной щеточной и ситовой рабочей поверхностью;

· влажную или мокрую обработку поверхности зерна или мойку зерна при полном погружении в воду для обеспечения санитарной чистоты, снижения зольности и начального увлажнения;

· гидротермическую обработку в соответствии с качеством зерна и типом помола;

· воздействии на зерно ударом о стальную отражательную поверхность для удаления скрытой зараженности, разрушения пустотелых, изъеденных изнутри зерен и т. п.;

· оперативное хранение зерна в емкостях для неочищенного зерна и отволаживания в соответствии с типом технологии;

· комплекс средств для обеспечения постоянства массовой доли потока зерна в единицу времени, формирования помольной партии вecoвoro контроля за операциями с зерном и готовой продукцией, который включает весовое, дозирующее, смешивающее оборудование;

· контроль отходов и кормовых зернопродуктов для извлечения полезного зерна.

Насыщенность технологических операций в общей технологии подготовки зерна к помолу или построение схемы зависит от ряда факторов. Перечислим наиболее весомые:

· вид перерабатываемого зерна - пшеница, рожь, кукуруза, тритикале. Например, рожь, имея специфический химический состав, не должна интенсивно увлажняться. Отволаживание сокращают до минимума. Кратность процесса увлажнения и отволаживания сокращают до двух, исключают:м:ойку и пропаривание;

· тип помола. Сортовые помолы требуют многократной обработки влагой с последующим отволаживанием. В некоторых случаях эффекrивно обрабатывать зерно пшеницы паром с последующим термостатированием в течение определенного времени.

Количество циклов увлажнение-отволаживание может достигать трех при· обработке высокостекловидной пшеницы низкой влажности. Напротив, при подготовке к обойным помолам ограничиваются, одним циклом увлажнение-отволаживание или вовсе не проводят при влажности зерна, обеспечивающей стандартную влажность муки. Макаронные помолы пшеницы, помолы ржи и обойные помолы пшеницы и ржи исключают из технологии подготовки тепловые метоДы; гидротермической обработки, в отличие от сортовых хлебопекарных помолов пшеницы;

· конструктивные особенности применяемого технологического· оборудоваиия. Так, при использовании сложных ситовых или ситовоздушных сепараторов возможно деление зерна на фракции с последующей их раздельной обработкой. Оборудование для сухой обработки поверхности зерна (обоечные, щеточные машины) может иметь или не иметь встроенные пневмоприемники для обеспечения последующего перемещениязерна. Это предопределяет использование на этапе пневмосепарирования продуктов шелушения различного оборудования. Использование в технологии моечных машин или машин мокрого шелушения предопределяет применение технологий обработки влажных отходов по схеме: выделение из моечной воды зерна и отходов, отжим воды, сушка влажных отходов;

· качество зерна. Это существенный фактор при выборе, в основном, способа и режимных параметров гидротермической обработки. Наиболее значимыми показателями качества зерна при этом являются количество и качество клейковины, стекловидность и типовой состав. Стекловидность зерна также может повлиять на выбор способов режимов сухой обработки поверхности. Специфические засорители требуют специальных приемов подготовки зерна. Например, правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах рекомендуют при систематичесом поступлении зерна в переработку с содержанием минеральных примесей больше 0,1 % двойную очистку зерна с использованием специальных камнеотборников. Аналогичные требования предъявляются к технологии при повышенном содержании в зерне куколя и овсюга. Специфические засорители требуют корректировки размеров отверстий сит, ячей триеров, скорости воздушного потока в пневмосепараторах и т. п.;

· производительность мукомольного завода. В основном, влияние производительности связано с насыщенностью технологического процесса технологическим оборудованием и возможностью раздельно обрабатывать зерно разного качества. Практически все отечественные мукомольные заводы малой и средней производительности ведут подготовку зерна на одной технологической линии от приема зерна в емкости для неочищенного зерна до передачи его в размольное отделение. Это создает дополнительные трудности при подготовке разнокачественного. зерна в составе помольной партии. На заводах· большой производительности (свыше 300 т/сут) технология может осуществляться параллельными патоками, двумя и более. Так, для заводов производительностью 500 т/сут на комплектном оборудовании по технологии фирмы Buhller переработка и подготовка осуществляется в двyx секциях с производительностью 250т/сутки. Внутри каждой секции подготовка на начальном этапе, включая и гидротермическую обработку, осуществляется также двумя параллельными потоками, т.е. вся технология подготовки осуществляется четырьмя потоками, что позволяет учитывать индивидуальные особенности зерна в составе помольной партии;

· способ транспортирования зерна. На мукомольных заводах в основном используется механический ·(нории) и пневматический способы транспортирования. Считается, что при перемещении зерна в материалопроводах пневмотравспортеров при контакте со стенками происходит дополнительное шелушение поверхности зерна. При использовании норий такое воздействие минимально. Поэтому при механическом транспорте зерна рекомендуется использовать дополнительную систему для сухой обработки поверхности в современных технологиях может использоваться смешанный вид транспорта механический и пневматический. В этом случае надобности в установке дополнительной системы по обработке поверхности зерна нет.

2.2 Технологический процесс производства муки

Известно, что технологический процесс в размольном отделении мукомольного завода осуществляется при непрерывном измельчении и последующем сортировании продуктов измельчения. Несмотря на сравнительно ограниченный набор (номенклатуру) технологических операций или технологического оборудования, схемы производства сортовой муки сложны по структуре, количество систем технологического процесса достигает десятков, что определяет сложную и протяженную коммуникационную увязку. Для размола зерна используют вальцовые станки с нарезными и шероховатыми валками, центробежные измельчители -энтолейторы, деташеры-разрыхлители, бичевые и щеточные машины. Сортируют продукты измельчения в многорамных рассевах, центрофугалах и ситовеечных машинах.

Физическая сущность операциЙ измельчения на отдельных этапах технологического процесса резко различна в связи с различной задачей технологии. Есть системы начального и промежуточного измельчения зерна, обработки отрубянистых остатков зерна и измельчения частиц эндосперма. На каждую из систем поступает продукт с различным соотношением оболочек и эндосперма.

По характеру производственных операций технологический процесс производства муки подразделяется на ряд основных этапов - драной или крупообразующий, обогащения, шлифовочный и размольныЙ.

В зависимости от целевой задачи отдельные этапы технологии могут быть развиты в различной системе или отсутствовать вовсе. Наиболее существенное влияние на построение технологического процесса в размольном отделении оказывают следующие факторы:

* вид перерабатываемой культуры (пшеница, рожь, кукуруза и т.п.);

* тип помола или ассортимент и качество продукции;

* производительность предприятия;

* качество переработанного зерна.

На рисунке 2.1 изображена структурная схема помола, в которой представлены возможные технологические операции. Тонкие линии, соединяющие блоки или выходящие из блоков показывают. возможные продукты, получаемые в процессе помола. В разрыве тонкой линии цифрой показано наименование соответствующего продукта.

Драной процесс - это процесс начального измельчения зерна. В сортовых помолах крупообразующий, т. е. предназначенный для получения крупок и дунстов. Мука в драном процессе сложных сортовых помолов является не основным, а попутным продуктом. Напротив, для простых помолов, например, помолов в ,обойную муку, драной процесс предназначен для максимального извлечения муки. По своей сути этот-процесс последовательного измельчения зерна и его остатков с извлечением после каждого этапа измельчения некоторых продуктов путем ситового сепарирования. В сортовых помолах извлекают крупки, дунсты (промежуточные продукты помола) и муку, в обойных помолах - муку. Остатки зерна после измельчения крупок, дунстов и муки направляют на следующую драную систему и там снова повторяют тот же цикл - измельчение с последующим силовым сепарированием. Таких последовательных циклов может быть от четырех до семи.

Для измельчения в драном пpоцессе используют валки с рифленой поверхностью, которые обозначают в виде двух заштрихованных кругов.,



Рис. 2.1 Структурная схема помола: 1-мука; 2 - отруби; 3 - макаронная крупка и полукрупка; 4 - остатки; 5 - смесь крупок, дунстови муки; 6 - крупки на обогащение; 7 - обогащенные крупки

Шлифовочный процесс - это процесс измельчения крупок на вальцовых станках с целью разделения оболочек и эндосперма зерна. Процесс свойственен только сложным, сортовым помолам пшеницы. Количество шлифовочных систем может. колебаться от одной до· одиннадцати. Минимальное количество характерно для хлебопекарных помолов пшеницы по сокращенным схемам и с интенсивным ведением процесс а измельчения.

Максимальное - для макаронных помолов твердой пшеницы. Измельчение в шлифовочном процессе можно осуществлять в вальцовых станках с рифлеными и гладкими валками с микрошероховатой поверхностью.

При использовании гладких валков с микрошероховатой поверхностью в продуктах измельчения появляются так называемые предразрушенные частицы и конгломераты частиц. Поэтому вальцовые станки используют в сочетании с деташерами-разрыхлителями (тип доизмельчителя с малоинтенсивным воздействием на продукт. Такое сочетание характерно для шлифовочного процесса хлебопекарных помолов пшеницы, где конечным продуктом является тонко измельченная мука. Для макаронных помолов пшеницы, где в качестве основного продукта получают муку в виде крупок и дунстов, применяют только рифленые валки. После двойного последовательного или одинарного измельчения обязательным процессом является сортирование в рассевах.

В соответствии с этим каждая шлифовочная система может состоять из вальцового станка и рассева или из вальцового станка, деташера и рассева.

В рассеве шлифовочной системы проставляют номер используемой технологической схемы. число групп сит, количество и номер сита в группе. Для конкретного мукомольного завода с известной производительностью дополнительно проставляют количестве оборудования в пределах системы и его типоразмер.



Рис. 2.2. Принципиальное изображение шлифовальных систем для технологических схем с использованием рифленых (а) и гладких (б) валков 1 рифленые валки; 2 - рассев; 3 - гладкие валки; 4 -деташер

Процесс измельчения при шлифов.ании крупок можно осуществлять в интенсивном режим с образованием значительного количества тонко измельченной муки. При этом можно использовать как рифленые, так и гладкие валки в сочетании с деташерами. При ведении процесса в высоком, менее интенсивном режиме в качестве основного продукта образуется следующая по крупности крупка. Это значит, что при шлифовании крупных крупок должны образоваться в максимальном количестве средние крупки," при шлифовании средних крупок - мелкие и т. п. При этом извлечение мягкой, тонкой муки минимально, а измельчение осуществляют с использованием только рифленых валков. Такой режим измельчения характерен для макаронных помолов, хлебопекарных помолов с отбором макаронной муки, а также для хлебопекарных помолов с отбором муки высшего сорта на мельзаводах большой производительности. Образовавшиеся при шлифовании крупки и дунсты подвергают обязательному обогащению на ситовейках.

Размольный процесс предназначен для интенсивного измельчения обогащенных и необогащенных крупок и дудстов в муку . Процесс характерен для всех, помолов пшеницы и ржи, кроме помолов в обойную муку. Измельчение в размольном процессе осуществляют в вальцовых станках с последующим сортированием продуктов измельчения в рассевах.

Измельчение может осуществляться как рифлеными валками, так и гладкими. валками с микрошероховатой поверхностью. в случае измельчения гладкими валками, как в шлифовочном процессе, могут образовываться недоизмельченные, предразрyшенные частицы и конгломераты частиц.

Каждая система размольного процесса может сочетать в себе три различных варианта технологического оборудования (в соответствии с рис. 2.3);

* вальцовый станок - рассев;

* вальцовый станок -:- энтолейтор - рассев;

* вальцовый станок - деташер - pacceв.

Рис. 2.3. Варианты сочетания технологического оборудования в системе размольного процесса: 1 - вальцевые станки с рифлеными валками; 2 вальцевые станки с гладкими валками; 3 - энтолейтор; 4 - деташер; 5 - рассев

Количество систем в размольном процессе колеблется от двух до двенадцати. Минимальное количество характерно для двухстороних помолов ржи и макаронных помолов пшеницы, а максимальное - для хлебопекарных помолов с отбором муки высшего сорта.

Коитроль хлебопекарной муки осуществляется на pa~ceBax, а манной крупы и макаронной муки - «крупки» и «полукрупки» - на ситовеечных машинах. Это процесс с различной организацией присутствует во всех повторительных помолах.

В помолах пшеницы в сортовую муку по сокращенным схемам" практически всегда отсутствует процесс, обогащения крупок после шлифования. В сортовых помолах ржи нет процессов обогащения крупок и шлифовочного процесса.

В обойных помолах пшеницы и ржи муку получают только в одном драном процессе.

Принципиально помолы любой сложности осуществляются по одной схеме. Из зерна в драном процессе получают крупки и дунсты, которые затем обрабатываются в промежуточных операциях обогащения и шлифования дли удаления свободных и сросшихся оболочек. Подготовленные таким образом крупки и дунсты могут быть конечным продуктом в виде макаронной муки или могут интенсивно измельчаться в размольном процессе хлебопекарного помола в тонкодисперсную муку.

В Обойных помолах, пшеницы и ржи нет необходимости в предварительном получении крупок и дунстов И их последующем обогащении и шлифовании, как это осуществляется в сортовых помолах. Последнее объясняется тем, что обойная мука практически повторяет химический состав зерна. Поэтому нет необходимости в разделении оболочек и эндосперма, зерна. И весь процесс получения муки сводится к интенсивному измельчению зерна на четыpex драных системах.

Таблица 2.1

Количество систем в отдельных процессах помолов пшеницы и ржи

Тип помола	Наименование процессов
	Дранной	Шлифовочный	Размольный	Обогащения
Сортовые хлебопекарные помолы пшеницы:
- с отбором муки высшего сорта	4-6	2-6	8-12	7-16
- сокращенные без отбора муки высшего сорта	4-5	1-2	56	2-3
- 85 % помолв муку второго сорта	4-5	-	4-5	2-3
Макаронные помолы:
- твердой пшеницы	5-6	8-11	2-4	10-35
- мягкой пшеницы	5-6	6-8	4-6	25-28
Сортовые помолы ржи:
- 63 % в сеяную муку	4-5	-	5-6	-
- 80 % в сеяную и обдирную муку	4-5	-	2	-
- 87 % в обдирную муку	4-5	-	2	-
Обойные помолы пшеницы и ржи	3-4	-	-	-

2.2.1 Классификация и ассортименты муки

На формирование ассортиментов муки влияют вид зерновой культуры, назначение муки, технология производства.

В зависимости от вида зерновой культуры муку разделяют на пшеничную, ржаную, ячменную и др. Наиболее распространенным видом есть пшеничная.

Пшеничная мука.

Его изготовляют из зерна мягкой пшеницы или мягкой с примесями твердой (до 20%) и используют для производства хлебобулочных изделий, мучных кондитерских и макаронных изделий, для реализации в торговой сети и других целей.

В зависимости от технологии производства его разделяют на сорта: высший, 1-и, 2-и и обойный.

Мука высшего сорта состоит из однородных меленьких частичек (30-40 мкм). В нем почти отсутствуют высевочные частички. В муке 1-го сорта частички менее однородные. Их размеры колеблются от С до 60 мкм. Эта мука немного темнее сравнительно с мукой высшего сорта и имеет в своем составе 3-4% высевочных частичек. Мука 2-го сорта состоит из неоднородных и сравнительно больших частичек (С-200 мкм). Количество высевочных частичек в ней достигает 80%. Муку обивочное получают обивочным помолом с выходом 96%. По химическому составу мука обивочная близка к зерну, из которого она изготовлена. Размеры частичек в муке очень неоднородные - от С-40 до 500-600 мкм. Высевки из этого муки не изымают.

Кулинарная муку получают добавлением к хлебопекарной муке высшего или 1-го сорта соли, сахара, сухого молока, яичного порошка, соевой муки, химических разрыхлителей (двууглекислой соды, углекислого аммония). Такой есть мука для блинов, вареников, пудингов и бисквитов.

Ржаная мука.

По назначению бывает только хлебопекарной. В зависимости от технологии производства этот вид муки разделяют на три сорта: сеянное, обдирающее, обивочное. Сеянная мука - продукт сеянного и двусортного помола. Это измельченный в порошок эндосперм. Она имеет в своем составе около 3% высевочных частичек, цвет ее белый с синеватым оттенком. Размер частичек муки колеблется от 20 до 200 мкм. Обойную муку вырабатывают обдирающим и двусортным помолом. Она отличается от сеянной большими частичками и темнейшим (сероватым) цветом, в ее составе до 10% высевочных частичек. Частички муки имеют размеры от С до 400 мкм. Обойная мука является основным сортом ржаной муки. Его получают вследствие обойного помола, норма выхода 95%. Обойная мука состоит из неоднородных за размером частичек (С-600 мкм), имеет серый цвет, в ней хорошо заметны высевочные частички.

Ржано-пшеничная и пшенично-ржаная обойная мука. Ржано-пшеничную обойную хлебопекарную муку получают вследствие размалывания ржи и пшеницы в соотношении 60:40, а пшенично-ржаная мука -- 70:30 (допускается отклонение не более чем ±5%). Ржано-пшеничная и пшенично-ржаная обойная мука имеет серовато-белый цвет с заметными частичками оболочек зерна. На хлебопекарных предприятиях ржано-пшеничную муку вырабатывают также смешиванием ржаной и пшеничной муки разных сортов. Таким образом, ржано-пшеничная мука образовывается от: ржаной обивочной и пшеничной обивочной муки; ржаного обивочного и пшеничного обивочного; ржаного обивочного пшеничного 2-го сорта и т.п.. К такому смешиванию муки разных сортов и видов прибегают с целью улучшения потребительских свойств хлеба (вкуса, цвета, консистенции, пористости и т.п.).

2.2.2 Показатели качества муки

Качество муки всех выходов и сортов нормируется стандартами и имеет довольно большое число показателей, которое можно разделить на две группы:

1. Показатели, характеристика и числовое выражение которых не зависят от выхода и сорта муки, т. е. по этим показателям к любой муке предъявляются единые требования: запах, вкус, хруст, влажность, зараженность вредителями хлебных запасов, наличие вредных примесей и металлопримесей;

2. Показатели, нормируемые различно для муки разных выходов и сортов: цвет, зольность, крупнота помола, количество и качество сырой клейковины (последнее только для муки из пшеницы).

К показателям качества муки первой группы предъявляют следующие требования:

1. Свежесть. Мука должна обладать слабым специфическим мучным запахом. Другие запахи (сортированные или разложения) свидетельствуют о той или иной степени дефектности муки. Свежая мука имеет пресный вкус, при продолжительном разжевывании он становится сладковатым в результате воздействия амилаз слюны на крахмал. Горький, кислый и сладкий вкус характерен для муки, полученной из дефектного зерна или испортившейся при хранении.

2. Хруст -- дефект, не допустимый в муке. Он появляется вследствие выработки ее из зерна, недостаточно очищенного от минеральных примесей, или помола на неправильно установленных или плохих жерновах. Иногда хруст появляется после перевозки мешков с мукой в неочищенных кузовах автомашин или размещения муки в плохо очищенных складах. Хруст проявляется при разжевывании муки. Этот дефект передается и печеному хлебу.

3. Влажность. Влажность муки не должна превышать 15 %. При большей влажности мука плохо хранится, легко прокисает, плесневеет и самосогревается. Очень низкая влажность муки также нежелательна. Мука с влажностью 9--13 % при хранении быстрее прогорает.

4. Зараженность вредителями хлебных запасов. Мука не должна иметь признаков заражения, так как это полуфабрикат, направляемый непосредственно на приготовление печеного хлеба. При обнаружении в муке любого из вредителей в любой стадии развития ее считают нестандартной.

Вредные примеси допускаются в муке в строго определенных пределах не более 0,05 %, в том числе горчака или вязеля (отдельно или вместе) 0,04 %. Примесь семян триходесмы с едой не допускается.

Каждый вид вредных примесей в муке можно выявить. Однако в связи со сложностью некоторых анализов правилами ведения технологического процесса предусматривается проверка содержания вредных примесей после очистки зерна перед его размолом. Если вредных примесей больше допустимых норм, зерно в размол пускать нельзя.

Металлопримеси обнаруживаются в муке при плохой очистке зерна или износе рабочих органов машин (рифлей у вальцов, металлических сит и т. д.). Поэтому все промежуточные продукты помола и готовую муку на мельнице пропускают через магнитные установки для отделения ферропримесей.

На 1 кг муки допускается до 3 мг пылевиднойметаллопримеси с размером частиц до 0,3 мм и массой каждой частицы руды или шлака не более 0,4 мг. Частицы игольчатой и пластинчатой форм не допускаются.

Количество проросших зерен нормируется при пуске зерна в размол и не должно превышать 3 %. Причины этого подробно описаны при характеристике дефектов зерна.

Методы определения качества муки описаны в ГОСТ 9404--60. Запах, вкус и хруст муки определяют сенсорно, остальные показатели выявляют приборами. Так, цвет муки определяют на цветомерах, влажность -- высушиванием в сушильном шкафу, металлопримеси -- специальными магнитами, крупноту помола -- на наборе сит, зольность -- сжиганием навески муки в муфельных печах и т. д.

Нормирование показателей качества муки обязывает фермеров, агрономов, руководителей колхозов и совхозов при направлении зерна в размол на местные предприятия правильно подбирать партии его. На помол можно отправлять только такие партии, из которых будет выработана мука, соответствующая требованиям государственного нормирования.

Особое внимание следует обращать на содержание в зерне вредных и минеральных примесей. Не следует забывать и о подборе партий по хлебопекарным признакам (количеству и качеству сырой клейковины). В связи с этим необходимо знать технические возможности мельницы, на которой будет произведен помол (наличие зерноочистительного отделения и степень его оснащенности машинами, возможные выходы и сорта муки).

При длительном хранении штабель полезно через несколько месяцев переложить, т. е. верхние мешки переместить вниз, а нижние -- вверх. Это предупреждает слеживание муки. За хранящимися партиями муки необходимо вести наблюдение и прежде всего проверять, не произошло ли заражение муки вредителями, которых нужно искать на поверхности мешков. Поэтому периодическое обметание их жесткой щеткой и проверка сметок, лучше через лупу, дает представление о том, имеются вредители или нет.

2.2.3 Дефекты муки

Причиной возникновения дефектов в муке может быть использования недоброкачественного зерна, нарушение технологии изготовления, несоблюдение режимов и сроков хранения. Самосогревание муки -- это повышение температуры в ее массе вследствие внутренних физиологических процессов и плохой теплопроводности. Среди физиологических процессов, которые происходят в крупах и муке во время самосогревания, необходимо выделить процесс дыхания и развитие микроорганизмов. При этом изменяются органолептические показатели муки (цвет, запах, вкус). Посторонний запах муки возникает вследствие несоблюдения товарного соседства хранения их с продуктами, которые имеют свойство передавать запах (рыба, пряности, мыло, одеколон и т.п.). Причиной появления постороннего привкуса в этих продуктах могут быть также посторонние ароматные примеси в зерне к его переработке.

При продолжительном хранении, особенно на свету, мука обесцвечивается, темнеет. Увлажнение муки является причиной возникновения других дефектов. Такие продукты нельзя долго сохранять, они быстро портятся. Повышенная влажность муки активизирует ферменты, повышает интенсивность их дыхания, самосогревание, развития микроорганизмов. Заплесневение муки возникает вследствие самосогревания или хранение в плохо вентилируемых помещениях с высокой относительной влажностью воздуха -- выше за 80%. Продукты приобретают затхлый запах, в них повышается кислотность, их цвет становится темнее. Заплесневелая мука слеживается в комочки.

Прокисание муки начинается во внутренних пластах массы продукта в связи с развитием кислототворных бактерий, прежде всего молочнокислых. Прокисание большей мерой возникает в муке и в крупах. прогорклость муки является результатом окисления жиров.

Мука с повышенным содержимым жира быстрее горкнут. Мука низших сортов имеет в своем составе больше частичек зародыша, богатых на жиры, поэтому она также быстрее горкнет. Снижение или потеря сыпучести круп возникает с увеличением в них засоренности, а в муке (в частности низших сортов) благодаря большому содержимому частичек оболочек. Это происходит также при высокой влажности. Способность муки терять сыпучесть частично или полностью называется уплотнением или слеживанием.

Слеживание большей мерой характерное для муки. С увеличением продолжительности хранения увеличивается вероятность слеживания муки. Мука, которая потеряла сыпучесть вследствие давления верхних пластов продуктов на нижние, не используется для продолжительного хранения. Если мука уплотняются и теряют сыпучесть вследствие самосогревания, развития микроорганизмов и вредителей хлебных запасов, она становится непригодна для употребления и в реализацию не допускаются. Деффектной есть мука с низкими хлебопекарными свойствами, например, мука с малым содержимым клейковины и низким качеством ее.

2.3 Технологическая схема на предприятии ООО «Мельник»

После уборки урожая зерно содержит различные посторонние примеси. В зерне могут находится семена сорных растений, соломистые частицы, обмолоченные колосья и даже кусочки земли или мелкие камешки (галька). При перевозке и различных операциях с зерном в него могут попасть и другие предметы, кусочки проволоки, различные металлические предметы, веревка, стекло и т.п. Все это нежелательные примеси и все это необходимо удалить из зерна до его измельчения в муку.

Особый класс составляют вредные примеси - семена некоторых растений, содержание ядовитые вещества. Это семена куколя, софоры лисохвостной, триходесмы инканум и др. От них нужно очищать зерно особенно тщательно.

Если растения пшеницы заражены спорыньей, то ее рожки тоже попадают в массу зерна при обмолоте. Имеются так же и другие грибковые заболевания зерна - фузариозное зерно и т.п.

Таким образом, перед помолом зерно необходимо тщательно очищать от всех этих посторонних включений.

На измельчающие машины должно поступать чистое зерно, иначе нельзя будет получить муку необходимого качества.

Очистку зерна проводят на машинах различного принципа действия: на сепараторах, триерах, камнеотделителях, аспираторах и т.д.

Так как в хозяйстве имеются ЗАВы, то предварительную очистку зерна, от сорных растений, куколя, овсюга и др. засорений производят на них. А последующую очистку, непосредственно в подготовительном отделении мельницы. Однако, на этом подготовительные операции не завершаются. На поверхности зерна обычно присутствует пыль и другие загрязнения. Поэтому проводят очистку его поверхности на обоечных и щеточных машинах или даже промывают его в специальных моечных машинах.

И, наконец осуществляют обработку зерна для улучшения его мукомольных свойств, проводят “кондиционирование” зерна. В этом процессе зерно увлажняют до определенной влажности и затем выдерживают его в течение нескольких часов в закромах - отволаживают.

В данной мельнице, подготовка зерна к помолу в зерноочистительном отделении производится по следующей схеме:



Рис.2.4. Аппаратно-технологическая схема подготовительного отделения: 1. Автотранспорт; 2. Сепаратор А1-БЛС; 3. Магнитный сепаратор; 4. Триер; 5. Камнеотделительная машина Р3-БКТ; 6. Обоечная машина Р3-БГО-6; 7. Аспирационная установка Р3-БНА-50; 8. Увлажнительная машина А1-БШУ-2; 9. Силос для отволаживания зерна

Зерно предварительно очищенное на ЗАВе из самосвала выгружается в бункер неочищенного зерна в днище которого вмонтирован конвейер винтовой, который подает зерно в башмак порций. Далее зерно порцией подается на первичную очистку в аспиратор и на зерноочистительный сепаратор, который служит для удаления из зерновой массы крупных, мелких и легких примесей. Легкие примеси удаляются воздушным потоком в аспираторе на входе в сепаратор, и на выходе из него. Для выделения примесей, отличающихся по размерам (крупных и мелких) служат пробивные сита (решета), с отверстиями круглой или же продолговатой формы. Длина продолговатых отверстий зависит от ширины их: если ширина не более 2.0 мм, то l=20мм. На решетном полотне отверстия располагаются в шахматном порядке, чтобы повысить вероятность просеивания. Сита устанавливаются с некоторым наклоном от входа к выходу, а ситовой кузов сепаратора совершает колебательное движение. Таким образом, на верхнем сите с отверстий 5 ... 10 мм, удаляют крупные примеси. Зерно вместе с мелкими примесями проходи сквозь отверстия этого сита и поступает на нижнее сито, с отверстиями 1.5 х 20 ... 1.7 х 20, на которые мелкие примеси идут проходом, а зерно идет сходом.

Очищенное зерно направляется в камнесборник, предназначенный для отбора мелких камешков, размеры которых мало отличаются от размера зерна.

Зерно из приемного устройства попадает сначала на сетчатую поверхность распределителя, продуваемую с низу воздухом, а затем на сетку деки в центре вибростола. Здесь исходное зерно делится на два равных потока. Под действием колебаний рабочей поверхности и аэрации воздухом, зерновая смесь разрыхляется, при этом коэффициент внутреннего трения снижается. Зерно переходит в состояние псевдоожижения. В таких условиях происходит интенсивное самосортирование зерновой массы: тяжелые минеральные частицы опускаются вниз на рабочую поверхность деки, а зерно и легкие примеси остаются в верхних слоях. Кинематические параметры и нагрузка машины, угол наклона и коэффициент трения рабочей поверхности подобраны таким образом, что нижний слой, имеющий наибольшее сцепление с рабочей поверхностью, движется вверх против наклона деки. Верхний слой не подверженный транспортирующему воздействию дека, течет как жидкость под уклони разгружается в нижней широкой части деки, преодолевая сопротивление резинового клапана в выпускном патрубке.

Минеральные примеси выводятся через верхнюю суженную часть деки. Здесь толщина слоя минеральных примесей увеличивается, остатки зерна всплывают на поверхность и скатываются вниз.

Легкие примеси уносятся воздухом и отделяются в пылеотделителе. Содержание зерна в отходах не превышает 0.05%, эффективность очистки зерна от минеральных примесей не менее 99%.

Далее зерно поступает на магнитный сепаратор и обоечную машину, осуществляющую очистку поверхности зерна, обработка зерна в обоечной машине должна обеспечить очистку его поверхности и характеризоваться следующими параметрами в %:

снижение зольности - 0.03 0.05;

увеличение количества битых зерен не более 2.

Зерно поступает в кольцевой зазор между ротором и цилиндром, где в результате многократных ударов и интенсивного трения происходит очистка поверхности и частичное шелушение.

Проход через сетчатый цилиндр попадает в аспирационную сеть. После обоечной машины зерно поступает в аспирационный канал для очистки от легких примесей и далее направляется в башмак порции. Затем зерно порцией и конвейером винтовым подается в бункера очищенного зерна для накопления. Из бункеров очищенного зерна посредством винтового конвейера и порции зерно поступает на машину для увлажнения. В этом процессе зерно увлажняют до определенной влажности и затем винтовым конвейером подается в бункера для отволаживания., где зерно выдерживают в количестве нескольких часов.