ТЕХНОЛОГІЯ БОРОШНОМЕЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

М.А. ПЕРЕГУДА

Є.І. ХАРЧЕНКО

 

ТЕХНОЛОГІЯ БОРОШНОМЕЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

„Технологія зберігання та переробки зерна” (Напрям підготовки - 6.051701 „Харчові тенології та інженерія”) для всіх форм навчання

ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ БОРОШНОМЕЛЬНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ УКРАЇНИ

Виробництво круп та борошна з'явилось з появою на Землі землеробства. В той час подрібнення зерна здійснювалось на зернотерках та ступах. Зернотерки… Із зростанням численності населення і появою крупних поселень людей з'явилась… Жорновий посад слугував людям багато віків, а в деяких регіо­нах він використовується і нині.

СТРУКТУРА І ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПІДГОТОВКИ ЗЕРНА ДО ПОМЕЛУ

Вимоги до технологічного процесу підготовки зерна до помелу

Технологічні процеси очищення і підготовки зерна до помелу призначені для забезпечення ефективної обробки зернової маси зметою виділення з неї сторонніх домішок, поліпшення технологіч­них властивостей і підвищення стабільності показників якості зер­на. Очищення і підготовка зерна до помелу включає [17]:

- формування помельних партій зерна;

- очищення зернової маси від сторонніх домішок;

- очищення поверхні зерна;

- водотеплову обробку зерна для поліпшення його технологічних властивостей;

- контроль побічних продуктів і від­ходів;

У відповідності до вимог «Правил організації і ведення технологічного процесу на борошномельних заводах» (далі „Правил”) [17] зерно, яке надходить з зерносховища в зерноочисне відділення борошномельного заводу, повинне мати такі показники якості:

а) рекомендована вихідна вологість при багатосортних або односортних помелах пшениці і жита з виготовленням борошна вищого сорту або сіяного – до 13 %, при інших типах помелів – до 14 %, при обойних помелах – на рівні, який забезпечує одержання борошна стандартної вологості;

б) вміст смітної домішки – не більше 2 % (при наявності обладнання для обробки зерна на елеваторі – не вище 1 %), в тому числі зіпсованих зерен – до 1 % (для макаронних помелів – не більше 0,5 %), шкідливої домішки – до 0,2 %. У шкідливій домішці вміст сажки і ріжків окремо або разом не повинен перевищувати 0,05 %, а гірчаку і в’язелю (окремо або разом) 0,04 % від загальної норми 0,05 %;

в) вміст фузаріозних зерен – не вище 1 % (кількість вомітоксину не більше 1 мг/кг);

г) вміст зернової домішки – до 5 % у пшениці і 4 % у житі, в тому числі пророслих зерен (вміст цих зерен встановлюють за результатами аналізу до очищення) – не більше 3 % (для макаронних помелів – відповідно, не більше 4 і 2 %);

д) зерно повинне бути доброякісним, не затхлим, не пліснявим, не зіпсоване самозігріванням і сушінням, не мати солодового та інших сторонніх запахів [17].

Виходячи із даних вимог до якості очищеного і підготовлено­го зерна необхідно передбачити в структурі зерноочисного відді­лення певні технологічні процеси і операції, які б забезпечили необхідну якість зерна для виробництва борошна стандартної якості. Для ефективного очищення і підготовки зерна необхідно також передбачити комплекс обладнан­ня, потужність якого повинна на 10...20 % перевищувати потуж­ність розмелювального відділення, а також передбачити створення за­пасів неочищеного зерна безпосередньо в зерноочисному відді­ленні, щоб забезпечили стабільну роботу борошномельного завода [4].

З метою підвищення ефективності очищення зерна пшениці від смітної і зернової домішок, а також покращання його техноло­гічних властивостей, рекомендується відбирати дрібну фракцію зер­на в елеваторах і зерносховищах. При відсутності такої можливості допускається відбір дрібної фракції зерна в зерноочисному відді­ленні борошномельного заводу. Дрібною вважається фракція пшениці, що проходить через решітне сито з отворами 2,0×20 мм або 2,2×20 мм залежно від крупності пшениці і сходить з сита з отвора­ми 1,7×20 мм. Помітний технологічний ефект можна одержати при виділенні не менше 30 % дрібної фракції, яка знаходиться у вихідному зерні [17]

Структуру технологічного процесу попереднього очищення зерна на елеваторі з відбором дрібної фракції наведено на рисунку 2.1.

Попе­реднє очищення зернової маси починається із виділення з неї грубих дом­ішок (колосків, стеблин тощо). Для цього неочищене зерно направляють на скальператор А1-БЗО, в яко­му виділяють грубі домішки сходом циліндричного сита з отвора­ми 25×25 мм. Проходом крізь сито отримують зерно, крупні і дрібні домішки. Грубі домішки направляють для контролю на циліндричне сито з отворами розміром 10×10 мм для виділення залишків зерна. Очищене від грубих домішок зерно надходить у бун­кери, що розташовані над сито-повітряними сепараторами А1-БІС-100. Оскільки ці сепаратори мають чотири приймальні при­строї, то вони завантажуються одночасно не менше, ніж із двох бун­керів. В ситовому корпусі сепаратора встановлено два яруси сит, в кожному ярусі по два сита. В першому ярусі встановлено решітні полотна з круглими отворами (тип 1)діаметром 8 мм, а в другому ярусі - решітні полотна (тип 3) з отворами розміром сторони трикутника 3,5 мм. В результаті очищення зерна на сепараторі А1-БІС-100 вилучають крупні, дрібні і легкі домішки [4, 17].

Рис. 2.1. Структура технологічного процесу попереднього очищення зерна на елеваторі

1 – скальператор А1-БЗО; 2, 5 – бункери; 3 – сепаратор А1-БІС-100; 4, 7, 8 – автоматичні ваги; 6 – сепаратор А1-БСФ-50.

 

Далі зерно направляють на сепаратор А1-БСФ-50 або А1-БСШ-50 (6) для виділення дрібної фракції зерна. Наведені розміри сит у сепараторах є орієнтовними і залежать від крупності зерна. Попереднє очищення зерна від до­мішок повинне забезпечувати видалення не менше 50 % смітної домішки.

Очищену від домішок крупну фракцію зерна направляють у зерноочисне відділення борошномельного заводу для підготовки її до помелу, а дрібну фракцію - на комбікормові заводи для виробницт­ва комбікормів або після очищення використовують для виробництва борошна на системах другої якості.

Якість крупної фракції зерна після її попереднього очищення повинна відпо­відати наступним вимогам:

– вміст смітної домішки - не більше 1 %, в тому числі шкідливої не більше 0,2 %,

– інші показники якості повинні відповідати загальним вимогам щодо зерна, яке направ­ляється на борошномельні заводи [4].

Передача попередньо очищеного зерна із зерносховища до зерноочисного відділення здійснюється окремими партіями, які відрізняються скловидністю, кількістю і якістю клейковини, во­логістю та іншими показниками [4].

 

Основні технологічні операції підготовки зерна до помелу

Необхідні технологічні операції очищення і підготовки зерна до помелу та послідовність їх застосування обумовлені вимогами до очищення зерна від домішок для даного помелу.

При побудові схеми підготовки зерна до помелу слід користуватися рекомендованою послідовністю операцій і порядком застосування машин і обладнання , які наведено у таблиці 2.1 [17].

 

Таблиця 2.1 – Рекомендовані операції технологічного процесу підготовки зерна до помелу і їх послідовність

Операції Машини і обладнання
Сортові помели пшениці Сортові помели жита
Приймання зерна із зерносховища Засіки для неочищеного зерна Засіки для неочищеного зерна
Формування помельних сумішей    
Формування помельних сумішей або потоків зерна Дозатори зерна, змішуючі шнеки  
Зважування Автоматичні ваги Автоматичні ваги
Виділення металомагнітної домішки Магнітні сепаратори Магнітні сепаратори
Підігрівання холодного зерна Апарати для підігрівання зерна Апарати для підігрівання зерна
Перша сепарація зерна Сепаратор повітряно-ситовий Сепаратор повітряно-ситовий
Виділення мінеральної домішки Каменевідбірник (вібропневматичний), комбінатор Каменевідбірник (вібропневматичний),комбінатор
Виділення коротких домішок Трієр-кукілевідбірник Трієр-кукілевідбірник
Виділення довгих домішок Трієр-вівсюговідбірник, концентратор Трієр-вівсюговідбірник, концентратор
Виділення металомагнітної домішки Магнітні сепаратори Магнітні сепаратори
Перша обробка поверхні зерна Оббивальна машина Оббивальна машина
Виділення легких домішок Аспіратор Аспіратор
Водотеплова обробка (один зі способів)    
Холодне кондиціювання      
Перший етап зволожування і відволожування зерна Машина для миття + зволожувальний апарат; машина для мокрого лущення + зволо-жувальний апарат; машина для інтенсивного зволожування, засіки для відволожування Машина для мокрого лущення, зволожувальний апарат, машина для інтенсивного зволожування, засіки для відволожування
Формування помельних партій (дозування відволоженого зерна) Дозатори зерна, змішуючі шнеки Дозатори зерна, змішуючі шнеки
Виділення легких домішок Аспіратор Аспіратор
Другий етап зволожування і відволожування Зволожувальний апарат (машина для інтенсивного зволожування). Засіки для відволожування Дозатори зерна ---
Швидкісне кондиціювання Апарат для швидкісного кондиціонування. Бункер для теплообробки (темперування). Машина для миття. Вологознімник. Зволожувальний апарат. Засіки для відволожування. Дозатори зерна ---
Виділення металомагнітної домішки Магнітні сепаратори Магнітні сепаратори
Друга обробка поверхні зерна Оббивальна машина. Оббивальна машина.
Знищення прихованої зараженості Ентолейтор-стерілізатор Ентолейтор-стерілізатор
Виділення легких домішок Аспіратор Аспіратор
Друге сепарування Сепаратор повітряно-ситовий Сепаратор повітряно-ситовий
Зволожування і відволожування зерна перед І драною системою Зволожувальний апарат, змішуючий шнек. Засік для відволожування ---
Зважування й дозування підготовленого зерна перед І др.с. Автоматичні ваги. Дозатори Автоматичні ваги. Дозатори

 

Передача різних вихідних партій зерна із зерносховища до зер­ноочисного відділення борошномельного заводу проводиться послідовно, відповідно до розробленої рецептури помельної партії. Вихідні партії зерна різної якості зберігають ок­ремо в оперативних бункерах для неочищеного зерна. Місткість цих бункерів повинна бути такою, щоб забезпечити безперервну роботу борошномельного заводу протягом не менше 50 годин. Це необхідно для створення умов формування проміжних помельних сумішей, що скла­даються з кількох вихідних. Як правило це дві, або три проміжні помельні суміші, що відрізняються за скловидністю (пшениця) і вологістю (жито). Для технічного забезпечен­ня складання проміжних сумішей зерна передбачені необхідні умо­ви:

- випуск зерна із кожного силоса забезпечує випускний пристрій, що складається із 16 самопливів, які подають зерно у збірну воронку (рис. 2.2);

- величину потоку за заданою рецептурою встановлює ваговий пристрій для регулювання витрати зерна в потоці УРЗ-1;

- потоки зерна змішуються на конвеєрі - змішувачі РЗ-БКШ або інших транспортерах [4].

 

Рис. 2.2 Випускний пристрій із силоса [1]

1 – силос металевий; 2 – самопливні труби; 3 – спостережні вікна; 4 – збірна воронка.

 

Сформовані проміжні суміші зерна паралельними чи послідов­ними потоками подаються на магнітні сепаратори У1-БМЗ для виділення металомагнітних домішок, які можуть створити небез­печні умови (утворення іскор тощо) при транспортуванні зерна пнев­матичним транспортом.

Підігрівання холодного зерна в зимовий період проводиться в підігрівниках БПЗ з метою створення необхідних температурних умов водотеплової обробки зерна. Температуру зерна в підігрівни­ках доводять до +15 °С [4].

Зважування зерна проводять на автоматичних вагах АД-50-ЗЕ, які використовують для оперативного обліку зерна, що направляється на очищення і підготовку до помелу.

Перше сепарування зерна проводять на сито-повітряних се­параторах А1-БІС-12 або А1-БЛС-12 з метою видалення із зерно­вої маси домішок, що відрізняються від зерна шириною, тов­щиною і аеродинамічними властивостями. Ефективність видалення цих домішок на сепараторах А1-БІС-12 і А1-БЛС-12 становить 60...80 % [1, 4].

Видалення мінеральних домішок здійснюється на каменевідбірниках РЗ-БКТ-100 з ефективністю 98...99 %. При нормальній роботі каменевідбірників Р3-БКТ-100 кількість зерна у виділених відходах не перевищує 0,05 % [15].

Для виділення коротких і довгих домішок використовують циліндричні і дискові трієри. Видалення із зернової суміші корот­ких домішок (кукіль, биті зернівки) здійснюють на трієрах-кукілевідбірниках А9-УТК-6, а довгих домішок (вівсюг, овес, ячмінь) – на трієрах-вівсюговідбірниках БТС або дискових - А9-УТО-6. Ефективність видалення домішок у трієрах-кукілевідбірниках не повинна бути меншою за 80 %, а у трієрах-вівсюговідбірниках - не меншою за 70 % [1, 4, 20].

Використання магнітних сепараторів забезпечує видалення металомагнітних домішок і попереджує іскроутворення. У зерноочисному відділенні для цього використовують магнітні сепаратори УІ-БМЗ або їх аналоги. Максимальна ефективність видалення металомагнітних домішок досягає 80 % [1, 4, 20].

Перше очищення поверхні зерна від пилу мінерального і органічного походження, мікроорганізмів, а також часткове видалення зародка, оболонок і чубка здійснюється в оббивальних машинах вертикального (Р3-БМО-6, Р3-БМО-12) чи горизонтального типу (Р3-БГО-6, Р3-БГО-8). Ефективність обробки поверхні зерна характеризується зниженням його зольності при обмеженій кількості битих зерен.

Зниження зольності зерна в машинах з абразивним циліндром повинно складати 0,03…0,05 % при збільшенні кількості битих зерен не вище 2 %.

Зниження зольності зерна в оббивальних машинах з металевим сітчастим циліндром повинно складати 0,01…0,03 % при збільшенні кількості битих зерен не вище 1 %.

Зниження зольності зерна при обробці зерна в машинах для миття зерна і в машинах мокрого лущення повинно складати 0,02…0,05 % при збільшенні кількості битих зерен не вище 1 % [1, 4, 13].

Водотеплова обробка зерна здійснюється одним із способів хо­лодного чи гарячого кондиціювання. Для зволожування використовують зволожуючий апарат А1-БУЗ або машини для інтенсивного зволожен­ня А1-БШУ-2.

Формування помельної партії зерна проводять після завершен­ня основного етапу водотеплової обробки зерна за розробленою рецептурою помельної партії. Складання помельної партії зерна проводять за допомогою вагових пристроїв для регулювання витрати зерна в потоці УРЗ-2 і конвеєрів - змішувачів РЗ-БКШ [1,4, 13].

Після завершення основного етапу кондиціюван­ня зерна його направляють на настпний етап підготов­ки зерна до помелу. На цьому етапі спочатку видаляють металомагнітні домішки на магнітних сепараторах, оскільки наступна технологіч­на операція - повторне очищення поверхні зерна на оббивальних машинах. На цьому етапі замість оббивальних машин можливе застосування щіткових машин Р3-БЩМ, які менше травмують зер­но [1, 4]. Для борошномельних заводів потужністю до 150 т/добу після основного етапу кондиціювання можливе застосування дебрандерів «Каскад» [8].

Після повторного очищення поверхні зерна наступна технологіч­на операція – його стерилізація. Стерилізація зерна проводиться для знищення прихованої зара­женості зерна шкідниками. Для стерилізації зерна використовують ентолейтори РЗ-БЕЗ, які є машинами ударної дії і тому перед ними обов’язково необхідно встановлювати магнітні колонки [4].

Остаточне виділення легких домішок і битого зерна, яке пройшло через оббивальну машину та ентолейтор-стерилізатор здійснюється на повітряних (РЗ-БАБ) або сито-повітряних сепара­торах (А1-БІС-12) [1, 4, 12].

Наступне зволожування зерна на 0,3...0,5 % і корот­кочасне відволожування протягом 20...30 хв здійснюється у зволожу­ючому апараті А1-БАЗ (машині інтенсивного зволожування А1-БШУ-1) і силосі відповідно з метою підвищення міцності оболонок зернівок, що попереджує їх надмірне руйнування при наступному подрібненні зерна у драному процесі та сприяє отриманню крупок і дунстів меншої зольності [1, 4].

Очищене і підготовлене до помелу зерно зважується на авто­матичних вагах АВ-50-ЗЕ і подається на І драну систему розмелювального відділення борошномельного заводу.

Технологічні операції очищення і підготовки зерна жита до сортових помелів майже аналогічні відповідним операціям очищення і підго­товки зерна пшениці, але мають деякі особливості, які пов'язані з техно­логічними властивостями жита. Так, підготовка зерна жита до по­мелу проводиться тільки із застосуванням холодного кондиціювання при зво­ложуванні зерна не вище 15,0 % і відволожуванні не більше 6 год. Якщо вологість вихідної партії жита перевищує 14,0 %, то така партія кон­диціюванню не підлягає. З метою поліпшення очищення поверхні зерна жита можливе використання лущильних машини А1-ЗШН-3, Каскад-1,6 тощо [1, 5, 8, 12, 13].

Підготовка зерна до помелу може здійснюватись і на іншому обладнанні різних виробників, яке забезпечує необхідну ефективність технологічних процесів.

Принципову схему технологічного процесу підготовки пшениці до помелу наведено на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Принципова схема технологічного процесу очищення і підготовки зерна до помелу [5]

Підготовка зерна до обойного помелу пшениці і жита

До якості обойного борошна висуваються не надто високі вимоги [3]. Це борошно являє собою продукт майже повністю подрібненого зерна з незначною кількістю відібраних висівок. При підготовці зерна до обойного (простого) помелу основну увагу приділяють видаленню домішок. Для вирішення цієї задачі використовують повітряно-ситові сепаратори (один чи два проходи), каменевідбірники та трієри. Обробку поверхні зерна ведуть на оббивальних машинах з абразивним циліндром (звідси і назва борошна – обойне) – один або два проходи. Можливе застосування лущильно-шліфувальних машин типу А1-ЗШН або їх аналогів, при цьому видаляють до 2…4 % оболонок. Як результат борошно має нижчий вміст клітковини і зольність. Гідротермічну обробку зерна проводять способом холодного кондиціювання лише у випадку, якщо початкова вологість нижче 14,0 %.

На початку та в кінці технологічного процесу підготовки зерна до помелу встановлюють автоматичні ваги для обліку кількості зерна. Технологічну схему процесу підготовки зерна до обойного помелу наведено на рис. 2.4 [3].

 

Рис. 2.4. Технологічна схема підготовки зерна до простого помелу [3]

1, 11-бункер; 2, 15-автоматичні ваги; 3, 9-повітряно-ситовий сепаратор; 4-каменевідбіник; 5-трієр-кукілевідбірник; 6-трієр-вівсюговідбірник; 7, 12, 16-магнітні колонки; 8, 13-оббивальні машини з абразивним циліндром; 10-зволожувальний апарат; 14-аспіраційна колонка.

 

Підготовка зерна жита до сортового помелу

Зерно жита суттєво відрізняється своїми властивостями від зерна пшениці. Особливе значення для технології виробництва борошна є його підвищена пластичність, міцне зростання алейронового шару з крохмалистою частиною ендосперму, наявність товстих оболонок. За рахунок таких властивостей, при сортових помелах жита зростає складність вибіркового подрібнення ендосперму, борошно утворюється із помітною присутністю у ньому периферійних анатомічних частин [3].

Для зниження вмісту периферійних частин зернівки в борошні, поверхню зерна жита при підготовці до помелу піддають інтенсивній обробці. Це можливе також завдяки тому, що зерно жита відрізняється високою пластичністю і тому витримує значні механічні навантаження.

Технологічна схема підготовки зерна жита до сортового помелу наведена на рис. 2.5 [3].

Після очищення від домішок на повітряно-ситовому сепараторі, каменевідбірнику і трієрах зерно піддають гідротермічній обробці способом холодного кондиціювання. У зв’язку із високою пластичністю, зерно жита зволожують у меншій мірі, ніж зерно пшениці (не більше 14,5 %) і відволожують не більше 8 год. Після чого проводять інтенсивне очищення поверхні зерна на лущильно-шліфувальних машинах типу А1-ЗШН. Можливе застосування оббивальних машин з абразивним циліндром на стадії очищення поверхні зерна [3].

При обробці поверхні зерна в лущильно-шліфувальних машинах типу ЗШН можна видаляти від 2 до 4 % плодових оболонок, що призводить до покращення білості борошна. Після другого проходу через повітряно-ситовий сепаратор зерно дозволожують на 0,3…0,4 % і відволожують перед помелом на протязі 15…30 хв. Зерно, яке проходить підготовку до помелу зважується на автоматичних вагах, які встановлюють на початку та в кінці технологічного процесу [3].

Рис. 2.5. Технологічна схема підготовки жита до сортового помелу

1, 12, 19-бункери; 2, 3-ваговий пристрій для регулювання витрати зерна в потоці; 4, 11-гвинтовий транспортер-змішувач; 5, 20-автоматичні ваги; 6, 17-повітряно-ситовий сепаратори; 7-каменевідбірник; 8-трієр-кукілевідбірник; 9-трієр-вівсюговідбірник; 10, 18-зволожувальний апарат; 13, 14, 21-магнітні колонки; 15, 16-лущильно-шліфувальні машини.

Підготовка зерна пшениці до сортового помелу

При сортовому помелі пшениці до процесу підготовки зерна висувають підвищені вимоги. Велику увагу приділяють ретельному очищенню зерна від домішок та гідротермічній обробці з метою надання зерну оптимальних технологічних властивостей. Основним варіантом ГТО є холодне кондиціювання [3].

Підготовку до помелу компонентів помельної суміші з різними показниками якості рекомендується вести окремо. Однак, це вимагає організації двох незалежних технологічних потоків, що доцільно здійснювати тільки при достатньо високій потужності борошномельного заводу [3].

Структурні схеми технологічних процесів сучасних заводів сортового помелу пшениці розрізняються способами обробки поверхні зерна.

Це схеми з «вологим» очищенням поверхні зерна і схеми з «сухим» очи­щенням поверхні зерна. У структурі кожної схеми можна виділити два основні етапи: пер­ший етап очищення і підготовки зерна до помелу і другий етап очищення і підготовки зерна до помелу. Така структура пов’язана з тим, що технологічне обладнання не забезпечує повного виділення домішок із зернової маси за один пропуск, а також з необхідністю дублювання тех­нологічних операцій на випадок можливих збоїв у роботі ок­ремого обладнання.

Перший етап очищення від домішок (до ГТО) здійснюється послідовно на повітряно-ситових сепараторах, каменевідбірниках і трієрах (концентраторах). Потім проводять обробку зерна на оббивальних машинах і після видалення легких домішок на аспіраторі або аспіраційній колонці проводять холодне кондиціювання зерна в один або два етапи в залежності від початкової вологості зерна. Для необхідного очищення поверхні зерна після ГТО його пропускають знову через оббивальну машину. Далі зерно обробляють на ентолейторі-стерилізаторі. Закінчують очищення зерна на аспіраторі або сито-повітряному сепараторі [3].

Перед помелом обов’язково проводять дозволожування зерна на 0,3…0,5 % і відволожують його протягом 20…40 хв. В результаті вологість оболонок підвищується до 20…23 %, їх міцність зростає і при подрібненні зерна утворюются крупні висівки [3].

Для введення вологи у зерно при холодному кондиціюванні застосовують зволожувальні машини А1-БШУ або їх аналоги. Після силосів встановлюють вагові пристрої для регулювання витрати зерна в потоці і шнеки-змішувачі, що дозволяє формувати помельну партію із заданим співвідношенням компонентів [3].

Перед оббивальними машинами встановлюють магнітні колонки для видалення магнітних домішок. На початку та в кінці процесу контролюють масу зерна на автоматичних вагах.

При можливому надходженні на переробку холодного зерна, на самому початку технологічного процесу підготовки зерна, перед першим сепаратором встановлюють підігрівачі зерна. Для нормального перебігу процесу ГТО і наступного помелу зерна його температура повинна знаходитись в межах 18…22 °С. При помелі холодного зерна (–10 °С і нижче) внаслідок підвищеного подрібнення оболонок стрімко зростає зольність борошна [3].

Особливості технологічного процесу підготовки зерна із обробкою поверхні зерна сухим способом

Особливістю технологічного процесу підготовки зерна із очищенням його поверхні сухим способом в тому, що на першому етапі очищення зерна від домішок використовують концентратори А1-БЗК-9 або А1-БЗК-18, можливе застосування комбінаторів типу MTCD та MTKB. Концентратори встановлюють у схемі технологічного процесу після каменевідбірників. В концентраторі зернову масу ділять на 4 фракції. Кількість «важкої» фракції складає 65…70 %, вона може бути направлена безпосередньо у трієр-кукілевідбірник. Фракція із меншою густиною («легка» фракція) направляється у оббивальну машину для інтенсивного очищення поверхні зерна. Кількість «легкої» фракції складає 30…35 %. Співвідношення «важкої» та «легкої» фракції може бути відрегульоване спеціальним клапаном. Після обробки «легкої» фракції зерна в оббивальній машині, видалення домішок і продуктів лущення в пневмосепараційному каналі обидві фракції зерна, які отримано в результаті обробки в концентраторі об’єднують і направляють на трієр-кукілевідбірник. Сходова фракція містить, в основному вівсюг, ячмінь, насіння бур’янів, пошкоджені (виїдені) зерна основної культури та інші домішки, які відрізняються за густиною від основного зерна.

При встановленні концентратора А1-БЗК-9 трієр-вівсюговідбірник у схему підготовки зерна до помелу не включають, оскільки довгі домішки видаляються частково при обробці «легкої» фракції в пневмосепараційному каналі, а друга частина виділяється концентратором у сходову фракцію. Проте більш високий і надійний ефект виділення довгих домішок досягається при використанні трієрів-вівсюговідбірників, а не при використанні концентраторів А1-БЗК-9 та А1-БЗК-18.

Важливою умовою високоефективної роботи концентратора є дотримання рекомендованих виробником режимів його роботи. Перед концентратором необхідно обов’язково встановлювати бункер для зерна ємністю 0,5…0,8 т і ваговий пристрій для регулювання витрати зерна в потоці УРЗ-1.

Трієри-кукілевідбірники встановлюють після оббивальних машин першого проходу для виділення коротких домішок та частини битого зерна, яке в них утворюється.

На борошномельних заводах, що використовують «сухий» спосіб обробки поверхні зерна встановлюють, як правило, оббивальні машини горизонтального типу - А1-БГО-6 та А1-БГО-8.

Схема технологічного процесу підготовки зерна до помелу із застосуванням «сухого» способу обробки поверхні зерна наведено на рис. 2.6 [1, 3, 4, 7, 17].

 

Особливості технологічного процесу підготовки зерна із обробкою поверхні зерна мокрим способом

Особливість технологічного процесу підготовки зерна до помелу із обробкою поверхні зерна мокрим способом в тому, що процес є комбінованим, оскільки включає обробку поверхні зерна в оббивальних машинах вертикального типу Р3-БМО-6, Р3-БМО-12 та машинах мокрого лущення А1-БМШ (рис. 2.7) [15, 17].

Відмінності в технологічному процесі підготовки зерна полягають в тому, що на першому етапі очищення зерна від домішок виділення коротких та довгих домішок здійснюється на трієрі-кукілевідбірнику А9-УТК-6 та трієрі-вівсюговідбірнику А9-УТО-6 або їх аналогах. Очищене зерно без поділу на фракції проходить обробку поверхні в оббивальних машинах Р3-БМО-6. Видалення легких домішок та продуктів, які утворюються при обробці у вертикальних оббивальних машинах Р3-БМО-6 здійснюється на пневмосепараторах Р3-БСД, які одночасно є циклонами-розвантажувачами при транспортування зерна аерозольтранспортом [1].

З пневмосепараторів Р3-БСД зерно направляється на машини мокрого лущення А1-БМШ.

При проходженні зерна через машини мокрого лущення А1-БМШ вологість зерна збільшується на 1,6…2,0 %, утворюються мокрі відходи у кількості 0,1 % та зольністю 3,0 % [1].

Недоліком обробки поверхні зерна мокрим способом є необхідність подальшого оброблення відпрацьованої води та утилізації вологих відходів, які утворюються в машині мокрого лущення А1-БМШ. Принципову схему обробки вологих відходів наведено на рис. 2.8. Лінія обробки вологих відходів включає послідовно встановлені сепаратор А1-БСТ, з якого через гнучкий резиновий рукав вологі відходи надходять на шнековий прес Б6-БПО. Після обробки відходів із початковою вологістю 90…92 % в шнековому пресі їх вологість знижується до 54…56 %. Пресовані відходи подаються у парову шнекову сушарку У2-БСО, де відбувається їх висушування [1, 17].


Рис. 2.6. Схема технологічного процесу підготовки зерна до помелу із обробкою поверхні зерна сухим способом

1– ваговий пристрій для регулювання витрати зерна в потоці; 2.–автоматичні ваги; 3–сито-повітряний сепаратор; 4–горизонтальний циклон; 5–каменевідбірник; 6–концентратор; 7–оббивальна машина; 8–аспіраційна колонка; 9–трієр; 10–зволожувальний апарат; 11–машина для зволожування зерна: 12–оббивальна машина; 13–ентолейтор-стерилізатор; 14–аспіраціна колонка; 15–фільтр-циклон; 16–вентилятор середнього тиску; 17–повітродувна машина; 18–зволожувальний апарат.

Рис. 2.7. Технологічна схема підготовки зерна із обробкою поверхні зерна мокрим способом

1 – конвеєр ланцюговий; 2 – ваговий пристрій для регулювання витрати зерна в потоці УРЗ ; 3 – конвеєр гвинтовий; 4 – шлюзовий живильник Р3-БШЗ; 5 – ротаційна повітродувна машина 3АФ; 6 – циклон-розвантажувач У2-БРО; 7 – ваги АД-50-ЗЕ; 8 – зерновий сепаратор А1-БІС-12; 9 – горизонтальний циклон А1-БЛЦ; 10 – каменевідбірник Р3-БКТ-100; 11 – трієр-кукілевідбірник А9-УТК-6; 12 – трієр-вівсюговідбірник А9-УТО-6; 13 – оббивальна машина Р3-БМО-6; 14 – пневмосепаратор Р3-БСД; 15 – машина мокрого лущення А1-БМШ; 16 – зволожувальна машина А1-БШУ-2; 17 – дозволожувальний апарат А1-БАЗ; 18 – оббивальна машина Р3-БМО-12; 19 – ентолейтор-стерилізатор Р3-БЕЗ; 20 – аспіраційний канал Р3-БАБ; 21 – зволожувальна машина А1-БШУ-1; 22 – фільтр-циклон РЦІ; 23 – вентилятор.


Рис.2.8. Схема обробки вологих відходів

1 – машина мокрого лущення А1-БМШ; 2 – сепаратор для фільтрування стічної води; 3 – прес для вологих відходів Б6-БПО; 4 – сушарка У2-БСО.

 

Підготовка зерна до помелів зерна пшениці в борошно для макаронних виробів

Борошно для виробництва макаронних виробів виробляють з твердої або м’якої високоскловидної пшениці. До цього борошна пред’являють особливі вимоги по крупності, вирівняності за крупністю, вмісту та якості клейковини. Борошно отримують проходом сит ситовійних машин, за крупністю воно відповідає розмірам крупної та середньої крупок (борошно для макаронних виробів вищого сорту – крупка) або дрібної крупки і дунсту - (борошно для макаронних виробів першого сорту – напівкрупка) [3].

При виробництві борошна для макаронних виробів особливу увагу приділяють підготовці зерна до помелу, його ретельному очищенню, зволожуванню та відволожуванню. Структура технологічного процесу очищення і підготовки зерна до макаронного помелу дещо ускладнена, у порівняні з підготовкою зерна до сортових хлібопекарських помелів, що пояснюється вищими вимогами до якості борошна. Зерно підготовлене до помелу в борошно для макаронних виробів повинно містити смітної домішки 0,3 % проти 0,4 % в хлібопекарських помелах м’якої пшениці, причому наявність геліотропу опушеноплідного, триходесми сивої і мінеральних домішок не допускається [3, 5, 17].

Необхідно організувати попереднє очищення зерна в елеваторі з метою виділення не менше 30 % дрібної фракції зерна (проходом решета з отворами 2,2×20 мм і сходом сита 1,7×20).

Особливості очищення і підготовки зерна пшениці до помелів в борошно для макаронних виробів наступні [1, 3, 13]:

-окреме очищення і підготовка вихідних партій зерна, які значно відрізняються за типовим складом, скловидністю, крупністю, засміченістю та іншими показниками з метою використання диференційованих режимів обробки;

-двократне або трьохкратне очищення зерна на сито-повітряних сепараторах з метою максимального виділення домішок;

-з метою більш повного виділення мінеральних домішок рекомендується двократний прохід через каменевідбірники;

-максимально повне виділення із зернової маси вівса і вівсюга, що досягається застосуванням концентраторів разом із трієрами –вівсюговідбірниками;

-використання для очищення поверхні зерна оббивальних машин з абразивним циліндром не рекомендується, оскільки підвищуєтья травмування зерна, для цього можна використовувати оббивальні машини з сітчастим циліндром або щіткові машини;

- для підвищення виходу круподунстових продуктів рекомендується застосовувати двох- або трьохкратне зволожування і відволожування із доведенням вологості зерна перед І др.с. до 16,5…17,0 %, але при скороченій тривалості відволожування на кожному етапі. Так намагаються досягти такого стану зерна, коли при відволожуванні в його ендоспермі сформуються тільки первинні, відносно крупні мікротріщини, не доводячи процес до інтенсивного розрихлення ендосперму. В результаті при подрібненні зерна в драному процесі утворюється підвищена кількість крупної і середньої крупки, з якої в подальшому формується макаронне борошно.

При використанні зерна твердої пшениці частіше застосовують двохетапне зволожування і відволожування: на першому етапі вологість зерна доводять до 14,5…15,5 % із відволожуванням протягом 6…8 год, на другому етапі додають близько 2 % води і відволожують протягом 2…3 год із дозволожуванням на 0,3…0,4 % і витримкою не більше 20 хв. В цьому випадку забезпечується достатнє розрихлення ендосперму для отримання круподунстових продуктів першої якості з переважним вмістом крупної та середньої крупок [1, 3].

Рис 2.9. Схема технологічного процесу підготовки зерна при помелах в борошно для макаронних виробів

1 – силоси для неочищеного зерна; 2 – ваговий пристрій для регулювання витрати зерна в потоці; 3 – шнек; 4 – автоматичні ваги; 5 – магнітна колонка; 6 – зерновий сепаратор; 7 – каменевідбірник; 8 – концентратор; 9 – трієр-вівсюговідбірник; 10 – трієр-кукілевідбірник; 11 – зволожувальна машина; 12 – силоси для відволожування; 13 – оббивальна машина; 14 – аспіраційний канал; 15 – оперативний силос.

 

При переробці м’якої твердозерної пшениці холодне кондиціювання проводять одноетапне зволожування до вологості зерна 15,0…15,5 % і відволожуванням протягом 3…5 год. При дозволожуванні вологість зерна збільшують до 15,5…16,0 %.

При переробці м’якої твердозерної пшениці на першому етапі зволожують зерно до 14,0…14,5 % і відволожують його на протязі 6…8 год. На другому етапі додають ще 1,0…1,5 % води і витримують зерно в силосах протягом 1…2 год. Вологість зерна перед І др.с. знаходиться у межах 16,0…16,5 %.

Така відмінність режимів холодного кондиціювання зерна пов’язана із суттєвою різницею анатомічних і структурно-механічних властивостей твердозерного зерна пшениці та м’якої високоскловидної пшениці [1, 3].

Наступні технологічні етапи підготовки зерна до помелу в борошно для макаронних виробів практично співпадає із підготовкою зерна до хлібопекарських помелів. Однак, в цьому випадку скловидність зерна повинна бути до 60 %, а при макаронних помелах бажано мати цей показник на рівні 80 % і вище. Підготовку зерна до помелу здійснюють за схемою, яка наведена на рис. 2.9.

 

Класифікація та контроль відходів

Для контролю відходів застосовують спеціальне обладнання: бурати, аспіраційні колонки, контрольні каменевідбірники, трієри, зерноуловлювачі,… Одержані при очищенні, переробці зерна продукти й відходи підрозділяють на… До основних продуктів відносять [17]:

Запитання для самоперевірки

 

ВИДИ ПОМЕЛІВ

Різноманітність технологічних процесів виробництва борошна різного асортименту та якості викликала необхідність їх групової класифікації. В основі… В основу даної класифікації покладені наступні ознаки: метод подрібнення…

Запитання для самоперевірки

1. Які ознаки покладені в основу класифікації помелів ? 2. Як класифікують помели зерна жита і пшениці ? 3. Який асортимент борошна виробляють з зерна пшениці і жита ? 4. Які помели зерна пшениці і жита Вам відомі ?

 

СТРУКТУРА І ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПОМЕЛУ ЗЕРНА

Обойні помели пшениці та жита

Зерно пшениці і жита подрібнюють на трьох-чотирьох системах при мінімальних витратах електроенергії і максимальному навантаженні на обладнання. Режим подрібнення зерна і сепарування продуктів подрібнення повинні…

Сортові помели жита

До таких помелів відносять двохсортний 80 %-ний помел та односортний 63 %-ний помел жита. Ці помели сожі як за структурою, так і за характеристикою… До першої групи систем відносять І та ІІ др.с., в задачу яких входить… При побудові технологічного процесу виробництва сортового борошна із зерна жита враховують, що вміст ендосперму в…

Помели пшениці без збагачення проміжних продуктів

Технологічний процес помелу пшениці в борошно без застосування процесу збагачення та скороченою вальцьовою лінією розмелювального процесу… Таблиця 4.3 – Технічні характеристики малогабаритних борошномельних установок…  

Структура складних сортових помелів пшениці

драний процес; процес сортування проміжних продуктів; вимельний процес;

Хлібопекарські помели пшениці за скороченою схемою технологічного процесу

Рис. 4.9. Принципова схема складних помелів за скороченою схемою…  

Хлібопекарські помели пшениці з розвиненою схемою технологічного процесу

Рис. 4.13 Принципова схема хлібопекарських помелів пшениці з розвиненою схемою…  

Помели пшениці в борошно для макаронних виробів

Таблиця 4.4 – Норми крупності макаронного борошна Показники Борошно із пшениці твердої м’якої твердої …   Зольність борошна вищого сорту (крупка) із зерна Дурум не повинна перевищувати 0,75 %, а борошна першого сорту…

Технологія спеціальних сортів борошна

Для отримання борошна з високим вмістом крохмалю або високим вмістом білка проводять додаткове подрібнення звичайного борошна і його розділення на… Для отримання борошна з підвищеним вмістом клітковини відбирають потік дрібних… Для збагачення борошна вітамінами застосовують спеціальну технологію, яка передбачає точне їх дозування і…

Формування сортів борошна і контроль готової продукції

Борошномельні заводи, які обладнані високопродуктивним комплектним обладнанням мають гнучку схему формування сортів борошна. Цех формування сортів… Зазвичай формування сортів борошна проводять в розмелювальному відділенні… При використанні вальцьових верстатів БВ рекомендується наступний порядок формування сортів борошна [2]:

Вітамінізація борошна

Вітамінізація борошна вищого і першого сорту здійснюється шляхом введення синтетичних вітамінів в наступних масових частках: В1– 0,4 мг; В2 – 0,4… Технологічна схема введення вітамінів у борошно наведена на рис. 4.19.… Підготовлений концентрат вітамінів змішують із борошном. Цю суміш називають попередньою. На третьому етапі попередню…

Особливості помелу зерна пшениці на комплектному високопродуктивному обладнанні

Особливості побудови технологічного процесу визначаються високою ефективністю та надійністю роботи обладнання [9]. В процесі підготовки зерна до помелу широко використовується пневмосепаруюче… Висока ефективність роботи каменевідбірників та оббивальних машин дозволяє виключити із схеми зерноочисного відділення…

Сортові помели пшениці на обладнанні нового покоління

Ряд іноземних виробників обладнання (BUHLER, OCRIM, GOLFETTO, Muehlenbau, ANA Group, Unormak) випускають восьмивальцьові верстати, в яких вальці… Технологічна схема помелу зерна з використанням восьмивальцьових верстатів… Драний процесс представлений п’ятьма системами, причому у восьмивальцьових верстатах здійснюють послідовно подрібнення…

Запитання для самоперевірки

УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ ВИРОБНИЦТВА БОРОШНА

Борошномельні заводи сортових помелів відзначаються високою складністю технологічних процесів, яка проявляється в багаторазовому впливі на… Основним методом управління на усіх етапах техноло­гічного процесу виробництва… Стабільність управління технологічни­ми процесами виробництва борошна, забезпечується стабільністю подачі зернових…

Управління технологічними процесами очищення і підготовки зерна до помелу

Управління технологічними процесами очистки зерна від домішок

Основою управління технологічним процесом очищення зерна від домішок є контроль як усього технологічного процесу, так і ок­ремих технологічних операцій і машин. При перевищенні допус­тимої норми домішок в зерновій масі, що направляється на помел, вироблене борошно не буде відповідати вимогам діючих нормативних документів. При управлінні процесом очищення необхідно встановити, який вид до­мішок міститься в найбільшій кількості в зерновій масі, що надхо­дить на І драну систему, а потім провести налагодження тієї машини, яка відповідає за видалення цієї домішки. Визначення виду домішок проводиться шляхом їх аналізу на розбірній дошці.

Технологічний процес сучасних борошномельних заводів може забезпечити очищення зернової маси, якщо в ній міститься не більше 2 % сміттєвої домі­шки. При більшій кількості домішок необхідно організувати попереднє очищення зерна на хлібоприймальних підприємствах та елеваторах [4].

 

Управління технологічним процесом підготовки зерна до помелу

Управління процесом підготовки зерна до помелу зводиться до вибору і забезпечення оптимальних режимів водотеплової оброб­ки (ВТО) даної партії зерна. При найбільш розповсюдженому ме­тоді воднотеплової обробки зерна - холодному кондиціюванні, ос­новними режимами підготовки зерна є ступінь його зволоження та час відволожування в силосах. При виборі оптимальної величини зволоження і часу відволожування слід враховувати вихід­ну вологість, скловидність, типовий склад зерна та рекомендації «Правил», де наведені режими ВТО різного за якістю зерна, залежно від методу кондиціювання [17]. Управлін­ня процесом ВТО зерна зводиться до встановлення і дотримання заданих для да­ної партії зерна режимів, їх постійному контролі і коригуванні при відхиленні від заданих.

Управління технологічною операцією відволожування зерна в бункерах складається з встановлення його витрати з кожного бун­кера за допомогою вагового пристрою для регулювання витрати зерна в потоці УРЗ-1 відповідно до рецептури зернової суміші. Загальна витрата зерна повинна дорі­внювати продуктивності борошномельного заводу. Час відволожування зерна контролюється кількістю зерна, що направляється в розмелювальне відділення. Необхідно систематично перевіряти також точність дозування зерна з кожного силоса [4].

Управління технологічними процесами помелу і сортуван­ня зернових продуктів

В процесі помелу зерна і зернових продуктів змінюється їх фізико-технологічна характеристика. Процес подрібнення є визна­чальним серед чинників, що… Основою управління різними системами процесу подрібнення є стабілізація… Контроль режимів систем подрібнення проводять сито­вим аналізом подрібнених продуктів з використанням сит, які…

Управління виходом і якістю борошна і висівок

. Виробницт­ву борошна вищого сорту віддають перевагу перед іншими сортами, оскільки він має найвищу ціну і користується підви­щеним попитом… Кількісний вихід і якість борошна вищого сорту необхідно конт­ролювати… Якість борошна вищого сорту оперативно контролюють за його білістю. При погіршенні якості борошна необхідно…

Баланс помелу

Баланс помелу являє собою кількісну або кількісно-якісну характеристику усіх продуктів за технологічною схемою помелу. Перший містить тільки дані о… Баланс помелу на діючому підприємстві необхідно знімати не рідше двох разів на… При підготовці до зняття балансу необхідно виконати наступні заходи:

Баланс борошна

Рис. 5.2 Кумулятивна крива зольності борошна при сортовому помелі  

Поняття про технологічний режим

Вибір режиму системи технологічного процесу залежить від структурно-механічних властивостей зерна (вологості, твердості, скловидності тощо);… Враховуючи те, що технічна характеристика робочих органів вальцьових верстатів… Технологічний режим характеризується загальним і частковим добутком продукту.

Запитання для самоперевірки

1. Які основні завдання управління технологіч­ними процесами переробки зерна ? 2. Як здійснюється управління техноло­гічними процесами очищення зерна від домішок ? 3. Як здійснюється управління технологічним процесом підготовки зерна до помелу ? 4. Які чинники слід враховувати при виборі режимів водотеплової обробки зерна ? 5. Як здійснюється управління технологічним процесом помелу зерна ? 6. Як здійснюється управління технологічним процесом сортування продуктів подрібнення у розсійниках ? 7. Як здійснюється уп­равління технологічним процесом збагачення ? 8. Як здійснюється управлі­ння якістю борошна і висівок при різних помелах ?

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Основна

1. Бутковский В.А., Мельников Е.М. Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства (с основами экологии). – М.: Агропромиздат, 1989. – 464 с.

2. Вашкевич В.В., Горнец О.Б., Ильичев Г.Н. Технология производства муки на промышленных и малых мельницах. – Барнаул: 1999. – 215 с.

3. Егоров Г.А. Технология муки. Технология крупы. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: КолосС, 2005. – 296 с.

4. Мерко І.Т., Моргун В.О. Наукові основи і технологія переробки зерна: підручник для студентів вищих навчальних закладів. – Одеса: Друк, 2001. – 348 с.

5. Мерко И.Т. Технология мукомольного и крупяного производства. – М.: Агропромиздат, 1985. – 288 с.

6. Чеботарев О.Н., Шаззо А.Ю., Мартыненко Я.Ф. Технология муки, крупы и комбикормов. – Москва: ИКЦ «Март», Ростов-н/Д: Издательский центр «Март», 2004. – 688 с.

 

Додаткова

8. Верещинский А.П. Обработка поверхности зерна на мельницах / А.П. Верещинский, А.В. Крошко // Хранение и переработка зерна. – 2005. - № 5. 9. Временная инструкция № 9-3-83 по организации и ведению технологического… 10. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой мощности. – М.: Дели принт, 2004. – 264 с.