Анализ применяемой технологии переработки зерна в муку и способ ее совершенствования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уральского государственного аграрного университета

Анализ применяемой технологии переработки зерна в муку и способ ее совершенствования

А.С. Валов

После уборки урожая зерно содержит различные посторонние примеси. В зерне могут находиться 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. Всё это - нежелательные примеси и всё 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 также 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.

Подготовка зерна к помолу в зерноочистительном отделении производится по следующей схеме (рис.1):

Рис. 1. Технологическая схема подготовительного отделения

1 -аспирационная колонка; 2-сепаратор А1-БЛС; 3-магнитный сепаратор; 4-камнеотделительная машина РЗ-БКТ; 5- магнитный сепаратор; 6-обоечная машина РЗ-БГО-6; 7 -аспирационный канал РЗ-БНА-50; 8-увлажнительная машина А1-БШУ-2; 9-силоса для отволаживания зерна

Зерно, предварительно очищенное на ЗАВе, из самосвала выгружается в бункер неочищенного зерна, в днище которого вмонтирован конвейер винтовой, который в свою очередь 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 снизу 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 - 0,03ё 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.

В результате воздействия воды на вещества зерна структура его эндосперма существенно изменяется, происходит его разрыхление, поэтому прочность его значительно понижается, в процессе измельчения и разрушается с незначительной затратой энергии. В то же время прочность оболочки возрастает и вследствие такого эффекта эндосперм легко отделяется от них в процессе измельчения на вальцовых станках. Оболочки же при этом получаются в виде крупных частиц и поэтому в процессе сортирования продуктов в рассевах, частицы эндосперма и частицы оболочек формируют самостоятельные фракции и поступают в различные потоки.

Величина увлажнения и длительность процесса отволаживания зерна в бункерах зависит от исходной характеристики помольной партии.

Затем, из бункеров для отволаживания через вибропитатели, зерно поступает на винтовой конвейер и далее в пневмоприемник - отвод, затем в циклон-разгрузитель, на аспирацинный канал, в котором отбираются легкие примеси, и в размольное отделение.

В размольном отделении производят помол подготовленного зерна и разделение (сортирование) измельченных продуктов на конечные продукты: муку и отруби. Дополнительно можно получать некоторое количество манной крупы.

Следовательно, в размольном отделении осуществляют следующие технологические операции: измельчение зерна и промежуточных продуктов; просеивание измельченных продуктов для фракционирования их по крупности, и в конечном счете, получения муки и отрубей; обогащение крупных фракций промежуточных продуктов на ситовеечных машинах.

Данной технологической схемой предусмотрено три дранных и три размольных системы. Технологический процесс в измельчающем отделении протекает следующим образом: измельчение продукта на вальцовых станках с последующей обработкой продукта на виброситах, рассеве и ситовеечной машине.

Измельчение продуктов осуществляется на трех дранных и трех размольных системах, на каждую из которых выделено 1/2 вальцового станка 3М.2.25х60. Так как мы в эту технологическую схему поставили вымольную бичевую машину, то вымол оболочек проводится на ней. Сортирование измельченных продуктов производлится на рассеве ЗРШ-6М.

Для выделения сходовых продуктов на 1-й драной и 2-й драных системах, установлены центробежные пневмосетовые сепараторы У1-БСД-3,5 с металлоткаными ситами, на 3-капроновое сито № 20. Эти продукты идут «С системы на систему». Фактический выход продуктов размола составляет: мука 1 сорта 50 %-53 %; мука высшего сорта 14 %-16 %; манная крупа 0,1 %-2 %; отруби 30 %-38 %.

Для получения выхода муки высшего и первого сортов, необходимо провести анализ технологической схемы и усовершенствовать технологический процесс. просеивание мука размольный сепаратор

Обзор литературных источников по переработке зерна в муку показывает, что в данной технологической схеме можно заменить центробежные пневмосетовые сепараторы на рассев ЗРШ-4М, а так же для вымола с ходового продукта (отрубей) после ЗД станка целесообразно применить вымольную бичевую машину (ЗВО-1). Измененная технологическая схема представлена на рис 2.

Для выделения сходовых продуктов на 1Д и 2Д должны быть установлены металлотканые сита, на 3Д капроновые сита № 12. Эти продукты идут «с системы на систему», а с 3Д оба схода поступают для окончательного вымола на БМ. Где происходит отделения эндосперма от оболочки. Эндосперм в измельченном виде проходи через сетчатую поверхность барабана и поступает для дальнейшего просева на рассев. Сход - отрубная часть выводится в бункер накопитель отрубей. Нижним сходом с рассевов 1Д и 2Д отбирают крупную крупку проходом сит 09 и 08 и сходом № 15 и № 19, которая поступает на ситовеечную систему СВ1 для обогащения. Проходом нижней группы сит рассевов 1Д и 2Д извлекают смесь продуктов, которая состоит из средней крупки, мелкой крупки, дукатов и муки, и направляет ее на дополнительное сортирование на рассев С1.

На этой сортировочной системе верхним сходом выделяются средняя крупка характеристики 15/19 (т.е. с проходом сита № 15 и сходом сита № 19), которая направляется для дополнительного обогащения СВ2.

Рис. 2. Схема технологического процесса

Поток мелкой крупы получается с нижним сходом С1, а поток дукатов - проходом нижней группы сит этой же системы, они совместно направляются на измельчения на 2Р. После обработки на СВ1 низкозольный поток, полученный проходом первых 3-х сит, идет на измельчение на 1Р, более высокозольный продукт - проход четвертого сита СВ1 направляется на 3Р, а сход с СВ1, в основном «сростки», возвращается на 3 Д.

Зольность средней крупки ниже зольности крупной крупки, она чище, поэтому все продукты с ситовеечной системы СВ 2 направляются в размольный процесс, на 2Р и 3Р, на этой СВ2 можно проходом второго и третьего сита выделить в отдельный поток манную крупу.

Муку извлекают на всех системах, при этом мука высшего сорта формируется из потоков ее с С1, 2Д, 1Р и 2Р, а с остальных систем получают муку первого сорта.

Контрольное просеивание муки имеет цель удалить из нее случайно попавшие крупные частицы. Технологическая схема позволяет обеспечить выход муки в размере около 75%, т. е. муки высшего сорта до 42%, муки 1 сорта до 32% по мере необходимости можно получить до 2% манной крупы.

Для полной характеристики технологического процесса необходимо знать количественно-качественные показатели промежуточных и конечных продуктов, при помощи которых можно сделать анализ режима работы всего оборудования, загрузку каждой машины и системы, правильность формирования промежуточных продуктов по системам и муки по сортам, определить необходимое число технологического оборудования на каждом этапе процесса, произвести расчеты пневматического и механического транспорта и внести исправления для улучшения ведения технологического процесса.

Количественный баланс помола характеризует в количественном виде (в %% по отношению 1Д) организацию и ведение процесса в целом по схеме помола и по отдельным системам процесса.

При составлении баланса принимаем, что на 1Д поступает 100% зерна, расчет убыли и прибыли массы зерна при проведении подготовительных операций не ведут.

Основной характеристикой систем измельчения является режим измельчения продуктов, которая определяется массой извлеченного продукта - извлечением на системе. Этот показатель рассчитывают при условии, что поступающий продукт принимаем каждый раз за 100%.

Ориентировочный расчет количественного баланса 2-х сортового помола пшеницы на 3-х станковой мельнице приведен в таблице 1.

Таблица 1 Ориентировочный расчет количественного баланса 2-х сортового помола пшеницы на 3-х станковой мельнице

Получаем следующие значения: извлечения на 1Д составляют 30%, на 2Д 60%, на 3Д 36%, 1Р 53%, на 2Р 52%, на 3Р 50%.

Отнесем массы извлекаемых продуктов к массе зерна на 1Д,получаем следующие величины и извлечения на 1Д 30%, на 2Д 42%, на 3Д 12%, на 1Р 9%, на 2Р 14%, на 3Р 9%. В данном процессе всего извлечено крупок 44%, муки 44%. Общее извлечение в этом процессе составляет 88%. Но так как в драном процессе поступило не только 100% зерна, но еще были возвращены продукты - сходы с СВ1 - 5% и 3Р - 9%, в количестве 14%. Отнесем 88% к 114% получаем, что общее извлечение продуктов равно 77,2%.

На контрольное просеивание направлено 43% муки высшего сорта и 33 %пуки 1 сорта. На контрольных рассевах сходом выделены крупные частицы в размере 2% (по отношению к 1Д), так что окончательно на выбой направлено муки высшего сорта 41%, муки 1 сорта 31%, манной крупы 2%. Всего выход составил 74% вместе с манной крупой и 26% отрубей.

Зерно - предназначенное для переработки, поступает в накопительный бункер (1), который заполняют один раз в сутки. Из него зерно через автоматические весы (2) поступает в шнековый транспортер (3) далее пройдя через магнитный сепаратор (4) по воздухопроводу поступает в воздушный сепаратор (5) РЗ-БАБ, где отделяются легкие примеси. После воздушного сепаратора зерно поступает в зерноочистительный сепаратор (6) А1-БЛС-12, где выделяются крупные и мелкие примеси, также легкие частицы, которые направляются в циклон (7).

Далее зерно поступает на увлажнительную машину. Но мы предлагаем ввести в технологическую схему камнеотделительную машину (8), где выделяются примеси, отличающиеся от зерна основной культуры плотностью и коэффициентом трения, а так же обоечную машину (9), для сухой очистки поверхности зерна от пыли и грязи.

После обоечной машины зерно пневматическим транспортером подается в воздушный сепаратор (10), где выделяется пыль, лузга, а из него зерно, пройдя магнитный сепаратор (11), направляется на увлажнительную машину (12).

С увлажнительной машины зерно подается в отволаживающие бункера (13), где находится в течение 6-8 часов. После отволаживания зерно поступает на шнековый транспортер (14) и далее пневмо-транспортером подается в бункер накопитель (15) и далее через центробежный разгружатель направляется на первую драную систему.

В размольном отделении продукты размола с вальцевого станка 1 др. с. поступает в рассев, где пройдя сортирование, поступает на другие системы вальцовых станков.

При данном технологическом процессе зерно проходит два этапа измельчения на трех дранных и трех размольных системах. Техническая характеристика системы подобрана так, чтобы было обеспечено интенсивное измельчение зерна в дранной и размольной системах, и было обеспечено получение максимального количества муки высшего сорта.

Таким образом, нами проанализирована применяемая технология переработки зерна в муку и предложен вариант ее совершенствования.

Библиографический список

1. Назарова Н. И. Общая технология пищевых производств / Н. И. Назарова. - М.: Легкая пищевая промышленность. - 2000. - 360 с.

2. Ковальский Л. П. Общая технология пищевых производств / Л. П. Ковальский. - М.: КолосС, 1997. - 320 с.

3. Братерский Ф. Д. Особенности послеуборочной обработки, хранения и переработки зерна тритикале. Вып. 9/ Ф. Д. Братерский; ЦНИИТЭИминзага. - М., 1986 - 175 с.

4. Егоров Г. А. Технология муки, крупы и комбикормов / Г. А. Егоров, Е. М. Мельников, Б. М. Максимчук. - М.: КолосС, 1984. - 376 с.

5. Бутковский В. А. Технологии зерноперерабатывающих производств / В. А. Бутковский, Е. М. Мельников. - М: Интеграф сервис. - 1999. - 472 с.

Аннотация

В статье проведен анализ применяемой технологии переработки зерна в муку и способ ее совершенствования. В предлагаемой технологической схеме можно заменить центробежные пневмосетовые сепараторы на рассев ЗРШ-4М, а также для вымола с ходового продукта (отрубей) после ЗД станка целесообразно применить вымольную бичевую машину ЗВО-1.

Ключевые слова: технология, переработка, зерно, мука.

The article analyzes the applied technology of grain processing into flour and the way to improve it. In the proposed technological scheme, it is possible to replace the centrifugal pneumatic grid separators for the ZRS-4M sieving, and also it is advisable to use the ZVO-1 grinding wasp machine for grinding off the running product (bran) after the machine ZD.

Keywords: technology, processing, grain, flour.

Размещено на Allbest.ru