Организация производства и переработки зерна

47

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации

Департамент кадровой политики и образования

Мичуринский государственный аграрный университет

Кафедра организации производства в АПК

Курсовая работа

на тему: «Организация производства и переработки зерна»

Выполнена студентом

Романцовым Дмитрием Алексеевичем

12-К группы I курса

Проверил

Мичуринск 2001 г.

Введение

Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания: муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Зерно необходимо для успешного развития животноводства и птицеводства, что связано с увеличением производства мяса, молока, масла и других продуктов. Зерновые культуры служат сырьем для получения крахмала, патоки, спирта и других продуктов.

Всемерное увеличение производства зерна - главная задача сельского хозяйства.

Наряду с увеличением производства зерна особое внимание обращается на улучшение качества зерна, и, прежде всего на расширение производства твердых и сильных пшениц, а также важнейших крупяных и фуражных культур.

Для успешного решения этих задач необходимо улучшать использование агротехники, шире внедрять высокоурожайные сорта и гибриды, совершенствовать структуру посевных площадей. Большое значение придается также эффективному использованию удобрений, расширению посевов на мелиорированных землях и в зонах достаточного увлажнения.

Возделываемые зерновые культуры относят к трем ботаническим семействам - злаковых, гречишных и бобовых.

Семейство злаковых (Graminial) : пшеница, рожь, овес, кукуруза, рис, просо, сорго- класс однодольных растений.

Различают две формы злаковых - яровые и озимые. Яровые растения высевают весной, за летние месяцы они проходят полный цикл развития и осенью дают урожай. Озимые растения сеют осенью, до наступления зимы они прорастают, а весной продолжают свой жизненный цикл и созревают несколько раньше, чем яровые. Озимую и яровую формы имеют пшеница, рожь, ячмень и тритикале. Все остальные злаки бывают только яровыми. Озимые сорта, как правило, дают более высокий урожай, однако их можно выращивать в районах с высоким снежным покровом и достаточно мягкими зимами.

Семейство гречишных (класс двудольных растений) в зерновом хозяйстве представлено единственной культурой - гречихой (Fagorpyrum Mill).

Бобовые культуры: семейство мотыльковых (Leguminosae), класс двудольных растений. В нашей стране пищевое использование имеют однолетние травянистые растения - горох, фасоль, соя, чечевица, чина, нут, бобы, вигна.

Все вышеперечисленные культуры имеют разный химический состав, энергетическую ценность и пригодны для переработки в различные виды продукции.

Энергетическая ценность различных культур представлена в следующей таблице.

Таблица 1

Целью данной курсовой работы является изучение производства и переработки продукции растениеводства, а также выработка рекомендаций по улучшению производственных процессов на конкретном предприятии (СХПК «Красный доброволец»).

1. Организация производства зерна

1.1 Современные технологии производства зерна

Выращивание зерновых это сложный кропотливый процесс. Он включает в себя различные мероприятия, начиная с обработки пашни и заканчивая внесением пестицидов, удобрений и т.д. В связи с тем, что сельское хозяйство в нашей стране сейчас переживает не лучшие времена, не все мероприятия проводятся и не всегда вовремя. Это отрицательно сказывается на урожайности культур. Для каждой сельскохозяйственной культуры существует своя технология возделывания. Рассмотрим технологию на примере озимой пшеницы.

Основные районы выращивания озимой пшеницы в России это Северный Кавказ, и Центрально-черноземный район. В Нечерноземье ее возделывают в северо-западных и центральных областях. При нормальной перезимовке урожайность озимой пшеницы гораздо выше, чем яровой. Урожайность сортов «Безостая 1» и «Мироновская 808» при интенсивной технологии возделывания составляет 50-60 ц/га и даже 80 ц/га. Средняя урожайность озимой пшеницы по стране за 1981-1985 гг. составила 22,8 ц/га в 1987 г. - 30,2 ц/га. (Начиная с1990 г. по всей стране наблюдается резкое падение урожайности)

Биологические особенности.

Зерно озимой пшеницы прорастает при 1-2° С . Кущение начинается через 15 дней после появления всходов. Озимая пшеница отличается от яровой тем, что ее сеют осенью и убирают в середине лета. На то, как перезимует пшеница, очень сильно влияет период «закалки». В это время (поздняя осень, первые заморозки) из растения удаляется лишняя влага и происходит усиленное запасание органических веществ. Весной в верхнем слое почвы из узлов кущения образуются новые корни. Выход в трубку начинается в первой половине мая, цветение продолжается около недели. Продолжительность формирования налива и созревания около 30 дней (зависит от сорта и условий).

Место в севообороте.

Озимая пшеница очень требовательна к предшественникам. Лучше всего использовать чистый черный пар. Так же можно сеять и после таких предшественников как зерновые бобовые, лен, картофель, кукуруза, многолетние травы.

Обработка почвы.

Обработку почву черного пара начинают сразу после уборки предшествующих культур. По стерневому предшественнику проводят однократное дискование лущильниками ЛДГ-15 или ЛДГ-10 на глубину 6-8 см. На полях засоренных корнеотпрысковыми сорняками проводят 2 предпахотных лущения: первое дисковое на глубину 6-8 см и второе лемешное на глубину 12-14 см. Пашут через 2-3 недели на глубину 25-27 см плугом с предплужниками, используя приспособления ПВР-3,5 к полунавесным 7-9 корпусным плугам и ПВР-2,3 к полунавесным плугам ПЛП-6-35. По мере отрастания сорняков проводят разноглубинные культивации, начиная с глубины 10-12 см и доводя последние до 5-6 см (всего 4-6 культиваций).

Основное требование к непаровым предшественникам - своевременное освобождение полей - в Черноземье за 1,5-2 месяца до посева пшеницы, что создает условия для внесения удобрений и хорошей подготовки почвы. После гороха, кукурузы на силос и других непаровых предшественников почву обрабатывают дисковыми орудиями (БД-10А, БДТ-7,0, ЛДГ-10 и др.) поверхностно на глубину 8-10 см или плоскорезами (КПШ-9, КПГ-2,2 и др.) на глубину 10-16 см. После гороха оба способа равноценны, а после кукурузы лучшие результаты дает 2-3 кратное дискование тяжелыми дисковыми боронами с последующей обработкой бороной БИГ-3А и кольчато-шпоровыми катками. Эту работу выполняют без разрыва во времени. После многолетних трав проводят лущение поля, вспашку плугом с предплужником на глубину 20-22 см с одновременным прикатыванием кольчато-шпоровыми катками (ЗККШ-6) или вспашку плугами с приспособлениями ПВР-2,3, ПВР-3,5.

Цель предпосевной подготовки почвы - разрыхление ее до мелкокомкового состояния (диаметр комочков 1-5 см) и выравнивание. Ее проводят под углом к основной обработке, желательно с челночным движением агрегатов. Предпосевную культивацию выполняют плоскорезами на глубину 5-6 см (КПШ-5,КПШ-9,КПС-4) с боронами и шлейфами. Это сокращает потерю влаги и улучшает качество посева - семена высеваются равномерно и на заданную глубину.

Удобрения.

Озимая пшеница очень отзывчива на органические и минеральные удобрения. Они способствуют экономичному использованию почвенной влаги, улучшают зимостойкость, повышают урожай и его качество, способствуют сохранению и воспроизводству плодородия почвы. Благодаря фосфорно-калийным удобрениям в узлах кущения образуется больше различных органических веществ, предохраняющих озимую пшеницу от гибели зимой. Наиболее ценны органические удобрения - навоз, торфонавозный компост и др. Они вносятся в основном под предшественник. На создание 1 тонны зерна и соответствующего количества соломы озимой пшенице требуется в среднем 37 кг азота, 13 кг фосфора и 25 кг калия. Все калийные и 80-90 % фосфорных удобрений нужно вносить под вспашку. Азотные удобрения по чистым парам обычно не вносят - азота достаточно для нормального роста. Следует иметь в виду, что после бобовых предшественников в поле накапливается 30-60 кг/га азота, а во время вегетации озимой пшеницы за счет минерализации гумуса количество азота увеличивается еще на 20-50 кг/га. Остальное количество азота вносится по мере роста путем подкормок.

Семена.

К посевному материалу предъявляются высокие требования. Семена должны быть крупными, тяжеловесными и выровненными. Такие семена способны обеспечить высокую полевую всхожесть и сохранение оптимальной густоты продуктивных стеблей к уборке. Наиболее полно качество семян отражает их сила роста - способность семян быстро прорастать и давать дружные всходы. Ее устанавливают лабораторно при анализе семян. Для посева пригодны семена с силой роста не менее 80 %.

Посев.

Норму высева семян устанавливают в зависимости от климатических условий, качества семян и обработки почвы, сорта способа посева и тд. В центрально-черноземном районе она в среднем составляет 4,5-6,0 млн. всхожих семян на 1 га.

От срока посева зависит получение дружных всходов и хорошая закалка. Эти факторы обеспечивают успешную перезимовку и высокую продуктивность растений. При позднем посеве растения уходят в зиму слабо укоренившимися и незакаленными. Они, как правило, сильно вымерзают. При слишком раннем посеве растения сильно разрастаются и в период зимовки могут погибнуть от выпревания и вымерзания.

В южных районах Центрально-черноземной зоны оптимальный срок посева - с 25 августа по 10 сентября.

Оптимальная глубина посева семян озимой пшеницы 4-6 см. Наиболее распространен обычный рядовой способ посева (междурядья 15 см). Применяют сеялки СЗ-3,6 и СЗП-3,6.Также возможен узкорядный посев сеялкой СЗУ-3,6. При узкорядном способе норму высева увеличивают на 10-15 %.

Уход за посевами.

Защита посевов от сорняков, болезней и вредителей очень важна. Основная борьба с сорняками проводится в паровом поле. Провоцируют прорастание семян сорняков и уничтожают их всходы преимущественно механическими обработками (лущение, культивации). Применяют и химические средства (гербициды), такие как «Дезармон», «Базагран» и др. Обработку гербицидами проводят только штанговыми опрыскивателями. Так же обязательным приемом является протравливание семян химическими препаратами (пестицидами) против различных заболеваний. Применяют пестициды: «Байтан», «Витавакс» и др. Борьба с болезнями озимой пшеницы в период вегетации (бурая ржавчина, мучнистая роса, снежная плесень, корневая гниль и др.) проводится путем опрыскивания посевов фунгицидами. Такие фунгициды как «Байлетон» и «Тилт» действуют как на споры болезнетворных микроорганизмов, так и на развитые микроорганизмы. Другие фунгициды действуют лишь на споры.

Озимая пшеница в разные периоды жизни повреждается вредителями (хлебная жужелица, хлебный жук, хлебная пьявица, полосатая хлебная блоха, злаковая тля, трипс и др.). Для борьбы с ними применяют соответствующие инсектициды (Волатон, Вофатокс, Метафос, Карбофос). Большой вред пшенице наносят мыши. В период осеннего и весеннего кущения при их численности более 50 нор на 1 га. Применяют приманки с фосфидом цинка или бактероденцидом. Биологическая защита растений основана на использовании естественных врагов вредителей и возбудителей болезней.

Энтомофаги - паразиты и хищники насекомых имеют большое значение в качестве регулятора численности вредителей. Они способны снизить эту численность ниже порога вредоносности, что позволяет отменить химические обработки.

Уборка.

Озимую пшеницу можно убирать как однофазным (прямое комбайнирование) так и двухфазным способом (скашивание в волки с последующим их подбором и обмолотом). Выбор способа уборки зависит в основном от наличия техники и погодных условий. Лучшие результаты дает сочетание обоих способов. Оптимальный срок длительности уборки 10-12 дней.

1.2 Основные показатели производства зерна

СХПК «Красный доброволец» находится в Петровском районе Тамбовской области в непосредственной близости от райцентра.

ИНН 6813000079 СХПК «Красный доброволец» хозяйство среднего размера, организационная форма - кооператив. Работники являются частичными собственниками средств производства. Предприятие аграрное, коммерческое. Специализация - растениеводство.

Характеристика природных условий: Центрально-черноземная зона. Климат умеренный. Земельные угодья представлены черноземами, что благоприятно для выращивания озимых и зерновых в целом. Общая площадь земельных угодий - 2746 га. Каждый год из земельных угодий предприятия выбывает примерно 3% площади. Это связано с заболачиванием. Подъем уровня грунтовых вод наблюдается по всему району.

Таблица 2

Структура трудовых ресурсов предприятия

Численность работников из года в год сокращается. Это происходит потому, что СХПК «Красный доброволец» как и все сельскохозяйственные предприятия страны, испытывает затруднения связанные с экономическим кризисом. В 1998 году задержка заработной платы на предприятии составила 6 месяцев. Кризис еще более усугубил ситуацию. Со второго квартала 1999 года наблюдается небольшое улучшение ситуации. Работники СХПК склонны связывать это со сменой руководства.

Урожайность сельскохозяйственных культур планируется следующим образом: берутся данные об урожайности конкретных культур за последние 3 года, вычисляется среднее значение и сравнивается с передовым хозяйством. Если средний показатель ниже чем в передовом хозяйстве, то планируется увеличение на 10-15 % (в данном случае на 15%). Если выше, то планируется увеличение на 5-10 % (в данном случае 5%).

Таблица 3

Планирование урожайности сельскохозяйственных культур.

Как видно из таблицы СХПК «Красный доброволец» по урожайности опережает передовое хозяйство только по просу. По остальным культурам разница не превышает 5 ц/га. Как было сказано выше, на урожайности культур отрицательно сказываются такие факторы, недостаток средств на удобрения, инсектициды и т.д. Эти проблемы типичны для всего сельского хозяйства в стране.

Посевные площади по каждой культуре и себестоимость продукции приведены в следующей таблице.

Таблица 4

Основные показатели производства продукции растениеводства

Посевная площадь по каждой культуре в течение 3х лет меняется мало. Земли СХПК «Красный доброволец» не сильно удалены друг от друга (не более 6 километров), что позволяет быстро перебрасывать технику между полями. Земельный фонд распределяется следующим образом: примерно 25% общей площади занято зданиями, сооружениями, дорогами и др. От оставшихся 75% примерно половина оставляется под парами, а другая половина засевается зерновыми. Часть паровых площадей засевается однолетними и многолетними травами для обеспечения зеленым кормом. Так как большинство с/х культур снижает урожайность при повторном посеве на одном месте, в хозяйстве используется система севооборотов.

Самым неурожайным за 3 года был 1999 год. Часть зерновых выпрела из-за образования ледяной корки на поверхности снега в зимний период. Лето было засушливым. Сухая погода позволила быстро провести уборку, но зерно «перестояло» и из-за этого потери сильно возросли.

Расчет объемов производства и площадей посева с/х культур производится следующим образом. Берется общая потребность в концентратах (в СХПК «Красный доброволец» она составляет 3431 ц). Она покрывается за счет 55% ячменя, 20% овса, 10% яровой пшеницы и 15% гороха. Также берутся данные по планируемым продажам. Фонд помощи детским учреждениям я рассчитывал следующим образом: если он составляет 1% от валового сбора, то все остальное - 99%. Сумма столбцов 2,3,5 поделенная на 99 и составила фонд помощи детским учреждениям. Площадь посева находится делением общей потребности в каждой культуре на ее проектную урожайность. Результаты вычислений находятся в таблице 5.

Таблица 5

Расчет объемов производства и площадей посева с/х культур.

По данным таблицы можно сделать вывод, что при заданной проектной урожайности количество каждой культуры, необходимое для продажи по договорам и поставки по госзаказу, можно получить с меньших, чем за прошлый год площадей. Это связано с уменьшением объема госзаказа, а также уровня запроса по договорам. Вместе с тем уверенности в получении проектной урожайности нет, поэтому для перестраховки площадь посева можно увеличить примерно на 10%.

Рентабельность производства сельскохозяйственных культур важный показатель. По нему можно судить о перспективах возделывания той или иной культуры в данном хозяйстве. Рассчитывается она следующим образом: прибыль делится на себестоимость и умножается на 100%. Результат вычислений находится в таблице 6.

Таблица 6

Рентабельность производства сельскохозяйственной продукции в СХПК «Красный доброволец» за 2000 год.

Уровень рентабельности по каждой культуре превышает 50 %. Это можно объяснить тем, что год был урожайным и в июле 200 года цены на сельскохозяйственную продукцию возросли на 30-40%. Благодаря этому в 4 квартале 2000 года хозяйство смогло рассчитаться с долгами и полностью ликвидировать задолженность работникам по зарплате.

1.3 Организация труда и производственных процессов по выращиванию зерна

В технологии производства выделяют 2 основных периода работ.

Подготовка почвы и посев.

В СХПК «Красный доброволец» для проведения полевых и посевных работ создаются малогрупповые звенья. За каждым звеном закрепляется определенная земельная площадь (в зависимости от типа выполняемой работы) и один трактор. Звенья имеют в основном постоянный характер, что повышает слаженность работы и производительность труда. Предпосевную обработку почвы пытаются организовать так, чтобы сделать ее как можно в меньшие сроки. При этом важную роль играет состояние техники. Ее начинают готовить с ранней весны и периодически проверяют во время проведения работ. Посев проводится гусеничными тракторами с сеялками. Перед посевом, как и перед вспашкой, поле разбивают на загоны, ширина которых кратна ширине захвата сеялки. Загрузку сеялок из-за отсутствия автопогрузчиков производят вручную из мешков, ее ведут на одной из поворотных полос.

Уборка.

Организация уборочных мероприятий зависит от способа уборки. Способов два. Первый - раздельный (двухфахный) осуществляется в 2 этапа (1- скашивание в волки, 2- подбор и обмолот волков). Второй - прямое комбайнирование (однофазный). Выбор способа - ответственное дело. Правильный выбор значительно уменьшает потери при уборке. При раздельном способе жатки двигаются поперек посева. По мере подсыхания волков через 3-5 дней их подбирают и обмолачивают. Важно не передержать волки, иначе зерно из колосьев просто высыпается. При уборке однофазным способом комбайн сразу скашивает и обмолачивает колосья. Очень многое при проведении уборки зависит и от погодных условий. Транспортировка организовывается с тем, чтобы обеспечить непрерывную работу комбайнов. Обмолоченное зерно доставляется на ток, где его обрабатывают на зерноочистительном комплексе КЗС 20.

Продовольственное зерно сразу после очистки доставляется на элеватор.

Важную роль в эффективности проведения полевых работ и эффективности работы хозяйства в целом играет материальное стимулирование работников. Так как СХПК «Красный доброволец» является кооперативом, заработок рабочих складывается из 2х частей - оплаты по труду и дивидендов. Средства, предназначенные на выплату дивидендов, формируются в конце квартала, после расчета предприятия по всем платежам, налогам и формирования уставных фондов. Как уже говорилось ранее, на протяжении нескольких месяцев в 1998-1999 годах этот остаток был отрицательным. В 4 квартале 2000 года впервые он стал положительным. Оплата по труду производится по аккордно- премиальной системе. Аккордные расценки - прогрессивно возрастающие.

2. Организация переработки продукции растениеводства

2.1 Особенности технологии переработки

В состав промышленности по переработке зерна входят следующие подотрасли: мукомольная, крупяная, комбикормовая и кукурузообрабатывающая. В данной работе будет рассматриваться технологии мукомольного и крупяного производства, а так же технология хлебопечения.

Технология мукомольного производства.

Основным сырьем для производства муки являются зерно пшеницы и ржи: около 80% муки вырабатывают из пшеницы и около 8% из ржи. Зерно таких культур как ячмень, овес, гречиха, кукуруза и др., также может быть переработано в муку, но ее количество в общем балансе незначительно.

При помоле пшеницы получают следующую продукцию:

При помолах ржи перечень получаемых продуктов значительно меньший.

Обойная мука представляет собой практически полностью размолотое до заданной крупности зерно. Сортовая мука состоит в основном из измельченного до определенной крупности эндосперма с некоторым включением оболочек. Чем ниже сорт муки, тем больше в ней оболочечных частиц. Основная часть оболочек отделяется от муки в виде отрубей. Пшеничную и ржаную обойную, а также ржаную сортовую муку используют только для производства хлеба; пшеничную сортовую - для производства макаронных и кондитерских изделий. При сортовых помолах пшеницы может быть получена манная крупа. Основные этапы переработки зерна: подготовка зерна к размолу, размол зерна в муку, хранение и упаковка муки в тару.

Подготовка зерна к помолу.

Для получения кондиционной муки необходима тщательная подготовка зерна, которая включает в себя следующие основные операции: формирование помольных партий, очистку от примесей, очистку поверхности зерна сухим или влажным способами, гидротермическую обработку зерна.

Формирование помольных партий. Его проводят для поддержания стабильности технологического процесса переработки зерна в течение длительного времени и получения мука с заданными хлебопекарными свойствами. Смешивая разнокачественное зерно, не только получают муку со стабильными свойствами, но и добиваются рационального и эффективного использования сырья. Формирование партий позволяет использовать для переработки зерно пониженного качества, при этом часто проявляется эффект смесительной ценности, приводящий к улучшению хлебопекарных свойств. Оптимальное соотношение отдельных компонентов в помольной партии устанавливается пробными лабораторными помолами смесей с различным соотношением компонентов и последующей оценкой их хлебопекарных свойств.

Формируют партии либо на элеваторах, либо непосредственно в подготовительных отделениях мукомольных заводов.

Очистка от примесей. Содержащиеся в зерновой массе примеси ухудшают качество вырабатываемой муки, могут быть причиной поломки рабочих органов машин, поэтому при подготовке зерна к помолу необходимо удалить основное количество примесей, используя их отличие от зерна в физических свойствах. Примеси зерна могут отличаться по размеру, форме, аэродинамическим свойствам, плотности, поведению в магнитном поле, форме, состоянием поверхности и т.д. Крупные и мелкие примеси выделяют в машинах, рабочими органами которых являются сита и решета. Чаще всего применяют штампованные сита с круглыми или продолговатыми отверстиями. Определяющим размером частиц при сортировании зерна на ситах с круглыми отверстиями является их ширина, на ситах с продолговатыми отверстиями - толщина. Для отделения крупных и мелких примесей в основном используют ситовые или комбинированные воздушно-ситовые сепараторы (А1-БИС-100). Размер и форму отверстий сит выбирают в зависимости от размеров зерна основной культуры и примесей. Легкие примеси выделяют в воздушных сепараторах потоком воздуха, движущегося со скоростью, достаточной для уноса легких примесей и недостаточной для уноса зерна. Короткие и длинные примеси выделяют на триерах. Рабочий орган цилиндрического триера - цилиндрический барабан, на внутренней поверхности которого выштампованы ячеи. Наряду с цилиндрическими триерами широко применяют дисковые, рабочими органами которых являются ячеистые диски, расположенные на горизонтальном валу. Минеральные примеси выделяют по их плотности, которая примерно в 2 раза выше, чем у зерна. Для их разделения используют несколько типов камнеотделителей, наиболее совершенный из которых - вибропневматический РЗ-БКТ. Рабочий орган такого камнеотделителя - вибрирующая воздухопроницаемая дека. Регулируют эффективность процесса отделения примесей, изменяя угол наклона, амплитуду колебаний деки, скорость воздушного потока. Для повышения эффективности очистки зерна от примесей и разделения зерновой массы на фракции по плотности применяют концентратор (А1-БЗК-9) принцип действия которого основан на просеивании зерна на плоском наклонном сите в восходящем потоке воздуха. Металломагнитные примеси выделяют с помощью статических магнитов, реже - электромагнитов. Обязательно устанавливают магнитные сепараторы (У1-БММ) перед машинами ударно-истирающего действия, машинами для измельчения зерна, а также на контроле готовой продукции.

Очистка поверхности зерна сухим и влажным способом. На поверхности зерен, особенно в бородке и бороздке, всегда имеются не удаленная в зерноочистительных машинах пыль и прилипшая грязь, от которых необходимо по возможности избавиться. Сухим способом очищают зерно в основном в обоечных, реже - в щеточных машинах. В обоечных машинах зерно обрабатывают бичами, которые подхватывают его и отбрасывают к рабочей поверхности, выполненной из стального листа, абразивного материала или металлотканой сетки. В последнее время наиболее часто применяют обоечные машины с цилиндром из металлической сетки, установленным горизонтально (РЗ-БМО-6) или вертикально. Влажным способом поверхность зерна очищают в моечных машинах и машинах мокрого шелушения. Наиболее эффективна очистка зерна в моечных машинах (Ж9-БМА и др.). В них удаляется пыль и грязь не только с поверхности зерна, но и из бороздки, кроме того, выделяются минеральные и легкие примеси. Применение моечной машины дает хороший технологический эффект, однако, большой расход питьевой воды - до 2л на 1кг зерна и необходимость строительства дорогостоящих очистных сооружений значительно ограничивают их использование при подготовке зерна. Несколько менее эффективными, но требующими почти в 10 раз меньшего расхода воды, являются машины мокрого шелушения (А1-БМШ и др.). В отжимных колонках моечных машин и машин мокрого шелушения происходят не только очистка поверхности зерна за счет трения, но и частичное его шелушение.

Гидротермическая обработка зерна. Технология производства сортовой муки основана на избирательном измельчении эндосперма и оболочек зерна. Оболочки, обладая большим сопротивлением измельчению, дробятся в меньшей степени, чем эндосперм, и чем больше разница их прочностных свойств, тем эффективнее последующее разделение. У сухого зерна различие в прочностных свойствах эндосперма и оболочек меньше, чем у влажного, поэтому перед размолом его необходимо увлажнять. Увлажнение является основой гидротермической обработки зерна - обработки водой и теплом. Существует несколько способов обработки: холодное, горячее и скоростное кондиционирование. Наиболее распространено холодное кондиционирование как наиболее простое и достаточно эффективное. Технологическая схема холодного кондиционирования включает в себя всего 2 операции: увлажнение зерна и ее отлежку в бункерах. После увлажнения влага постепенно проникает в зерно. Вначале она сосредоточена в оболочках. Проникая в эндосперм, влага способствует его разупрочнению, образуя в нем закритические напряжения вследствие градиента влажности и неравномерного набухания биополимеров. Так как влажность наружных и внутренних слоев эндосперма различна, набухают они неравномерно, что вызывает напряженное состояние материала. Кроме того, крахмал и белки в клетках эндосперма набухают также неравномерно. В результате при достижении критических значений напряжений в эндосперме начинается образование микротрещин. Трещины являются капиллярами, по которым влага проникает внутрь зерновки с расклинивающим эффектом. Таким образом, происходит предразрушение и разупрочнение эндосперма. Для завершения этого процесса требуется время - от нескольких часов до суток и более. По иному изменяются свойства оболочек. С повышением влажности снижается их хрупкость. Это происходит вследствие набухания полисахаридов. Таким образом, холодное кондиционирование облегчает проведение сортового помола и снижает дробимость оболочек.

Размол зерна в муку.

Основные операции производства муки: измельчение зерна и промежуточных продуктов, сортирование продуктов измельчения по крупности, сортирование продуктов измельчения по содержанию в них эндосперма.

Измельчение. Одна из важнейших операций при производстве муки. Различают простое и избирательное измельчение.

При простом измельчении стремятся весь продукт измельчить одинаково до определенной крупности, при избирательном - преимущественно наименее прочные его части. Это дает в дальнейшем возможность разделить составные части материала по размерам. В мукомольной промышленности простое измельчение применяют при производстве обойной муки, когда необходимо измельчить и эндосперм и оболочки до одинаковой крупности. При производстве сортовой муки осуществляют избирательное измельчение, т.е. стремятся измельчить эндосперм, сохранив оболочки в виде крупных частиц, с тем, чтобы в дальнейшем разделить эти компоненты смеси просеиванием. Полученные при этом мелкие фракции продукта содержат меньше оболочек. На этом основана технология производства сортовой муки. Существуют разные способы измельчения: ударом, ударом с истиранием, срезом, сжатием, сжатием со сдвигом и т.д. При производстве обойной муки можно применять любой способ измельчения, при котором эффективно измельчаются эндосперм и оболочки. При выработке сортовой муки нужно использовать те способы, которые позволяют измельчать эндосперм зерна при максимальном сохранении оболочек. Таким способом является измельчение сжатием со сдвигом. Наилучшие результаты дает использование вальцовых станков. После измельчения зерна и промежуточных продуктов получают смесь частиц различной крупности. Самые мелкие из них - готовая мука, которую нужно выделить. Выделяют ее в просеивающих машинах - чаще всего рассевах (ЗРШ-М и т.д.).

Хранение муки.

Мука значительно менее стойкий продукт по сравнению с зерном. При хранении, особенно при повышенной влажности и температуре, в ней происходят процессы, приводящие к изменению качества. Мука из свежесмолотой пшеницы характеризуется пониженными хлебопекарными свойствами. Для их улучшения мука должна «созреть». При хранении муки в течение 1,5 - 2 мес. клейковина становится более крепкой, и чем больше срок хранения, тем выше ее крепость. При слишком длительном хранении мука «перезревает». Активно созревание может происходить при достаточной обеспеченности кислородом, поэтому плотность укладки мешков в штабеле и порядок размещения штабелей в складе влияют на скорость созревания. При неправильном хранении мука может испортиться. При повышенной влажности и температуре создаются благоприятные условия для жизнедеятельности плесневой и бактериальной микрофлоры. От этого мука «прокисает».

Технология крупяного производства

Для производства крупы широко используют такие культуры как рис, просо, гречиха. Так как основную массу зерна этих культур перерабатывают в крупу, их иногда называют крупяными. Кроме того крупу вырабатывают из овса, ячменя, пшеницы, гороха и кукурузы. В отдельных случаях перерабатывают в крупу сорго, чечевицу и другие культуры. Зерно крупяных культур существенно отличается по форме, размерам, строению. Его принято рассматривать как состоящее из двух частей: ядра и пленок. Наружные пленки представляют собой цветковые, семенные или плодовые оболочки. Особенности строения зерна отдельных крупяных культур в значительной степени определяют способы его переработки. Процесс переработки зерна в крупу состоит из трех основных этапов - подготовки зерна к переработке, переработки зерна в крупу, затаривания и отпуска готовой продукции.

Очистка зерна. Процесс очистки зерна от примесей на крупяных заводах основан на тех же принципах, что и на мукомольных заводах. Однако рабочие органы зерноочистительных машин имеют различные установочные и кинематические параметры, наиболее подходящие для зерна той или иной культуры. Обычно для выделения крупных мелких и легких примесей применяют две-три системы очистки зерна на воздушно-ситовых сепараторах Размеры и форма зерна обуславливают и использование сит с различными отверстиями. Помимо сепараторов для очистки зерна могут быть использованы различные просеивающие машины - рассевы, крупосортировки. Выделение длинных и коротких примесей проводят в триерах. Минеральные, легкие и металломагнитные примеси выделяют на тех же машинах, что и на мукомольных заводах.

Гидротермическая обработка. Выбор способа гидротермической обработки зависит от строения зерна, ассортимента продукции, воздействие режима обработки на изменение внешнего вида крупы и т.д. Наиболее распространены два способа гидротермической обработки. Первый способ (пропаривание, сушка, охлаждение) применяют при переработке гречихи овса и гороха. Особенность его заключается в высокой (более 100°С) температуре нагрева зерна. Пропаривание производят при избыточном давлении. В результате прогрева ядро зерна пластифицируется, становится менее хрупким и меньше дробится при шелушении и шлифовании. Сушка после пропаривания приводит к повышению хрупкости наружных пленок. Которые в результате легче раскалываются при шелушении. Охлаждение после сушки дополнительно снижает влажность зерна и приводит к повышению хрупкости оболочек.

Калибрование и шелушение зерна. Шелушение представляет собой операцию отделения наружных пленок от зерна. Применяемые способы зависят от строения зерна, прочности связи оболочек и ядра, прочности ядра и ассортимента получаемой продукции. Существует три способа шелушения. Первый способ - сжатие со сдвигом - эффективен для зерна, у которого оболочки не срослись с ядром (просо, гречиха, овес). Основные машины, использующие этот способ - шелушильный постав, вальцедековый станок и шелушитель с обрезиненными валками. Второй способ - шелушение многократным или однократным ударом - применяют для зерна с прочным ядром и несросшимися пленками (овес), которое не дробится при ударе, либо при получении дробленой номерной крупы из зерна у которого пленки прочно срослись с ядром (пшеница, ячмень и т.д.). Шелушение однократным ударом рекомендуют для овса, его проводят в центробежном шелушителе. Многократный удар применяют для ячменя, пшеницы, кукурузы; для этого предназначены бичевые и обоечные машины. Третий способ шелушения - постепенное истирание (соскабливание) оболочек в результате трения зерна о движущиеся шероховатые поверхности. Такой способ используют для шелушения зерна у которого пленки плотно срослись с ядром (ячмень, пшеница, кукуруза, горох).

Шлифование и полирование крупы. Как правило, шелушеное зерно (ядро), за исключением гречневого ядра, не является готовой крупой. Ядро становится крупой после шлифования и полирования, т.е. удаления оставшихся плодовых, семенных оболочек, частично алейронового слоя и зародыша. Шлифование улучшает внешний вид крупы, например, темное ядро риса после шлифования становится белым. Шлифованная крупа быстро варится, увеличивается ее привар. При шлифовании постепенно истираются наружные части ядра в результате трения об абразивную или другую острошероховатую поверхность. Некоторые ядра при этом дробятся. Для шлифования крупы применяют шелушильно-шлифовальные машины (А1-ЗШН-3 и др.) и вальцедековые станки.

Упаковка. Упаковку, размещение и хранение продукции проводят в соответствии с ГОСТ 26791-89. Продукцию хранят в мешках, уложенных на деревянных поддонах в штабеля. Штабеля размещают на расстоянии 0,7 м от стены и 1,25 м друг от друга для обеспечения циркуляции воздуха. Предельные сроки хранения готовой продукции составляют в зависимости от вида крупы и района 4-24 мес.

Технология хлебопечения.

Хлеб и продукты хлебопекарной промышленности играют огромную роль в нашей жизни. Хлеб занимает важное место в пищевом рационе человека, особенно в нашей стране, где производство хлеба связано с глубокими и давними традициями. Русский хлеб издавна славился богатым вкусом, ароматом, питательностью, разнообразием ассортимента. Ассортимент вырабатываемой продукции, представленный предприятиями нашей страны, огромен. Сейчас можно приобрести не только различные вида формового и подового хлеба, но и также большое количество батонообразных изделий, изделий кондитерского производства, а также весь спектр продукции хлебопекарной промышленности.

Хлеб - полезный биологический продукт, который содержит большое количество веществ, необходимых для организма человека. Это белки, белковые соединения, высокомолекулярные жиры, крахмал, а также витамины. Особенно в хлебе много содержится витаминов группы В, необходимых для нормального функционирования нервной системы человека. Процесс производства хлеба достаточно гибок, сложен и трудоемок. Для того, чтобы буханка хлеба вышла из печи, необходимо, чтобы она прошла через множество машин и технологических агрегатов. Процесс производства может длиться свыше 12 часов. Технологический процесс производства хлеба и булочных изделий состоит из следующих шести этапов: приема и хранения сырья; подготовки сырья к пуску в производство; приготовления теста; разделки теста; выпечки и хранения выпеченных изделий и отправки их в торговую сеть.

Прием, хранение и подготовка сырья.

Основным сырьем хлебопекарного производства является пшеничная и ржаная мука, вода, дрожжи, соль. К дополнительному сырью относятся все остальные продукты, используемые в хлебопечении. А именно масло растительное и животное, маргарин, молоко и молочные продукты, солод, патока и др. В настоящее время в хлебопекарной промышленности широко используются новые виды дополнительного сырья и улучшители (поверхностно-активные вещества, ферментные препараты, модифицированный крахмал, молочная сыворотка, сывороточные концентраты и др.). Любое хлебопекарное предприятие имеет сырьевой склад, где хранится определенный запас основного и дополнительного сырья. Широкое распространение получил бестарный способ доставки и хранения многих видов сырья (муки, сахара, дрожжевого молока, жидких жиров, соли, молочной сыворотки, патоки, растительного масла). При бестарной доставке и хранении сырья резко снижается численность работающих в складе улучшается санитарное состояние складов, повышается культура производства, сокращаются потери сырья, достигается значительный экономический эффект по сравнению с тарным хранением сырья. Сырье, которое хранится на складе, перед замесом полуфабрикатов должно пройти определенную подготовку, в результате которой улучшаются его санитарное состояние и технологические свойства. При этом сырье очищают от примесей, жиры растапливают, дрожжи, соль и сахар растворяют в воде Полученные растворы фильтруют и перекачивают в сборные емкости, откуда они поступают в дозаторы.

Прием и хранение муки. Муку, доставленную на хлебозавод с мельницы или базы, хранят в отдельном складе, который должен вмещать семисуточный ее запас, что позволит своевременно подготовить ее к пуску в производство. Мука поступает на хлебозавод отдельными партиями (партия -- определенное количество муки одного вида и сорта, изготовленное одновременно и поступившее по одной накладной и с одним качественным удостоверением).

Анализируя поступившую муку, работники лаборатории сличают данные анализа с данными удостоверения. При значительных расхождениях вызывают представителя организации, поставляющей муку, и анализ проводят повторно. Муку доставляют на хлебозавод тарным (в мешках) и бестарным (в цистернах) способами. Масса нетто (масса продукта без тары) сортовой муки в мешке составляет 70 кг, обойной-- 65 кг. Каждый мешок с мукой имеет ярлык, на котором указывают мукомольное предприятие, вид и сорт муки, массу нетто, дату выработки. Если при помоле было добавлено некондиционное зерно, на ярлыке делают соответствующую отметку. Мука при бестарном способе хранится в силосах. Для хранения каждого сорта муки предусматривают не менее двух силосов, один из которых используется для приема муки, второй -- для ее подачи в производство. Общее число силосов в складе зависит от производительности завода и потребности его в разных сортах муки. Загрузка бункеров мукой осуществляется сверху. Транспортирующий муку воздух удаляется через фильтр, установленный над бункерами, мучная пыль задерживается и ссыпается в бункер.

Транспортирование муки из складских емкостей на просеивание, взвешивание и в производственные бункеры могут осуществляться механическим транспортом посредством норий и шнеков или пневмо и аэрозольтранспортом. Последний способ имеет значительные преимущества за счет насыщения муки воздухом, который повышает температуру муки и способствует ее созреванию. На каждом складе должно быть не менее двух линий для очистки, взвешивания и транспортирования муки в производственные бункеры.

Хранение и подготовка дополнительного сырья.

Дрожжи. В хлебопекарной промышленности применяют прессованные дрожжи, а также сушеные, жидкие дрожжи, дрожжевое молоко.

Прессованные дрожжи представляют собой скопление дрожжевых клеток, выделенных из культурной среды, промытых и спрессованных. Культурная среда -- это жидкая питательная среда, в которой выращивают микроорганизмы. Прессованные дрожжи рекомендуется хранить при температуре 0--4 °С. Гарантийный срок хранения дрожжей в таких условиях 12 суток. При подготовке прессованных дрожжей для замеса полуфабрикатов их разводят водой температурой 29--32 °С в бачках с мешалками в соотношении 1: (2--4).

Замороженные дрожжи хранят при температуре 0 -- 4 °С, оттаивать их следует медленно при температуре не выше 8 °С.

Сушеные дрожжи получают высушиванием измельченных прессованных дрожжей теплым воздухом до остаточной влажности 8--9%. Сушеные дрожжи упаковывают и хранят в жестяных банках, бумажных пакетах или ящиках, выстланных пергаментом при температуре выше 15 °С. Гарантийный срок хранения дрожжей высшего сорта 12, а I сорта-- 6 мес. Дрожжи высшего сорта упаковывают герметически. При упаковке в негерметическую тару срок их хранения сокращается вдвое. При хранении допускается ежемесячное ухудшение подъемной силы на 5 %. Сушеные дрожжи перед употреблением следует замачивать в теплой воде до образования однородной смеси. На многих хлебозаводах проводится активация прессованных и сушеных дрожжей. Сущность активации состоит в том, что дрожжи разводят в жидкой питательной среде, состоящей из муки, воды, солода или сахара, а иногда других добавок, и оставляют на 30--90 мин. В процессе короткой активации дрожжевые клетки не размножаются, однако становятся более активными. В результате активации улучшается подъемная сила дрожжей, что позволяет несколько снизить их расход на приготовление теста (на 10--20%) или, не уменьшая расход, сократить длительность брожения полуфабрикатов. Применение активированных дрожжей улучшает качество хлеба. Кислотность изделий, приготовленных на активированных дрожжах, на 1° выше обычной. Варианты активации дрожжей различны.

Дрожжевое молоко--это жидкая суспензия дрожжей в воде, полученная сепарированием культурной среды после размножения в ней дрожжей. Дрожжевое молоко поступает на хлебозавод охлажденным до температуры 3--10 °С в автоцистернах с термоизоляцией, откуда перекачивается в стальные емкости с водяной рубашкой и электромешалкой, которую включают через каждые 15 мин на 30 с для обеспечения однородной концентрации дрожжей по всей массе продукта. Продолжительность хранения дрожжевого молока при температуре 3--10 °С 2 сут., при температуре 0--4 °С--до 3 сут.

Соль и сахар. Соль поступает на хлебопекарные предприятия малой мощности в мешках и хранится в отдельном помещении насыпью или в ларях. Соль ввиду гигроскопичности нельзя хранить вместе с другими продуктами. Соль добавляют в тесто в виде раствора концентрацией 23--26 % по массе. Насыщенный раствор готовят в солерастворителях, который затем фильтруют и подают в производственные сборники.

Большинство хлебозаводов используют хранение соли в растворе. Соль, доставленную на хлебозавод самосвалом, ссыпают в железобетонный бункер, который для удобства выгрузки соли углублен на 2,8 м от отметки пола. Бункер имеет приемный отсек и 2--3 отстойных отделения. В приемный отсек проведены трубопроводы с холодной и горячей водой. Раствор соли самотеком через отверстия в перегородках заполняет все отсеки отстойника и фильтруется. Для контроля концентрации раствора, которая должна быть постоянной, периодически проверяют его плотность ареометром. Чем выше концентрация соли в растворе, тем выше значение плотности раствора. Определив плотность, находят концентрацию. Обычно готовят раствор 25 %-ной концентрации (плотность раствора 1,1879) или 26 %-ной концентрации (плотность раствора 1,1963). Если плотность раствора в последнем отсеке растворителя окажется недостаточной, то раствор перекачивают насосом в приемный отсек. Изменение установленной плотности раствора соли нарушает дозировку соли.

Сахар-песок, доставленный в мешках, хранят в чистом сухом помещении с относительной влажностью воздуха 70 %. Сахар гигроскопичен, поэтому в сыром помещении он увлажняется. Мешки с сахаром укладывают на стеллажах в штабеля по 8 рядов в высоту.

Если сахар-песок предназначен для сдобного теста низкой влажности, он используется в сухом виде, и его просеивают через сито с ячейками 3 мм и пропускают через магнитные уловители. Как правило, сахар добавляют в тесто в виде раствора 51--62 %-ной концентрации плотностью 1,23--1,3. Раствор готовят в бачках, снабженных мешалкой и фильтром. Сироп из бачков перекачивается в сборные емкости. Температура раствора около 32--35 °С. Растворимость сахара значительно зависит от температуры раствора. Если приготовить раствор более высокой концентрации, то при его охлаждении в трубопроводах может произойти кристаллизация сахарозы.

В последние годы многие хлебозаводы хранят сахар в виде сахарно-солевого раствора. Установка для хранения состоит из устройства для разгрузки мешков с сахаром, двух металлических емкостей, дозаторов воды и раствора соли, фильтров и насосов. Емкости для приготовления раствора сахара снабжены паровыми рубашками и мешалками. Добавление поваренной соли в раствор (2--2,5 % массы сухого сахара) задерживает кристаллизацию сахарозы и позволяет готовить 65-- 70%-ные растворы, которые требуют меньшую емкость.

Молочные продукты. В хлебопечении применяются следующие молочные продукты: молоко, сливки, сметана, творог и сыворотка. Натуральные молочные продукты относятся к скоропортящемуся сырью, поэтому их хранят при пониженной температуре. Чем ниже температура, тем продолжительнее может быть срок хранения

Молоко, сливки и сметану замораживать нельзя, так как при этом нарушается консистенция и изменяется вкус. Эти продукты хранят в металлических бидонах при температуре 0--8 °С. Сметану при такой температуре хранят до 3 сут. Молоко температурой 8--10 °С хранят 6--12 ч, а температурой 6--8 °С--12-- 18 ч. Срок хранения творога при температуре 0 °С--7 сут, в замороженном состоянии--4-- 6 мес.

Сгущенное молоко в негерметичной таре хранят при температуре 8 °С до 8 мес. Замораживать его нельзя.

Сухое молоко в негерметичной таре хранят до 3 мес. Его постепенно разводят в воде температурой 28--30 °С до влажности натурального молока (700--800 мл воды на 100 г сухого молока) при постоянном перемешивании массы, после чего его оставляют набухать в течение 1 ч. Хорошие результаты получаются, когда готовят эмульсию из сухого молока, воды и жира в специальной установке или сбивальной машине. В эмульсии молоко хорошо набухает, а жир измельчается. Кроме того, эмульсия положительно влияет на качество изделий. Эмульсию следует пропускать через сито с ячейками диаметром не более 2 мм. Все жидкие молочные продукты при подготовке к использованию переливают из бидона в производственную посуду и процеживают через сито с ячейками диаметром до 2 мм.

Молочная сыворотка--это побочный продукт производства творога или сыра. Это однородная жидкость зеленоватого цвета, со специфическими запахом и вкусом. Молочная натуральная сыворотка поступает на хлебозаводы в автоцистернах, откуда затем, перекачивается в специальные емкости с охладительной рубашкой.