Технология производства муки на мини-мельнице "Фермер-1"

Технология производства муки на мини-мельнице "Фермер-1"

Введение

1. Технологические свойства пшеничной муки

1.1 Влияние технологических свойств зерна на качество и выход муки

1.2 Требования к качеству зерна и подготовка его к помолу

2. Краткая характеристика мельницы «Фермер 1» ИП Ильясова

2.1 Технические характеристики мельницы «Фермер 1» и описание работы мельницы

2.2 Требования к помещению для установки мельницы «Фермер 1»

3. Анализ производства муки на мельнице «Фермер 1» ИП Ильясова

3.1 Формирование помольной партии

3.2 Определение нормы выхода муки

3.3 Контроль за работой мельницы «Фермер1» и качеством выхода муки

4. Экономика

5. Экология

6. Безопасность жизнедеятельности

Выводы

Предложения для производства

Список литературы

Введение

Современная аграрная политика страны направлена в первую очередь на решение в кратчайшее время продовольственной проблеме.

Это выдвигает ряд новых задач по дальнейшему развитию и совершенствованию всех отраслей агропромышленного комплекса. Производство муки является одним из важных звеном этого комплекса. Мукомольная промышленность обеспечивает производство основных продуктов питания людей - муки, которая сдержит в своем составе важные незаменимые для человека питательные вещества.

Мукомольная промышленность нашей страны добилась значительных успехов в своем развитии, ее дальнейшее совершенствование неразрывно связано с широким использованием достижения науки и производства, а также качеством готовой подготовки специалистов. Развитие мукомольной техники было важнейшим звеном развития техники в целом. Это легко объяснить. Ведь первой и основной потребностью человека является питание для поддержания жизни. Хлеб с давних времен служит основной частью пищи человека, поэтому технология переработки зерна в муку всегда играет большую роль в развитии производственных сил общества.

Развитие техники данного производства сопровождалось многими выдающимися открытиями в области механики, которые, в свою очередь способствовали изобретению большого числа разнообразных машин. С появлением мельниц возникла и технология мукомольного производства. Изучение мукомольного дела имеет целью выяснить достижения и недочеты в организации производства на мельницах.

Саратовская область представляет собой развитой индустриально-аграрный территориально-производственный комплекс областного ранга. В общем объеме валовой продукции области в середине 1990-х гг. на долю промышленности приходится 60%, сельского хозяйства - 29%. Такое соотношение показывает, что сельское хозяйство продолжает играть важную роль в экономике области. По объему производства сельскохозяйственной продукции наша область входит в десятку крупнейших аграрных регионов России.

В последние годы происходят заметные структурные сдвиги в экономике области. Достаточно четко проявилась тенденция к снижению удельного веса промышленности (на 15% за 5 последних лет) и увеличению доли сельского хозяйства и строительства.

Саратовская область считается единственным субъектом Российской Федерации, расположенным на самой выгодной для сельскохозяйственной деятельности территории.

«Выгодность» объясняется тремя географическими зонами: область расположилась в местах лесостепи, степи и полупустыни. В данной работе рассмотрим процесс производства муки на мини- мельнице «Фермер 1» ИП Ильясова, расположенной Саратовская область, Дергачевский район, поселок Садовый.

1. Технологические свойства муки

Основным сырьем для производства муки служит зерно пшеницы. Эта культура обладает высокой пищевой ценностью. Важным фактором, влияющим на качество производимой муки и хлеба, является качество перерабатываемого зерна, определяемое его анатомическим строением, химическим составом и технологическим свойствами.

Под технологическими свойствами зерна следует понимать совокупность признаков и показателей его качества, определяющих поведение зерна в технологическом процессе его переработки, выход и качество муки (таблица 1).

Таблица 1.Ограничительные кондиции на зерно основных культур, поставляемое на мукомольные заводы

Наименование	Культура
	пшеница	рожь
Сорная примесь,% в том числе: всех видов минеральной примеси вредной примеси в числе вредной примеси: горчака, вязеля спорыньи, головни куколя	2,0 3,0 2,0 0,1 0,15 0,5	2,0 0,3 0,2 0,1 0,15 0,5
Зерновая примесь,% в том числе проросших зерен	5,0 3,0	4,0 3,0
Клейковина (не менее),% на сортовой помол на обойный помол	25,0 20,0
Качество (не ниже)	2-ой группы	-

Показатели, применяемые для оценки технологических свойств зерна пшеницы, условно распределяют на три группы. Показывающие общее состояние зерновой массы, определяющие мукомольные и характеризующие хлебопекарные свойства зерна.

Общее состояние зерновой массы оценивают следующими показателями: вкусом, запахом, цветом, влажностью, зараженностью, засоренностью, количеством мелкой фракции зерна.

Мукомольные свойства зерна представлены такими показателями, как стекловидность, крупность, выравненность, натура, масса 1000 зерен, плотность, зольность размолоспособность.

Хлебопекарные свойства зерна пшеницы можно оценить следующими показателями: содержанием и качеством клейковины, газообразующей способностью и дисперсным составом муки, физическими свойствами теста и показателями пробной выпечки хлеба.

Показатели, характеризующие общее состояние зерновой массы, регламентируют качество направляемого в переработку зерна по общим признакам его пригодности для выработки муки. По этим показателям введены ограничительные кондиции, т.е. такое предельное качество зерна, ниже которого его нельзя направлять на мукомольные заводы. Цвет, запах, и вкус должны быть нормальными, характерными для зерна. Зерно с посторонними запахом и вкусом в переработку не допускается.

Показатели для оценки мукомольных свойств зерна характеризуют поведение зерна в процессе переработки в муку, оказывают основное влияние на выход и качество муки, а также удельный расход энергии на размол зерна. К ним относят: стекловидность, крупность и выравненность, массу 1000 зерен, плотность, зольность, размолоспособность и др.

· Стекловидность. Консистенция эндосперма пшеницы оказывает основное влияние на структурно-механические свойства зерна, которые предопределяют условие его подготовки и переработки в муку, т.е. мукомольные свойства. в зависимости от консистенции эндосперма зерно мягкой пшеницы подразделяют по стекловидности на три группы: 1-я группа - стекловидность свыше 60%; 2-я группа - стекловидность 40... 60%; 3-я группа - стекловидность менее 40%.

Зерно 1-й группы стекловидности обладает наибольшей прочностью, требует наибольшего удельного расхода энергии на измельчение, из этой пшеницы получают высокий выход промежуточных продуктов лучшего качества.

Зерно 3-ей группы стекловидности имеет в основном мучнистую консистенцию эндосперма, обладает пониженной прочностью, требует минимального удельного расхода энергии на измельчение, из зерна пшеницы этой группы стекловидности получают при измельчении максимальный выход муки при относительно небольшом выходе промежуточных продуктов.

Зерно 2-й группы стекловидности занимает промежуточное положение. Консистенция эндосперма пшеницы оказывает также существенное влияние на увлажнение и отволаживание зерна в процессе его подготовки к помолу. По совокупности технологических достоинств лучшим считают зерно 2-й группы стекловидности. Поэтому подбирают несколько исходных партий зерна с различной стекловидностью, чтобы при их смешивании получить в общей партии стекловидность 50...60%.

· Крупность и выравненность по крупности. Крупность зерна характеризуется совокупностью его размеров, а выравненность - одинаковыми размерами зерен. При переработке крупной фракции получают больший выход промежуточных продуктов и муки, а качество их лучше, чем при переработке мелкой фракции. Поэтому мелкую фракцию зерна стремятся выделить и направить для производства комбикормов. Очистка зерна от примесей, увлажнение и отволаживание, измельчение протекают более эффективно при высокой выравненности зерна по крупности.

· Натура. Зерно пшеницы с большой натурой, как правило, хорошо выполнено, содержит больше эндосперма и обеспечивает высокий выход муки при его переработке. Поэтому этот показатель используют при расчете выходов муки.

· Масса 1000 зерен. Характеризует непосредственно крупность зерна и его выполненность. Поэтому показатель 1000 зерен косвенно характеризует мукомольные свойства зерна. Зерно с большей массой 1000 зерен позволяет получить больший выход муки лучшего качества.

· Плотность. Этот показатель комплексно характеризует технологические свойства зерна, так как зависит от стекловидности, массы 1000 зерен, крупности, а также от химического состава зерна, поскольку различные биополимеры имеют разную плотность. Так, наибольшая относительная плотность у крахмала (1,46...1,63), несколько меньшая плотность у белков (1,35), а наименьшая - у жиров (0,84...0,98).

Относительная плотность зерна пшеницы 1,33...1,53. С повышением плотности зерна выход промежуточных продуктов первого качества возрастает. Мукомольные свойства зерна с повышением плотности улучшаются. На плотность существенно влияют влажность зерна, температура и другие факторы.

· Зольность. Этот показатель характеризует количество содержания минеральных веществ, макро - и микроэлементов. Макроэлементы представлены солями и окислами калия, фосфора, натрия и кальция, а микроэлементы - солями и окислами магния, железа, меди, марганца, кобальта и элементов. Основу минеральных веществ зерна составляют микроэлементы (около 95%). Минеральные вещества распределены по различным анатомическим частям зерна неравномерно. Наибольшее их количество находится в алейроновом слое, оболочках и зародыше, т.е. в периферических частях, а наименьшее - в мучнистом ядре эндосперма.

Зольность зерна изменяется в довольно широких пределах и зависит как от сортовых особенностей, так и от почвенно-климатических условий выращивания. Как относительный показатель качества зольность используют при расчете выходов муки.

· Размолоспособность. Определяется технологическими показателями, такими как выход и качество промежуточных продуктов, качество муки 75 %-ного выхода, вымалываемость зерна, удельный расход энергии на помол и др. Указанные показатели считают прямыми и поэтому они наиболее полно отражают мукомольные свойства зерна. Показатели размолоспособности зерна определяют, размалывая небольшое количество зерна (1,5...5,0 кг) на лабораторных мельницах по определенной схеме помола. Выход и качество промежуточных продуктов размола зерна в виде крупок, дунстов и муки характеризуют его крупообразующую способность. Чем больше крупок лучшего качества получается при размоле зерна, тем выше его крупообразующая способность и выше мукомольные свойства.

При оценке мукомольных свойств зерна для сортовых помолов чаще всего используют муку 78%-ного выхода. В этом случае высокое качество муки по зольности, цвету и другим показателям свидетельствует о хороших мукомольных свойствах зерна.

· Вымалываемость определяют по общему выходу и качеству муки, а также по наличию остатков мучнистого ядра эндосперма в отрубях. Удельный расход электроэнергии характеризует структурно-механические свойства зерна, его находят при лабораторных помолах образцов зерна либо в производственных условиях.

Применяют два показателя удельного расхода электроэнергии: удельный расход электроэнергии на размол единицы массы зерна и удельный расход электроэнергии на получение единицы массы муки. Оба этих показателя взаимоувязаны, однако первый показатель больше характеризует структурно-механические свойства, а второй вымалываемость зерна.

· Микротвердость зерна. Под твердостью тела понимается способность его поверхностных слоев сопротивляться местным деформациям. Микротвердость зерна оценивают по величине отпечатка алмазной пирамидки на поверхности среза зерна.

Микротвердость оболочек воздушно-сухого зерна пшеницы находится в пределах 50-70МПа, а эндосперма 70...170МПа. при повышении влажности до 16...17% микротвердость снижается: оболочек до 20...30МПа, эндосперма до 40...70МПа. при влажности около 25% микротвердость эндосперма зерна разных культур становится одинаковой.

При понижении температуры микротвердость зерна возрастает, что соответствует повышению хрупкости зерна в пределах 60...90% стекловидности микротвердость зерна пшеницы возрастает почти прямолинейно от 70 до 140МПа.

· Твердозерность пшеницы. Твердозерность является условным показателем структурно-механических свойств зерна. Она отражает особенности измельчения зерна, связана со структурой и прочностью эндосперма.

Таким образом, твердозерность является в известной мере показателем мукомольных свойств зерна. Ценность показателя твердозерности состоит также в том, что это свойство является сортовым признаком. Зерно пшеницы, независимо от того, является оно стекловидным или мучнистым, проявляет свойство твердозерности или мягкозерности в зависимости от особенностей структуры эндосперма, генетически обусловленной принадлежностью к определенному сорту: важное значение имеет, в частности, связь крахмальных гранул с белковыми матрицами.

Показатели для оценки хлебопекарных свойств зерна считают определяющими при оценке технологических свойств зерна. К этим показателям относят количество и качество клейковины, газообразующую, газоудерживающую способности, показатели качества по пробной выпечке хлеба.

· Количество и качество клейковины. Сырая клейковины зерна представляет собой гидратированный белок и состоит из нерастворимых в воде фракций белка, а также небольшого количества крахмала, жиров и других веществ, прочно удерживаемых белками. Поскольку клейковина состоит в основном из белков, то ее выход и качество зависят от количества и качества белков зерна.

По содержанию клейковины в муке зерно пшеницы подразделяют на четыре группы: с высоким содержанием клейковины (свыше 30%), со средним содержанием клейковины (от 26 до 30%), с содержанием клейковины ниже среднего (от 20 до 25%), с низким содержанием клейковины (ниже 20%).

Важным для оценки хлебопекарных свойств зерна является качество клейковины, определяемое по ее цвету, упругости и растяжимости и влияющее на качество хлеба. Клейковину по качеству разделяют на три группы: I - хорошая, II - удовлетворительная, III - слабая.

Содержание и качество клейковины учитывают в технологии мукомольного производства при направлении зерна на мукомольные завода различных типов помолов и при составлении помольных партий зерна. так, на сортовые помолы пшеницы направляют зерно с содержанием клейковины не менее 25% с качеством клейковины не ниже II группы.

· Газообразующая способность. Это важный показатель хлебопекарных свойств зерна и полученной из него муки. Он характеризуется образованием углекислого газа в процессе брожения теста и выпечки хлеба.

· Дисперсный состав муки. Он зависит как от качества перерабатываемого зерна, так и от условий его переработки в муку. Известно, что из твердозерных стекловидных сортов пшеницы получают муку с большим условным размером частиц, чем из мягкой пшеницы.

Размер частиц муки колеблется в значительных пределах: в сортовой муке 1...250 мкм. Дисперсный состав муки оказывает существенное влияние на условие тестоведения, и поэтому он нормируется (по крупности) действующими стандартами на муку различных сортов.

Поступающие на мельницу партии зерна различаются по качественным показателям: типу, стекловидности, содержанию клейковины, зольности и т.д.

Переработка таких разнокачественных партий зерна по отдельности потребует постоянной перестройки режимов работы машин и аппаратов зерноочистительного отделения и особенно вальцовых станков размольного отделения мельницы. Так как вырабатываемая мука должна строго соответствовать требованиям стандарта, и могут встретиться такие партии зерна, самостоятельная переработка которых не обеспечит выпуск стандартной муки. Все это обусловливает необходимость смешивания нескольких партий зерна, находящихся на мельничном элеваторе и складах. Установлено, что при смешивании сильной и слабой пшеницы существенно улучшаются хлебопекарные свойства муки. Под смесительной ценностью понимают способность сильной пшеницы улучшать слабую путем смешивания, т.е. подсортировки.

Смешивание разнородных партий зерна перед размолом способствует стабилизации его свойств, посредством подбора компонентов можно обеспечить для перерабатываемых партий постоянное значение стекловидности, зольности, содержание сырой клейковины и других показателей качества зерна.

Эффективность смешивания заключается в том, что повышается стабильность технологических свойств зерна.

1.2 Влияние технологических свойств зерна на качество и выход муки

В мукомольном производстве технологические свойства зерна принято оценивать по выходу и зольности (белизне муки).

Выход и качество готовой продукции зависят от особенностей анатомического строения зерна, относительного содержания эндоспермы (ядра), формы и крупности зерна, особенности организации и выделения технологического процесса.

На выход и качество муки непосредственное влияние оказывает влажность зерна и способы подготовки его и окончательной переработки (Егоров Г.А.).

Зольность - количество золы, образовавшейся при сжигании зерна или других продуктов и вычисленная в процентах к сухому веществу сжигаемого продукта. Зольность анатомических частей зерна неодинакова: наибольшую зольность имеют оболочки с алейроновым слоем, наименьшую - эндосперм. Зольность, будучи косвенным показателем соотношения частей, зерна, имеет большое значение для контроля степени отделения оболочек эндоспермы и оценки качества муки. Чем выше зольность муки, тем больше в ней содержится оболочек, тем темнее мука и ниже ее сорт.

Талица 4. Зольность зерна мягкой пшеницы, %, на абсолютно сухое вещество

Зольность	Зерно	Зндосперм	Оболочки с алейроновым слоем	Зародыш
максимальная	2,03	0,51	9,83	6,08
средняя	1,95	0,46	8,49	5,98
минимальная	1,81	0,38	7,54	5,11

Зольность служит также важным показателем мукомольных свойств зерна, так как она характеризует качество конечных продуктов переработки. Зольность зерна, как относительный показатель ее качества используют при расчете выхода муки. Зольность зерна зависит от сортовых особенностей и почвенно-климатических условий по произрастанию. Однако из зерна различной зольности необходимо получить муку зольностью не выше нормы.

В последние годы такой показатель качества муки, как зольность успешно заменяется показателем ее белизны, определяемой с помощью специальных приборов - белизномеров (Беркутова Н.С, Швецова И.А., Бутковский Е.А.).

Стекловидность- это важный показатель технологических свойств зерна, который определяет режим подготовки зерна к помолу, к стекловидным зернам относят, зерна которые слабо преломляют луч света при просвечивании, кажутся прозрачными, мучнистые зерна не прозрачны и при просвечивании кажутся темными, в разрезе они белые. Встречаются зерна частично стекловидные. Стекловидность, характеризуется структурно механическими свойствами эндоспермы и сопротивляемостью зерна разрушающим усилиям, влияет на интенсивность его измельчения и на условия формирования промежуточных продуктов по их количеству и качеству. Стекловидное зерно вымалывается легче, чем мучнистое, и дает большой выход крупок.

Влажность имеет большое значение не только при хранении зерна, но и при его переработке. Следует отличать естественную влажность зерна, с которым оно поступает на предприятие. Хранится и передается на переработку, от так называемой технологической влажности, которая создается искусственно и с которой зерно размалывают.

При сортовом помоле, в процессе гидротермической обработки зерну придают оптимальную влажность, величина которой в зависимости от определенных показателей зерна колеблется от 14,5 до 16,5 и которая предопределяет лучшие результаты его переработки (Трисвятский Л.А.).

При гидротермической обработке пшеницы вода в оболочках с развитой капиллярной системой выступает, как пластификатор, способствуя нарастанию пластических деформаций и, следовательно, усилению прочности и вязкости оболочек. Проникновение воды снижает прочность эндосперма.

При переработке зерна повышенной влажности (15,5 - 16,5 %) значительно улучшается качество муки, но снижается производительность мукомольного завода и увеличивается расход электроэнергии на выработку муки. Зерно влажностью свыше 18% практически размолоть в муку невозможно. При переработке сухого зерна с плотностью менее15%, его оболочки легко деформируются, дробятся и, попадая вместе с частицами эндоспермы в муку, резко ухудшают ее качество. Поэтому увлажнению зерна в мукомольном производстве уделяют большое внимание. Линейные размеры зерна (длина, ширина, толщина) дают представление о его крупности. Размеры зерен пшеницы - толщина от 1,5 до 3,3; ширина от 1,6 до 4,0; длина от 4,8 до 8,0 мм (Егоров Г.А.). При переработке выполненного зерна округлой формы получают больше муки, чем при переработке зерна, имеющего граненую форму и заостренные края.

Если относительное содержание зерен крупной и средней фракции в зерновой партии составляет 85%, то зерно считают однородным или выровненным по крупности. Проход через сито с отверстиями размером 1,72,0 мм относят к неполноценным зернам. Выровненное зерно лучше очищается от примесей, так как можно более точно подобрать соответствующий размер отверстий сит для сепарирующих машин, размер и форму ячеек в триерах, скорость воздушного потока в аспирационных машинах, выбрать рабочие зазоры в измельчающих машинах. Выравненность зерна значительно влияет на выход и качество продуктов измельчения пшеницы. Поэтому на мукомольных заводах зерно сортируют по крупности и выделяют фракцию мелкого зерна. Мелкое зерно имеет очень низкие мукомольные свойства, его присутствие в перерабатываемом зерне существенно снижает выход и качество муки. Поэтому его отбирают проходам через сита с отверстиями размером 2,0 Ч 20 мм или 2,2Ч2,0 и используют для кормовых целей.

Натура - это масса 1 л. зерна, выраженная в граммах. На величину натуры в состоянии свободного уплотнения влияют форма, характер поверхности и влажность зерна, его выравненность, характер и количество примесей (Мерко И.Т.). Зерна округлой формы или с гладкой поверхностью укладываются плотнее, чем удлиненные или с шероховатой поверхностью. При повышении влажности натура зерна уменьшается. Крупные органические примеси уменьшают натуру, минеральные - увеличивают. В однородном по форме и качеству зерне, чем выше натура, тем меньше содержится оболочек и больше эндоспермы, следовательно, тем лучше мукомольные свойства зерна.

Таким образом, как следует из обзора литературы, вопросы мукомольного производства изучены достаточно хорошо. Однако в связи с появлением новых сортов пшеницы и увеличения количества мини- мельниц необходимо дальнейшее изучение технологии получения муки. Поэтому тема дипломной работы посвящена изучению особенности получения муки на мини- мельнице «Фермер 1» И.П. Ильясова.

1.3 Требования к качеству зерна и подготовка его к помолу

Пшеница, предназначенная для переработки в муку должна соответствовать требованиям ГОСТ 9353-90 «Пшеница. Требования при заготовках и поставках».

На размол должно поступать зерно со следующими качественными показателями:

По зерновой примеси:

- зерен ячменя, ржи и проросших зерен в сумме не более 5%.

Для ржи зерновая примесь до 4%

- в том числе - проросших до 3%

- содержание сорной примеси не более 2%.

Отдельно: - куколя до 0,1%.

Вредные примеси 0,05%

- в том числе горчака ползучего и вязеля разноцветного до 0,04

- примесь семян голеотропа опущено плодного и триходесмы седой - не допускается.

При отсутствии очистительного агрегата сорной примеси не более-1% и зерновой до 3%. Зерно головневомараное и с горько полынным запахом, а так же зараженное картофельной палочкой переработке не подлежит.

Рекомендации по организации и ведению технологического процесса производства муки.

1. Приемка зерна.

Прежде, чем принять зерно для помола в муку необходимо взять пробу зерна на анализ согласно техническим условиям или ГОСТ.

Проба берется с каждой партии зерна в пяти местах (в углах и в середине) по высоте в трех местах (начало, середина и конец) - всего два кг, далее делится на делители Гусева или визуально на две порции, каждый раз порции тщательно перемешиваются и делятся пополам по нужной «навески» 50-100 гр., затем каждая навеска проверяется на количество сорной примеси, зерновой примеси, влажности зерна количество и качество сырой клейковины, тип, подтип и органолептические показатели (вкус, запах, цвет и т.п.). Если качество зерна отвечает всем требованиям, а именно:

- сорная примесь- 2% (не более)

- зерновая примесь -5% (не более)

- влажность -14,5 % (не более)

- вкус, запах и цвет - нормальный

- клейковина I или II группы 20% (не менее), то можно зерно принимать, сложить в отведенный для данного зерна бункер.

Рекомендуется иметь не менее четырех емкостей, ларей и т.п. или места для хранения зерна в кучах.

2. Приготовление помольной смеси. Из имеющегося зерна (двух, трех, четырех видов) отличающихся по количеству и качеству сырой клейковины, засоренности, влажности, типам и сортам составляют помольные смеси на 7-10 суток работы.

3. Подготовка зерна к помолу. Полученная смесь подлежит очистке и увлажнению (при необходимости). Очистка и увлажнение зерна производится на агрегате очистки и подготовки зерна марки РТ - АОЗ- ЗП, выпускаемого заводом АО «Пензтекстильмаш», или на другом оборудовании обеспечивающим необходимую очистку зерна, увлажнение и отлежку.

Рекомендуемая продолжительность отлежки:

- для мягкой пшеницы 6-8 часов,

- для твердой пшеницы 18- 20 часов.

2. Краткая характеристика мельницы «Фермер 1» И.П. Ильясова

И.П. Ильясова относится к предприятиям пищевой промышленности. Это механизированное предприятие, предназначенное для приема, подработки для улучшения качества принимаемого зерна. Мельница «Фермер 1» И.П. Ильясова расположена Саратовская область, Дергачевский район, поселок Садовый.

Непосредственно оборудование мельницы располагается в одноэтажном кирпичном строении площадью 120 мІ, помещение соответствует стандартам для установки оборудования данного типа.

Мельница «Фермер 1» предназначена для применения в фермерских хозяйствах, кооперативах, предприятиях потребительской кооперации, для переработки в сортовую муку зерна пшеницы или ржи, в зависимости от комплектации мельницы ситами.

Мельница обеспечивает выработку одновременно муки одного или двух сортов и отрубей. Также мельница может применяться для выработки муки из различных крупяных культур: риса, гречихи.

В мельнице помол зерна осуществляется вальцевыми станками дранной и размольной систем. Далее продукты размола поступают в рассев, где происходит отделение крупных фракций, промежуточных продуктов, муки, которая поступает на контрольный рассев или непосредственно на узел выбоя.

Рассевы мельниц предназначены для отбора промежуточных продуктов (крупы и муки) и состоят из трех секций, в каждой из которых установлено от 9 до 12 ситовых рамок. Переход с культуру на культуру (пшеница, рожь) осуществляется простой заменой сит.

Мельница предназначена для эксплуатации в районах с умеренным климатом и изготавливается в климатическом исполнении У, категории 4 по ГОСТ 15150-69. Отличительной особенностью данной мельницы является ее компактное исполнение и высокие удельные характеристики на единицу объема.

В результате этого не требуется большие капитальные вложения для сооружения помещения для ее установки, снижаются эксплуатационные затраты. Автоматизация работы мельницы и простота технического обслуживания дает возможность обходиться минимумом обслуживающего персонала при относительно не высокой технической квалификации.

Соблюдение правил эксплуатации мельницы, обеспечат надежную работу мельницы и безопасность для обслуживающего персонала.

2.1 Технические характеристики мельницы «Фермер 1» и описание работы мельницы

Таблица 2. Основные параметры мельницы «Фермер1»

Производительность кг/ час ( по зерну)	150-200
Общий выход муки, % не менее	65
Габариты, мм	длина	2500
	ширина	1550
	высота	2900
Установленная мощность электропривода, к Вт	11,3
Питание от сети	3Ч380/220в 50 Гц, 25 А
Масса, кг	2500

Производительность по зерну ,кг в час,150-200.

Выход муки, % для пшеницы: не менее 65, в том числе по сортам в зависимости от установленных режимов работы, качества зерна и степени его подготовки к помолу.

Для ржи: По сортам муки:

Высшего сорта	До 25
Первого сорта	До 65
Второго сорта	До 25

Обойная мука,%	75…80
Обдирная мука,%	70…75
Сеянная мука,%	65…75
Длина.	2500мм
Ширина.	1550мм
Высота.	2900мм

Диаметр бочек вальцов, мм от 240 до 250,

Длина бочек вальцов, мм 500.

Скорость вращения быстроходного вальца, об/мин 480.

Частота круговых колебаний кузова рассева, Гц 4,6.

Количество ситовых рамок в системе рассева шт. 18.

Общая площадь сит рассева, мІ (не менее) 2,16.

Расход воздуха в системе пневмотранспорта мі/час 300.

Габаритные размеры, мм без питающего бункера (не более).

Установленная мощность, электропривода, кВт 11,3.

Питание от трехфазной сети 50 Гц напряжением 380 В с допуском от ± 10%.

Масса, кг (не более) 2500.

Нагрузка на пол помещения - сосредоточенная, в местах установки 8 амортизационных опор, с нагрузкой на одну опору до 360 кг.

Описание работы мельницы

Зерно из приемного бункера подается на вальцовый станок с крупной нарезкой рифлей (драная система). После этого продукты размола (смесь частиц различного размера) ссыпаются в подвальцевый бункер и поступают в мельничный рассев, где сортируются по фракциям. Цикл измельчения - сортирования повторяется трижды (1,2,3-драные системы). В результате сортировки в рассеве выделяются три фракции: мука, отруби и промежуточные продукты измельчения (крупки, полукрупки, дунсты), которые затем направляются на вальцовый станок с мелкой нарезкой рифлей, где также происходит трехкратное измельчение с выделением муки. Полученные таким образом готовые продукты размола подаются системой пневмотранспорта на выбой. Наличие в мельнице системы пневмотранспорта позволяет улучшить условия работы основного технологического оборудования. Постоянно перемещающиеся объемы воздуха с продуктом размола создают эффективно действующую аспирацию, в результате чего снижается температура промежуточных продуктов размола, что приводит к увеличению сыпучести продуктов, улучшению его севкости в рассеве, при этом полностью исключается появление конденсата на внутренних поверхностях вальцевых станков, а также на ситах рассева.

Мельница работает в автоматическом режиме и обслуживается одним человеком.

Система автоматически контролирует режим работы, а также нагрузку на электропривод и заполнение емкостей зерном и готовой продукцией. Автоматическая остановка мельницы происходит в следующих случаях:

- остановка электропривода одного узла машины,

- перегрузка электропривода,

- заполнение готовой продукцией ссыпанных труб.

При уменьшении количества зерна в питающим бункере (до 5-10 кг), происходит подача звукового сигнала.

2.2 Требования к помещению для установки мельницы «Фермер 1»

Рекомендуемые размеры помещения в метрах (не менее):

Высота - 3,5 м.

Длина - 6 м.

Ширина -6 м.

Помещение должно быть оборудовано двухстворчатыми дверями шириной 1,4 или воротами - для въезда машины.

В помещении должна поддерживаться температура воздуха от +10 до +35 С и влажность до 85%.

Помещение должно быть оборудовано окнами площадью не менее 1,5м. Толщина оконного стекла до 3 мм. Применение армированного стекла или стеклоблоков недопустимо. Полы в помещении асфальтобетонные толщиной 25мм по бетонной подготовке толщиной 100 мм или из бетонных плит. Допускается выполнять полы из местных материалов, позволяющих проводить мокрую уборку помещения. Стены в помещении должны быть кирпичными, бетонными или каменными, при наличии деревянных стен их необходимо отштукатурить. В помещении целесообразно установить электротельфер грузоподъемностью 0,5-1т на кран-балке. Кран-балку желательно выпустить за пределы помещения на 2-2,5м. Освещенность в помещении должно быть не менее 30 люкс. Высота установки светильников со степенью защиты УР-54 по ГОСТ 14254-80 должна быть не менее 3м. Недопустимо устанавливать мельницу на втором и выше этажах здания, а так же над подвальными помещениями.

Вне помещения должно быть установлено электрораспределительное устройство. Вводы кабелей электропроводки в помещение должны быть плотно заделаны несгораемыми материалами.

Кабели электропроводки в помещении должны быть проложены в металлических трубках.

В помещении должно быть заземляющее устройство доступное для осмотра.

В помещении должен быть предусмотрен пожарный пост, включающий, в том числе бак с водой емкостью 250 л с двумя ведрами и пенные огнетушители ОХП -10 (ОХП-6) не менее 2 штук.

Перед помещением мельницы должна быть предусмотрена замощенная площадка, размерами 10Ч10 м. Площадка должна быть соединена проездом с дорогами общего пользования. Расстояние от помещения мельницы до границ лесного массива хвойных пород должно быть не менее 50 м, до границ лесного массива лиственных пород должно быть не менее 20 м.

Помещение должно соответствовать категории Б (взрывопожароопасное) по НПБ 102-95 СНиП 2.10.05-85 и классу В -Iiа по ПУЭ-85.

3. Анализ производства муки на мельнице «Фермер 1» И.П. Ильясова

Для проверки соответствия качества зерна требованиям нормативно-технологической документации, анализируют среднюю пробу массой 2,0- 0,1 кг, выделенную из объединенной или среднесуточной пробы. Стандарты на зерно предусматривают определенные органолептические показатели: Запах, цвет, вкус согласно ГОСТ10967-90, а так же физико-химические показатели: влажность, засоренность зерна, выравненность зерна, натуры зерна, зараженность зерна вредителями, повреждения зерна пшеницы клопом- черепашкой, стекловидность, определения типового состава зерна пшеницы, определение качества и количества сырой клейковины. Определению анализируемых показателей качества зерна пшеницы и готовой продукции осуществляется по ГОСТ, в производственно-технической лаборатории:

Мельница «Фермер 1» может быть использована в качестве лабораторного оборудования для выявления потенциальных возможностей зерна. Для определения качества зерна и муки необходима лаборатория со следующим минимальным набором оборудования.

Таблица 3. Оснащенность лаборатории

Название	количество
Делитель Гусева	1
Анализные доски	2
Шпатели.	2
Пурка.	1
Щупы складские	2
Термоштанги с термометрами	10
Весы технические до 2 кг	1
Весы лабораторные технические до 0,5кг	1
Рассев- анализатор с набором сит (комплект)	1
Влагометр электрический	1
Термометр комнатный	1
Термометр наружный	1
Эксикатор и если определять зольность, то муфельную печь с набором тигелей.
Аналитические весы
Прибор ИДК-1М	1

Схема 1 Схема выделения навесок из средней пробы для анализа

ГОСТ-10967-90 Зерно. Методы определения запаха и цвета

ГОСТ-10840-64 Зерно. Методы определения натуры

ГОСТ-10987-76 Зерно. Методы определения стекловидности

ГОСТ-13586.1-68 Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице

ГОСТ-13586.4-83 Зерно. Методы определения зараженности и поврежденности вредителями

ГОСТ-13586.5-93 Зерно. Методы определения влажности

ГОСТ - 30483-97 Зерно. Методы определения общего и фракционного содержания сорной и зерновой примесей; содержание мелких зерен и крупности; содержание зерен пшеницы, поврежденных клопом черепашкой; содержание металломагнитной примеси.

Методика определения:

- Определение цвета, вкуса и запаха зерна (ГОСТ10967-90).

Для определения цвета берут навеску массой 100 грамм, освобожденного от примесей и при рассеянном дневном свете или при освещении лампами накаливания с использованием рассевателя сравнивают с эталонами зерна. По результатам сравнения зерну исследуемой пробы присваивают ту степень обесцвеченности, которую имеет эталон зерна, наиболее близкий к нему по цвету.

Запах зерна. Запах зерна определяют в целом или размолотом зерне. Запах свежее смолотого зерна ощущается лучше, чем целого, он должен быть свойственным здоровому зерну. ГОСТ 10967-90. Исследуем запах зерна. Средний образец зерна (размолотого) согреваем дыханием и исследуем на присутствие постороннего запаха.

- Определения влажности зерна. Определение влажности зерна осуществляется согласно ГОСТ13586.5-93 стандартным методом высушивания двух параллельных навесок в электрическом сушильном шкафу СЭШ-ЗМ. Взвешивают чистые бюксы с погрешностью не более 0,01 грамм. Размалывают на лабораторной мельнице навеску зерна массой 20-30грамм. Размолотое зерно просеивают, остаток на сите № 1 не более 5%, проход через сито №8 - не менее 50%. Помещают размолотое зерно во взвешенные бюксы, доводят до 5 грамм. Бюксы закрывают крышкой и ставят в эксикатор. По достижения в камере сушильного шкафа температуры 130 градусов Цельсия отключают термометр и разогревают шкаф до 140 градусов Цельсия. Затем включают термометр и быстро помещают открытые бюксы с навесками в шкаф. Образец высушивают 40 минут, по окончании высушивания бюксы вынимают из шкафа тигельными щипцами, закрывают крышками, перенося ТВ эксикатор для полного охлаждения.

Охлажденные бюксы взвешивают. Влажность вычисляют по формуле:

100,

где m1, m2- масса навески муки до и после высушивания. За окончательный результат анализа принимают средний арифметический результатов двух параллельных определений.

- Определение засоренности зерна. Определение проводят по ГОСТ 9353-85. Навеску массой 50 грамм просеивают через сито диаметром 1 мм и разбирают ее на основное зерно, сорную и зерновую примесь.

К основному зерну относят - целые и поврежденные зерна, по характеру повреждений, не относящиеся к сорной и зерновой примесям. 50% массы битых и изъеденных зерен не зависимо от характера и размера повреждений, а также зерна семена партии низких классов других зерновых и зернобобовых культур не отнесенные к сорной и зерновой примесям.

К сорной примеси относят - весь проход через сита с отверстиями диаметром 1 мм. Остаток на сите: минеральную примесь, органическую примесь семена всех дикорастущих растений. Семена культурных растений, не отнесенных к зерновой примеси, зерна с явно испорченной эндоспермом, вредную примесь.

К зерновой примеси относят примеси, которые по своим свойствам и составу не могут быть использованы вместе с зерном основной культуры. Нормальные и частично поврежденные зерна основной культуры и других культурных растений, которые по своей ценности близки к основному зерну. Зерновая примесь, имея некоторую пищевую и кормовую ценность, в меньшей степени отражается на качестве основного зерна, чем сорная.

Таблица 4. Способы удаления компонентов зерновой примеси

примеси	Способ удаления
Крупные мелкие (по ширине и толщине)	Ситовое сепарирование
Легкие	Аэродинамическое воздействие
Укороченные и удлиненные	Ячеистое сепарирование
Трудноотделимые	Фракционное сепарирование
Металломагнитные	Магнитное сепарирование

- Натура зерна - это масса 1л зерна, выраженная в граммах. На величину натуры в состоянии свободного уплотнения влияют: форма и характер поверхности, влажность зерна, его выравненность, характер и количество примесей (ГОСТ 10840-64). Натуру зерна определяют - в литровой пурке с падающим грузом (марки ПХ-1М). Из зерна с высокой натурой получается большой выход муки высшего и первого сортов.

- Определение стекловидности (ГОСТ 10987-76). Выделяем без выбора 100 зерен, разрезаем лезвием поперек и относим к одной из групп по стекловидности (стекловидное, частично стекловидное, мучнистое). Общую стекловидность вычисляют по формуле:

,

Где Пс - полностью стекловидные.

После подсчета стекловидных - С и мучнистых - М зерен, частично стекловидные - Чс определяют по формуле:

Чс = 100- С+М.

- Определение сырой клейковины в зерне. Для зерна проводят определение количества и качества клейковины по ГОСТ 13586,1-68. Навеску зерна массой 50 грамм, выделяют из зерна, подготовленного к помолу, и размалывают на лабораторной мельнице. Из молотого зерна (шрота) выделяют навеску массой 25 грамм. Воду для замеса берут в количестве 14 смі и температурой 18±2С. Шрот смешивают с водой, тщательно замешивают, скатывают в шарик и кладут на отлежку под стекло на 20 минут. Затем отмывают клейковину под слабой струей водопроводной воды, температурой 18±2С.

Закончив отмывание клейковины, ее сжимают между ладонями, выворачивая несколько раз пальцами. Далее взвешивают на весах с допустимой погрешностью ±0,01 г. Содержание клейковины Х, рассчитывают по формуле:

,

где М2 - масса отмытой клейковины, г;

МН - масса шрота взятого для отмывания клейковины, г.

Качество клейковины определяют на приборе типа ИДК-1М. Для этого из взвешенной клейковины выделяют навеску массой 4 грамма, обминают ее 3-4 раза пальцами и формируют в шарик и помещают на 15 минут в чашку с водой температурой 18±2 С. По результатам определений устанавливают группу качества клейковины.

- Определение поврежденности зерна пшеницы клопом- черепашкой. Определения проводят по трем признакам повреждения в соответствии с ГОСТ 13586.4-83. Из двух навесок массой 10 грамм состоящих только из целого зерна выделяют поврежденные зерна. Их взвешивают и выражают их содержание в процентах по отношению к взятым навескам. За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

- Определение зараженности зерна вредителями. Зараженность определяют по ГОСТ 13586,4-93. Среднюю пробу просеивают на рассеевателе У1-ЕРЗ или в ручную (используя набор сит с отверстиями диаметром 2,5 и 1,5 мм). Сход с сита с отверстиями 2,5мм помещают на анализную доску и выявляют наличие крупных насекомых. Обнаруженных насекомых и клещей подсчитывают по отдельным видам. Проход через сито с отверстиями 2,5мм поместить на белое стекло анализной доски, а проход через сито с отверстиями диаметром 1,5 мм - на черное стекло и рассмотреть под лупой. При этом выделить более мелких вредителей.

3.1 Формирование помольной партии

Партия - любое количество однородного по качеству зерна (зерновой массы), удостоверенного одним документом и предназначенного к одновременной приемке, сдаче, отгрузке или хранящегося в одной емкости.

Размер партии может быть различным - от одного или нескольких мешков до эшелона, однако однородность партии по органолептическим признакам зерна основной культуры (форме, окраске) обязательна.

При оценке определяют ряд показателей, характеризующих партию зерна в целом, - органолептические свойства, влажность, содержание примесей, натуру, отсутствие или наличие амбарных вредителей. Кроме того, обязательно исследуют качество зерна основной культуры: крупность и выравненность, у пленчатых культур - пленчатость, стекловидность и другие свойства зерна, учитываемые при переработке.

Органолептическая оценка имеет важное значение, поскольку окончательное суждение о достоинстве продукта питания можно иметь только при потреблении его в пищу. Нормальное зерно любой культуры имеет характерные для нее естественную окраску, блеск, запах и вкус. Эти показатели легко изменяются при неблагоприятных условиях созревания, уборки, перевозки, нарушении режимов сушки и хранения.

На пути движения от поля до потребителя оценка качества зерна проводится по нескольким стандартам. Государственные закупки проводятся по стандартам на зерно заготовляемое. Хлебохранилища передают на переработку по стандартам на зерно, поставляемое целевое (распределяемое, мукомольное, крупяное, пивоваренное и др.). При использовании на посев оценка производится по стандарту на зерно семенное; при продаже другим странам пользуются стандартом на зерно, направляемое на экспорт; оценка зерна производится по стандарту на правила отбора проб и методы испытаний.

В стандартах на зерно, для всех культур установлена классификация - деление на типы, подтипы по ботаническим признакам, окраске, районам выращивания и т. п. Кроме того, установлены базисные (расчетные) и ограничительные кондиции. Указано также, что у данной культуры считают основным зерном, сорной и зерновой примесями.

Базисные кондиции - нормы качества, которым должно отвечать созревшее зерно. Они установлены по основным показателям качества зерновой массы и для большинства культур находятся в следующих пределах (в %): влажность -14 - 15, зерновая и сорная примеси - 1 - 3, натура - в зависимости от культуры и района выращивания.

Были проанализированы партии зерна, поступающие на мельницу «Фермер 1» И.П. Ильясова.

Основным методом был сравнительно-анатомический и лабораторный. На их основе дана оценка качества поступающего зерна; эффективность подготовки зерна к помолу, выявлены особенности технологии производства, определены основные показатели качества зерна и муки.

Было проанализировано 3 партии зерна поступившего на мельницу «Фермер1» И.П. Ильясова.

Таблица 5. Качественные показатели партий зерна, поступившего на мельницу «Фермер1» И.П. Ильясова.

№ партии	Сорт, год	Натура г\л	Влажность %	Клейковина %	Сорная примесь %	Зерновая примесь %	Кол-во проросших зерен %	Стекловидность %	Зараженность
1	Яровая мягкая 2008	748	14,5	20	0,6	3,0	0,7	47	клещ 1 степени
2	Озимая мягкая 2008	751	14	22	0,5	2.5	0,6	44	нет
3	Озимая твердая 2008	765	14,5	26	0,4	3,0	0,5	44	нет

Данные таблицы свидетельствуют, что натура зерна поступающего на мельницу «Фермер 1» ИП. Ильясова колеблется от 765 до 748, что в пределах нормы. Это объясняется тремя причинами различной выполненностью зерна; неодинаковым количественным составом примесей в зерновой массе, разной влажностью зерна. Чем выше натура зерна, тем меньше содержится оболочек и больше эндосперма, следовательно, тем лучше мукомольные свойства зерна.

Влажность зерна в 3 партиях существенно не отличается (14-14,5%).

Для проведения холодного кондиционирования, при такой влажности зерна наблюдается лучшее поглощение воды. После проведения гидротермической обработки выполненность зерна увеличивается до 14,0 до 16,5%.

Хлебопекарные свойства муки зависят от качества и количества клейковины, которая в партиях зерна колеблется от 20 до 26% и качеством не ниже второй группы. Повышенное содержание примесей в зерновой массе снижает качество вырабатываемой муки. Примеси могут сделать муку не пригодной для употребления. Наличие примесей, особенно трудноотделимых, приводит к необходимости сложной и многоступенчатой очистки зерна. В данных партиях процент сорной и зерновой примеси не превышает пределов допустимой нормы. Для проросшего зерна характерна повышенная активность ферментов. Зерно имеет низкое качество. Из сильно проросшего зерна хлеб получается глинистым и липким. В зерне, поступающим на переработку, должно быть не более 3% проросших зерен. В нашем случае максимальное количество зерен не превышает 1%, такой процент не повлияет на качество готовой продукции.

При измельчении стекловидное зерно превращается в крупки, которые перед дальнейшим размолом сортируются по добротности. Благодаря этому получают большие выходы лучших сортов муки, состоящих практически из центральной части эндосперма. Зерно мягкой пшеницы делят на три группы стекловидности: высоко стекловидные - более 60%; средне стекловидные - 40-60%; низко стекловидное (мучнистое) менее 40%.

На данном предприятии зерно со стекловидностью от 47 до 44% и оно считается средне стекловидным. Зараженность клещами допускается 1 степени.

Таблица 6. Показатели качества зерна ,поступившего на И.П. Ильясова «Фермер 1» (средние показатели из 3 партий)

Наименование показателя	стандартные	фактические
натура	750	754
Влажность,%	13,5	14,5
Клейковина,%	Не ниже второй группы	22,7
Сорная примесь, %	Не более 2	0,5
Зерновая примесь, %	Не более 5	2,8
Стекловидность, %	50-60 мягкая пшеница	45
Количество проросших зерен, %	Не более 3	0,6
Засоренность вредителями	Не допускается, кроме зараженности клещами не выше второй степени	Встречается зараженность клещами первой степени

Анализ средних данных из 3 партий зерна показывает, что зерно, поступающее на ИП Ильясова, соответствует требованиям стандарта. На предприятии используют зерно разных типов и подтипов, старого и нового урожая, хорошего и пониженного качества.

Разность качества зерна партий усложняет и снижает эффективность процесса его переработки, требует корректировки режимов работы технологических систем. Для обеспечения стабильной работы мельницы, увеличения выработки муки высоких сортов, улучшения ее качества и правильного использования имеющегося на предприятии зерна, смешивая зерно, составляют помольную партию.

Смешивание позволяет правильно и равномерно использовать имеющееся зерно и партии зерна с пониженными технологическими свойствами. Кроме этого при смешивании проявляется смесительная ценность зерна, то есть способность его сделать качество смеси выше ее средне взвешенной величины. Порядок расчета помольной смеси из трех компонентов.

Составим помольную партию зерна массой 2 тонны со средневзвешенным значением содержания клейковины 24% из трех компонентов: количество клейковины первой- 26% (Озимая твердая), второй- 22% (Озимая мягкая), третий- 20% (Яровая мягкая).

Таблица 7. Порядок расчета помольной смеси, состоящий из трех компонентов

Элементы расчета	Составная часть
	первая	вторая	третья
Содержание сырой клейковины, %	26	22	20
Отклонение по содержанию сырой клейковины от заданной помольной партии
При смешивании составных частей, %: первой и второй	26-24=2	24-22=2
третьей	24-22=2	-------	24-20
Расчетное соотношение каждой части смеси	4	2	2
Сумма помольной смеси		4+2+2 8
Масса каждой части в помольной смеси

Расчет проводят только по одному показателю, подчиняющегося правилу смешивания (по стекловидности, выходу клейковины, зольности). Для проверки правильности расчета по показателю клейковины каждую составную часть выражаем в тонно-процентах. Затем составные части суммируем и делим на массу зерна заданной помольной партии. Тонно-процент:

первой части 1

второй части

третьей части

всей помольной партии

Проверка правильности определения средневзвешенного содержания сырой клейковины.

Соотношение частей в помольной смеси составит:

первая часть

,

вторая часть