Дипломная (вкр): Технологический процесс производства муки

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Подготовка зерна к сортовому помолу

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

·        контроль отходов и кормовых зернопродуктов для извлечения полезного зерна.

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

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

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

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

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

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

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

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

2.2 Технологический процесс производства муки

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

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

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

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

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

• тип помола или ассортимент и качество продукции;

• производительность предприятия;

• качество переработанного зерна.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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