Совершенствования технологических процессов переработки зерна в муку и крупу

всемерное повышение уровня механизации трудоемких процессов.

Степень механизации сельскохозяйственных работ в растениеводстве

Конного завода № 157 довольно высока: механизированы полевые работы по

возделыванию зерновых, технических и силосных культур, однолетних и

многолетних трав.

Однако, много еще ручного труда применяется в садоводстве, по

возделыванию овощных культур и картофеля, не достаточно механизированы

погрузочно-разгрузочные работы.

На год освоения проекта значительно увеличивается на год тракторных

работ, за счет увеличения производства продукции и увеличения объема

транспортных работ, внедрения противо-эрозийных мероприятий, внесения на

поля органических и минеральных удобрений. Для выполнения всех полевых

работ в оптимальные сроки хозяйству необходимо иметь 31 пахотных, 86

пропашных трактора и в перерасчета эталонные 91.7. Выработка на 1 эталонный

трактор составит 1356 га условных га.

Потребность в зерноуборочных комбайнах рассчитана по площади уборки

озимых и яровых культур с коротким вегетационным периодом (ячмень, горох,

овес). Для своевременной уборки потребуется 6 зерновых комбайна, нагрузка

на один комбайн составит 165 га. При расчете потребности в тракторах,

комбайнах и др.с/х техники предусматривалась замена тракторов и комбайнов

устаревших марок новыми, более производительными: МТЗ-80, МТЗ-82, ЮМЗ-6Л, К-

700А, СК-5, “Нива”, “Колос”.

Особое внимание уделяется внедрению комплексной механизации

производства витаминно-травяной муки, закладки сенажа, сеноуборочных работ

и уборке соломы.

1.5 Сведения о перерабатывающем участке.

Мельница мощностью 8 тонн переработки зерна в сутки на базе комплекта

оборудования отечественного производства с механическим транспортом в

подготовительном отделении и пневматическим - В размолочном. Общий выход

муки 45%, второго сорта 25%, односортный обойный помол 96%. Отпуск готовой

продукции осуществляется на автотранспорте.

Технологическая часть проекта мельницы разработана в соответствии с

действующими нормами и правилами по проектированию мельниц на основе

“Правил ведения технологического процесса на мельницах”.

Зерно, направляемое на переработку, должно быть базисной кондиции:

влажность 14.5%, зольность чистого зерна (без сорной примеси) - 1.97%,

содержание сорной примеси 1%, в том числе минеральной 0.1%, вредной 0.1%

(во вредной примеси горчака или вязеля - 0.05%), содержание зерновой

примеси 1%, натура пшеницы при помоле 750 г/л.

1.6 Технология переработки зерна в муку.

Подготовительное отделение

Процесс подготовки зерна к помолу построен по следующей схеме: зерно

из самосвала выгружается в бункер неочищенного зерна, в днище которого

вмонтирован конвейер винтовой, который подает зерно в башмак порции 1-2х10

№1 и далее порцией зерно подается на первичную очистку в аспиратор РЗ-БАБ и

на зерноочистительный сепаратор А1-БЛС-12 где происходит очищение зерна от

крупных, мелких и мягких примесей, пыли. Отходы из сепаратора отправляются

в коробки для примесей, очищенное зерно направляется в камнеотборник

фитоционного действия РЗ-БКГ-100 для отделения минеральных примесей. Далее

зерно поступает на обоечную машину РЗ-БГО-6 осуществляющую очистку

поверхности зерна.

При обработке зерна в этой машине должны быть разрушены комки земли,

частично удалены бородки, верхний слой плодовой оболочки и зародыш.

Обработка зерна в обоечной машине должна обеспечить очистку его поверхности

и характеризоваться следующими показателями в %:

- снижение зольности - 0.03-0.05;

- увеличение количества битых зерен не более 2;

Зерно поступает в кольцевой зазор, между которым и цилиндром, где в

результате многократных ударов и интенсивного трения происходит очистка

поверхности и частичное шелушение.

Проход сетчатого цилиндра попадает в коробку для кормовых отходов.

После обоечной машины зерно поступает в аспирационный канал РЗ-БНА-50 для

очистки от легких примесей и далее направляется в башмак порции 1-2х10 №2,.

Затем зерно порцией 1-2х10 направляется винтовым конвейером в бункер

очищенного зерна для накопления. Из бункеров очищенного зерна конвейером

винтовым очищенное зерно порцией 1-2х10 №2 поступает на машину для

увлажнения А1-БШУ-2. Увлажненное зерно винтовым конвейером подается в

бункер для отволаживания.

В нижней части отлетных бункеров установлены вибропитатели, через

которые зерно винтовым конвейером поступает в пневмоприемник - обвод.

Применяемая схема подготовки зерна к помолу в зерноочистительном

отделении обеспечивает очистку от сорной зерновой минеральной

ферромагнитной примесей, установленных для зерна, направляется в помол (на

1 дранную систему). Действие на зерно факторов влаги и тепла во времени

позволяет улучшить его технологические свойства.

Производительность машин и бункеров позволяет обеспечить полую

загрузку и ритмичную работу размольного отделения мельницы.

Зерно, направляемое на дранную систему, после очистки и подготовки

должно характеризоваться следующими показателями качества:

а) влажность, полученная в результате кондиционирования при сортовом

помоле мягкой пшеницы, 15-16%;

б) содержание сорной примеси не более 0.4%, в том числе куколя не

более 0.1%, вредной примеси (голавли, спорыньи, горчака, вязеля, мышатника)

не более 0.05%, в т.ч. горчака и вязеля не более 0.04%;

в)зерновой примеси пшеницы - зерен ячменя, ржи, а также проросших

зерен не более 3%.

Размольное отделение

В размольном отделении мельницы предусмотрена установка следующего

технологического оборудования.

1. Вальцовые станки ЗМ250х600 - 3 шт.

2. Центробежные пневмоситовые сепараторы - 9 шт.

3. Конвейеры винтовые У21-БКВ16 - 16.

Технологической схемой предусмотрено 2 дранные системы и 2 размольных

системы.

Технологическим процессом предусмотрено измельчение продукта на

вальцовых станках 3М-600х250 с последующим рас сортированием на

центробежных пневмоситовых сепараторах .

Более тяжелые примеси направляются в вальцовые станки на

дополнительный размол. А мука конвейерами винтовыми направляется в

бункера 1 и 2 сорт, отруби - в бункер отрубей расположенные в выбоенном

отделении.

Под бункерами муки расположены лари. Мука может при помощи однорядного

ввода затаривается в мешок или поступает в ларь. Отруби из бункера отрубей

конвейером винтовым У21-БКВ-16-16 поз.7 подаются на автотранспорт.

2. ВИДЫ ПОМОЛОВ И ОБЗОР СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА В МУКУ

В зависимости от поставленной задачи о сортности муки и ее выходу,

число технологических операций, их взаимосвязь и последовательность могут

быть различными.

При выработке обойной муки задача заключается в измельчении до

установленной крупности. На современном уровне развития техники решить эту

задачу не сложно, поэтому процесс помола включает только один этап, при

котором зерно интенсивно измельчают в муку.

При производстве сортовой муки полному измельчению подвергают только

крахмалистый эндосперм, а оболочки и зародыш, выделяют в виде отрубей. Эта

сложная задача направленного измельчения зерна вынуждает существенно

усложнять технологический процесс. Необходимо вводить дополнительные

операции, обеспечивающие разделение продуктов измельчения зерна по качеству

на основе физико-химических и структурно-механических свойств анатомических

частей зерновки.

В общепринятую схему классификации помолов (рис. ) входят

кратность измельчения зерна, число отдельных этапов в технологической схеме

и степень сложности построения ситовеечного процесса, занимающего особое

место в технологии муки.

Схема классификации помолов пшеницы

ПОМОЛЫ

РАЗОВЫЕ ПОВТОРИТЕЛЬНЫЕ

ПРОСТЫЕ СЛОЖНЫЕ

Без ситовеечного С развитым

и шлифовального ситовеечным

процессов и шлифовальными

процессом

С сокращенным

ситовеечным

процессом

Рис. 1.1

По кратности операций измельчения помолы делят на разовые и повторные.

На разовом помоле измельчение происходит в результате однократного пропуска

зерна через измельчающую машину. Разовые помолы применяют только в

комбикормовом производстве.

Все помолы зерна в муку принадлежат к классу повторительных, при

которых операции измельчения зерна повторяются . При этом муку выделяют на

ситах, а оставшиеся продукты измельчают и сортируют до полной реализации

задачи данного помола.

В зависимости от организации технологического процесса повторительные

помолы можно подразделить на простые и сложные.

Схемы простых помолов состоят из одного технологического этапа, в

котором крупные частицы последовательно операции измельчения на 3-4

системах; к ним принадлежат помолы пшеницы и ржи в обойную муку.

К сложным помолам относятся помолы пшеницы и ржи в сортовую муку. В

этом случае отличительной особенностью технологического процесса служит

наличие и развитость ситовеечного процесса, задачей которого является

сортирование по добротности крупок, а также наличие шлифов очного процесса.

При переработке пшеницы сложность построения технологического

процесса определяется типом помола, связанным с установлением для данного

предприятия ассортимента муки.

При выработки муки второго сорта процесс помола можно упростить,

ситовеечный процесс резко сократить, обогащая толь часть крупок,

необходимость в шлифовочном процессе отпадает.

Много сортные помолы пшеницы и ниже одно сортный помол ее в муку

первого сорта вынуждают усложнять технологический процесс, чтобы можно было

более полно выделить крахмалистую часть эндосперма и превратить его в муку,

с возможно меньшим содержанием других анатомических частей зерна.

В этом случае получают полное развитие как технологическая схема в

целом, так и отдельные ее этапы, в том числе ситовеечный и шлифовальный

процессы. Эти помолы составляют третью подгруппу.

Шлифовочный процесс помола тесно взаимосвязан с ситовеечным. Их

органическое соединение можно рассматривать как единый процесс обогащения

крупок. Таким образом схема классификации помолов учитывает конкретные

особенности их организации, а также ассортимент вырабатываемой муки.

С повышением требований к качеству муки усложняется не только схема

размола, но и схема подготовки зерна к размолу.

3. СВОЙСТВА СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Стандарт и качество

Зерно является дорогим сырьем. В общих затратах на производство муки и

крупы на долю зерна приходится более 90%. Поэтому важно использовать зерно

с наивысшей эффективность., то есть обеспечить максимальный выход готовой

продукции, наилучшее ее качество при минимальных удельных эксплуатационных

расходах.

Решение этой задачи возможно только на основе управления свойствами

зерна в процессе производства муки.

Технологические свойства зерна являются производными от группы

первичных свойств, которые можно подразделить на физико-химические,

биохимические, структурно-механические, тепло-физические, а также

анатомическое строение зерна.

Технологические свойства зерна в значительной степени определяются его

структурой, соотношением масс анатомических частей, а также распределение

по ним химических веществ: белков, крахмала, клетчатки и др. Особенности

анатомического строения зерна оказывают решающее влияние на организацию и

ведение технологии муки.

Основные показатели анатомических особенностей зерна с технологической

точки зрения следующие, массовое соотношение анатомических частей зерна,

прежде всего относительное содержание крахмала; строение цветковых пленок,

оболочек и алейронового слоя, их толщина; конфигурация петли бороздки;

микроструктура эндосперма.

Физико-химические свойства зерна оцениваются большим числом

показателей, определяющих различные стороны этих свойств. Для зерна и

основных компонентов комбикормов основное значение имеют следующие

показатели: геометрическая характеристика зерна, зольность, крупность и

выравненность зерновой массы, натура, плотность и удельный объем, масса

1000 зерен, стекловидность зерна.

Важное значение имеет соотношение поверхности частиц, их

гигроскопичность, сыпучесть, слеживаемость, способность к сводообразованию

и т.д. Эти свойства оказывают существенное влияние на выбор конкретных

режимов разменных технологических процессов мукомольного, крупяного и

комбикормового производства; измельчения, сепарирования, смешивания и т.д.

Форма и линейные размеры зерна влияют на выбор сит воздушно-ситовых

сепараторов, триеров, а также на характеристику рабочих органов

измельчающих и шелушильных машин. Эффективность технологии тем выше, чем

меньше различаются показатели геометрической характеристики частиц сыпучего

материала.

Зольность - это количество золы, образовавшейся в результате сжигания

навески зерна или муки, выраженная в процентах к массе навески. Зольность

зерна колеблется в зависимости от сортовых особенностей и почвенно-

климатических условий его произрастания. В низкозольном зерне хорошо развит

эндосперм.

Такое зерно в мукомольной промышленности ценится выше, так по

содержанию зольности можно косвенно судить о качестве промежуточных и

конечных продуктов переработки.

Крупность зерна является важной характеристикой, чем крупнее зерно,

тем больше относительное содержание эндосперма, тем выше потенциальный

выход муки. С увеличением ширины и толщины зерна возрастает его

сферичность; уменьшается внешняя поверхность и поэтому снижается содержание

оболочек и алейронового слоя.

Выравненность зерна по крупности также играет важную роль в технологии

муки. При шелушении зерна пленчатых культур с хрупким ядром необходимо

выделить достаточно выровненные по размерам фракции зерна с тем, чтобы в

зоне шелушения обеспечить примерно одинаковое воздействие на каждое зерно.

В противном случае будет происходить или дробление ядра крупного зерна, или

же более мелки фракции зерна останутся не измельченными.

Стекловидность используют при оценки зерна пшеницы. Считается, что

зерно более высокой стекловидности отличается и более высокими

технологическими свойствами. Однако стекловидность зерна является

неустойчивым признаком и быстро снижается при увлажнении зерна (при

хранении и т.п.).

Плотность можно рассматривать как комплексную характеристику, суммарно

отражающую такие показатели физико-химических свойств зерна, как структура,

химический состав, стекловидность и т.п. Чем выше плотность зерна тем выше

его натура. Натура - это один из наиболее старых показателей зерна. Под

натурой понимают массу 1 л зерна, выраженную в граммах. Чем выше этот

показатель, тем меньше мукомольные свойства зерна, тем меньше в зерне

содержится оболочек и больше эндосперма.

Мукомольные свойства зерна с повышением плотности улучшаются. На

плотность существенно влияют влажность зерна, температура и др. факторы.

Биохимические свойства зерна определяются его химическим составом,

распределением химических веществ по анатомическим частям, а также

активностью некоторых ферментов гидрометрического действия не мало важное

значение имеет так же наличие в зерне биологически-активных веществ. В

процессе подготовки к переработке биохимические свойства зерна могут

изменяться благодаря воздействию тепла и влаги. Инженер-технолог должен

учитывать это и выбирать режим процесса согласуясь с биохимическими

особенностями данной партии зерна.

При помоле зерна в сортовую муку приходит лишь небольшая доля

биологически-ценных веществ от общего содержания всех биологически ценных

веществ в муке при извлечении ее с выше 70%. Таким образом, чем больше

выход муки, тем выше ее биологическая ценность.

Структурно-механические свойства зерна увязывают структурные

особенности материала с его реакцией на механическое воздействие. Эти

свойства определяют процесс измельчения зерна, шелушения, выход и качество

продуктов дробления, расход электроэнергии на измельчение зерна. Главными

критериями оценки механических свойств материалов служат их прочность и

твердость.

Зерно постоянно участвует в процессе тепло и влагообмена с окружающей

средой. Наиболее интенсивно развивается этот процесс при сушке зерна. В

мукомольном производстве зерно при подготовке к помолу увлажняют водой

комнатной температуры или подогретой, или же обрабатывают насыщенным паром

при нормальном атмосферном давлении.

Технологические свойства зерна реализуются при переработке его в муку.

Поэтому наиболее полно их можно оценить лишь после переработки данной

партии зерна по выходу готовой продукции, показателям его качества и

удельным эксплуатационным расходам.

В связи с непостоянством значений показателей технические свойства

поступающего на зерноперерабатывающие предприятия так же изменяется. Это

определяет необходимость преобразование при подготовке к переработке. Для

обеспечения высокой эффективности использования зерна необходимо ввести

процесс подготовки и переработки его в оптимальном варианте, то есть

подбирать технологические режимы, которые обеспечивают наивысшую

эффективность переработки данной партии зерна.

Для обеспечения продажи доброкачественного зерна и поставки его

перерабатывающим предприятиям разработаны государственные стандарты в

которых предусмотрены нормы качества. В стандартах указаны базисные и

ограничительные кондиции.

Базисными кондициями называют нормы качества, обеспечивающие его

сохранность и получение стандартной продукции. Базисное качество зерна

определено следующими качествами:

- влажность 14%;

- зольность очищенного зерна 1.85%;

- содержание сорной примеси 1%;

- содержание зерновой примеси не более 5%;

- натура 775 г/л;

- стекловидность не менее 50%;

- количество клейковины 25%.

При отклонении показателей качества, от приведенных выше базисной

кондиции, производится соответствующая скидка (при пониженном качестве) или

надбавка (при более высоком качестве) на выход продукции.

Ограничительными кондициями называют предельные нормы качества зерна,

при которых возможна приемка зерна в зернохранилища зерноперерабатывающих

предприятий.

В зернохранилищах предприятия зерно подвергает предварительной

подготовке - сушке (при необходимости), очистке от грубых примесей и

составляют помольные партии. В результате такой подготовки зерно,

передаваемое из зернохранилищ на мукомольный завод, должно отвечать

определенным требованиям.

4. ОПИСАНИЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКГО ПРОЦЕССА ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА

В МУКУ

Технологическая схема переработки зерна пшеницы в муку представлена на

листе № 4 графической части проекта.

После уборки урожая зерно содержит различные посторонние примеси. В

зерне могут находится семена сорных растений, соломистые частицы,

обмолоченные колосья и даже кусочки земли или мелкие камешки (галька). При

перевозке и различных операциях с зерном в него могут попасть и другие

предметы, кусочки проволоки, различные металлические предметы, веревка,

стекло и т.п. Все это нежелательные примеси и все это необходимо удалить из

зерна до его измельчения в муку.

Особый класс составляют вредные примеси - семена некоторых растений,

содержание ядовитые вещества. Это семена куколя, софоры лисохвостной,

триходесмы инканум и др. От них нужно очищать зерно особенно тщательно.

Если растения пшеницы заражены спорыньей, то ее рожки тоже попадают в

массу зерна при обмолоте. Имеются так же и другие грибковые заболевания

зерна - фузариозное зерно и т.п.

Таким образом, перед помолом зерно необходимо тщательно очищать от

всех этих посторонних включений.

На измельчающие машины должно поступать чистое зерно, иначе нельзя

будет получить муку необходимого качества.

Очистку зерна проводят на машинах различного принципа действия: на

сепараторах, триерах, камнеотделителях, аспираторах и т.д.

Так как в хозяйстве имеются ЗАВы, то предварительную очистку зерна, от

сорных растений, куколя, овсюга и др. засорений производят на них. А

последующую очистку, непосредственно в подготовительном отделении мельницы.

Однако, на этом подготовительные операции не завершаются. На поверхности

зерна обычно присутствует пыль и другие загрязнения. Поэтому проводят

очистку его поверхности на обоечных и щеточных машинах или даже промывают

его в специальных моечных машинах.

И, наконец осуществляют обработку зерна для улучшения его мукомольных

свойств, проводят “кондиционирование” зерна. В этом процессе зерно

увлажняют до определенной влажности и затем выдерживают его в течение

нескольких часов в закромах - отволаживают.

В данной мельнице, подготовка зерна к помолу в зерноочистительном

отделении производится по следующей схеме:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОДГОТОВИТЕЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ

Рис. 2.

1. Аспирационная колонка

2. Сепаратор А1-БЛС

3. Магнитный сепаратор

4. Камнеотделительная машина РЗ-БКТ

5. Магнитный сепаратор

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5