Совершенствования технологических процессов переработки зерна в муку и крупу

1. Характеристика хозяйства

2. Общие сведения

3. Состояние сельскохозяйственного производства

4. Землеустройство и мелиорация земли

5. Структура посевных площадей и системасевооборотов

6. Сведения о перерабатывающем участке

7. Технология переработки зерна в муку

8. Виды помолов и обзор способов переработкизерна в муку

9. Свойства сырья и готовой продукции

10. Описание усовершенствованного технологическогопроцесса переработки зерна в муку

4.1. Анализ применяемой технологии

и возможности ее совершенствования

1. Расчет операции переработки

2. Расчет и подбор оборудования длязерноочистительного отделения

3. Расчет оборудования размольного отделения

4. Обзор конструкции обоечных машин

5. Описание усовершенствованной конструкцииобоеч-

ной машины

1. Технические характеристики

2. Основные регулировки, подготовка к работе,работа

8. Конструктивная часть

1. Технологические расчеты

2. Определение окружной скорости ротораобоечной машины

3. Прочностные расчеты

4. Охрана труда

5. Анализ состояния охраны трудав “Конном заводе157”

6. Анализ производственного травматизма

7. Обучение по охране труда

8. Пожарная безопасность

9. Производственная санитария участка

10. Инструкция по охране труда при работе наусовершенствованной обоечной машине

11. Общие требования безопасности

12. Требования безопасности перед работой

13. Требования безопасности во время работы

14. Требования безопасности в аварийнойситуации

15. Требования безопасности по окончаниюработы

16. Технико-экономическое обоснованиепредлагаемого технического решения

17. Расчет капитальных вложений

18. Расчет эксплуатационных затрат

19. Показатели использования труда иего производи-

тельности

1. Определение ожидаемого экономическогоэффекта от применения новых механизмов

2. Расчет материалоемкости производственныхпроцессов

3. Расчет энергоемкости производственныхпроцессов

4. Экология

5. Заключение

6. Литература

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Зерноперерабатывающая промышленность одна из ведущих отраслей народного хозяйства нашей страны, которая вырабатывает муку и крупы, а также комбикорма.

Мукомольную и крупяную промышленность считают важным звеном агропромышленного комплекса, поскольку она обеспечивает производство основных продуктов питания людей - муки и круп. Мукомольная и крупяная промышленность тесно связана с сельскохозяйственным производством и пищевой промышленностью, прежде всего хлебопекарной. Хлебные продукты содержат в своем составе важные питательные вещества (белки, углеводы и др.), необходимые человеку.

Мукомольная и крупяная промышленность нашей страны добилась значительных успехов в своем развитии и совершенствовании. При содержании в пшенице около 77...83% наиболее ценной ее части - эндосперма на передовых мукомольных заводах получают 65...75% муки по качеству, близкой к качеству эндосперма.

Эффективность технологических процессов производства и муки и крупы определяется уровнем использования зерна и электроэнергии, а так же качеством вырабатываемой муки и крупы на эффективность переработки зерна в муку и крупу оказывают влияние технологические свойства перерабатываемого зерна, структура и режимы технологического процесса на мукомольном крупяном заводах, состав технологического и транспортного оборудования.

Технологические процессы переработки зерна в муку сопровождаются сложными структурно-механическими, физико-химическими и биохимическими изменениями в зерне и готовой продукции. Поэтому знание закономерностей указанных изменений не только составляет сущность изучения технологии мукомольного и крупяного производства, но и служит основой дальнейшего совершенствования технологических процессов переработки зерна в муку и крупу.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСТВА

1.2 Общие сведения.

Хозяйство расположено в южной зерново-скотоводческой с развитым свиноводством сельскохозяйственной зоне Ростовской области в 120 км от областного центра - г. Ростова на Дону и в 49 км от районного центра - г. Зернограда.

Имеет 4 населенных пункта, в которых проживает 1891 человек, в том числе 822 трудоспособных..

Административный и хозяйственный центр п. Чернышевка связан с областным и районным центром автодорогой с твердым покрытием. Состояние дороги хорошее.

Общая площадь землепользования 22646 га, из них сельскохозяйственные угодья занимают 20778 га (91.7%), в том числе пашня - 19070 га (84.2%).

Качество пашни, как основного средства производства, характеризует данные экономической оценки: балл оценки по выходу кормовых единиц равен 55.3, по району - 55.0, по области - 39.4.

Пашня имеет средний угол до 1°.

Основные климатические факторы, определяющие условия роста и развития сельскохозяйственных культур показаны на климатограмме.

Для условий хозяйства при сумме температур более 10°-3400 и сумме годовых осадков 486 мм, коэффициент биологической продуктивности равен 1.18, а БКП - 3.82.

Для этого значения БКП климатически обеспеченный урожай озимой пшеницы составляет 40.5ц/га, а кукурузы на зерно - 50.5 ц/га.

Естественный травостой сохранился, в основном вокруг населенных пунктов, животноводческих ферм и “зеленых зонтов” из древесной растительности, служащих для укрытия лошадей в жаркую погоду. Естественная травянистая растительность используется под выпас общественного и личного скота, участок площадью 57 га севернее х. Целинского никогда ни распахивался, ценен как фрагмент мало сохранившихся типов степной растительности, охраняется хозяйством. Характеристика естественного травостоя дана на прилагаемой геоботанической карте.

Древесно-кустарниковая растительность занимает площадь 869 га (3.8%), в том числе полезащитные лесные полосы - 672 га.

Наиболее распространенными на территории хозяйства почвами являются черноземы предкавказские и лугово-черноземные почвы с тяжелым механическим составом. Черноземы предкавказские малогумусные занимают площадь 2094 га (89.6%). Обладают высоким потенциальным плодородием и пригодны под посевы всех культур. Лугово-черноземные почвы, малогумусные занимают площадь 2349 га (10.4%), очень часто затапливаются талыми и дождевыми водами, в результате чего посевы сельскохозяйственных культур(озимая пшеница, многолетние травы) частично погибают от вымывания.

1.2 Состояние сельскохозяйственного производства.

Производственное направление хозяйства племенное коневодство, хотя по интенсивности сельскохозяйственного производства и структуре товарной продукции оно имеет зерново-скотоводческое направление.

Организационно-производственная структура постоянна по территориальному принципу, функционируют и отделения, самостоятельная свиноводческая ферма и садоводческая бригада.

В агропромышленном комплексе района хозяйство занимает десятое место по стоимости валовой продукции 100 га сельскохозяйственных угодий.

В структуре товарной продукции, продукция растениеводства составила 49.0%, в том числе зерно - 33.4%, технические - 9.8%, продукция животноводства - 51.0%, в том числе молоко - 15.9%, мясо КРС - 14.1%, мясо свиней - 7.7%, коневодства - 12.7%.

В структуре посевных площадей (зерновые занимают 10153 га (53.3%)), в том числе подсолнечник 1621 га (8.5%).

Урожайность зерновых культур в среднем за _____ г.г. составила 32.8 ц/га, за ________ г.г. 30.0 ц/га, озимой пшеницы соответственно 36.4 ц/га и 33.9 ц/га; подсолнечника 20.1 ц/га и 19.4 ц/га.

В хозяйстве имеется 4282 голов КРС, в том числе 1340 голов коров; 6265 голов свиней; 5000 голов птицы; 1348 голов лошадей.

Производство продукции растениеводства хозяйство планирует увеличить на 21%, продукции животноводства на 38%, что позволит выполнить задачи, намеченные Продовольственной программой.

Перспективная урожайность принята с учетом: биоклиматического потенциала продуктивности земли и качественной оценки пашни; освоения научно-обоснованной системы земледелия.

Поголовье КРС на перспективу составит 2960 голов, в том числе коров 1450 голов; поголовья свиней 7700 голов; 5000 голов птицы и 1600 голов лошадей, в том числе 560 маток. В связи с сокращением сроков откорма и уменьшением среднесуточных привесов уменьшится стадо КРС. Поголовье свиней и лошадей уменьшилось.

1.3 Землеустройство и мелиорация земель.

Внутрихозяйственное землеустройство было проведено институтом Южгипрозем в 1977 году.

В ходе разработки системы земледелия в проект внесены следующие изменения: на год проведения работ в хозяйстве введена в действие осушительная сеть на площади, заполняемой пашни 5609 га, что привело к изменению границы между 5-м и 6-м отделениями, вызвало необходимость проектирования новых севооборотов, совершенствования структуры посевных площадей.

Состав и соотношение угодий в целом по хозяйству, объемы мероприятий по основанию и улучшению земли приняты согласно внесенных в ранее составленный проект изменений.

Пашню намечено использовать в севооборотах 19185 га (100%). Организовано 4 полевых 8-9 полных севооборотов со средними размерами полей 451-526 га и 3 кормовых 5-7 полных севооборота со средними размерами полей 104-183 га..

Размещение полей в севооборотах произведено с учетом проведения мероприятий по защите почв от эрозии, размещения существующей сети лесных полос, дорог и осушительных каналов, однородности почвенного покрова. В полях неоднородный почвенный покров и различную степень подверженности эрозийным процессам, выделены рабочие участки.

Земельный фонд, распределен между отделениями, в следующих размерах

Таблица 1.1

Распределение земельного фонда

На кормовых угодьях организованы пастбище обороты.

Вся площадь пастбищ разбита на отдельные участки, которые закреплены за группами скота общественного и индивидуального пользования.

В целях более полного и рационального использования земельного фонда намечено освоение новых земель и улучшение сельскохозяйственных угодий. В пашню осваивается 145 га других угодий (трансформация учтена при разработке плана перехода к севооборотам) в пастбище - 58 га.

Улучшение намечено провести на площади 839 га естественных кормовых угодий.

На участках, пригодных по природным условиям (почва, рельеф) под коренное улучшение, намечено произвести дискование в два прохода, внести удобрение, вспахать и засеять травосмесью.

Кроме того, будут перезалужены существующие участки коренного улучшения. На остальной площади намечено провести меры укоса (боронование, уничтожение вредных и ядовитых трав).

На момент составления системы земледелия в хозяйстве имелось 5609 га осушенных земель; в том числе 5609 га пашни.

Затопленные площади находятся в прямой зависимости от выпадения атмосферных осадков, поэтому в годы с большим их количеством необходима нарезка дополнительных выводных борозд для отвода с полей в существующую коллекторную сеть. Дальнейшее строительство коллекторной сети в хозяйстве не предусматривается.

1.4 Структура посевных площадей и система севооборотов.

Система земледелия предусматривает дальнейшее совершенствование структуры посевных площадей. До завершения строительства дренажной сети в 1982 году значительные площади посевов сельскохозяйственных культур вымокали или в следствии длительного затопления переувлажненные земли не использовались под посевы. Поэтому по отчетам за 10-ю и 11-ю пятилетки в площади паров не включали используемые для посевов земли.

После завершения строительства системы осушения эти земли используются в сельскохозяйственном производстве и площади чистого пара выдерживаются в соответствии с зональной системой земледелия. По сравнению с 10-й пятилеткой по проекту в структуре посевных площадей, группа зерновых увеличилась за счет сокращения затопленных земель.

Удельный вес зерновых в среднем составил 60.3%, из них озимых 34.9%; технических 8.9%, из них подсолнечника 8.9%, кормовых 20.4%, из них многолетних трав 9.5%; паров 10.1% (таблица ).

На основе принятой структуры посевных площадей выводятся научно-обоснованные севообороты, которые позволяют: сохранить и повысить почвенное плодородие; эффективно бороться с сорняками, вредителями и болезнями; защитить почву от эрозии; внедрить рациональную систему ее обработки; обеспечить лучшими предшественниками ведущие культуры.

Вводятся полевые девяти и восьми польные севообороты зернопаропропашного вида и кормовые 7-5 польные севообороты зернотравяного вида.

Место положения и размеры севооборотных массивов, количество полей, их средние размеры и порядок чередования культур, приведены в таблице № и на чертеже проекта.

Для скорейшего освоения намеченных севооборотов разработан план перехода с учетом размещения сельскохозяйственных культур в 1984-85 г.г. участков освоения новых земель. Освоение севооборотов хозяйство закончит в 1988 году.

Растениеводство.

Основной задачей растениеводства является выполнение плана продажи зерна государству и обеспечение животноводства кормами. Структура посевных и урожайность сельскохозяйственных культур принята следующая

Таблица 1.2.

Структура посевных площадей

Продолжение таблицы 1.2

Предлагаемая структура посевных площадей отвечает основным требованиям культурного земледелия, рациональным правильным севооборотам, обеспечивает кормами собственного производства проектируемое поголовье и скот, и соответствует почвенно-климатическим условиям хозяйства. Под зерновые культуры отводится 58.2% пашни, в том числе под озимую пшеницу 34.8%. Озимая пшеница в условиях хозяйства, высеваемая по лучшим предшественникам, является наиболее урожайной сельскохозяйственной культурой, поэтому она занимает наибольший удельный вес. Придается

большое значение выращиванию подсолнечника, площадь которого займет 10.1%. Площадь под кормовыми составит 19.8%. Из кормовых культур будут выращиваться кукуруза на силос и зеленый корм, многолетние травы на сено, зеленый корм, витаминно-травяную муку, однолетние травы в смеси с бобовыми на сено, зеленый корм, сенаж и др. Удельный вес многолетних трав составит 9.1%, однолетних 4.9%.

Урожайность с/х культур принята с учетом средней урожайности за последние пять лет, с тем севооборотом, внесения органических и минеральных удобрений по фактическому выносу их растениями из почвы, создания законченной системы лесных полос.

Не мало важное значение в деле получения стабильных и высоких урожаев озимой пшеницы имеют пары. Площадь под парами увеличится с 2.3% в 1998 году до 11.7% к 1999 году. Потребность в минеральных удобрениях составит 136698 тонн (в условных тюках) в том числе - азотных 4602 тонны, фосфорных - 8678 т и калийных - 418 тонн.

Органические удобрения вносятся в количестве 22539 тонн в смеси с фосфорными в основном под зерновые по парам.

Дозы удобрений, время внесения и способы заделки разработаны в зависимости от планируемого урожай и чередования с/х культур в севообороте и выноса питательных веществ растениями из почвы. При этом использовались материалы агрохимических картограмм, рекомендации в хозяйстве по применению удобрений. Согласно данным агрохимических картограмм обеспеченность почв хозяйства подвижным фосфором низкая, поэтому повышены дозы внесения фосфорных удобрений.

Одним из резервов повышения урожайности с/х культур является защита их от вредителей и болезней. При этом необходимо применять весь комплекс мероприятий, включающие организационно-хозяйственные агротехнические и химические способы борьбы. Ведущая роль среди них отводится высокой агротехнике и организационно-хозяйственным мероприятиям. Ежегодно на 11500 га предусматриваются химические меры борьбы, в том числе авиацией на площади 9750 га, на год освоения проекта большое применение получат гербициды.

Семеноводство

Семена элитных и частично первой продукции районированных в хозяйстве зерновых культур приобретаются на сортоиспытательных участках, на лучшем агрофоне, на 6-м производственном участке будут выращиваться гибридные семена кукурузы и семена многолетних трав.

Посевы элиты зерновых культур ежегодно следует иметь не менее 10 га на каждый 1000 га посевов товарного зерна с расчетом товарной пшеницы семенами второй репродукции.

Семенные участки однолетних и многолетних трав 100 га (6-й производственный участок) и однолетних 20 га на 1-м производственном участке.

Механизация в растениеводства.

Решающим условием ускоренного роста производительности труда являются 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

1. Сепаратор А1-БЛС

2. Магнитный сепаратор

3. Камнеотделительная машина РЗ-БКТ

4. Магнитный сепаратор

6 Обоечная машина РЗ-БГО-6

1. Аспирационный канал РЗ-БНА-50

8. Увлажнительная машина А1-БШУ-2

9. Силоса для отволаживания зерна

Зерно предварительно очищенное на ЗАВе из самосвала выгружается в бункер неочищенного зерна в днище которого вмонтирован конвейер винтовой, который подает зерно в башмак порций. Далее зерно порцией подается на первичную очистку в аспиратор и на зерноочистительный сепаратор, который служит для удаления из зерновой массы крупных, мелких и легких примесей. Легкие примеси удаляются воздушным потоком в аспираторе на входе в сепаратор, и на выходе из него. Для выделения примесей, отличающихся по размерам (крупных и мелких) служат пробивные сита (решета), с отверстиями круглой или же продолговатой формы. Длина продолговатых отверстий зависит от ширины их: если ширина не более 2.0 мм, то l=20мм. На решетном полотне отверстия располагаются в шахматном порядке, чтобы повысить вероятность просеивания. Сита устанавливаются с некоторым наклоном от входа к выходу, а ситовой кузов сепаратора совершает колебательное движение. Таким образом, на верхнем сите с