Операции в рушальном отделении крупозавода. Физическая сущность операции

Физическая сущность операции при производстве сортовой муки из пшеницы

Подготовка зерна к помолу

Подготовка зерна начинается с формирования помольной партии зерна в зависимости от целевого назначения получаемой муки. Зерно из различных бункеров смешивается шнеком и пневмотранспортом подается на автовесы.

Первичную очистку зерна от примесей осуществляют на воздушно-ситовых сепараторах, на которых примеси легче, крупнее и мельче зерна отделяются просеиванием через сита и продуванием потоком воздуха.

Металлические примеси, попавшие в зерно случайно или образовавшиеся за счет истирания металлических частей машин, удаляются на магнитных сепараторах.

Обработка на камнеотборочной машине для отделения минеральной примеси.

Отделение семян дикорастущих растений проводят на триерах,овсюго- и куколеотборочных машинах.

Зерно подвергается магнитной очистке.

Обработка поверхности зерна производится на обоечной машине, при этом удаляются пыль, грязь, частично бородка и оболочка.

Образовавшиеся пылевидные частицы отвеиваются потоком воздуха - пневмоаспирация с одновременным подъемом зерна и примесей вверх.

Электромагнитные примеси отделяются магнитным сепаратором.

Зерно, предназначенное для получения сортовой муки, подвергается мойке. При мойке рабочие органы машины интенсивно перемешивают зерновую массу: минеральные примеси осаждаются на дно ванны; легкие всплывают, удаляясь потоком воды.

Продолжительность мойки - 3-5 с; при этом эффективно очищается поверхность зерна, не нарушая целостности оболочек; зольность снижается на 0,01-0,03 %; влажность увеличивается на 2,0-3,5 %; минеральная примесь удаляется полностью; количество микроорганизмов на поверхности зерна снижается в 4-5 раз.

С целью направленного изменения технологических свойств зерна и создания оптимальных условий переработки его в муку проводят его увлажнение и отволаживание (кондиционирование). Кондиционируют зерно сразу после мойки.

Применяют холодное кондиционирование: при температуре 18-20 градусов 3-16 ч; горячее 40-55 градусов 1-5 ч и скоростное после предварительной обработки паром.

В процессе кондиционирования оболочки зерна становятся эластичными, легче отделяются от зерна, меньше измельчаются при помоле. В зерне под действием воды и ферментов протекают сложные структурно-механические и биохимические процессы, позволяющие увеличить выход муки высших сортов и улучшить ее хлебопекарные достоинства. Образованиемикротрещин снижает плотность и твердость зерна, облегчает его разрушение при размоле и способствует получению более однородной муки по размеру частиц. Происходит перераспределение от наружных слоев к центру витаминов, что улучшает пищевую ценность муки. Биохимические изменения приводят к некоторому осветлению муки, увеличивают количество и улучшают качество клейковины. В результате объемный выход хлеба увеличивается на 8-15 %, мякиш становится более светлым, лучше и равномернее разрыхленным, улучшается его вкус и аромат.

После кондиционирования зерно обрабатывается на обоечной машине с образивным цилиндром, подвергается пневмоаспирации, сепарации на зерновых сепараторах с целью калибровки зерна, обработке на щеточной машине.

Образовавшиеся при этом пылевидные частицы отделяются аспирированием, а зерно повторно увлажняется для придания эластичности оболочкам, что способствует их более полному удалению при размоле и препятствует попаданию в муку. При отволаживанииследует учитывать, что в процессе получения муки теряется около 0,5 % влаги, которую нужно компенсировать дополнительным увлажнением зерна.

Подготовленное зерно взвешивается и направляется в размольное отделение.

Контроль качества подготовки зерна к помолу при передаче его в размольное отделение проводит лаборатория мелькомбината. При этом определяется содержание сорной примеси, которое не должно превышать 0,4 %; предельно допустимое количество вредной примеси 0,05 %, в том числе семян вязеля и горчака 0,04 %. Не допускается присутствие минеральной примеси, гелиотропа опушенноплодного, триходесмы седой. Зерновая примесь удаляется труднее, чем сорная, и оказывает меньшее отрицательное влияние при помоле зерна. В зерне пшеницы и тритикале допускается зерновой примеси не более 4 %, в том числе проросшего зерна не более 3 %; в зерне ржи содержание зерновой примеси не более 3 %.

Драной процесс— это процесс начального измельчения зерна для максимального извлечения крупок и дунстовых продуктов. Мука в драном процессе сложных сортовых помолов является не основным, а попутным продуктом. В сортовых помолах извлекают крупки, дунсты (промежуточные продукты помола) и муку. Остатки зерна после измельчения крупок, дунстов и муки направляют на следующую драную систему и там снова повторяют тот же цикл — измельчение с последующим ситовым сепарированием. Таких последовательных циклов может быть от четырех до семи. Причем на технологических системах, где остатки зерна после извлечения крупок и дунстов представляют собой продукты различной крупности, может быть организовано их раздельное измельчение. Это поможет подобрать оптимальную величину рабочего зазора в вальцовых станках и повысить эффективность ведения процесса в целом. Таким образом, общее количество систем измельчения может возрасти до 8-11. Каждая система драного процесса представляет собой комплекс из двух видов оборудования — измельчающего (в основном, в виде вальцового измельчения) и сортирующего (в основном, в виде рассева).

Сортировочный процесс – это процесс дополнительного сортирования измельченных продуктов. Например, при первоначальном измельчении зерна получают муку, два вида дунстов, три вида крупок, а также остатки от зерна, всего около семи-восьми продуктов разных по крупности и качеству. Возможности современных схем рассевов таковы, что поступивший продукт можно разделить максимум на пять фракций. Очевидно, в этом случае сортирование необходимо проводить в два этапа. На первом этапе сортирование осуществляется на основной системе, где выделяют остатки зерна в виде двух продуктов разных по крупности, крупные и средние крупки раздельно, а также смесь мелких крупок, дунстов и муки. Смесь направляется на второй этап сортирования, где и происходит окончательное фракционирование.

Процесс обогащения крупок и дунстов драного процессавстречается только в сложных помолах пшеницы в сортовую муку. Это процесс сортирования по добротности (по зольности, по соотношению в продуктах оболочек и эндосперма) крупок и дунстов, который осуществляется в ситовеечных машинах. Количество ситовеечных машин или систем может достигать десятков, например, для макаронных помолов пшеницы. Минимальное количество систем обогащения (одна-три)— для сортовых помолов пшеницы по сокращенным схемам без отбора муки высшего сорта.

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 процесса измельчения. Максимальное — для макаронных помолов твердой пшеницы( в тетради наоборот???).

Образовавшиеся при шлифовании крупки и дунсты подвергают обязательному обогащению на ситовейках. Построение процесса обогащения не отличается от процесса обогащения крупок драного процесса.

Размольный процесспредназначен для интенсивного измельчения обогащенных и необогащенных крупок и дунстов в муку. Процесс характерен для всех помолов пшеницы и ржи, кроме помолов в обойную муку. Измельчение в размольном процессе осуществляют в вальцовых станках с последующим сортированием продуктов измельчения в рассевах. Измельчение может осуществляться как рифлеными валками, так и гладкими валками с микрошероховатой поверхностью. В случае измельчения гладкими валками, как в щлифовочном процессе, могут образовываться недоизмельченные, предразрушенные частицы и конгломераты частиц. Поэтому в технологии размольногопроцесса после вальцового станка измельченный продукт дополнительно обрабатывают в энтолейторах-измельчителях или в деташерах-разрыхлителях. Энтолейторы, как правило, используют на первых размольных системах, где измельчаются низкозольные крупки и дунсты. Это оборудование с интенсивным ударным воздействием на продукт. Дёташеры-разрыхлители используют на остальных системах размольного процесса. Таким образом, каждая система размольного процесса может сочетать в себе три различных варианта технологического оборудования:

♦ вальцовый станок — рассев;

♦ вальцовый станок — энтолейтор — рассев;

♦ вальцовый станок — деташер — рассев.

Количество систем в размольном процессе колеблется от двух до двенадцати. Минимальное количество характерно для двухсортных помолов ржи и макаронных помолов пшеницы, а максимальное — для хлебопекарных помолов с отбором муки высшего сорта.

Контроль муки и крупы— процесс выделения из готовой продукции, полученной на рабочих системах, случайно попавших примесей. Попутно решаются задачи придания однородности продукции.

Приведенная структурная схема помола включает все возможные операции для помолов любой сложности. Так, многосортные и односортные помолы пшеницы с получением муки высшего сорта включают все семь процессов, входящих в структурную схему.

В помолах пшеницы в сортовую муку по сокращенным схемам практически всегда отсутствует процесс обогащения крупок после шлифования. В сортовых помолах ржи нет процессов обогащения крупок и шлифовочного процесса.!!!

Принципиально помолы любой сложности осуществляются по одной схеме. Из зерна в драном процессе получают крупки и дунсты, которые затем обрабатываются в промежуточных операциях обогащения и шлифования для удаления свободных и сросшихся оболочек. Подготовленные таким образом крупки и дунсты могут быть конечным продуктом в виде макаронной муки или могут интенсивно измельчаться в размольном процессе хлебопекарного помола в тонко дисперсную муку. В зависимости от сложности помола промежуточные операции обогащения и шлифования могут быть развиты в различной степени или отсутствовать вовсе. Так, процессы обогащения и шлифования наиболее развиты в макаронных помолах, так как конечная продукция технологии — макаронная мука высшего и первого сортов (крупка и полукрупка) состоит из крупок и дунстов, освобожденных от оболочек. В сортовых помолах ржи операции шлифования и обогащения отсутствуют, так как при измельчении получают промежуточные продукты помола в виде трудно разделимых сростков оболочек и эндосперма, и обогащение становится мало эффективной операцией.

В обойных помолах пшеницы и ржи нет необходимости в предварительном получении крупок и дунстов и их последующем обогащении и шлифовании, как это осуществляется в сортовых помолах. Последнее объясняется тем, что обойная мука практически повторяет химический состав зерна. Поэтому нет необходимости в разделении оболочек и эндосперма зерна. И весь процесс получения муки сводится к интенсивному измельчению зерна на четырех драных системах.

Таким образом, технологические схемы различных помолов отличаются набором основных технологических операций. С другой стороны, при одинаковом наборе технологических операций помолы отличаются насыщенностью отдельных операций или количеством систем. Чем большее количество систем входит в процесс, тем менее интенсивно происходит воздействие рабочих органов измельчающих машин на зерно и промежуточные продукты, тем менее интенсивно дробятся оболочки и меньшее их количество попадает в муку.

Следует отметить, что драной процесс как обязательный для всех помолов сохраняет приблизительно одинаковое количество систем. Однако для сложных помолов пшеницы и ржи с отбором муки высшего сорта, макаронной крупки или муки сеяной количество драных систем может быть увеличено путем их деления на крупные и мелкие. Аналогично происходит деление шлифовочных систем в макаронных помолах. Это позволяет обеспечивать оптимальные режимы измельчения на системах и стабилизировать на высоком уровне количество и качество получаемых продуктов.

Прочие технологические операции или процессы (обогащения, шлифования, размольный) резко отличаются по количеству систем, что позволяет различать простые и сложные помолы.

Операции в рушальном отделении крупозавода. Физическая сущность операции

В рушальном отделении крупозавода осуществляется комплекс технологических операций, в результате которых получается крупа. При этом с зерна удаляют наружные оболочки, частично или полностью внутренние оболочки, алейроновый слой и зародыш, крупе придается определенная форма и размер. Степень удаления анатомических частей для разных культур различна, отличаются также технологические приемы воздействия, что связано с особенностями анатомического строения и свойств зерна. Таким образом, объем и сложность технологических операций в рушальном отделении крупозавода определяется особенностью перерабатываемого зерна, а также видом, ассортиментом и качеством готовой продукции.

Сортирование по крупностипредполагает разделение зерна на фракции более выровненные по геометрическим размерам. Последнее должно оптимизировать проведение последующих операций, таких как шелушение, шлифование, крупоотделение.

Шелушение- это операция по полному или частичному удалению наружных оболочек зерна. Для крупяных культур, у которых наружные оболочки не срастаются с ядром, и зерно, и ядро могут быть получены в чистом виде, эффективность проведения операции оценивают по относительному количеству прошелушеных зерен (коэффициент шелушения) и по относительной цельности ядра (коэффициент цельности ядра). Для крупяных культур, у которых наружные оболочки прочно соединены с ядром и в процессе шелушения получают в различной степени обработанные зерна, эффективность процесса оценивают по массовой доле удаленных с поверхности оболочек и по степени дробимости ядра. Процесс шелушения может быть построен в один или несколько этапов, с промежуточным выделением ядра и без промежуточного выделения ядра. Это связано с особенностями строения зерна, видом и качеством готовой продукции.

Сортирование продуктов шелушенияпредусматривает разделение смеси на более однородные фракции продуктов по физическим свойствам, а также выделение конечных продуктов технологии - недробленой крупы, дробленого ядра, мучки, лузги.

Для сортирования используют специальные рассевы для крупяной промышленности, крупосортировки, пневмосепараторы и другие сепарирующие средства. При сортировании продуктов шелушения наибольшую трудность представляет операция по разделению ядра и зерна крупяной культуры, которая в технологии крупы получила название крупоотделительной.

Ее проводят с использованием специфических приемов и специальных машин, таких как падди-машина, ячеистый крупоотделитель, самотечный крупоотделитель и т.п.

Дробление - это разрушение ядра крупяных культур на относительно крупные части. Необходимость такой операции диктуется, прежде всего, видом готовой продукции, т. е. когда основная продукция - крупа дробленая; осуществляется эта операция в технологии круп из кукурузы, ячменя, пшеницы.

Сортирование продуктов дробленияпредусматривает получение более однородных фракций с последующей их раздельной обработкой. Эта операция осуществляется с использованием ситового сепарирования.

Шлифование- технологическая операция по удалению внутренних оболочек, алейронового слоя и зародыша с ядра крупяных культур. При этом улучшаются качественные показатели продукции, ее товарный вид, переваримость, пищевая ценность. Так как удаляемые в процессе шлифования анатомические части прочно соединены с эндоспермом зерна, то для их удаления используют фрикционно-терочные методы воздействия абразивными поверхностями. Интенсивность воздействия оценивают по степени удаления поверхностного слоя (степень шлифования), по изменению химического состава и белизны ядра, по внешнему виду в сравнении с эталоном. Количество систем последовательной обработки может быть различно и колеблется от одной до семи.

Полирование - это операция по дальнейшей обработке шлифованного ядра с целью улучшения его качества. По интенсивности воздействия операция полирования значительно уступает операции шлифования. В процессе полирования с поверхности ядра удаляют мучнистый налет, сглаживают следы абразивного воздействия на предыдущих системах, что придает ядру более высокий товарный вид. Количество последовательных систем полирования колеблется от одной до трех (четырех).

Сортирование продуктов шлифования и полированияпредусматривает выделение конечных продуктов технологии в более чистом и однородном виде.

Как правило, все конечные продукты технологии: крупа целая и дробленая, мучка, лузга подлежат обязательному контролю. При этом преследуют следующие цели: не допустить попадания в крупу случайных примесей, необработанного ядра, придать крупе однородность, не допустить попадание в побочные продукты ядра основной культуры. В котрольные операции входит также обязательное удаление металломагнитных примесей и взвешивание для организации весового учета и контроля.

Учитывая специфичность крупяного зерна по форме, геометрическим размерам, анатомическому строению, структурно-механическим свойствам, а также разнообразию сортов и видов готовой продукции технологические схемы производства отдельных видов круп заметно отличаются. Отдельные операции могут присутствовать для всех технологий или отсутствовать вовсе. Поэтому единой технологии крупы нет. Каждая технология индивидуальна. Наблюдается некоторая схожесть операций в технологии рисовой и недробленой овсяной крупы, в технологии перловой крупы из ячменя и полтавской - из пшеницы. Приблизительно по одинаковой технологии строится начальный этап переработки в крупу кукурузы: в пятино+мерную шлифованную крупу, крупу для хлопьев и для палочек и т.п.

Дальнейшая более глубокая переработка крупы с использованием операций пропаривания, варки, сушки осуществляется при получении хлопьев, крупы плющеной, крупы частично или полностью готовой к употреблению.

Технология крупы также предусматривает переработку нескольких крупяных культур по одной комбинированной схеме, а также получение искусственных круп. Технология последних основана на предварительном измельчении различного сырья, получении теста и выпрессовывании частиц определенной формы. Технология позволяет вводить в искусственные крупы высокопитательные добавки в виде сухого молока, яичного белка, различных витаминов, что, несомненно, повышает ценность крупы.