Курсовой проект на тему "Технология производства муки"
учебно-методический материал на тему

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края

«Славянский сельскохозяйственный техникум»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему «ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБА НА ПОЛТАВСКОМ ХЛЕБОКОМБИНАТЕ № 2»

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 35.02.06 «Технология производства муки »

  Студента   Ляхова.

Группы   4Тз

Руководитель  Галимова С.В.

__________________________________

Славянск-на-Кубани, 2015г

Содержание

1.ВВЕДЕНИЕ………………………….…………………………………….....…… 3

Глава 1 Теоретический анализ  производства муки……………………………….5

1.1 Современное состояние мукомольной промышленности…………...………..5

1.2 Химический состав зерна и пшеничной муки…………………………………8

1.3 Влияние технологических свойств зерна на качество и выход муки……….12

Глава 2  Технологические расчеты………………………………………………..16

2.1 Расчет технологического процесса послеуборочной обработки зерна…..…16

2.2 Расчет оборудования для  приемки и обработки зерна…………………...…18

2.3 Формирование помольной партии…………………………………………….23

2.4 Схема технологического процесса  производства муки……………………..25

2.5 Определение нормы выхода муки…………………………………………….27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………….…………32

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ  ИСТОЧНИКОВ……………………………..34

ВВЕДЕНИЕ

Развитие мукомольной промышленности было важнейшим звеном в развитии техники в целом. Это легко объяснимо.  Ведь первой основной потребностью человека, как всякого живого организма, является питание, для поддержания жизни Хлеб со времен оседлости человека служит основной частью пищи, поэтому технология переработки зерна в муку играла и играет большую роль в развитии производственных сил общества. Развитие техники данного производства сопровождалось многими выдающимися открытиями в области механики, которые способствовали изобретению большого числа разнообразных машин. С появлением мельниц возникла мукомольная промышленность.  Теория и практика технологии производства муки и крупы постоянно развиваются. Во-первых, переработка зерна в муку принципиальная необходимость. Во-вторых, для измельчения зерна необходимы затраты значительного количества энергии. Поэтому мельница всегда была объектом технической мысли, техника и технология помола постоянно развивались и совершенствовались.

Мельницы и люди уже много веков служат друг другу. Вместе они продвигались от каменного века в нашу цивилизованную эпоху, совершенствовали друг друга. И на всех этих этапах люди вкладывают в мельничное производство знания, труд, опыт, отдают душевное тепло, а мельницы, в свою очередь, щедро вознаграждают их за это самым материальным и незамысловатым продуктом, который до сих пор составляет основу питания человека - мукой, а значит хлебом.

Производственный процесс переработки зерна в муку на мукомольных заводах зависит от следующих основных факторов: качества зерна, поступающего в переработку, степени совершенства технологического процесса; качества и состояния технологического оборудования.

Решающее значение для оценки качества зерна, как сырья для мукомольной промышленности имеют его технологические - мукомольные и хлебопекарные свойства.  Под  технологическими свойствами следует понимать совокупность свойств зерна и вырабатываемой из негомуки, обуславливающих поведение сырья в процессе его переработки на мукомольных заводах и хлебозаводах. Технологические свойства зерна характеризуются количественными и качественными показателями и определяются следующими показателями: общим выходом муки и ее качеством, выходом и качеством муки высоких сортов (муки высшего и первого сортов и манной крупы), количеством извлеченных крупок и дунстов, степенью вымалываемости оболочек, расходом энергии на выработку 1т. Муки. Все эти показатели находятся в прямой зависимости от свойств самого зерна - стекловидности, влажности, зольности, прочности, твердости, выравненности, натуры и других. За последние годы широкое распространение получили мини- мельницы. По последним данным, на мини- мельницах вырабатывается до 30% общего объема муки.

Целью данной работы является изучение технологии производства муки высшего и первого сортов. Для выполнения работы поставлены следующие задачи:

1. изучить качество сырья, поступающего на переработку;

2. произвести технологические расчеты послеуборочной обработки зерна, а так же  оборудования для приемки  и обработки зерна;

3. дать описание схемы технологического процесса производства муки;

4. определить нормы выхода муки.

Глава 1 Теоретический анализ  производства муки

1. Современное состояние мукомольной промышленности

Мукомольная промышленность занимается переработкой зерна и является одной из крупнейших отраслей пищевой промышленности и занимает лидирующие позиции, среди многих других. Основной её продукцией являются мука и крупы. С древности людям известна возможность размола зерновых злаков в мучнистые изделия и многие предприятия на этом зарабатывают деньги. В Россию муку производят более 1,5 тысяч предприятий, 400 из которых являются крупными, а остальные - малыми и подсобными предприятиями.

Мукомольная промышленность входит в число наиболее социально значимых отраслей агропромышленного комплекса. Вырабатываемые из муки хлеб, хлебобулочные, макаронные, крупяные и кондитерские изделия необходимы всем в любом возрасте. Именно поэтому основным критерием продовольственной безопасности страны является стабильное обеспечение среднедушевого потребления продуктов переработки зерна. Продукты хлебной группы имеют высокую пищевую ценность. Пятую часть повседневного рациона россиян составляют именно продукты хлебной группы.

Сырьевой потенциал для мукомольной промышленности в Российской Федерации вполне достаточен, для ежегодного производства разнообразных сортов муки на удовлетворение потребностей хлебопекарной, кондитерской и макаронной промышленности, а также населения страны расходуется в среднем около 13 млн т пшеницы и 2,0 млн т ржи.

За последние годы, по данным Росстата, потребление хлебопродуктов в России составляет 120-121 кг на человека в год. В структуре потребления хлебопродуктов большую часть занимают хлеб и хлебобулочные изделия, далее идут макаронные и крупяные изделия. Потребление хлебобулочных изделий складывается из продуктов на основе пшеничной муки - 60-66%, из ржаной - 28-29%, из ржано-пшеничной - 5-6%. В структуре стоимости минимального набора продуктов питания в расчете на 1 человека в месяц хлеб, крупы и макаронные изделия составляют 21,0% (Росстат, июнь 2014 г.).

Для производства муки используется зерно пшеницы в основном З-го и 4-го классов, ржи 1-го, 2-го и 3-го классов группы А. Гречиха, ячмень, просо и рис используются для производства крупяных изделий. для производства муки из общих ресурсов зерна урожая 2007 г. по качественным показателям подходило: пшеницы -37 млн т, или 75%, ржи -3,0 млн т, или 80%.

В последние годы на рынке муки имеет место тенденция сокращения его физической емкости. По данным в 2013 г. она составила 11,0 млн т против 11,3 млн т в 2012 г., а в 2014 г. снизилась до 10,8-10,9 млн т. Основные причины сокращения физической емкости рынка муки: уменьшение численности населения и рост доходов, который обусловливает долгосрочное изменение модели питания в сторону снижения потребления хлеба и хлебобулочных изделий и роста потребления мяса и мясопродуктов, рыбы, молочных продуктов, овощей и фруктов. В стоимостном выражении емкость рынка муки колеблется в зависимости от физической емкости рынка, уровня цен и курса рубля по отношению к доллару.

В перспективе физическая емкость рынка муки будет сокращаться менее значительно в результате стабилизации численности населения и снижения темпов сокращения среднедушевого потребления хлеба. Наиболее быстро сокращается потребление муки для производства хлеба и хлебобулочных изделий. Одновременно возрастает спрос на муку со стороны производителей макаронных и мучных кондитерских изделий. Кроме того, увеличивается потребление муки сектоИсходная смесь через приемный патрубок самотеком поступает в приемную камеру, в которой равномерно распределяется по всей ее длине. Затем продукт поступает в певмосепарирующий канал, где продувается восходящим потоком воздуха, создаваемым диаметральным вентилятором. Аэродинамические легкие примеси захватываются воздухом и поступают в осадочную камеру. Очищенный продукт выводится из машины через выпускной патрубок. Относы, осаждаясь в осадочной камере, выводятся из машины шнеком. Воздух, освобожденный от примесей, вновь засасывается вентилятором и через рециркуляционный канал поступает в пневмосепарирующий канал. Таким образом, воздушный поток движется по замкнутому циклу.ром общепита и отраслями пищевой промышленности (на производство пельменей, пиццы, блинчиков и различных кулинарных изделий).

Согласно прогнозам ООН, численность населения планеты к 2015 г. увеличится до 7,3 млрд человек. Спрос на зерно и продукты его переработки возрастет. В связи с ростом численности населения в среднеазиатских и ближневосточных странах, их ограниченными возможностями в производстве пшеницы, проблемами зернового дефицита из-за производства биоэтанола мукомольно-крупяная промышленность имеет возможность расширить поставки муки и крупы за пределы России. Это позволит предприятиям работать с более полной загрузкой производственных мощностей.

Измельчение зерна - одно из самых древних занятий человека. Этот процесс прошел путь в б тыс. лет от первобытных зернотерок и ступок до современного автоматизированного оборудования мукомольных заводов.

Развитие внутренней и международной торговли в начале ХУIII в. при Петре 1 привело к появлению товарных мельниц. Мельницы, работавшие исключительно для местного сбыта, постепенно стали уступать приоритет товарным.

Техническая оснащенность мукомольной промышленности за годы ее развития претерпевала существенные изменения.

Современная отечественная мукомольная промышленность представлена крупными и средними предприятиями, при этом на долю крупных промышленных предприятий приходится 90% объема вырабатываемой продукции. Наряду с ними мука производится примерно на 1500 малых мельницах с суточной мощностью 12 – 20 т.

2. Химический состав зерна и пшеничной муки

Зерно хлебных культур характеризуется высоким содержанием крахмала. Химические вещества неравномерно распределены по анатомическим частям зерна, что связано с различной органической функцией зародыша, эндоспермы и оболочек, а так же цветковых пленок.

Таблица 1

Химический состав зерна

В таблице 2 приведено содержание основных химических веществ в различных частях зерновки пшеницы. Данные таблицы 2 свидетельствуют, что оболочки отличаются повышенным содержанием клетчатки, а зародыш и алейроновый слой - белками и липидами. Крахмал присутствует только в эндосперме (без алейронового слоя). Заметно отличаются анатомические части зерновки по зольности, что используют на практике для контроля качества сортовой муки.

Таблица 2.

Содержание основных химических веществ в анатомических частях зерновки пшеницы, %

Нагляднее эти различия видны в таблице 3. В оболочках содержатся главным образом не усваиваемые человеческим организмом вещества. Зародыш и алейроновый слой содержат большое количество белка и жира, присутствие последнего в муке значительно уменьшает срок ее хранения. Поэтому алейроновый слой и зародыш в процессе размола зерна должны быть удалены в отруби. Крахмал, как основное запасное питательное вещество для нового растения, формируется только во внутренней части эндосперма, расположенной под алейроновым слоем.

Таблица 3

Относительное распределение основных химических веществ по анатомическим частям зерновки пшеницы, % от общего количества

Данные свидетельствуют, что белки, способные образовывать клейковину, так же расположены в крахмалистой части эндосперм пшеницы. В оболочке много клетчатки, лигнина и пинтозолов. Неравномерно распределены химические вещества и в пределах эндоспермы. Анализ показывает, что по мере продвижения от его центра к периферии содержание биологически ценных соединений (белков, витаминов, минеральных веществ) возрастает. Особенно велико относительное содержание этих биологически ценных веществ в субалейроновом и алейроновом слоях эндосперма. Клетки алейронового слоя имеют толстые стенки, не поддающиеся ферментам пищеварительного тракта человека, поэтому включать алейроновый слой в муку практически бесполезно. Кроме того, в нем велико содержание липидов, что, при хранении муки отрицательно влияет на ее качество. Также неравномерно распределены по анатомическим частям зерновки и ферменты. Активность протеина в зародыше в 8-13 раз выше, чем в эндосперме, а в алейроновом слое в 50-70 раз. Несомненно, что это связанно с сохранением жизнедеятельности клеток алейронового слоя и зародыша.

Кретович В.А отметил, что основное количество витаминов сосредоточено в алейроновом слое и зародыше, то есть в тех частях зерна, клетки которого сохранили жизнедеятельность и обеспечили развитие нового растения из семени. Так, наиболее 50% тиамина сосредоточенно в алейроновом слое, крахмалистой части эндосперма и зародыше; ниацин, который почти полностью сконцентрирован в алейроновом слое. Такое распределение связанно с биологической функцией витаминов, которые обеспечивают нормальное протекание физиологических процессов. В связи с удалением зародыша и алейронового слоя в побочные продукты крупа и сортовая мука имеют невысокое содержание витаминов и других важных биологических веществ.  В процессе помола зерна по определенным технологическим системам мука формируется из различных областей эндоспермы зерна, поэтому химический состав и технологические свойства муки, полученной соединением индивидуальных потоков, заметно варьируется.

Мука служит основой для получения бесчисленного количества пищевых продуктов. Пищевая ценность этих продуктов определяется химическим составом, наличием в них набора веществ, необходимых для покрытия энергетических и физиологических затрат человека в процессе жизнедеятельности.

Исследованиями установлено, что рациональное питание предусматривает использование основных рационов для различных групп людей в зависимости от возраста, пола, климатических условий, вида трудовой деятельности. Но во всех рационах хлебобулочные изделия занимают одно из первых мест. Важнейшая роль в пищевой ценности продуктов принадлежит белку. Суточная потребность человека в белках составляет 80-120 грамм. За счет потребления изделий из муки она удовлетворяется на 30-40%. Потребность в углеводах (около 400г) обеспечивается в размере 50-60%. Мука содержит мало жиров, потребность которых должна восполняться за счет других продуктов. Важное значение имеет наличие в пище таких биологически важных веществ, как незаменимые аминокислоты, непредельные жирные кислоты, витамины и минеральные вещества. В белках зерна различных культур содержится от 25 до 38 % незаменимых аминокислот. Это соотношение снижается в белках муки вследствие удаления побочных продуктов богатых белком зародыша и алейронового слоя. Однако с повышением сортности муки содержание белков в ней снижается, поэтому степень удовлетворения потребности человека в незаменимых аминокислотах уменьшается. Так, при ежедневном употреблении 500 граммов хлеба, только из муки высшего сорта, она не превышает 30%, первого сорта – достигает 35%, второго –около 40%, из муки обойной – 45-55%.  Это же характерно и для других биологически активных соединений. Так, потребность в различных витаминах обеспечивается на 15 - 60 %, а в         минеральных веществах от 15 до 80 %.  Наиболее ценной в питательном отношении является обойная мука, в которой содержится весь набор питательных элементов зерна. Кроме того, за счет измельченных оболочек зерна в ней присутствуют волокнистые вещества, способствующие выведению из пищеварительного тракта различных шлаков и улучшению физиологической функции кишечника.

В условиях современных мельниц технолог имеет возможность формировать различные сорта муки с повышенным или пониженным содержанием белка, крахмала, минеральных веществ, витаминов и т. д.

1.3  Влияние технологических свойств зерна на качество и выход

муки

В мукомольном производстве технологические свойства зерна принято оценивать по выходу и зольности (белизне муки). Выход и качество готовой продукции зависят от особенностей анатомического строения зерна, относительного содержания эндоспермы (ядра), формы и крупности зерна, особенности организации и выделения технологического процесса. На выход и качество муки непосредственное влияние оказывает влажность зерна и способы подготовки его и окончательной переработки

Эндосперма - наиболее ценная часть зерна. Чем больше в зерне эндоспермы, тем больше муки можно из него получить. Но количество эндоспермы не единственный показатель определяющий выход муки. Важное значение имеет и его качественная характеристика, в первую очередь его зольность, которая является одним из показателей качества муки. Результаты исследований, свидетельствуют, что чем выше зольность эндоспермы, тем меньше муки, особенно высшего сорта, можно получить. Зольность - количество золы, образовавшейся при сжигании зерна или других продуктов и вычисленная в процентах к сухому веществу сжигаемого продукта. Зольность анатомических частей зерна неодинакова: наибольшую зольность имеют оболочки с алейроновым слоем, наименьшую - эндосперма.

Зольность, будучи косвенным показателем соотношения частей, зерна, имеет большое значение для контроля степени отделения оболочек эндоспермы и оценки качества муки. Чем выше зольность муки, тем больше в ней содержится оболочек, тем темнее мука и ниже ее сорт.

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

В последние годы такой показатель качества муки, как зольность успешно заменяется показателем ее белизны, определяемой с помощью специальных приборов – белизномеров.

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

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

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

При гидротермической обработке пшеницы вода в оболочках с развитой капиллярной системой выступает, как пластификатор, способствуя нарастанию пластических деформаций и, следовательно, усилению прочности и вязкости оболочек. Проникновение воды снижает прочность эндоспермы. При переработке зерна повышенной влажности (15,5 - 16,5 %) значительно улучшается качество муки, но снижается производительность мукомольного завода и увеличивается расход электроэнергии на выработку муки. Зерно влажностью свыше 18% практически размолоть в муку невозможно. При переработке сухого зерна с плотностью менее15%, его оболочки легко деформируются, дробятся и, попадая вместе с частицами эндоспермы в муку, резко ухудшают ее качество. Поэтому увлажнению зерна в мукомольном производстве уделяют большое внимание.

Линейные размеры зерна (длина, ширина, толщина) дают представление о его крупности. Размеры зерен пшеницы - толщина от 1,5 до 3,3; ширина от 1,6 до 4,0; длина от 4,8 до 8,0 мм.

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

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

Глава 2 Технологические расчеты

2.1  Расчет технологического процесса послеуборочной обработки зерна

Производство муки должно базироваться на определенной схеме технологического процесса, составленной с учетом количества и качества поступающего зерна и отгружаемого по целевому назначению. Зерно обрабатывают преимущественно на поточных технологических линиях, представляющих собой сочетание машин и транспортных связей для обеспечения механизированной обработки. При определении способов и режимов обработки зерновой массы необходимо учитывать культуру, сорт, биологическое и качественное состояние зерна, а так же климатические особенности данного района.

Приемка и обработка зерна в потоке должны осуществляться в соответствии с принципиальной технологической схемой. В основу данной технологической схемы положены следующие принципы:

- доведение зерна, поступающего от хлебосдатчиков, до кондиций, обеспечивающих длительную сохранность без потерь и снижения качества кондиций, требуемых перерабатывающими и другими предприятиями;

- обеспечение всех требований техники безопасности, противопожарных и санитарных норм;

- возможно большая универсальность технологических линий в целом;

- полная механизация, а при возможности автоматизация всех процессов приемки, обработки, хранения и отгрузки зерна;

- выполнение работ с максимальной производительностью труда и с минимальными трудовыми и денежными затратами.

Руководствуясь изложенными основными положениями, выбирается принципиальная схема технологического процесса. При этом учитывается количество и качество поступающего зерна за последние годы, а также производительность поточной линии, состоящей из очистительно-сушильного комплекса с присоединенными к нему складами.

Линия подготовки зерна к помолу разрабатывается на базе зерноочистительного агрегата ЗАВ-20. Предназначен для послеуборочной обработки зерна с первоначальной влажностью не более16%.

        Он включает в себя автомобилеприемник ГАП-2Ц, две зерноочистительные машины ЗАВ-10.30.000, два блока триерных ЗАВ-10.90.000, нориюНЗ-20, централизованную воздушную систему.

          Блок бункеров включает три бункера, средний из них разделен перегородкой пополам(секции фуража и отходов).

         Для транспортировки коротких примесей, выделяемых триерами установлен пневмотранспортер.

Технические характеристики агрегата ЗАВ-20. Показатели:

Производительность по пшенице влажностью до 16% и засоренностью до 20%

-продовольственное зерно - 20 т/ч.

-семенное зерно - 10 т/ч.

Число электродвигателей - 20шт.

Суммарная установленная мощность - 31.1кВт

Вместимость:

-завальной ямы-14.0 м3

-бункера резерва-31.0 м3

-секции отходов-16.4 м3

-секции фуража-16.4 м3

-бункера чистого зерна-32.8 м3

Габариты основного сооружения:

-длина-14м

-ширина-6.6м

-высота-10.4м

Масса-16554 кг.

Обслуживающий механик-1

          Каждая зерноочистительная машина и блок триеров составляют самостоятельную линию и зерно обрабатывается на них двумя параллельными потоками. Обработка материала возможна по шести технологическим схемам.

          При работе по первой (полной) схеме материал приемного бункера норией подается в распределитель-течку, где и разделяется на два потока. В каждой линии материал последовательно обрабатывается в воздушно-решетных  машинах и затем в триерных блоках. Крупные, мелкие и легкие примеси от триеров поступают в бункер отходов, а фуражное зерно и короткие примеси-в бункер фуражного зерна. Очищенный материал подается в бункер очищенного зерна.

          Проектируемая линия подготовки зерна к помолу разрабатывается на базе зерноочистительного агрегата ЗАВ – 20.

Зерноочистительный агрегат КЗС – 20Ш предназначен для после – уборочной обработки зерна с первоначальной влажностью 16 – 20%.

2.2  Расчет оборудования для приемки и обработки зерна

Потребность в основном оборудовании рассчитывается в таком порядке:

1. Определяется количество поступающего зерна. На предприятие поступает партия зерна в количестве Р0 (т).

2. Определяются сроки основного периода заготовок и коэффициенты неравномерности поступления зерна. Используются данные, приведенные в литературе таблица 4.

Таблица 4

Основной период заготовок и коэффициенты неравномерности поступления зерна

                         3.Определяется общий объем работ по различным процессам приема, обработки и отгрузки зерна таблица 5.

Таблица 5

Общий объем работы по различным процессам обработки зерна

Зная количество зерна, поступающего в основной период заготовок, общий объем работы по каждому процессу, рабочий период в сутки, коэффициенты неравномерности поступления зерна и другие величины, можно рассчитать необходимое основное оборудование.

Расчет количества основного оборудования для поточных линий

        Количество автомобильных весов определяется по формуле (1):

                             (1)

где    - количество автомобильных весов;

 - количество зерна, поступающего в основной период заготовок, т;

 - общий коэффициент неравномерности поступления зерна;

- средняя продолжительность процесса взвешивания автомобилей, сек. (Т = 70 сек.);

 – основной период заготовок, сут (= 30 сут);

 – средняя грузоподъемность автомобилей, т (= 3,5 т).

Количество автомобилеразгрузчиков определяется по формуле (2):

                          (2)

где  – количество автомобилеразгрузчиков;

 – количество зерна, поступающего автомобильным транспортом, % от Р0;

– эксплуатационная производительность автомобилеразгрузчика, т/сут.

Для проездного стационарного автомобилеразгрузчика  = 1280 т/сут.

Количество ворохоочистителей определяется по формуле (3):

                          (3)

где  – количество ворохоочистителей;

 – количества зерна, поступающего на очистку, % от Р0;

– коэффициент неравномерности поступления зерна (Кс = 1,6);

– расчетно-эксплуатационная производительность машины для очистки, т/час;    

 - число часов работы зерноочистительной машины в сутки  (=ч).

Расчетно – эксплуатационная производительность машины для очистки определяется по формуле (4):

                                     (4)

где  – поправочный коэффициент, зависящий от культуры зерна, влажности и содержания отделимой примеси (К = 0,72);

– паспортная производительность зерноочистительной

машины, т/ч.

Производительность зерносушилки определяется по формуле (5):

                   (5)

где – производительность зерносушилки, пл., т/ч;

  - количество просушиваемого зерна в месяц, % от Р0;

 – коэффициент перевода физических тонн в плановые;

– коэффициент, учитывающий культуру зерна: для пшеницы, овса, подсолнечника, ячменя и кукурузы в зерне  = 1, ржи = 1,1;

- коэффициент, учитывающий целевое назначение просушиваемого зерна, для продовольственного и фуражного  =1, семенного  = 0,5.

Количество сепараторов для второй очистки определяется по формуле (6):

                            (6)

где  - количество необходимых сепараторов;

 – объем работ по очистке, % от Р0.

Расчет количества основного оборудования для поточных линий

Расчет проводим в следующем порядке:

Определяем поступление зерна в хранилище:

На предприятие поступает зерно в количестве 7500т;

Находим основной период заготовок и коэффициенты неравномерности поступления зерна (таблица 4).

Определяем общий объем работы по различным процессам послеуборочной обработки зерна

Количество автомобильных весов определяем по формуле (1):шт.

 Принимаем для взвешивания одни автомобильные весы марки  

ВАЭ – 60 т

Количество автомобилеразгрузчиков определяем по формуле (2):

шт.

Принимаем один автомобилеразгрузчик марки У10-РМБ

Количество ворохоочистителей определяем по формулам (3), (4):

шт.

Принимаем один ворохоочиститель марки ЗСМ – 50, производительностью 50 т/ч.

Производительность зерносушилки определяем по формуле (5):  

 т/ч.

Принимаем одну зерносушилку марки ДСП–24 , производительностью 10т/ч.

Количество сепараторов для второй очистки определяем по формуле (6):

т

Принимаем один сепаратор БСХ–12, производительностью 12 т/ч.

2.3  Формирование помольной партии

Партия - любое количество однородного по качеству зерна (зерновой массы), удостоверенного одним документом и предназначенного к одновременной приемке, сдаче, отгрузке или хранящегося в одной емкости. Размер партии может быть различным - от одного или нескольких мешков до эшелона, однако однородность партии по органолептическим признакам зерна основной культуры (форме, окраске) обязательна.

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

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

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

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

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

Хлебопекарные свойства муки зависят от качества и количества клейковины, которая в партиях зерна колеблется от 20 до 28% и качеством не ниже второй группы. Такое зерно принадлежит ко второму классу, оно обеспечивает выработку муки, удовлетворяющей по этому показателю требованиям стандарта. Повышенное содержание примесей в зерновой массе снижает качество вырабатываемой муки. Примеси могут сделать муку не пригодной для употребления. Наличие примесей, особенно трудноотделимых, приводит к необходимости сложной и многоступенчатой очистки зерна. В данных партиях процент сорной и зерновой примеси не превышает     пределов допустимой нормы. Для проросшего зерна характерна повышенная активность ферментов. Зерно имеет низкое качество. Из сильно проросшего зерна хлеб получается глинистым и липким. В зерне, поступающим на переработку, должно быть не более 3% проросших зерен. В нашем случае максимальное количество зерен не превышает 2%, такой процент не повлияет на качество готовой продукции. При измельчении стекловидное зерно превращается в крупки, которые перед дальнейшим размолом сортируются по добротности. Благодаря этому получают большие выходы лучших сортов муки, состоящих практически из центральной части эндосперма. Зерно мягкой пшеницы делят на три группы стекловидности: высоко стекловидные – более 60%; средне стекловидные – 40-60%; низко стекловидное (мучнистое) менее 40%.         На данном предприятии зерно со стекловидностью от 48 до 43% и оно считается средне стекловидным. Зараженность клещами допускается 1 степени.

Таблица 6 

Показатели качества зерна, поступающего на переработку

2.4 Схема технологического процесса производства муки

Совершенное технологическое оборудование и научно обоснованные принципы технологии позволяют осуществлять эффективную переработку зерна в муку высокого качества. Привод осуществляется от электрического двигателя. Предварительно очищенное зерно подают из элеватора на мукомольный завод цепными конвейерами  и загружают в силосы .Силосы оборудованы датчиками верхнего и нижнего уровней, которые связаны с центральным пунктом управления. Зерно из каждого силоса выпускают через самотечные трубы, снабженные электропневматическими регуляторами потока зерна . С помощью регуляторов и винтового конвейера  в соответствии с заданной рецептурой и производительностью формируют помольные партии зерна.

Каждый поток зерна проходит магнитные сепараторы , подогреватель зерна  (в холодное время года) и весовой автоматический дозатор . Далее зерно подвергают многостадийной очистке от примесей. В зерноочистительном сепараторе  отделяют крупные, мелкие и легкие примеси. В камнеотделительной машине 9 выделяют минеральные примеси. Затем зерно очищается в дисковых триерах:  куколеотборнике  и овсюгоотборниках , а также в магнитном сепараторе. Наружную поверхность зерна очищают в вертикальной обоечной машине , а с помощью воздушного сепаратора  отделяют аспирационные относы.

Далее зерно через магнитный сепаратор попадает в машину мокрого шелушения , а после гидрообработки системой винтовых конвейеров зерно распределяется по силосам  для отволаживания.

После отволаживания зерно через регулятор расхода, винтовой конвейер 19 и магнитный аппарат поступает в обоечную машину  для обработки поверхности, а затем в воздушный сепаратор  для выделения легких примесей. Далее через магнитный аппарат его подают в увлажнительный аппарат  и бункер для для кратковременного отволаживания. Затем зерно взвешивают на автоматическом весовом дозаторе  и через магнитный аппарат направляют на измельчение в первую драную систему. В каждую драную систему входят вальцовые станки , рассевы драных систем , рассевы сортировочные  и ситовеечные машины . Сортирование продуктов измельчения драных систем осуществляют последовательно в два этапа с получением на первом этапе крупной и частично мелкой крупок, дунстов и муки. В ситовеечных машинах  обогащают крупки и дунсты  драных систем и крупку шлифовального процесса. Обработке в шлифовальных вальцовых станках  подвергают крупную и среднюю крупку  драных систем после ее обогащения в ситовых машинах . Верхние сходы с сит рассевов драных систем направляют в бичевые вымольные машины , проход последних обрабатывают в центрифугах .

В рассевах из продуктов измельчения высевают муку, которая поступает в винтовой конвейер . Из него муку подают в рассевы  на контроль, что бы обеспечить отделение посторонних частиц и требуемую крупность помола. Далее муку через магнитный аппарат и весовой дозатор  распределяют в функциональные силосы . Из них обеспечивается бестарный отпуск готовой муки, либо с помощью весовыбейного устройства , муку фасуют в мешки, которые конвейером  также передают на транспорт для отгрузки.

2.5 Определение нормы выхода муки

Одно из основных, наиболее ответственных работ отдела технического контроля заключается в правильном определении нормы выхода муки, отрубей и отходов. На основе баланса корректируют режимы на отдельных технологических системах, группируют потоки продуктов, формируют сорта муки, рассчитывают необходимое количество оборудования, распределяют по отдельным системам и т.д. Пользуясь балансом можно правильно оценить технологический процесс, исправить недостатки и наметить пути дальнейшего совершенствования. Особенностью методики является то, что количество поступающего зерна принимают за 100%. Хотя 2,9% при сортовых помолах пшеницы и 3,4% при помолах ржи остается в подготовительном отделении в виде отходов и потерь, т.е. реально поступает 97,1% при помоле пшеницы и 96,6 при помоле ржи. При расчете исходят из базисных показателей качества зерна. Указанная особенность определяет необходимость пересчета запланированных выходов муки отрубей так, что бы сумма была равна 100%. Потерями в размольном отделении пренебрегают. Запланированный выход муки 75%, в том числе высший сорт 50%, первый сорт 20%, второй 5% и выход отрубей 22,1% (всего 97,1%).  Общий выход составит:

                                   97,1 - 100% 75 – х.          (7)

Выход высшего сорта:

97,1 - 100% 50% - х.       (8)

Выход первого сорта:

97,1 -100% 20 – х.           (9)

Выход второго сорта:

97,1 - 100% 5 – х.           (10)

Выход отрубей

97,1 -100% 22 – х.               (11)

Итого: 51,49%+ 20,60 % + 5,15% + 22,76%=100%

Эти значения должны быть получены при разработке баланса помола. При разработке теоретического баланса помола руководствуются Правилами по режимам измельчения.

100% - 51,49 5 – х.                (12)

Сход с контроля муки второго сорта:

100% -5,15 х -5.             (13)

Таким образом, количество муки, поступившее на контроль должно быть выше рассчитанного на массу сходов, чтобы получить после контрольного рассева требуемый выход муки. должно поступить по балансу:  на контроль высшего сорта 51,49+ 2,57= 54,06%;  на контроль первого сорта 20,60+1,03=21,63%;  на контроль второго сорта 5,15+0,26=5,41%.

Оценка качества муки по органолептическим и физико– механическим свойствам показателям пшеничная мука должна соответствовать требованиям стандарта.

Таблица 7 

Показатели качества муки

          Иногда появляется необходимость временного хранения муки и на мельницах, до его реализации. Может создаваться такое положение, когда придется хранить муку достаточно длительное время. Требуется поэтому знать причины порчи муки и способы ее предохранения от ухудшения качества, сохранения ее свойств.

Лучше всего хранить муку при невысокой влажности, не более 13,5% в сухом, прохладном помещении.

При хранение влажной муки (при температуре выше 20 градусов) содержащиеся в ней жиры подвергаются разложению. Поэтому повышается кислотность муки, может появиться даже прогорклый вкус. Восстановить прежнее качество такой муки невозможно.

Большой вред наносит муке при хранении различные насекомые-вредители. Особенно интенсивно они размножаются при температуре 20-35 градусов и повышенной влажности муки.

Мучные клещи - это мелкие, почти микроскопические насекомые, которые проходят несколько стадий развития. При благоприятных условиях они быстро размножаются, так что мука комкается и приобретает солодовый запах. Такую муку употреблять в пищу нельзя.

Могут появиться в муке и различные жучки, например, малый мучной хрущак и другие. Их личинки живут в муке, питаются ею и тут же окукливаются, вновь превращаясь затем в жучков. Кроме прямого уничтожения муки, за счет потребления ее в пищу, насекомые загрязняют ее своими отходами жизнедеятельности. При значительном развитии насекомых мука теряет свои пищевые достоинства.

Основным способом борьбы с насекомыми-вредителями муки в домашних условиях является ее охлаждение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проделанной работы нами был проанализирован процесс переработки зерна в муку. Исходя из поставленных задач мы:

1. изучили качество сырья поступающего на переработку;
2. провели технологические расчеты послеуборочной обработки зерна с учетом количества и  качества поступающего на переработку зерна;
3. провели  подбор оборудования согласно схеме на базе очистительно – сушительного  комплекса (КЗС – 10Ш) производительностью (10 т/ч);
4. дали описание схемы технологического процесса производства муки;
5. определили нормы выхода муки и выяснили что,  количество муки, поступающее  на контроль должно быть выше рассчитанного на массу сходов, чтобы получить после контрольного рассева требуемый выход муки,  должно поступить по балансу:  на контроль высшего сорта 54,06%;  на контроль первого сорта  21,63%;  на контроль второго сорта  5,41%.
6. отметили, что производимая мука  по органолептическим и физико– механическим свойствам должна соответствовать требованиям стандарта

Мука является продуктом переработки зерен самых разных культур, не только злаковых. Самыми распространенными являются рис, просо, овес, рожь, пшеница, ячмень и т.п. При этом самой популярной при производству муки является пшеничная.

Как известно, муку, используемую для выпечки, делят на обойную, крупчатку, второй сорта, первый, высший и экстра. Основным предназначением является использование муки для выпечки хлеба и хлебобулочных изделий, но её еще используют при производстве макаронных изделий, а также для приготовления теста различных блюд и лакомств: торты, пельмени и т.д.

Популярность мучных продуктов на протяжении уже многих тысяч веков обусловлена тем, что они богаты углеводами, белками и микроэлементами, которые просто необходимы для жизнедеятельности человека.

Отечественный рынок имеет обширные сырьевые ресурсы для производства муки пшеничной, ржаной и других зерновых культур. Мукомольная отрасль отличается глубокой спецификой. Эффективность ее функционирования на 50% зависит от грамотности организации и осуществления технологических этапов подготовки и переработки зерна.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бутковский, В.А. Технология зерноперерабатывающих производств/В.А. Бутковский, А.И. Мерко, Е.М. Мельников. – М.: Интерграф Сервис, 1999. – 471 с.
2. Бутковский, В.А., Пушкина Г.Е. Технологическое оборудование мукомольного производства,– М.: Журнал «Хлебопродукты», 1999. – 208 с.
3. Бутковский, В.А. Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства. – М.: Колос, 1981. – 256 с., ил.
4. Вобликов, Е.М. Технология элеваторной промышленности. Учебное пособие. -  Ростов н/Д.: Издательский центр «Март», 2001. – 192 с.
5. Вобликов, Е.М. Послеуборочная обработка и хранение зерна [текст] / Е.М. Вобликов, В.А. Буханцов. - Ростов н/Д: «МарТ», 2001. - 240с.
6. Воронин, Ю.И. Сельскохозяйственные машины [текст] / Ю.И. Воронин. — М.: ВО Агропромиздат, 1990. – С. 65-89.
7. Гатилин, Н.Ф. Проектирование хлебозаводов. – М.: Пищевая промышленность, 1975. – 374 с.
8. Горелова, Е.И. Основы хранения зерна [текст] / Е.И. Горелова. – М.: Агропромиздат, 2006. – 242с.
9. Гридасов, И.И. Зерновые культуры России [текст] / И.И. Гридасов. - М.: Колос, 1997. - 255 с.
10. Грушин, Ю.Н. Проектирование технологических линий послеуборочной обработки зерна и семян [текст] / Ю.Н. Гридасов. – Вологда-Молочное, 1999. – С. 69-75.
11.  Масихина,Л.И. Новый метод к оценке качества хлебопекарной пшеницы от поля до потребителя /Л.И. Масихина, А.И. Мартьянова. - Зерновое хозяйство, 2006. - № 1 - с.2-5
12.  Сооружения и оборудование для хранения продукции растениеводства. Гордеев А., Горшенин В., Завражнов А., Хмыров В.  – М.: ИК «Родник», ж-л «Аграрная наука», 1999. – 288 с.
13. Технология переработки продукции растениеводства / Под ред. Н.М. Личко. – М.: Колос, 2000. – 552 с, ил.
14. Технология хранения зерна: Учебник для вузов. / Под ред. Е.М. Вобликова. – СПб.: Лань, 2003. – 448 с., ил.
15. Трисвятский Л.А. и др. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов (Б.В. Лесик, В.Н. Курдина; под ред. Л.А. Трисвятского) – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1991. – 415 с., ил.