Оборудование мукомольной промышленности

Раздел 2. ПРОИЗВОДСТВО ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ПУТЕМ РАЗБОРКИ С/Х СЫРЬЯ НА КОМПОНЕНТЫ

 

2.1. Характеристика сырья  и особенности мукомольного производства

 

Свойства муки зависят  прежде всего от химического состава  и строения эндосперма зерна — места отложения питательных веществ. Его основную массу составляют природные полимеры — крахмал и белки. Их общее содержание в зерне пшеницы составляет около 85 % на сухое вещество. Строение эндосперма зерна определяет особенности вырабатываемой муки.

Различают три вида пшеницы: мягкую, мягкую стекловидную и твердую (дурум). Ткани эндосперма зерна мягкой пшеницы имеют мучнистую непрозрачную структуру, состоящую из мелких зерен крахмала, заключенных в тонкие прослойки белковых веществ. Из такого зерна вырабатывают хлебопекарную муку. Клетки эндосперма стекловидных, твердых видов пшеницы окружены толстыми аморфными прослойками белков, придающих им прозрачность. Стекловидные зерна по сравнению с мучнистыми имеют большие плотность, абсолютную массу и прочность. Из них вырабатывают муку (в виде крупки или полукрупки) для макаронных изделий.

В зависимости от качества муку подразделяют на обойную, высшего, 1-го или 2-го сорта и крупчатку. Обойная  мука вырабатывается из несеяной муки и содержит в своем составе измельченные частицы эндосперма зерна и наружной оболочки (отрубей). Сортовую муку производят из сеяной муки. Каждый сорт муки регламентирован соответствующими характеристиками свойств муки: цветом, зольностью, крупностью помола и количеством сырой клейковины.

Качество муки существенно зависит от содержания в ней частиц оболочки — отрубей. Основными структурными компонентами оболочки являются клетчатка и зольные элементы (кремний, фосфор, калий и др.). Поэтому величина зольности муки является косвенной характеристикой количества отрубей. В общем случае считается: чем ниже зольность муки, тем меньше она содержит отрубей и имеет более высокое качество.

Средний химический состав пшеничной муки (%): крахмал — 66..79; клетчатка —0.1...1,9; сахара— 1,5...3,0; белки— 10,3... 12,5; жир — 0,9... 1.9; зола— 0,5...1,5. Допустимая стандартная влажность муки 15 %.

Промежуточными продуктами помола зерна являются крупки различных размеров. Крупка чистого эндосперма зерна является высококачественным продуктом: крупчатка хлебопекарной муки, крупка и полукрупка макаронной муки или манная крупа. Крупка, на поверхности которой имеется оболочка, при сортовых помолах подлежит дальнейшей обработке с целью удаления оболочки.

Мукомольные предприятия  малой мощности, как правило, размещаются в местах потребления продукции. Сущность производства сортовой муки заключается в измельчении зерна и разделении его составных частей: оболочек, эндосперма и зародыша.

Очистка зерна  от примесей. Наружную поверхность зерна очищают от пыли, отделяют бородки и частично снимают плодовые оболочки и зародыши на обоечных и щеточных машинах. В энтолейторах зерно и продукты его измельчения подвергают стерилизации путем ударных воздействий. В результате живые вредители уничтожаются, зерна с личинками разрушаются, а личинки в основном погибают.

Гидротермическая  обработка. При сортовых помолах качество муки повышают путем гидротермической обработки зерна. В результате такого воздействия ослабляются связи между эндоспермом и оболочками, при этом структура оболочек из хрупкого состояния переходит в пластично-вязкое. Все это в совокупности облегчает отделение плодовых и семенных оболочек зерна с минимальными потерями эндосперма. Кроме того, улучшаются хлебопекарные качества муки вследствие воздействия теплоты на белковый комплекс увлажненного зерна. На многих этапах производства из зерна и продуктов его измельчения удаляют металлопримеси.

Драное (крупообразующее) измельчение зерна. Зерно измельчают двумя параллельными цилиндрическими вальцами, вращающимися навстречу один другому с различными скоростями. Обычно применяют нарезные мелющие вальцы, на поверхности которых нанесены рифли. Профиль, уклон, количество и взаимное расположение рифлей выбирают в зависимости от требуемой крупности помола и прочностных характеристик измельчаемого зерна. Они должны обеспечивать максимальное количество крупок различных размеров при минимальном выходе порошкообразной муки.

Шлифование  крупных и средних крупок. Частицы крупки, на поверхности которых сохранилась оболочка, дополнительно подвергают шлифованию — многократному механическому воздействию рабочих органов шлифовальных машин на продукт. В результате интенсивного трения частиц друг о друга и о рабочие поверхности машины при шлифовании с поверхности крупок удаляются частицы оболочки.

Разделение  продуктов измельчения зерна. Процессы разделения занимают значительное место в производстве сортовой муки. Сначала их просеивают на рассевах и разделяют на несколько фракций, отличающихся крупностью частиц. Затем производят сортирование фракций по качеству, т. е. разделяют на частицы, состоящие из чистого эндосперма, и частицы в виде сростков эндосперма с оболочкой. Такую операцию называют обогащением крупок и дунстов (промежуточные по крупности продукты между крупой и мукой). Для обогащения применяются ситовеечные машины, сортирующие сыпучие смеси по геометрическим и аэродинамическим характеристикам частиц. В этих машинах для сортирования по геометрическим признакам (крупности) служат сита, а по аэродинамическим (главным образом по парусности) —потоки воздуха.

Размол продуктов  крупообразования и шлифования. После сортирования крупки и дунсты подвергают дальнейшему измельчению на размольных вальцовых станках. Параметры рабочих органов станков и режимы их работы зависят от размеров измельчаемых частиц. Прочность оболочки зерна значительно превышает прочность эндосперма, поэтому при сортовых помолах для разделения продуктов измельчения применяют ударные воздействия.

Вымол сходовых продуктов крупообразования и размола. Продукты размола дополнительно измельчают в быстровращающихся штифтовых и бичевых роторах энтолейторов и деташеров. На последних стадиях драного и размольного процессов осуществляют вымол в бичевых и щеточных машинах. В них исходный продукт подвергают удару и истиранию, в результате чего нарушаются молекулярные силы сцепления между эндоспермом и оболочкой. Происходит отделение эндосперма (в виде муки) от отрубянистых частиц при минимальном их дроблении.

Формирование  готовой продукции (муки) по сортам. Формирование по сортам включает весовое дозирование и смешивание продуктовых потоков с отдельных этапов технологического процесса. Продукцию упаковывают в транспортную тару (тканевые мешки) или в потребительскую тару (бумажные пакеты).

 

2.2.Устройство  и принцип действия линий мукомольного производства

 

Состав технологических  линий для производства муки может  быть различным в зависимости  от мощности и объемов производства. При относительно небольших объемах  используются мукомольные комплексы  или мини-мельницы производительностью от 200 до 800 кг/ч. В состав таких комплексов, как правило, входит агрегат подготовки зерна и вальцевая мини-мельница. Устройство и принцип действия мукомольной линии малой мощности рассмотрим на примере мини-мельницы «Фермер-1».

Мини-мельница «Фермер-1» предназначена для переработки зерна пшеницы в высококачественную хлебопекарную муку высшего, 1-го, 2-го сорта и кормовую, зерна ржи — в хлебопекарную сеяную, обдирную и кормовую. В комплект мельницы входит агрегат для очистки и подготовки зерна РТ-АОЗ-ЗП. Внешний вид агрегата представлен на рис 2.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.1. Внешний  вид агрегата РТ-АОЗ-ЗП

 

Для изучения работы технологических линий обычно используют машинно-аппаратную схему, которая  представляет собой упрощенное изображение расположения технологических машин и аппаратов, а также увязанного с ними транспортного оборудования, в соответствии с принятой технологией производства. На рис. 2.2. представлена машинно-аппаратная схема комплекса мини-мельницы «Фермер-1»

В состав агрегата РТ-АОЗ-ЗП входит: бункер 1, две нории 2, аспирационные колонки 3, рассев-сепаратор 4, обоечная машина 5, машина увлажнения 6, бункер отволаживания 7, блок очистки воздуха 8, фильтр тонкой очистки 9. Комплекс работает следующим образом: зерно из загрузочного бункера 1 поднимается норией 2, проходит через аспирационную колонку 3 и поступает на рассев-сепаратор 4, который предназначен для очистки зерна от крупных и мелких примесей путем просеивания его через калиброванные решета. Далее зерно поступает в обоечную машину 5, в которой происходит очистка поверхности зерна, удаление "бородки" и, частично, "зародыша". После обоечной машины зерно проходит через вторую аспирационную колонку, поднимается норией и проходит через машину увлажнения 6, которая увлажняет оболочку зерна с целью ее эффективного снятия при размоле. Очищенное и подготовленное зерно проходит процесс отволаживания в бункере – накопителе 7. Все перечисленные операции выполняются с помощью агрегата РТ-АОЗ-3П. Затем зерно поступает на минимельницу «Фермер-1», которая состоит из 2-х вальцевых станков 8, рассевов 9 и системы пневмотранспорта.

На мельнице «Фермер-1» устанавливаются  вальцы диаметром 250 мм. Вальцы изготавливаются из двухслойного чугуна: внутренний слой — серый чугун, внешний — отбеленный чугун, что позволяет производить восстановление рабочей поверхности вальцов 5...7 раз. Глубина рабочего отбеленного слоя 20 мм. Твердость по Роквеллу 47,4...54,7 ед. Количество рифлей на драном вальце 560, на размольном 920. Длина рабочей зоны 500 мм.

Мини-мельница работает следующим образом. Зерно из приемного бункера подается норией на вальцовый станок с крупной нарезкой рифлей (драная система). После этого смесь частиц различного размера ссыпается в подвальцовый бункер и поступает в мельничный рассев. Цикл измельчения —сортирования повторяется трижды (I, II, III драные системы).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В результате сортирования в рассеве выделяются нарезкой рифлей (1-я, 2-я, 3-я размольные системы), где также происходит трехкратное измельчение с выделением муки и отрубей. Полученные таким образом готовые продукты размола подаются системой пневмотранспорта на выбой. Наличие в мельнице системы пневмотранспорта позволяет резко улучшить условия работы основного технологического оборудования. Постоянно перемещающиеся объемы воздуха с продуктом размола создают эффективно действующую аспирацию, в результате чего снижается температура промежуточных продуктов помола, что приводит к улучшению сыпучести продуктов и их севкости в рассеве. При этом полностью исключается появление конденсата на внутренних поверхностях вальцовых станков, обоечной машины, самотеков, а также на ситах рассева. В минимельнице также имеются, блок очистки воздуха, вентилятор пневмотранспорта.

Техническая характеристика мини-мельницы «Фермер-1?

Производительность по зерну пшеницы, кг/ч 200

Обший выход пшеничной  муки (в зависимости

от качества подготовленного  зерна к помолу), %  68...70

Высший сорт, %  40

1-й сорт, % 60

Длина рабочей части  вальцов, мм 500

Число:

вальцовых станков 2

драных систем 3

размольных систем 3       *

Плошадь поверхности сит в рассеве, м² 2,2

Установленная мощность, кВт  11,3

Габаритные размеры, мм 2500x1550x2900

оборудованием для Масса, кг ……………………… а большой мощности отличаются, тем, что оснащены более тонкой ……………………...2500 

Мукомольные производств очистки  и подготовки сырья, имеют накопительные  емкости, обеспечивающие непрерывную  и бесперебойную работу линии. В  состав размольных участков может входить  до 4-5 крупнообразующих (драных) и 9-12 размольных комплексов. Такие линии оснащены весовым, дозирующим и упаковочным оборудованием. Их работа осуществляется в автоматическом режиме.

 

2.3. Краткая  характеристика основных групп  оборудования мукомольного производства

 

2.3.1. Нории

 

Нории (рис. 2.3.) предназначены для вертикального перемещения зерна и продуктов его переработки. Применяется на хлебоприемных и перерабатывающих предприятиях в транспортных линиях приема и переработки сырья. Они представляют собой машину для непрерывной    транспортировки продукта. Тяговым органом норий является лента, а рабочим - ковши 7 (рис.2.4), помещенные в прямоугольные секционные трубы 4, 5, 6 с люками для натяжения ленты, смотровыми, аспирационными. В верхней части трубы соединены головкой 2 с выпускным 10 и аспирационным 9 патрубками и механизмом привода 3 ведущего барабана. В верхней части головки имеется патрубок взрыворазрядитель 8. В нижней части трубы соединены башмаком (1) с натяжным барабаном. Башмак имеет приемный носок  и натяжное устройство (11), а в нижней части – задвижки (13) для зачистки. Привод-электродвигатель с редуктором с определенным передаточным числом, которые приводят в движение ленту с ковшами. Продукт, поступающий в башмак через приемный патрубок, заполняет ковши, разгружающиеся в верхней части нории (головки) под действием центробежных сил. Аспирация осуществляется посредством подключения аспирационных патрубков к аспирационным сетям предприятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.2. Оборудование для очистки и сепарирования сыпучего сырья

 

Очисткой – это процесс отделения посторонних примесей от исходного сыпучего сырья.