ВСТУП

Україна має розвинену із сучасним обладнанням зернопереробну промисловість, яка здатна забезпечити населення нашої країни необхідною кількістю хлібопродуктів високої якості.

Технологія переробки зерна представляє собою наукову дисципліну, що вивчає сукупність науково-обгрунтованих методів обробки зерна для одержання борошняних та інших хлібопродуктів високої якості.

Техніка і технологія виробництва борошна тісно пов'язані з розвитком цивілізації. Тому історію розвитку борошномельного виробництва доцільно розглядати за етапом розвитку людського суспільства. Переробка зерна в крупу або борошно з'явилась з появою на Землі землеробства Тоді люди навчались подрібнювати зерна примітивним знаряддям виробництва, яке пізніше назвали „зернотерками“. Вони складались із двох камінців із плоскими поверхнями, поміж яких і розтирали зерно.

Зернотерки і ступки стали прабатьками сучасного борошномельного виробництва. Із зростанням населення і появою крупних поселень з’явилась потреба в машинах більшої продуктивності для подрібнення зерна. Так з’явився жорновий посад. Його поява внесла значні позитивні зміни в спосіб виробництва борошна і сприяла підвищенню ефективності і продуктивності борошномельного виробництва.

У ІХ-Х ст. широке розповсюдження набули повітряні млини. Але вони використовувались недовго, оскільки подальше зростання населення і поява великих міст виявили неможливість забезпечення великих населених пунктів необхідною кількістю борошна і хліба. Ця проблема була вирішена в кінці XVII і початку XIX ст. з появою парових машин, які мали велику потужність.

Розвитку борошномельного виробництва сприяла також поява перших наукових досліджень про якість зерна, раціоналізація способів його помелу і поява нових машин для переробки зерна З’явились сортові помели пшениці, які стали швидко розповсюджуватись у всіх країнах Європи.

Для виробництва борошна високої якості необхідно було підібрати відповідне зерно. У зв’язку з цим почали вивчати якість зерна і борошна.

Розбиток наукових досліджень дав можливість удосконалити існуючі і розробити нові помели пшениці і жита. Вперше була запропонована класифікація існуючих помелів. Було також введено очищення поверхні зерна на спеціальних машинах

Розміщення великої кількості машин в зерноочисному та розмельному відділеннях, які необхідно було зв’язати в єдиний транспортний потік, спричинило появу транспортних механізмів для вертикального і горизонтального переміщення зернопродуктів.

Революційні зміни в борошномельному виробництві сталися в зв’язку з появою нової машини для подрібнення зерна - вальцевого верстата. Прагнення підвищити якість борошна викликало необхідність удосконалення й іншого обладнання, особливо просіювання подрібнених зернових продуктів на ситах. Так, у XVIII ст. було розроблено просіюючу машину ,,універсальний плоский розсійник“, яка стала прообразом теперішнього розсійника.

Одним із відсталих на той час був процес збагачення проміжних продуктів для вилучення із них оболонкових продуктів. У 1843 році винайшли ,,ситовійку для очищення манної крупи“. Впровадження в технологічний процес сортового помелу пшениці, збагачення проміжних продуктів забезпечило істотне покращення якості борошна.

Удосконалення процесів розмелу зерна, сортування та збагачення проміжних продуктів викликало необхідність подальшого вдосконалення процесів очистки і підготовки зерна до помелу. У 1856 році було запропоновано обробляти зерно після миття підігрітим повітряним потоком, після чого почали застосовувати водно-теплову оброку зерна. Машини, які використовувались у цьому процесі, не забезпечували надійної очистки поверхні зерна і особливо очистки борідки бід пилу. Тому було створено оббивну машину.

Поява високоефективних машин для очистки і підготовки зерна дала можливість розглянути ще раз питання про переробку різного за якістю зерна в суміші. Так стали формувати помельні партії зерна.

(Л. 1, с 171)

Темою дипломного проекту є дослідження якості потоків борошна, що формують борошно вищого, першого і другого сортів на Роменському КХП, що є актуально для аналізу формування сортів борошна в збірних шнеках і дає можливість перерозподілити відсоткове значення виходів по сортах, під’єднавши окремі потоки до відповідних сортів.

1 Техніко-економічне обгрунтування

Темою даного дипломного проекту є дослідження якості потоків борошна, що формують борошно вищого, першого і другого сортів на Роменському КХП, в результаті якого можна проаналізувати якість борошна.

Роменський КХП, продуктивністю 170 т/добу має два відділення: зерноочисне та розмельне.

Будівля розмельного відділення складається із п’яти поверхів.

В якості будівельного матеріалу було використано цеглу, що зменшило строки та витрати на будівництво.

Цим заводом передбачена переробка пшениці в борошно 75 % помелу, відходів висівок, мучки:

борошно вищого сорту – 30 %

борошно І сорту – 30 %

борошно другого сорту – 15 %

висівки – 19,1 %

мучка – 3 %

В якості палива використовується газ, забезпечення електроенергії здійснюється з міської енергомережі. Постачання води також здійснюється з міської мережі водопостачання.

Постачання сировини, допоміжних та інших матеріалів здійснюється на основі договорів з найближчими постачальниками.

З метою протипожежної безпеки тут встановлено подавані, що сигналізують про початок пожежі.

На роменському КХП створені нормальні умови праці. Робочі місця розміщені по ходу технологічного процесу, що не допускає ймовірність зворотних та зустрічних рухів предметів парці.

Технологічна схема виробництва борошна трьох сортного помелу відповідає „Нормам технологічного проектування борошномельних заводів“. Основні техніко-економічні показники ефективності проекту приведені в таблиці 6.13. Ці показники свідчать про те, що вибрані рішення є вигідними та економічно доцільні.

2 Технологічна частина

2.1 Коротка характеристика властивостей зерна і готової продукції

Показники для оцінки технологічних властивостей зернової маси пшениці і жита підрозділяють на три групи, які характеризують загальний стан зернової маси, борошномельні і хлібопекарські властивості. Загальний стан зернової маси оцінюють такими показниками: смак, запах, колір, вологість, засміченість, зараженість, кількість дрібної фракції зерна (прохід через сито з розміром отворів 2,0 ×20 мм або 2,2 ×20 мм).

Борошномельні властивості - скловидність, крупність, вирівняність, об'ємна маса (натура), маса 1000 зернівок, густина, зольність, розмелоздібність і типовий склад зернової маси.

Хлібопекарські властивості - вміст і якість клейковини, газоутворююча здатність, дисперсійний склад борошна, фізичні властивості тіста і показники пробної випічки хліба.

При виробництві макаронного борошна необхідно врахувати макаронні властивості пшениці, які визначають на зразках одержаного макаронного борошна (крупки і напівкрупки).

Зольність - кількість золи, яка утворилась у результаті спалювання наважки зерна чи борошна, виражена у % до маси наважки. Зола складається із оксидів і солей різних мінеральних елементів, які входять до складу зерна К, Р, Nа, Са та ін.

Зольність зерна коливається в залежності від сортових особливостей та грунтово-кліматичних умов його проростання, у різних анатомічних частинах зерна вона різна: найбільшу зольність мають оболонки і алейроновий шар, найменшу - ендосперм, тому при рівних умовах зольність виповненого зерна завжди нижча, ніж щуплого. Частини зерна, які мають велику кількість мінеральних речовин, містять також найбільшу кількість клітковини і геміцелюлоз, що погіршують товарний вигляд борошна.

По зольності можна дізнатись про якість проміжних і кінцевих продуктів переробки.

Скловидність - це дуже важливий показник якості, з яким пов’язані технологічні властивості зерна, режими підготовки до помелу та подрібнення. Зерно буває скловидним, напівскловидним і борошнистим.

Скловидність характеризує певні структурно-механічні властивості зерна, і, в першу чергу, його міцність, що відображається на подрібненні і формуванні проміжних продуктів як по кількості, так і по якості.

Даний показник характеризує ступінь зв’язку білкових речовин із крохмальними зернами: у скловидній пшениці білок більш тісно пов’язаний із крохмальними зернами, його важче відокремити; у зерні з борошнистим ендоспермом більше проміжного білка, який при розмелі досить легко вивільняється. Саме тому зерно із скловидним ендоспермом володіє великою механічною міцністю, що дає можливість краще організувати процес переробки. Скловидне зерно при певних режимах підготовки краще вимелюється і дає більший вихід крупок, ніж борошнисте.

Вологість має велике значення як при зберіганні зерна, так і при його переробці. Кількісний вміст, склад і характер взаємодії вологи з частинами зерна суттєво впливає на його технологічні властивості.

Вологість зернової маси зумовлює її гігроскопічність, тобто здатність поглинати і віддавати вологу. Суттєво на вологість зерна пшениці впливає відносна вологість повітря і його температура.

При переробці зерна з підвищеною вологістю (15,5 - 16,5 %) значно покращується якість борошна, але знижується продуктивність борошномельного обладнання і збільшуються витрати електроенергії на виробництво борошна. Зерно з вологістю більше 18 % розмолоти в борошно практично не можливо.

Крупність. Про крупність зерна дають представлення його лінійні розміри: товщина, ширина, довжина. Чим більша товщина, тим кращі його борошномельні властивості. Зерно округлої форми і виповнене при рівних умовах має кращі борошномельні властивості, чим зерно форми із гранями і загостреними кінцями. Визначення крупності зерна необхідне для підбору сит і розміру чарунок б зерноочисних машинах. Пшеницю ділять на крупну, середню і дрібну фракції, отримані сходом на ситах з розмірами (мм):

2,8 ×20 – крупна,

2,2 ×20 – середня,

1,7 ×20 – дрібна.

Вирівняність, тобто однорідність партії зерна по крупності. Вирівняне зерно легше очистити бід домішок, оскільки не важко підібрати сита з отворами відповідних розмірів у сепаруючих машинах, розмір чарунок у трієрах, швидкість повітряного потоку б аспіраційних машинах.

Вирівняність зерна має велике значення при подрібненні пшениці та продуктів розмелу у вальцевих верстатах. Вирівняність зерна значно впливає на вихід і якість продуктів подрібнення пшениці і жита.

Натура і густина. Натура - це один із найбільш важливих показників якості зерна. Під натурою розуміють масу 1 л зерна, виражену б грамах. Чим вищий цей показник, тим кращі борошномельні властивості зерна, тим менше в зерні міститься оболонок і більше ендосперму. Але на величину натури впливають форма зерна, характер поверхні, вологості, характер і якість домішок, вирівняність і температура.

Чим вища густина зерна, тим вища його натура (натура пшениці становить 670 - 735 г/л). Густина зерна пшениці коливається від 1,33 до 1,53 г/см³ і залежить від хімічного складу та анатомічного складу зернівки. Найбільшу густину має ендосперм, найменшу – оболонки.

Міцність - це здатність зерна опиратися механічному руйнуванню.

Із збільшенням крупності і скловидності зерно стає більш крихким, а із зменшенням - підвищуються пластичні властивості. При стисканні зерна зародок приплюсується (не руйнується), алейроновий шар незначно деформується.

Міцність характеризує структурно-механічні властивості зерна, які впливають на підготовку його до розмелу і б більшій мірі на розмел. Структурно-механічні властивості зумовлені різною будовою зерна і його основних частин, ступенем опору при подрібненні, а також міцністю чи мікро міцністю, пружністю і пластичністю.

(Л. 2, с.302)