2.2 Вибір і обгрунтування технологічної схеми помелу зерна

Подрібнення - це процес розділення твердих тіл на частини при розрушенні їх під дією зовнішніх сил. Розрізняють 2 види подрібнення: просте і вибіркове. При простому всі частинки зерна розрушуються рівномірно для отримання однорідної суміші; при вибірковому - зерно неоднорідного складу подрібнюється для видалення частинок певного розміру. Такий процес проводять багаторазово, щоб досягнути більш повного вилучення частинок потрібного розміру.

У борошномельному виробництві при простих помелах зерна пшениці і жита використовують просте подрібнення (наприклад, для виготовлення обойного борошна), при складних помелах - вибіркове подрібнення (для отримання сортового борошна). Вибір подрібнення пов’язаний із необхідністю виділення максимальної кількості найбільш цінної частини ендосперму.

Основні вимоги до процесу подрібнення при сортових помелах зерна пшениці і жита зводяться до отримання максимальної кількості проміжних продуктів у вигляді крупок і дунстів високої якості проміжних продуктів і вигляді крупок і дунстів високої якості, їх шліфування і наступне тонке подрібнення в борошно. У відповідності з цим процес подрібнення зерна пшениці при сортових помелах складається з 3 етапів: крупоутворення з вимолом оболонок (драний процес), шліфувальний і розмельний процес із вимолом оболонок, які залишилися. Ці етапи мають певне призначення і взаємозв’язок у подрібненні зернових продуктів.

Подрібнення зерна і зернопродуктів на БМЗ - основний процес, який різко змінює фізичні і технологічні властивості продуктів.

Від ефективного подрібнення залежать раціональне використання переробляючого зерна, якість виготовленого борошна, витрата електроенергії на отримання борошна, продуктивність подрібнюючих машин і техніко-економічні показники роботи БМЗ.

Розглядаючи подрібнення борошна як основу технологічного процесу виготовлення борошна, не слід забувати, що воно органічно пов’язано з попередніми і наступними етапами переробки зерна, та в першу чергу з сортуванням, без якого неможливо отримати борошно.

(Л. 2, с. 162)

Для виробництва хлібопекарського борошна в основному використовують пшеницю м'яких сортів. Пшеничне борошно виробляють вищого, першого, другого сортів та обійне. Поділ його на сорти залежить від наявності в ньому оболонок, кількість яких визначається за зольністю. Борошно вищого сорту має зольність не більше 0,55 %, першого сорту - не більше 0,75 %, другого - не більше 1,25%. Обійне борошно одержують майже з цілого очищеного зерна з виходом 96 %.

Із жита виробляють борошно обійне, сіяне та обдирне. Обійне борошно одержують при односортному помелі жита з 95 % виходом і зольністю, нижче зольності зерна на 0,07 %. Обдирне борошно (87 %-й вихід) містить менше оболонок, зольність його не перевищує 1,45 %. Найбільш якісне сіяне житнє борошно (вихід 63 %), зольність якого не перевищує 0,75 %.

Помели пшениці та жита класифікують за різними ознаками: кратність подрібнення зерна (разові, повторні), розвиненість помелу та сортові (одно-, дво-, багатосортні та ін). Ці ознаки можуть перерозподілятись між собою.

Процес одержання борошна можна розглядати як послідовний багаторазовий процес відокремлення центральної частини - ендосперму - від оболонок. Спочатку зернину роздрібнюють на кілька частинок і отримують так звані добротні крупки, тобто крупки, одержані з центральної частини – ендосперму, та так звані жовті крупки (ті, що мають з одного боку залишки оболонок).

На наступних етапах технологічного процесу добротні крупи відокремлюють від жовтих, а останні шліфують, тобто відокремлюють від них частинки оболонок. Після цього жовті крупки стають добротними, але менших розмірів. Оболонки, в яких на внутрішній поверхні залишилась деяка частка ендосперму, вимелюють на спеціальних вимелювальних системах. Оболонки, від яких відокремлено майже всі частки ендосперму, називають висівками.

Периферійні частки пшениці містять значну кількість природних вітамінів групи В, що позитивно впливають на якість борошна. Нині є багато пропозицій щодо використання периферійних частинок (висівок) для збагачення борошна білками, вітамінами, мінеральними добавками.

Для підвищення ефективності процесу відокремлення оболонок від ендосперму треба підвищити різницю в їх фізичних властивостях, тобто ендосперм повинен стати більш крихким, а оболонки більш пластичними. Для цього зерно перед помелом піддають гідротермічній обробці, яка і забезпечує

дотримання цих вимог.

Очищене від домішок зерно надходить до розмельного відділення, де його поверхню спочатку зволожують, тобто додають ≈ 0,5 % води, що робить оболонки ще більш еластичними.

Для утворення крупок призначені дранні системи (або крупкотвірні). Для цього на вальцевих верстатах на відстані 0,5 - 1,5 мм між вальцями зерно подрібнюється кілька разів. Після кожного подрібнення крупки сортують на розсійниках. Кожну пару ,,вальцевий верстат - розсійник" називають системою. Для одержання крупок на Роменському КХП використовують 4 такі системи.

Збагачування крупок, тобто відокремлення добротних крупок від крупок з оболонками, здійснюється частково на розсійниках, круповійках і так званих шліфувальних системах. Шліфувальні системи “вальцевий верстат – розсійник“ відрізняються бід дранних меншими міжвальцевими проміжками та відповідними розмірами отворів сит на розсійниках. Відповідно до даної технологічної схеми передбачено 3 шліфувальні системи.

Розмелювання крупок здійснюють на розмелювальних системах, у яких використовуються вальці з гладкою шліфованою поверхнею та сита з розмірами отворів, відповідними розмірам частинок борошна.. Найкращі за якістю крупки розмелюють на першій розмелювальній системі, гірші - на другій і т.д. до 9 розмельної системи.

Вальцеві верстати подрібнюють зерно та проміжні продукти. Відстань між вальцями (0,05 - 2 мм) регулюється, що дає змогу встановлювати ступінь подрібнення зернопродуктів.

Круповійка призначена для розподілу „жовтих“ і добротних „білих“ крупок за ознакою поведінки частинок у псевдо розрідженому стані. У результаті розшарування різних за властивостями крупок через отвори сит проходять в основному частинки ендосперму, а частинки з оболонками йдуть сходом. Повітря, що надходить знизу до сит, полегшує процес самосортування. Легкі і дрібні частинки відводяться повітряним потоком на фільтрування.

Сортування та збагачування крупок здійснюється в результаті взаємодії рухомого на ситах під дією зворотно-поступального руху ситового корпуса та вихідної течії повітря. Повітря відсмоктується із ситового простору, пронизує всі три яруси сит і надходить до аспіраційної мережі. Продукт - суміш крупок, яку сортують і збагачують - спрямовують до кожної машини окремими лотками. Потім крупки надходять до приймальної коробки і за допомогою клапанів рівномірно розподіляються по ширині сит та спрямовуються на сита верхніх ярусів. При збільшенні розпушування шару продукту повітрям частинки з більшою густиною переміщуються до нижнього шару ближчого до поверхні сита, а частинки з меншою густиною (жовті) та найбільш жорсткі - до верхнього шару. Так здійснюється сортування та збагачення продукту. Аспіраційні камери встановлено окремо на кожній половині ситовійки. Стінки та заслінки виконані з органічного скла (прозорі), що дає можливість спостерігати процес сортування та збагачення на верхньому ярусі сит. Всього 14 збагачувальних систем.

Вимелювання висівок здійснюють на бичевих та щіткових машинах А1-БВГ (2 машини), у яких відокремлення частинок ендосперму від висівок залежить від проміжку між щітками (бичами) та ситовою поверхнею.

Формування сортів борошна здійснюють дозуванням окремих потоків на всіх етапах утворення борошна за зольністю (вищий сорт - 0,5 %, перший - 0,75 %, другий - 1,25 %).

Контроль борошна, що утворюється на різних етапах розмельного відділення, здійснюють на розсійниках за сортами. Вибій (фасування в мішки) та фасування в малі пакети здійснюється в окремому вибійному відділенні.

При визначенні схеми помелу та режимів окремих технологічних операцій керуються Правилами організації та ведення технологічного процесу на млинах, який є основним документом для розроблення конкретної організації процесу помелу зерна. Крім того, треба зважати на те, що властивості зерна формуються залежно від багатьох різноманітних факторів як у процесі дозрівання зерна у полі, так і під час наступного зберігання та оброблення.

(Л. 3, с 141)