1.4 Основное технологическое оборудование размольного и продуктового отделений мукомольного завода
Принципиальная структура сортовых хлебопекарных помолов пшеницы с ее дальнейшей витаминизацией состоит из следующих этапов:
драной процесс (первичное измельчение зерна в вальцовых станках) и сортирование продуктов измельчения в рассевах;
ситовеечный процесс (процесс обогащения крупок и дунстов в ситовеечных машинах);
шлифовочный процесс ( шлифование крупок и дунстов на вальцовых станках);
размольный процесс (измельчение обогащенных промежуточных продуктов);
формирование сортов муки из отдельных компонентов (по специальному заданию) и их витаминизация;
Драной процесс
Для измельчения зерна используют вальцевые станки (рис.7), рабочими органами которых служат два чугунных вальца, вращающихся навстречу друг другу с разной скоростью. Поверхность вальцов делают рифленой, шероховатой, а иногда гладкой. Расстояние между рифлями, их форма и глубина зависят от места и роли вальцевого станка в технологическом процессе. Зерно, попадая в зазор между вальцами, дробится на частицы разной крупности.
Зерно, подготовленное к помолу, направляют в вальцовые станки I др. с. после взвешивания на автоматических весах. Электронная аппаратура позволяет устанавливать необходимую частоту взвешивания с точностью до ±1,0 с, что в сочетании с высокой технологической дисциплиной, соблюдением регламента подготовки зерна, надежной работой оборудования предопределяет стабильную величину нагрузки на отдельные системы всего технологического процесса в размольном отделении (рис. ХХVI-2).
Драной процесс включает четыре системы, при этом III и IV разделены на крупные и мелкие. На II др. с. поступает верхний сход первых шести сит рассева I др. с. II драную систему на крупную и мелкую не делят, что можно объяснить необходимостью стабилизации нагрузки на системы. В противном случае изменение влажности зерна, режима отволаживания, состояния рифлей существенно меняет фракционный состав верхнего схода I др. с. и, как следствие, массовое соотношение фракций, направляемых на II драную крупную и мелкую системы. Это вызывает необходимость изменения настройки станков, нагрузки на материалопроводы пневмоустановок. На всех драных системах, за исключением IV др. с. м., рифли расположены «спинка по спинке», окружная скорость быстровращающегося вальца 6,0 м/с, соотношение окружных скоростей 2,5. Режимы измельчения и нагрузка на системы драного процесса приведены в таблицах ХХVI-3 и ХХVI-4.
Особенность построения драного процесса состоит в отборе муки со всех рассевов драных систем, за исключением II др. с., из-за большого количества образующихся крупок и дунстов, необходимости повышения четкости их сепарирования перед направлением на ситовеечные системы. Для более эффективного сортирования продуктов размола с учетом количества и качества фракций применяют большое число вариантов схем рассева, в каждой секции которого установлено 22 ситорамы. Окончательно выделяют муку с драных систем на сортировочных системах.
Особенность построения драного процесса заключается также в том, что все фракции крупки и дунстов, за исключением мелких дунстов, направляют в ситовеечные машины. Они обслуживают только драной процесс. В шлифовочном и размольном процессах их не используют. Вымол сходовых продуктов драного процесса начинают с III др. с. Для вымола применяют горизонтальные бичевые машины А1-БВГ (рис.8), обечайка которых изготовлена из металлического сита с перфорированными отверстиями Ø 1,25; 1,00 и 0,75 мм, в зависимости от вида обрабатываемого продукта.
Ситовеечный процесс
Ситовеечный процесс включает десять систем. Схема построения ситовеечного процесса имеет ряд отличий от применяемой на мукомольных заводах, оснащенных серийным отечественным оборудованием. Ситовеечные машины А1-БСО (рис.9), двухприемные, с трехъярусным расположением сит, схема обогащения крупки и дунстов последовательная, т. е. с каждой секции ситовеечной машины получают три сходовые и одну-две проходовые фракции с нижнего яруса сит.
На ситовеечные машины направляют только крупки и дунсты I, II и III др. с., за исключением мелких дунстов с сортировок этих драных систем. На каждую ситовеечную систему поступает, как правило, одна фракция продуктов какой-либо системы, что дает возможность оперативно контролировать ее работу. Продукты с ситовеечных машин (проходовые фракции) идут на первые размольные, проходы последних сит нижнего яруса — на шлифовочные системы, а сходовые фракции в зависимости от крупности и качества — на шлифовочные системы, III др. с. м. и 4-ю, 5, 7-ю р. с., выполняющие роль сходовых соответствующих групп размольных систем. При расстановке сит в ситовеечных машинах соблюдают следующие принципы: каждое последующее сито должно быть на один номер реже предыдущего сита этого же яруса. При этом каждое сито нижерасположенного яруса должно быть на один номер гуще расположенного над ним сита. Рекомендуемые нормы нагрузок на ситовеечные машины приведены в таблице ХХVI-7.
Шлифовочный процесс
Построение, назначение и параметры шлифовочного процесса существенно отличаются от аналогичного этапа обогащения промежуточных продуктов размола, применяемого на мукомольных заводах, работающих по традиционной технологии. Это обусловлено тем, что вследствие высокой эффективности драного и ситовеечного процессов образуется сравнительно небольшое количество промежуточных продуктов, требующих обогащения. Поэтому применяют сокращенный по протяженности шлифовочный процесс, включающий две системы с интенсивными режимами измельчения на второй системе. На шлифовочные системы направляют продукты после обработки в ситовеечных машинах, в основном вторые (последние) проходы и схода нижнего яруса сит. Крупки и дунсты шлифовочных систем направляют на 3-ю и 4-ю р. с. Отличительная особенность заключается в том, что продукты измельчают на вальцах с шероховатой поверхностью, окружная скорость быстровращающегося вальца 5,4 м/с, соотношение окружных скоростей 1,25, уровень шероховатости Rа=2,2...2,4 мкм. После вальцового станка А1-БЗН продукт поступает в машину ударно-истирающего действия — деташер А1-БДГ (рис.10), в котором происходит дополнительное измельчение частиц продукта, предразрушенных в вальцовом станке, а также разрушение агрегатированных частиц (табл. XXVI-8).
На 1-ю шл. с. направляют смесь из шести компонентов в количестве (по данным баланса помола) 6,81% от массы продукта, поступающем на I др. с. средневзвешенной зольностью 1,39%. Общее извлечение на 1-й шл. с. составляет 18...25%. При таком режиме зольность верхнегс схода 1-й шл. с., в котором сосредоточиваются оболочечные частицы и зародыш, в два раза выше, чем исходного продукта, и его направляет на сходовую систему, роль которой выполняет 4-я р. с. В верхнем сходе рассева 1-й шл. с., а также в потоках продуктов, направляемых на вальцовый станок 4-й р. с., содержится большое количество зародыша, который в виде верхнего схода 4-й р. с. может быть выделен как отдельный вид продукта и использован в фармацевтической, пищевой, комбикормовой и других отраслях. Второй сход 1-й шл. с. поступает на 2-ю шл. с., на которую идут схода третьего яруса ситовеечных машин. На них обогащают мелкую крупку и дунсты. Средневзвешенная зольность смеси продуктов, обрабатываемых на 2-й шл. с., в 1,5 раза ниже зольности продуктов на 1-й шл. с. На вальцовом станке 2-й шл. с. принят интенсивный режим измельчения, т. е. извлечение муки составляет 45...55%, что в сочетании с деташером обеспечивает общее извлечение 60...70%. Вследствие высокой влажности продуктов (15,2...15,5%), направляемых в вальцовый станок, применения шероховатых вальцов и деташера получают муку с хорошими хлебопекарными достоинствами, которую используют для формирования первого компонента (мука высшего сорта).
Размольный процесс
Крупки и дунсты размалывают на 11...12 размольных системах. Рабочая поверхность вальцов шероховатая, за исключением вальцов на последней системе (установлены вальцы с рифленой поверхностью). Главная отличительная особенность размольного процесса состоит в применении двухстадийного измельчения крупки и дунстов почти на всех системах размольного процесса. После вальцового станка А1-БЗН продукт направляют для дополнительного измельчения в машину ударно-истирающего действия (энтолейтор РЗ-БЭР или деташер А1-БДГ), где происходит дополнительное измельчение с последующим сепарированием в рассеве. При двухстадийном измельчении снижаются удельная энергоемкость, повреждение крахмала, повышается срок службы рабочей поверхности вальцов, наблюдается явление стабилизации измельчения на каждой системе. Высокая эффективность подготовки крупки и дунстов, обрабатываемых на размольных системах, и возможность интенсификации размола путем двухстадийного измельчения позволяет формировать потоки продуктов, направляемых в вальцовые станки, в основном с учетом зольности, а не крупности. Однако для более эффективного измельчения на 1-й р. с. продукты разделяют на две фракции по крупности и измельчают их на 1-й р. с. кр. и 1-й р. с. м. Например, на 1-ю р. с. кр. направляют первые проходы нижнего яруса ситовеечных машин, на которых обогащают крупную и среднюю крупу, а на 1-ю р. с. м. поступают первые проходы этих машин. В них обогащают среднюю и мелкую крупу, а также дунсты. Рекомендуемые нагрузки и извлечение муки на отдельных системах приведены в таблице ХХVI-9.
Интенсивно измельчают крупки и дунсты на головных размольных системах. На них направляют продукты, содержащие незначительное количество оболочечных частиц. Поэтому после вальцовых станков 1-й, 2 и 3-й р. с. устанавливают энтолейторы РЗ-БЭР, которые более интенсивно воздействуют на продукт, чем деташеры А1-БДГ. В результате применения энтолейтора муки извлекают в 1,3...1,5 раза больше. При этом зольность муки и другие показатели ее качества изменяются незначительно. Применение энтолейторов на других системах, на которые поступают потоки промежуточных продуктов размола, содержащие значительное количество оболочечных частиц, приводит к ухудшению качества муки по сравнению с использованием деташера. Поэтому на всех размольных системах после третьей применяют в качестве дополнительных измельчителей деташеры А1-БДГ. Однако на последних размольных системах после обработки продукта в деташерах наблюдается существенное повышение зольности и величины удельной поверхности муки.
Формирование сортов муки из отдельных компонентов
Одной из наиболее интересных схем технологического процесса на мукомольных заводах, оснащенных высокопроизводительным комплектным оборудованием, считают гибкую схему формирования сортов муки. Цех формирования, бестарного хранения и отпуска муки позволяет существенно повысить эффективность использования зерна и стабильность показателей качества, оперативно изменять и расширять ассортимент муки. Отделение формирования сортов муки для мукомольного завода производительностью 500 т/сут представляет собой самостоятельный цех, оборудованный современными средствами механизации и автоматизации на более высоком уровне, чем остальные цехи. В отделении формирования и бестарного хранения муки при помощи имеющихся технических средств можно одновременно выполнять следующий комплекс работ: - принимать из размольного отделения взвешенные на автоматических весах потоки (компоненты) муки, манной крупы и отрубей и размещать их в бункерах; - хранить бестарным способом компоненты сортов муки, сформированные сорта муки, манную крупу и отруби; - формировать товарные сорта муки в многокомпонентных весовых дозаторах, смесителях и витаминизировать ее; - проводить упаковку муки в тканевые мешки вместимостью по 50 кг на двух карусельных весовыбойных аппаратах общей производительностью 50...60 т/ч и формирование пакетов с мукой, укладку их в штабеля; - фасовать муку и крупу в мелкую тару (бумажные пакеты массой по 2 кг и манную крупу в пакеты массой 0,5 и 1,0 кг); - проводить отпуск муки в таре на автомобильный или железнодорожный транспорт; - проводить отпуск муки и отрубей без тары на автомобильный или железнодорожный транспорт; - гранулировать, хранить и отпускать отруби на автомобильный или железнодорожный транспорт.
Из размольного отделения в отделение формирования сортов из каждой секции направляют два-три потока муки, представляющие собой смеси 46...49 индивидуальных потоков муки, поток отрубей, а также дополнительно поток манной крупы. Система самотечных трубопроводов, по которым поступают потоки муки из-под рассевов, виброцентрофугалов, устроена так, что мука может быть направлена в любой из трех шнеков для сбора, перемешивания и транспортирования ее для последующего контроля в рассеве. Отдельные потоки муки, а также смеси из смежных систем имеют различные биохимические показатели (табл. XXVI-11). В муке, полученной на 2-й р. с., 1-й и 2-й шл. с., содержание клейковины и белка ниже, чем на других системах. В муке этих же систем и самое низкое содержание клетчатки (0,28...0,38%) и наиболее высокое число падения (371...378 с), что свидетельствует о хороших достоинствах муки. На последних системах драного и размольного процессов, на которых происходит вымол, содержание белка и клетчатки увеличивается и значительно уменьшаются число падения и гидратационная способность клейковины. Мука с этих систем обладает пониженными хлебопекарными достоинствами. Значительный интерес представляют показатели качества муки с IV др. с. кр. и IV др. с. м., а также с 11-й р. с., так как в них наибольшее содержание белка (17,27... 18,64%). Однако мука с 11-й р. с. имеет низкие хлебопекарные свойства, содержит большое количество балластных веществ (клетчатки) и может быть использована для хлебопечения только в смеси. Эти элементарные потоки муки, особенно с IV др. с., пригодны для получения высокобелкового компонента. Муку с 9-й, 10, 11 и 12-й р. с. можно использовать как компонент специализированных сортов с повышенным содержанием балластных веществ. Компоненты сортов муки формируют так, чтобы мука первого потока соответствовала показателям качества муки высшего сорта. Его применяют самостоятельно, как муку высшего сорта, он лее является компонентом для формирования других сортов. Как правило, первый компонент составляет 55...65% по отношению к I др. с.
Витаминизация муки
Процесс витаминизации заключается во введении в муку синтетических витаминов в необходимом количестве, что улучшает ее питательную ценность. Количество витаминов вводимых в отдельные сорта муки, устанавливают, исходя из утвержденных норм и с учетом средних норм потребления хлеба в рационе питания. В таблице 21.38 приведен ассортимент и минимальные нормы ввода синтетических витаминов, утвержденные Министерством здравоохранения СССР 31 октября 1973 г. № 11—129—73.
Для приготовления витаминного концентрата отвешивают на технических весах соответствующее количество витаминов, затем их кладут в малый смеситель 1 агрегата А5-АУВМ-1 (рис.12), который одновременно растирает витамины (рис.11).
В этот же смеситель дозатор 2 подает 3 кг муки. После смешивания витаминов и муки получают витаминный концентрат, который высыпается в шнековый смеситель 4. Второй дозатор 3 отмеривает порцию муки массой 51 кг в смеситель 4. Вместе с мукой, содержащейся в витаминном концентрате, общая масса смеси составляет 54 кг. Приготовленная витаминная смесь высыпается из смесителя 4 в бункер 5 над микродозатором МТД-3 для ввода в муку высшего сорта. На этом же агрегате А5-АУВМ-1 аналогично приготавливают витаминную смесь для муки первого сорта. Потоки муки высшего и первого сортов из-под контрольных рассевов поступают в бункера 7 и 6, из них в дозаторы ДДТ 9. Дозаторы для витаминной смеси и муки настраивают так, чтобы была выдержана установленная норма содержания витаминов. Витаминная смесь и мука после дозаторов поступают в горизонтальный смеситель МСН 10 (рис.13), а затем на выбой. При витаминизации муки необходимо правильно готовить витаминную смесь и знать точную концентрацию в ней витаминов.
