организация производства

Глава 17. Организация переработки зерна 

цированных кадров, слабое лабораторное оснащение, недостаток качественного сырья.

В состав отраслей, перерабатывающих зерно, входит так-

же комбикормовая промышленность, которая вырабатывает следующие виды кормов: комбикорма полнорационные, комби- корма-концентраты, кормовые добавки (белково-витаминно-ми- неральные – БВМД), обогатительные смеси (премиксы), кормовые смеси и карбамидный концентрат.

Для оценки состояния зерна с целью пригодности его для переработки, а также потенциальных возможностей для выработки различных зернопродуктов с целью удовлетворения запросов потребителей применяется целая система оценки зерна. Различают состояние и качество зерна.

Состояние зерна характеризуется свежестью, засоренностью, зараженностью вредителями и болезнями, влажностью, температурой. Два последних показателя имеют особое значение при самосогревании зерна в процессе хранения.

Качество зерна характеризуется совокупностью биологических, физико-химических, технологических и потребительских (товароведных) свойств и признаков, определяющих его пригодность к использованию по назначению: на семенные, продовольственные, фуражные и технические цели. Качество зерна оценивается по ботанико-физиологическим, органолептическим, физическим, химическим и технологическим признакам. Одни признаки определяют осмотром (культура, вид, цвет), другие – по документам (сорт, озимая или яровая форма), третьи – лабораторным анализом.

К физическим признакам относят: форму зерна, его линейные формы и крупность, объем, выполненность и щуплость, выравненность, вес 1 000 зерен, стекловидность, плотность, пленчатость, объемный вес (натурный вес зерна), механические повреждения, трещиноватость. Технологическое достоинство зерна в большой степени зависит от его физических свойств. Более крупное, выполненное, по форме приближающееся к шару зерно имеет относительно меньший удельный вес оболочек и дает больший выход готовой продукции. Стекловидное зерно пшеницы требует большего расхода энергии на размол, но дает муку лучшего качества (крупитчатую) и с большим выходом.

351

 М. И. Лукиных, Г. А. Ярин «Организация производства как подсистема управления»

Стекловидность учитывается также при оценке зерна ржи, риса, кукурузы. Стекловидность – сортовой признак, но может изменяться в зависимости от природно-климатических условий. Плотность – показатель зрелости зерна. Пленчатость усложняет переработку зерна и снижает выход готовой продукции. Механические повреждения и трещиноватось ухудшают хранение зерна.

К химическим показателям качества зерна относят: содержание белка, зольность и кислотность.

Технологическая оценка включает требования, предъявляемые к зерну и продуктам его переработки в мукомольной, хлебопекарной, крупяной, макаронной, кондитерской, пивоваренной, крахмалопаточной, спиртовой отраслях промышленности, а также при производстве солода.

Решающее значение для оценки зерна как сырья для мукомольной промышленности имеют его технологические – мукомольные и хлебопекарные – свойства. Мукомольные свойства – это способность зерна давать при оптимальных условиях переработки муку заданных сортов лучшего качества с наибольшим выходом при наименьших затратах энергии.

Мукомольные свойства выявляются в процессе переработки зерна в муку (на лабораторной мельнице или косвенно) и определяются следующими показателями: общим выходом муки и ее средневзвешенным качеством, выходом и качеством муки высоких сортов (муки высшего сорта с манной крупой и первого сорта), количеством извлеченных крупок, степенью вымалываемости оболочек, расходом энергии на выработку 1 т муки. При помоле зерна, не соответствующего базисным кондициям, возможно снижение общего выхода муки и ухудшение показателей качества муки.

Хлебопекарное достоинство – способность муки давать хлеб высокого качества с наибольшим припеком при соответствующем режиме тестоведения и выпечки. У теста определяют следующие свойства – консистенцию (крепость), время его образования, эластичность, растяжимость, стабильность (устойчивость) и разжижение (размягчение).

Для приготовления макаронных изделий идет в основном мука из зерна твердой пшеницы; для некоторых сортов макарон-

352

Глава 17. Организация переработки зерна 

ных изделий допускается использование мягкой сильной пшеницы. При сортовых помолах мягкой пшеницы отбирают манную крупу до 2% от веса зерна с одновременным уменьшением выхода высокого сорта. Из твердой пшеницы, кроме макаронной муки, получают также крупу шлифованную – полтавскую.

Технологическое достоинство крупяных культур характе-

ризуется содержанием ядра, легкостью или трудностью отделения пленок (шелушение), выходом и качеством крупы, коэффициентом извлечения ядра, расходом энергии на выработку 1 т крупы. Потребительские качества крупы: время разваримости, коэффициент разваримости (привар), т.е. отношение объема каши к объему крупы, структура, цвет и вкус каши.

Наиболее важными качествами пивоваренного ячменя являются цвет (светло-желтый или желтый), запах, способность прорастать на 5-й день, выравненность, экстрактивность (количество извлекаемых водой органических веществ), содержание крахмала, белка, цветковых пленок и натурный вес.

Организация переработки зерна на элеваторно-муко-

мольном предприятии. Процесс переработки зерна, называемый помолом, осуществляется на мельницах. Производитель-

ность их от 5–10 до 1000 т и более в сутки. Общая схема получения муки состоит из следующих этапов: подготовка зерна к помолу (подбор партий зерна с хорошими хлебопекарными качествами, очистка и мойка зерна, гидротермическая обработка зерна), измельчение зерна, просеивание измельченных продуктов, дальнейшее измельчение промежуточных продуктов до превращения их в муку, просеивание, размещение муки в закрома (раздельно по сортам и выходам), затаривание в мешки или погрузка в автомуковозы, контейнеры.

Подготовка зерна к помолу. Зерно очищают на сепарато-

рах, аспирационных колонках, обоечных и щеточных машинах, а также моют на моечных машинах. В дальнейшем зерно очищают от металломагнитных примесей. Очистку от металломагнитных примесей проводят несколько раз, например, при выходе зерна из сепаратора, перед его обработкой в обоечных, щеточных машинах и т.д.

Зерновая масса, прошедшая через сепараторы и триеры, нуждается в дополнительной очистке. Это связано с тем, что

353

 М. И. Лукиных, Г. А. Ярин «Организация производства как подсистема управления»

с поверхности зерна необходимо удалить загрязнения и пыль, частично поврежденные и отслаивающиеся оболочки, опушение

ичастично зародыш. Кроме того, при неблагоприятных условиях хранения на поверхности зерна развиваются плесневые грибы.

Обработку поверхности зерна проводят сухим и мокрым способами. В первом случае применяют обоечные, щеточные

ишелушильные машины, во втором – машины для мокрого шелушения. Использование последних машин в 4–5 раз снижает микробиологическую обсемененность зерна.

При сортовом помоле загрязненное зерно моют и подвергают гидротермической обработке. Она включает в себя увлажнение и отволаживание зерна. Сухие оболочки зерна при помоле сильно измельчаются и при попадании в муку увеличивают ее зольность. При увлажнении зерна оболочки становятся эластичными, их связь с эндоспермом ослабляется, в то время как сам эндосперм остается сухим и хрупким. При помоле оболочки отделяются от зерна в виде крупных пластинок, что облегчает их последующее выделение при просеивании.

Взависимости от качества исходного зерна используют различные способы кондиционирования.

При холодном кондиционировании зерно увлажняют водой температурой 18–20°С, затем подогретой до 35°С и оставляют на отволаживание в течение 12–14 ч. При этом усиливается действие ферментов, идет протеолиз белка и ослабляется клейковина. Холодное кондиционирование применяют для обработки зерна с клейковиной малой растяжимости.

Горячее кондиционирование применяют для укрепления зерна со слабой клейковиной. В этом случае необходимо уменьшить активность ферментов. Увлажненное зерно выдерживают в кондиционерах при температуре от 40–45°С до 55–60°С в зависимости от качества клейковины с последующим охлаждением, а затем направляют в бункеры для отволаживания. Процесс отволаживания длится меньше, чем при холодном кондиционировании.

При скоростном кондиционировании для увлажнения зер-

на используют водяной пар.

Непосредственно перед помолом поверхность зерна дополнительно увлажняют на 0,3–0,5% и отволаживают в течение

354

Глава 17. Организация переработки зерна 

20–30 мин, чтобы увеличить влажность оболочек и полнее их отделить от эндосперма.

Сложность технологического процесса превращения зерна в муку на мельнице зависит от ассортимента вырабатываемой муки.

Так, для получения обойной муки (пшеничной 96%-ной

иржаной 95%-ной) зерно очищают по сокращенной схеме и интенсивно измельчают.

При производстве сортовой муки зерно, а затем промежуточные продукты проходят 5–7 драных систем (из вальцовых станков и рассевов) для предварительного размола, в результате чего получают отруби (из оболочек и зародыша зерна), крупную

имелкую крупы, дунст и муку, различные по крупности и дородности.

Крупная и мелкая крупы – это частицы эндосперма (крупки) с некоторым количеством оболочек. Для их отделения применяют вальцовые станки в режиме измельчения – шлифовочный процесс. Затем крупки и дунсты сортируют по добротности на ситовеечных машинах, где в результате пневматической сепарации отделяются крупки с оболочками от крупок чистого эндосперма. Рассортированные продукты домалывают до состояния муки. Одна из фракций крупной недомолотой муки поступает в продажу под названием манной крупы. На первых размольных системах, куда направляются наиболее чистые продукты, получают муку высшего сорта. На последующие системы поступают частицы, не домолотые на первых системах, а также продукты более низкого качества; на них получают муку 1-го и 2-го сортов. При повторительном помоле число размольных систем достигает 8–12.

Для мельниц определены базисные нормы выхода муки, которые обязаны получать мукомольные предприятия при использовании зерна базисных мукомольных кондиций.

Вмукомольной промышленности технологический процесс осуществляется по вертикали (сверху вниз). Зерно нориями или пневматическим транспортером подают на верхний этаж мельницы, а затем через распределительные устройства и самотечные трубопроводы оно поступает на машины, расположенные ниже. Крупные мельницы – 5–7-этажные. Каждая мельница

355

 М. И. Лукиных, Г. А. Ярин «Организация производства как подсистема управления»

имеет энергетическое хозяйство. Для улавливания пыли устроена система вентиляции с фильтрами. Вместе с тем в настоящее время существуют проекты строительства мукомольных предприятий, которые не предусматривают построения многоэтажных зданий.

Зерновые элеваторы состоят из силосов (емкостей) и рабочего здания. Для приема зерна с автотранспорта элеваторы оборудованы автомобилеразгрузчиками. При выгрузке зерна из железнодорожных вагонов обычно применяют механические лопаты, шнековые вагоноразгрузчики, саморазгружающиеся вагоны и др.

Крупяное производство. Основа технологического процесса производства круп – механическое отделение покровных тканей (оболочек) зерна и последующая обработка ядра и семядолей. Техника отделения оболочек зависит от анатомических особенностей зерна (прочности ядра и оболочек, степени прикрепления их к ядру и др.). Перед отделением покровных тканей сырье подготавливают, и прежде всего выделяют из него примеси, влияющие на качество будущей крупы.

Общая схема технологического процесса слагается из сле-

дующих этапов: очистка зерна от примесей, сортирование очищенного зерна по крупности, шелушение (отделение оболочек), обработка ядра (дробление, шлифование, полирование, плющение) в зависимости от вида зерна и сорта получаемой крупы.

Зерно от примесей очищают на аспираторах, сепараторах, триерах, камнеотборниках, шасталках (остеломателях), обоечных машинах, магнитных аппаратах и др. Затем сортируют на сортировочных машинах. Выровненное по размерам зерно лучше и легче подвергается шелушению. Зерно шелушат на различных машинах: обоечных, шелушильных поставах или вальцедековых станках, шелушителях различной конструкции. После шелушения продукт провеивают и недостаточно обрушенные зерна вновь пропускают через машины. Затем его шлифуют для удаления остатков цветочных пленок, плодовых или семенных оболочек и зародыша. Готовую крупу сортируют по величине на несколько фракций (номеров).

При выработке крупы получают также побочные продукты и отходы: сечку, муку (мучку), лузгу и т.п. Их используют на

356

Глава 17. Организация переработки зерна 

фуражные или технические цели. Готовые крупы – кукурузные и овсяные хлопья, вспученные зерна пшеницы, риса и кукурузы – выпускаются путем специфической обработки: варкой в сиропах из солода, сахара и соли, пропариванием, плющением и обжаркой в печах (кукурузные хлопья), нагреванием под давлением в специальных аппаратах (вспученные зерна).

Производство комбикормов. Комбикорм (комбинированный корм) – готовая кормосмесь, составленная по научно обос-

нованным рецептам, предусматривающим наиболее эффективное использование животными питательных веществ. Комбикорма не требуют дополнительной подготовки к скармливанию, что освобождает сельскохозяйственные предприятия от приобретения специального оборудования, снижает трудоемкость кормоприготовления и раздачи.

На комбикормовых заводах вырабатывают рассыпные (в виде муки и крупок), брикетированные и гранулированные комбикорма по разным рецептам в зависимости от вида животных и птицы. Комбикорма вырабатывают мелкого, среднего и крупного помола.

Сырьем служат: различные виды зерна;

отходы технических производств; отходы мукомольного и крупяного производства (зерно-

вая смесь от первичной переработки зерна, отруби, мучка кормовая, сечка гороховая, дробленка от переработки овса и проса);

отходы маслозаводов (жмыхи и шроты); отходы сахарной промышленности (свекловичный жом,

кормовая патока, сахар-сырец); отходы крахмалопаточной промышленности (кукурузные

и пшеничные корма с экстрактом и без экстракта, картофельная мезга сухая);

отходы бродильного производства (барда из картофельнозернового производства, сухие кормовые дрожжи, пивная дробина);

отходы химической и микробиологической промышленности (кормовые дрожжи, карбамид, кормовые фосфаты, витамины, аминокислоты, микроэлементы, ферменты);

357

 М. И. Лукиных, Г. А. Ярин «Организация производства как подсистема управления»

корма животного происхождения (мука рыбная, мясокостная, мясная, кровяная, сухой обрат, казеин, кормовой жир, шквара);

грубые корма (сено, солома, дробленые стержни кукурузных початков);

прочие кормовые продукты; минеральные корма (мел, мука из створок раковин мол-

люсков, травертины, известняки, поваренная соль).

Сырье, поступающее на производство комбикормов, должно соответствовать действующим стандартам, техническим условиям и ограничительным кондициям.

Особенностью комбикормовой промышленности является то, что производство комбикормов складывается из следующих технологических операций, осуществляемых на технологических линиях. Все компоненты, входящие в состав комбикормов, тщательно очищают от вредных примесей (песка), металлических частиц, вредных и ядовитых сорняков. От некоторых видов зерна (овес, ячмень, просо) отделяют пленки. Крупнокусковые прессованные продукты дробят. Минеральные корма сушат. Все корма измельчают, дозируют в определенных пропорциях, предусмотренных рецептами, затем тщательно смешивают в смесителях. Из подготовленных таким образом рассыпных комбикормов можно изготовлять крупки (в основном для птицы), гранулы и брикеты.

Готовый комбикорм должен быть однородным по внешнему виду, без плесени. Цвет должен соответствовать набору входящих в состав комбикорма ингредиентов. Обогащение комбикормов биологически активными элементами (микроэлементами, антибиотиками, аминокислотами) проводится по нормам, предусмотренным рецептами. Все эти вещества вводятся в виде премиксов. Каждая партия сопровождается сертификатом. Скармливают каждый вид комбикорма только тем животным, для которых он предназначен.

Рассмотрим производственную структуру зерноперерабатывающего предприятия на примере Чебоксарского элеватора. Он является дочерним предприятием ГП производственнокоммерческой фирмы «Чувашхлебопродукт». Элеватор – это современный мельничный комбинат, осуществляющий прием,

358

Глава 17. Организация переработки зерна 

хранение зерна, выработку из него муки и крупы высокого качества в большом ассортименте. Весь элеватор – это большой семиэтажный корпус с подсобными зданиями и сооружениями.

Примельничный элеватор имеет два силосных корпуса емкостью по 24 тыс. т каждый, высотой 28 м. В рабочем здании установлены две нории производительностью по 350 т/ч и три нории по 175 т/ч с высокопроизводительным оборудованием для очистки зерна на трех сепараторах А1-БИС-100 и для выделения зерна мелкой фракции на трех сепараторах А1-БСФ-50. Дистанционное автоматическое измерение температуры зерна в элеваторе осуществляется с помощью машины централизованного контроля и регистрации температуры зерна марки М-5. Мельница сортового помола на комплектном оборудовании производительностью 500 т в сутки перерабатывает зерно с выходом муки высшего сорта 75%. Основное технологическое, подъем- но-транспортное и аспирационное оборудование изготовлено по лицензии швейцарской фирмы «Бюлер». Технологический процесс на предприятии полностью автоматизирован и механизирован. Управление технологическим, транспортным и аспирационным оборудованием осуществляется с пульта диспетчерского оборудования типа САУМ.

Длительность производственного цикла основных видов продукции (мука, крупа) – 6 сут, из них 2 – на подготовку зерна к помолу, 1 – на переработку зерна и 3 – на дозревание муки.

Прием зерна на элеватор осуществляется с автомобильного и железнодорожного транспорта бестарным способом. Погрузка зерна с автотранспорта ведется автомобилеразгрузчиком, взвешивание зерна осуществляется на автомобильных весах с предварительным отбором проб для анализов на пробоотборнике А-1-УП2-А. Зерно, поступающее железнодорожным транспортом, выгружается вагоноразгрузчиком ВРГ, при выгрузке ваго- нов-зерновозов его производительность составляет 245 т/ч, а при выгрузке зерна из вагонов обычного исполнения – 155 т/ч.

Зерно из приемного устройства подается на нижние конвейеры силосного корпуса и далее в рабочее здание. Сушка зерна осуществляется в зерносушилке У2-УЗБ-50. Отпуск зерна предусмотрен на железнодорожный (из силосных корпусов в один вагон) и на автомобильный транспорт.

359

 М. И. Лукиных, Г. А. Ярин «Организация производства как подсистема управления»

Поточных механизированных стационарных линий на элеваторе шесть: прием с автотранспорта; прием с железной дороги; подача на мельницу; три линии внутриэлеваторной системы побочной обработки.

При очистке зерна отходы направляются в бункеры для пыли. Отходы и пыль отгружаются на автотранспорт.

Зерно из элеватора подается на мельницу. Подача высокостекловидного и низкостекловидного зерна производится раздельно соответственно на секции «А» и «В».

В здании мельницы размещено зерноочистительное, размольное отделение и отделение готовой продукции с цехом расфасовки и отпуска муки на автомобильный и железнодорожный транспорт, а также диспетчерская, трансформаторная станция 2 1 600 кВт и электрораспределительные пункты.

В зерноочистительном отделении зерно готовится к по-

молу: его поверхность очищается сухим и мокрым способами, из зерновой массы выделяются мелкие минеральные и органические примеси, проводится гидротермическая обработка зерна. Для неочищенного зерна предусмотрено 12 бункеров общей емкостью 1 432 т. Каждый бункер имеет 16 выпускных отверстий и весы.

В размольном отделении идет процесс размола зерна и направление продуктов его переработки в отдельные потоки готовой продукции; здесь установлено следующее оборудование: вальцовые станки А1-БЗ с валками размером 1 000 250 мм, рассевы РЗ-БРБ, ситовеечные машины А1-БСО, вымольные машины А1-БВГ.

Обе секции вырабатывают муку трех потоков с различной зольностью. Полученные потоки муки отдельными аэрозольтранспортными линиями, по три линии на секцию, транспортируются в склад бестарного хранения и хранятся раздельно. При отпуске муки или расфасовке в мешки и пакеты потоки муки смешиваются. Формирование сортов муки производится при помощи многокомпонентных весов и смесителя периодического действия. Над многокомпонентными весами предусмотрено 8 силосов общей емкостью 361 т. В результате можно получить

360