cd-935
.pdfМіністерство освіти і науки України ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Кафедра технології зберігання зерна
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
з к у р с у
«ЗАГАЛЬНІ ТЕХНОЛОГІЇ ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ:
ТЕХНОЛОГІЯ ЗБЕРІГАННЯ І ПЕРЕРОБКИ ЗЕРНА ТА ТЕХНОЛОГІЯ КОМБІКОРМІВ»
(ТЕХНОЛОГІЯ ЗБЕРІГАННЯ ЗЕРНА)
для студентів напряму підготовки 6.051701 денної та заочної форм навчання
Затверджено Методичною радою ОНАХТ
протокол № 5 від 28 лютого 2013 р.
ОДЕСА ОНАХТ 2013
2
Конспект лекцій з курсу «Загальні технології харчової промисловості: Технологія зберігання і переробки зерна та технологія комбікормів» (технологія зберігання зерна) для студентів напряму підготовки 6.051701 денної та заочної форм навчання / Уклад. Г.М. Станкевич, А.К. Кац. – Одеса: ОНАХТ, 2013. –
31 с.
У к л а д а ч і Г.М. Станкевич, д-р техн. наук, професор А.К. Кац, канд. техн. наук, доцент
В і д п о в і д а л ь н и й з а в и п у с к зав. кафедри ТЗЗ Г.М. Станкевич, д-р техн. наук, професор
Видано в авторській редакції
©Г.М. Станкевич, А.К. Кац, 2013
©Одеська національна академія харчових технологій, 2013
3
Л е к ц і я № 1
ЕЛЕВАТОРНА ПРОМИСЛОВІСТЬ
1.1Значення технології зберігання зерна. Завдання елеваторної промисловості
1.2Структура елеваторної промисловості
1.3Типи зерносховищ
1.4Загальна характеристика кінцевих продуктів підприємств елеваторної промисловості
1.1 Значення технології зберігання зерна. Завдання елеваторної промисловості
Виробництво зерна має сезонний характер, великі маси зерна накопичуються в дуже короткі терміни, які обчислюються днями. Споживання ж зерна відбувається щодня протягом року. Отже, в країні необхідно мати запаси зерна, які б задовольняли щоденну потребу в зерні та продуктах його переробки всіх споживачів.
В даний час у зв’язку з переходом країни на ринкові відносини значна частина вирощеного зерна зберігається в сховищах виробників з відносно слабкою матеріально-технічною базою. У високомеханізованих і автоматизованих зерносховищах хлібоприймальних підприємств та елеваторах зберігається зерно регіональних фондів, у тому числі призначене для переробки, і деяка кількість давальницького зерна сільськогосподарських виробників.
Незнання основ науки про зберігання може стати причиною нормативно неприпустимих втрат і погіршення якості зерна та продуктів його переробки при зберіганні.
Технологія зберігання зерна — це наука про прийоми та способи впливу на зернові маси і навколишнє середовище, які дозволяють забезпечити кількіс- но-якісне зберігання зернових мас з урахуванням їх особливостей як об’єктів зберігання.
4
Перш ніж класифікувати прийоми і способи впливу на зернові маси, що здійснюються в період їх зберігання, слід виділити в окремі групи завдання, покладені на технологію післязбиральної обробки та на технологію зберігання зерна.
Зокрема, основним завданням технології післязбиральної обробки є доведення зерна (що є живим організмом) до стану, при якому його можна зберігати тривалий час без втрат у масі та погіршення якості. Основним завданням технології зберігання є створення умов, що не допускають втрат у масі та погіршення якості зернових мас.
Величезну роботу із забезпечення тривалого збереження, зберігання та поліпшення якості зерна при виключенні невиправданих кількісних втрат проводить елеваторна промисловість.
Елеваторна промисловість виконує такі основні завдання: 1) приймає зерно і насіння олійних культур; 2) формує з них великі однорідні партії; 3) застосовує очищення і сортування зерна і насіння; його сушіння та вентилювання, покращує якість зерна, доводячи його до вимог, що висуваються споживачами;
4)безперебійно постачає зернопереробну промисловість зерном, а населення продуктами його переробки необхідної якості відповідно до діючих стандартів;
5)приймає від насінницьких господарств сортове насіннєве зерно і насіння трав, гібридне і сортове насіння кукурудзи, очищає, калібрує і зберігає його.
1.2 Структура елеваторної промисловості
Традиційно структура елеваторної промисловості України будувалася за принципом призначення підприємства і його місця на шляху проходження потоків зерна від виробника до потенційного споживача. Це дозволяло мати зерносховища, як у місцях виробництва зерна, так і в місцях його споживання.
Структура елеваторної промисловості України представлена на рис. 1.1.
ПІДПРИЄМСТВА ЕЛЕВАТОРНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ
|
І ланка |
|
|
|
ІІ ланка |
|
|
|
|
ІІІ ланка |
|
|
|
|
Заготівельні |
|
|
|
Проміжні |
|
|
|
|
Виробничі |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Базисні |
|
|
|
|
Виробничі |
|
|
на переробку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приймання |
Хлібоприймальні |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зерна від |
(глибинні, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на експорт |
|
|
|
Перевалочні |
|
|
|
|
Портові |
|
|
|||
виробників |
пристанські, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
пристанційні) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
споживачеві |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фондові |
|
|
|
|
Реалізаційні бази |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1.1 – Структура елеваторної промисловості України
Заготівельні підприємства приймають зерно від хлібоздавальників (з автотранспорту), піддають його первинній обробці (очищенню, сушінню), збері-
5
гають і відвантажують за призначенням підприємствам другої і третьої ланки (в основному залізничним і водним транспортом).
Проміжні підприємства призначені для зберігання оперативних запасів зерна (базисні); перевантаження зерна з одного виду транспорту на інший (перевалочні); збереження державних зернових резервів протягом приблизно 3-4 років (фондові). Основні операції: приймання зерна, очищення і сушіння його, тривале зберігання, відвантаження на залізничний і водний транспорт. Вони відрізняються великою місткістю та великою продуктивністю обладнання. Розташовують їх на великих вузлових залізничних станціях, на перетині залізничних і водних шляхів.
Виробничі — постачають зерном зернопереробні підприємства (млино-, крупо- і комбікормові заводи й ін.).
Портові — для відвантаження зерна в морські судна на експорт. Основні операції: приймання із залізничного і водного транспорту, підготовка експортних партій, порівняно недовговічне зберігання і відвантаження зерна на водний транспорт. Очищення і сушіння зерна носять характер допоміжних операцій. Транспортуюче устаткування повинно бути великої продуктивності.
Реалізаційні бази — приймають зерно і продукти його переробки в основному із залізничного транспорту, зберігають їх, поліпшують якість і відпускають споживачам головним чином автомобільним транспортом.
Відміна риса побудови елеваторної промисловості в нашій країні — поєднання функцій різних видів зерносховищ, тобто зерносховища крім основних своїх функцій найчастіше виконують функції, що характерні для інших типів зерносховищ. Поєднання функцій скорочує шлях зерна від виробництва до споживача, поліпшує використання сховищ і устаткування, збільшує продуктивність праці.
1.3 Типи зерносховищ
Зерносховище — споруда для зберігання зерна. Існують різні типи зерносховищ, які відрізняються призначенням, цільовим використанням, місткістю, конструктивним виконанням.
Розрізняють два основних способи розміщення зерна в сховищах: підлогове та силосне. При підлоговому розміщенні зерно зберігають насипом або в тарі на підлозі сховища при невеликій висоті шару. У складах з горизонтальними підлогами висота насипу зерна до 5,0...5,5 м, а з похилими підлогами до 10...11 м. При силосному розміщенні висота зернового насипу може становити
30...40 і навіть 60 м.
У підлогового та силосного способів зберігання зерна є переваги і недоліки. При підлоговому зберіганні площа зіткнення зернової маси з навколишнім повітрям значна. При провітрюванні складів частково охолоджується і підсихає зернова маса, особливо її поверхневі шари. Зниження висоти насипу дозволяє зберігати зернову масу підвищеної вологості. У підлогових сховищах можна зберігати не тільки зерно, а й зернопродукти в тарі (борошно, крупу та ін.). Такі
6
зерносховища важко повністю механізувати, зробити їх герметичними, у них є інші недоліки.
При силосному зберіганні краще використовується обсяг зерносховища, можна повністю механізувати приймання, обробку та відвантаження. Однак вартість силосних сховищ вища підлогових, їх довше будують, на їх спорудження необхідні дорогі матеріали (збірні залізобетонні елементи та ін.) У той же час витрати на спорудження силосних сховищ окупаються в дозволений термін в результаті менших витрат з експлуатації та високої продуктивності праці працюючих.
До зерносховищ пред’являють основні вимоги: 1) їх місткість повинна забезпечувати розміщення всього зерна з урахуванням перехідних залишків врожаїв попередніх років; 2) вони повинні надійно захищати зерно від ґрунтової вологи, атмосферних опадів, гризунів, не повинно бути просипу і змішування зерна, умов для розвитку і життєдіяльності шкідників хлібних запасів; 3) вони повинні бути міцними і довговічними, витримувати без небезпечних деформацій тиск зернової маси, пожежовибухобезпечні; 4) повинні бути зручними при експлуатації в період спостереження за зерном і при його обробці; 5) в них повинні бути механізовані приймання та відпуск зерна, зважування, очищення, сушіння, вентилювання, знезараження та інші операції; 6) вони повинні бути безпечними для працюючих, забезпечувати нормальні санітарно-гігієнічні умови праці і зберігання зернопродуктів, 7) повинні бути недорогими з мінімальними експлуатаційними витратами.
Розглянемо деякі типи зерносховищ (рис. 1.2). Засік — частина простору
взерносховищі, обгороджена стінами невеликої висоти по відношенню до розмірів у плані і, як правило, із плоскою або злегка похилою підлогою.
Бункер — відрізняється від засіка тим, що днище його має вигляд перекинутої піраміди.
Скриня — так іноді називають засік або бункер, що закривається кришками або решітками.
Силос — сховище, висота стін якого мінімум у півтора разів більша розмірів у плані, а дно зазвичай конусне.
Склад — приміщення, в якому зерно зберігають на плоскій або похилій підлозі або в засіках. Склад може бути частково або повністю механізованим
(рис. 1.2 а, б, е, к).
Пакгауз — склад залізничного типу з підлогою, яка влаштована на рівні підлоги вагона. Призначений для зберігання будь-яких сухих штучних або насипних вантажів (рис. 1.2 л).
Комора — стародавній тип зерносховищ. Подібний зі складом, але без вікон, з невеликими дверима і дуже високим порогом. Великі комори, як правило, розділені поперечними стінами на декілька відділень.
Механізована комора — відрізняється від механізованого складу тим, що
вньому зерно зберігають у бункерах.
Сапетка або кіш — спеціальне зерносховище для кукурудзи в качанах. Має вигляд складу невеликої ширини та ґратчасті стіни для продування качанів вітром (рис. 1.2 г).
7
Рисунок 1.2 – Типи зерносховищ
а– немеханізований склад; б – механізований склад; в – металевий силос великого діаметра;
г– сапетки (кіш); д – окремий металевий склад; е – багатоповерховий механізований склад;
ж– намет; з – бунт; и – механізований тік; к – механізований склад з похилою підлогою;
л– пакгауз; м – вентильований бункер
Вентильований бункер — спеціальне зерносховище невеликої місткості для зберігання свіжозібраного зерна (рис. 1.2 м).
Елеватор як зерносховище характеризується трьома особливостями: зерно зберігають у силосах; забезпечений стаціонарними установками (механічними та пневматичними) для піднімання зерна наверх у силоси; як споруда являє собою самостійну одиницю.
Асфальтований майданчик — спорудження перед зерновими складами для тимчасового розміщення зерна та очищення його на пересувних машинах.
Бунт — тимчасове спорудження зі стінами із щитів, дощок, мішків або інших підручних матеріалів, влаштоване на спеціальному майданчику (як правило, асфальтованому) і приховане зверху брезентом (рис. 1.2 з).
8
Навіс — сховище без стін, але з дахом і асфальтованою або іншою підлогою (рис. 1.2 ж).
Механізований тік — споруда в умовах сільського господарства, призначена для первинної обробки, очищення та сушіння зерна, щойно зібраного з поля (рис. 1.2 и).
З усіх видів і типів зерносховищ найбільш досконалий елеватор. У ньому найвища продуктивність і енергоозброєність праці при найменших (в 1,5...3 рази) витратах по зберіганню та обробці зібраного зерна. Діє дистанційний автоматизований контроль за зерновою масою, що зберігається (або обробляється) і застосовуються своєчасні профілактичні заходи щодо запобігання погіршенню якості та скорочення втрат зерна. Недоліки елеваторів — порівняно висока вартість і тривале будівництво.
Залежно від способу подачі зерна з силосів до норій і назад елеватори ділять на самопливні і конвеєрні. Крім того, елеватори бувають однокрилі і двокрилі, а також однобаштові, двобаштові і безбаштові (рис. 1.3). Елеватори можуть бути з комбінованими зерносховищами, коли зерно зберігають в силосах і підлогове в металевих і спеціальних бункерах. Іноді елеватори розташовують на борошномельних, круп'яних, комбікормових заводах і маслозаводах.
Зазвичай у всіх зерносховищах, в тому числі і в елеваторах, приймають і відпускають зерно (виконують зовнішні операції), а також очищають, сушать, вентилюють, знезаражують (при необхідності), іноді формують партії (для помелу) і проводять інші роботи (внутрішні операції).
Для виконання внутрішніх операцій елеватори і механізовані зерносховища оснащені засобами транспортування, зерноочисними машинами (ворохоочисниками, сепараторами, трієрами і ін.), сушарками, установками для вентилювання зерна та його знезараження від шкідників хлібних запасів, вагами, засобами автоматизації для управління обладнанням та контролю за станом зерна при обробці й зберіганні.
Все технологічне, вагове та транспортне обладнання розміщують в робочих баштах або в невеликих прибудовах — робочих будівлях. Якщо продуктивність норій і технологічного обладнання різна або число операцій, які одночасно виконуються, більше числа наявних норій, то для безперебійної їх роботи в робочих баштах над і під машинами влаштовують оперативні бункери.
В останні роки в нашій країні будують металеві елеватори. Їх переваги перед залізобетонними і збірними в тому, що вони дешевші і простіші в будівництві, більш герметичні.
1.4 Загальна характеристика кінцевих продуктів підприємств елеваторної промисловості
Підприємства елеваторної промисловості проводять післязбиральну обробку та зберігання прийнятого зерна і продуктів його переробки; підприємства борошномельно-круп’яної і комбікормової промисловості — переробку зерна, підготовленого елеваторною промисловістю, в продукцію досить широкого асортименту, узагальнено названу продуктами переробки зерна.
9
Рисунок 1.3 – Типи елеваторів
а– самопливний; б – конвеєрний однокрилий; в – конвеєрний двокрилий; г – двобаштовий;
д– силосно-поверховий; е, к – безбаштовий; ж – з металевими силосами; и – силосноскладський; л – блокований з борошномельним заводом; м – з окремих сталевих силосів
Упроцесі післязбиральної обробки з урахуванням вихідної якості та потреб споживачів готуються партії зерна певного цільового призначення, а саме:
– продовольчого (для вироблення борошна, крупи, пластівців і інших продуктів харчування);
– фуражного (для згодовування домашнім тваринам, як у чистому виді, так і в складі комбікормів);
– технічного (для виробництва спирту, фурфуролу, крохмалю, патоки та інших продуктів);
– насіннєвого (як посівного матеріалу для сільського господарства). Асортимент підготовлених на підприємствах елеваторної промисловості
зернових партій досить широкий і він регламентується відповідними державними стандартами та технічними умовами.
10
Нижче наведено їхні назви (без зазначення кодів і номерів), за якими можна судити про те, які кінцеві продукти видає елеваторна промисловість.
Зернові:
–пшениця (технічні умови);
–жито продовольче для експорту;
–жито для переробки на солод у спиртовому виробництві;
–ячмінь пивоварний;
–ячмінь кормовий;
–ячмінь для переробки в крупу;
–ячмінь для експорту;
–овес для переробки на солод у спиртовому виробництві;
–овес кормовий для експорту;
–овес (вимоги при поставках на кормові цілі і для переробки на комбікорми);
–овес для переробки в крупу;
–кукурудза;
–просо (вимоги при заготівлях і поставках);
–рис (вимоги при заготівлях і поставках);
–гречка для переробки в крупу;
–сорго (вимоги при заготівлях і поставках).
Зернобобові:
–боби кормові (вимоги при заготівлях і поставках);
–вика ярова (вимоги при заготівлях і поставках);
–горох продовольчий і кормової для експорту;
–горох (вимоги при заготівлях і поставках);
–люпин кормовий (вимоги при заготівлях і поставках);
–нут;
–соя — промислова сировина (вимоги при поставках);
–квасоля продовольча;
–сочевиця тарілкова продовольча;
–сочевиця тарілкова для експорту;
–чина (вимоги при заготівлях і поставках);
–арахіс (вимоги при заготівлях і поставках).
Олійні:
–соняшник — промислова сировина;
–рицина — промислова сировина (вимоги при поставках);
–насіння гірчиці — промислова сировина (вимоги при заготівлях і поставках);
–кунжут для переробки;
–насіння льону-довгунця — промислова сировина;
–насіння льону олійного — промислова сировина;
–мак олійний для переробки;
–суріпиця для переробки;
–ріпак для промислової переробки;
–насіння конопель — промислова сировина.
На насіння зернових, зернобобових і олійних культур також передбачені стандарти.