Сортовые помолы пшеницы и ржи
Простой помол проводится на трех-четырех драных системах в один этап для получения обойной муки. При этом с каждой системы необходимо получить максимально возможное количество муки. Сходы с сит передают на последующие системы. Количество отделяемых отрубей не превышает 1–2%.
Зерно Сложные помолы применяют для получения сортовой муки из пшеницы, ржи, тритикале.
Измельчение зерна в муку проводится в два этапа. Вначале на 5–8 драных системах зерно превращается в крупку, при этом необходимо получить минимальное количество муки (со всех систем около 10% исходной массы зерна).
Продукты дробления рассеивают по крупности на крупку (крупную, среднюю и мелкую) и дунсты (жесткие и мягкие) – это частицы крупнее муки, но мельче крупок.
Получаемые фракции при сортировке однородны по размерам, но отличаются добротностью, т.е. содержанием эндосперма. Поэтому полученные фракции крупок при первичной сортировке подвергают дополнительной сортировке по плотности на ситовеечных машинах. Данный процесс называется обогащением крупок. При этом крупки разделяются на тяжелые, легкие и очень легкие (витающие над смесью), представляющие собой крупку чистую (белую) только из эндосперма; крупку пеструю (сростки) – кусочки эндосперма и оболочки и дунсты.
Следующий этап измельчения состоит в раздельном дроблении чистых крупок на 7–9 размольных системах и пестрых крупок – на 4–5 шлифовочных системах.
машина для помола пшеницыВ общей сложности при сортовом помоле пшеницы со всех систем (драных, размольных, шлифовочных) получают 16– 22 потока муки разного качества, которые затем объединяют в сорта в зависимости от вида сортового помола. При размоле высокостекловидной мягкой пшеницы выделяют крупчатку – муку с более крупными размерами частиц.
Манную крупу получают одновременно с сортовой пшеничной хлебопекарной или макаронной мукой из потока крупной крупки, имеющей наиболее высокое качество.
Витаминизированную муку получают обогащением синтетическими витаминами, добавляя B1, В2 или РР и контролируя равномерное их распределение в муке.
Анатомическое строение и структурно-механические свойства зерновок ржи отличаются от пшеницы. В связи с этим при дроблении зерна ржи образуется в основном пестрая крупка-сростки. Доля чистой крупки невелика, и обогащения ее по плотности не производят.
Зерно ржи дробят на 5–6 драных системах. С них получают около половины муки. Выделенную крупку сортируют только по крупности, полученные фракции измельчают отдельно на 2–3 размольных системах.
Завершаются помолы зерна контролем качества муки, выбоем (затариванием в мешки) или направлением в силос для бестарного отпуска либо для расфасовки в пакеты. На этикетках каждого мешка, на пакетах указывается информация для потребителя.
Классификация помолов
Под помолом зерна следует понимать состоящий из отдельных операций технологический процесс, при котором стремятся наиболее полно извлечь из зерна эндосперм в виде муки, либо измельчить зерно в муку с отбором или без отбора отрубей.
Процесс помола обычно изображают графически в виде технологической схемы, на которой условными обозначениями показывают машины, дают их техническую характеристику, а также направление движения продуктов.
Сочетание двух машин — измельчающей зерно (или его части) с просеивающей — принято называть системой.
Основные принципы построения схем помолов — это непрерывность, прямоточность, последовательность и параллельность ведения технологических операций (рис. 1).
Применение конкретных способов и приемов диктуется, прежде всего, заданным ассортиментом муки, качеством зерна и наличием оборудования.
Каждый тип помола характеризуется ассортиментом и количеством получаемой муки — выходом.
Выходом муки называют отношение массы полученной муки к массе зерна, поступившего в зерноочистительное отделение, выраженное в процентах.
Оптимальный выход продукции высокого качества достигается в результате применения передовой техники и совершенной технологии.
В зависимости от наличия в общем технологическом процессе отдельных этапов, построенных на определенных способах и приемах, а также повторяющихся операций при производстве заданного ассортимента продукции, помолы классифицируются на разовые (однократные) и повторительные (многократные), которые в свою очередь, делятся на простые и сложные.
Рис. 1. Основные принципы построения схем помолов
Классификацию применяемых в настоящее время помолов можно предложить в следующем виде (рис. 2). В ее основу положены кратность измельчения зерна, число отдельных самостоятельных этапов в технологической схеме и степень сложности организации ситовеечного процесса, занимающего особое место в технологии производства муки [25].
Помолы, основанные на получении крупок, их предварительной обработке на системах обогащения, шлифовке и развитом размольном процессах, называют сортовыми помолами (в литературе встречаются также названия «крупочные» или «крупчатные»).
Рис. 2. Классификация помолов
При производстве сортовой муки тонкому измельчению подвергают только крахмалистую часть эндосперма, а оболочки и алейроновый слой зерна направляют в отруби, в виде крупных частиц. Зародыш может быть выделен как самостоятельный продукт или также идет в отруби. Такая задача избирательного измельчения различных анатомических частей зерна вынуждает существенно усложнять технологию производства муки: необходимо вводить дополнительные этапы процесса, в которых происходит разделение продуктов измельчения на фракции по добротности на основе различия физико-химических и структурно-механических свойств эндосперма, оболочек и зародыша.
Сортовые помолы пшеницы предусматривают следующие процессы:
драной — получение крупок и дунстов (крупообразующий);
обогащение крупок и дунстов на ситовеечных машинах;
размольный — измельчение крупок и дунстов;
вымольный;
формирование сортов муки и ее контроль.
Сортовые помолы в зависимости от степени сортирования и обогащения можно осуществить, пользуясь более или менее сложными схемами технологического процесса. В зависимости от группировки потоков муки, сортовые помолы делятся на односортные и многосортные, а также на упрощенные и развитые.
При упрощенных помола — на мини-мельницах, промежуточные продукты разделяют по качеству на меньшее количество отдельных потоков. Обрабатывают их только в просеивающих машинах, иногда применяют ситовеечную машину. Муку отсеивают на сравнительно густых ситах.
Назначение размольного процесса — получить из промежуточных продуктов максимальное количество муки и на последних системах — вымол конечных продуктов.
При развитых помолах промежуточные продукты сортируют и просеивают особенно тщательно, применяют для их обогащения большое количество ситовеечных машин.
При переработке пшеницы сложность технологического процесса определяется типом помола, который связан с установленным ассортиментом муки. При выработке муки второго сорта процесс помола можно упростить, ситовеечный процесс резко сократить, подвергнув обогащению только часть крупок, необходимость в шлифовочном процессе отсутствует. Этот помол является основным представителем второй подгруппы сложных повторительных помолов.
Многосортные помолы пшеницы или же односортный помол ее в муку первого сорта вынуждают усложнять технологический процесс, чтобы была обеспечена возможность более полного выделения крахмалистого эндосперма и превращения его в муку с возможно меньшим содержанием оболочечных частиц зерна. В этом случае получают полное развитие как технологическая схема в целом, так и отдельные ее этапы, в том числе ситовеечный и шлифовочный процессы. Эти помолы составляют третью подгруппу. Шлифовочный процесс в схеме помола тесно взаимосвязан с ситовеечным, как единый процесс обогащения крупок.
Таким образом схема классификации помолов учитывает конкретные особенности их организации с учетом ассортимента вырабатываемой муки.
На рис. 3 приводится технологическая схема одного из наиболее простых способов выработки муки, получаемой в результате однократного пропуск* зерна через жернов или молотковую мельницу. Такая мука представляет собой смесь измельченных частиц эндосперма и оболочек.
Рис. 3. Схема помола зерна на жерновой мельнице
Мука разового помола имеет низкое качество, так как измельченные оболочки вместе с эндоспермом попадают в муку, что придает ей темный цвет, однако не уменьшает питательную ценность. Вследствие отсутствия при таком помоле этапа просеивания (сортирования по крупности) мука получается чрезвычайно неоднородной по размеру частиц особенно резко выделяются по крупности частицы оболочек, которые благодаря своей эластичности измельчаются в меньшей степени, чем эндосперм.
В тех случаях, когда требуется отсеять частицы оболочек, измельченное таким образом зерно пропускают через просеивающие машины (рассев, центрофугал, бурат), в которых из смеси измельченных эндосперма и оболочек выделяют частицы оболочек — отруби, которые направляют отдельным потоком, а мука становится более однородной и качество ее улучшается (рис. 4). В целом получаемая мука имеет низкие показатели качества, поэтому этот вид помола применяется только для нужд малого хозяйства и не следует рассчитывать на более качественное производство и реализацию такой муки.
Поскольку в данном случае муку вырабатывают в один прием (за один раз), такой помол называется разовым. При разовом помоле можно получить и некоторое количество светлой муки, для этого на первой раме, при жерновом помоле, на просеивающей машине типа центрифуга или бурат, ставят мучные сита 42/48ПА. 45/50ПА, 36/40ПА и муку этого потока выделяют отдельно.
Рис. 4. Технологическая схема простого помола зерна на жерновой мельнице:
1 - мука обойная; 2 - отруби (1-2%)
Более совершенным типом помола, в смысле конечных результатов, является повторительный помол с применением вальцовых станков.
Рис. 5. Технологическая схема простого помола зерна в обойную муку на вальцовой мельнице:
1 - мука; 2 - отруби (2-3%)
На рис. 5 изображена технологическая схема переработки зерна в муку, отличающаяся от предыдущей постепенным измельчением зерна на нескольких последовательно расположенных системах. На каждой системе из продуктов измельчения отсеивают муку, а более крупные частицы поступают на следующую систему для измельчения и так продолжается до измельчения всех частиц зерна в муку требующейся крупности.
Все помолы зерна в муку принадлежат к классу повторительных, при которых операции измельчения повторяются.
Схемы простых повторительных помолов состоят из одного технологического этапа, в котором крупные частицы последовательно проходят операции измельчения на трех-четырех системах (рис. 6). Муку, полученную на всех системах, смешивают и объединяют в один сорт. Этим способом вырабатывают обойную муку из пшеницы и ржи. При помоле ржи иногда добавляют еще одну систему (рис. 7).
Рис. 6. Технологическая схема простого повторительного помола
Обойную муку извлекают из продуктов измельчения на всех системах проходом сит с отверстиями 0,63-0,8 мм или на капроновых ситах № 8-12. Сход с последней сортирующей системы не должен превышать 3% от массы поступающего на измельчение зерна. Если требуется дополнительное измельчение, этот сход можно возвратить на последнюю систему. Во всех случаях организации схемы обойного помола на каждой системе держат низкий режим измельчения, т.е. интенсивное измельчение зерна и полупродуктов.
Техническая характеристика систем измельчения при простом помоле дана в табл. 1, а примерные режимы измельчения — в табл. 2.
Рис. 7. Схема помола ржи в обойную муку
Таблица 1 Техническая характеристика систем измельчения при простом помоле ржи
Таблица 2 Примерные режимы измельчения при простом помоле ржи
Техническая характеристика системы подобрана с таким расчетом, чтобы обеспечить интенсивное измельчение продуктов в муку. Нарезают крупные рифли под большим уклоном, с малым углом острия и устанавливают вальцы в положение острие по острию. Окружную скорость можно увеличить до 8 м/с, при отношении скоростей 2,5. Для увеличения зоны измельчения рекомендуется применять вальцы диаметром 300 мм.
При указанных в табл. 2 режимах измельчения достигается извлечение муки в размере 96% за три прохода.
При контрольном просеивании муки на рассеве устанавливают те же металлотканые сита крупных номеров, сход с рассева возвращают на измельчение на III или IV систему, при наличии последней в схеме.
Многократные помолы могут быть осуществлены различными способами — простыми, в результате которых получается мука с большим содержанием частиц оболочек, и сложными, при которых вырабатывается мука более тонкая, с меньшим содержанием частиц оболочек зерна, т.е. лучшего качества [14].
Задачу получения высококачественной муки решают путем применения усложненных повторяющихся операций (рис. 8).
Как показано на рис. 9, наряду с постепенным измельчением зерна и отсеиванием на каждой системе муки, на нескольких первых системах выделяют крупки и дунсты, которые в зависимости от размеров и качества, т.е. от наличия на них частиц оболочек (отрубянистости), группируют в отдельные потоки. Эти потоки представляют собой так называемые промежуточные потоки, после размола которых получается мука различного качества. Ее можно объединить в один сорт или разделить на несколько сортов определенного качества. Кроме муки, в конечном результате получаются частицы оболочек зерна — отруби. Этим способом вырабатывают муку ржаную обдирную и сеяную.
Рис. 8. Структурная схема сложного повторительного помола пшеницы с развитым процессом обогащения крупок
Рис. 9. Принципиальная технологическая схема односортного помола пшеницы или ржи на мельнице малой производительности