1.45M
Категория: ПромышленностьПромышленность

Технология мукомольного производства

1.

ТЕХНОЛОГИЯ
МУКОМОЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Лекция 15
Тема 4. Управление и контроль
эффективности технологического процесса
4.1. Баланс
4.2. Эффективность технологического оборудования
размольного отделения
4.3. Формирование готовой продукции

2.

Баланс – это равенство количественных или
количественно-качественных показателей продуктов,
которые поступают на отдельную систему, этап
технологического процесса или весь технологический
процесс и продуктов, которые выходят из этой же
системы, этапа или всего технологического процесса.
Б
а
л
а
н
с
ы
системы
расчетные
(теоретические)
количественные
этапа
всего
производственные
количественнокачественные
технологического
процесса
готовой
продукции
2

3.

Порядок расчета количественного баланса
1. Составляют таблицу-шахматку
2. Определяют нагрузку на I драную систему и
расписывают системы контроля муки
3. Расписывают системы крупообразования.
Согласовывают режимы систем с нормативными.
Определяют общий выход круподунстовых продуктов
4. Параллельно рассчитывают ситовеечные системы
5. Рассчитывают системы вымола драного процесса
(остальные драные, вымольные системы, сортировки
вымола). Определяют общий выход драных отрубей и муки
6. Рассчитывают остальные системы (шлифовочные,
размольные). Определяют общий выход готовой продукции и
сравнивают его с нагрузкой на I драную.
7. Проверяют нагрузки по системам. Должны
последовательно (без скачков) уменьшаться
8. Распределяют муку по потокам (сортам) в соответствии с
необходимым выходом согласно задания на проектирование
3

4.

Система
вымольный
контрол
сортировочный
драной процесс
процесс обогащения
размольный процесс
готовая продукция
Бапроцесс
ь муки
процесс
ланс.
Ма
нагр.
III III IV IV Вы Вы Вы ВЦ
1 2
10р 11р 12р к.1 к.2 М М М
Вис
II
С1 С2 С3 С4 В1 В2 В3 В4 В5 В 6 В7 В8
1р. 2р. 3р. 4р. 5р. 6р. 7р. 8р. 9р.
н.
%
кр. м. кр. м. м.1 м.2 м.3 Ф
шл шл
. . . п. п. в/с 1с 2с
.
кр.
I
II
III кр.
III м.
IV кр.
IV м.
Вым.1
Вым.2
Вым.3
ВЦФ
С1
С2
С3
С4
Итого по
др.пр.
В1
В2
В3
В4
В5
В6
В7
В8
1шл.
2шл.
1 р.
2 р.
3 р.
4 р.
5 р.
6 р.
7 р.
8 р.
9 р.
10 р.
11 р.
12 р.
к.1п.
к.2п.
Всего
4

5.

Режимы систем должны соответствовать
нормативным (из Правил)
Система
Общее извлечение, %
I
25-35
II
50-60
III
35-45 (40-50)
Общий выход круподунстовых продуктов и муки на
крупообразующих системах должен приблизительно
составлять 78-80 % или быть больше на 2-3% (для
высокостекловидной пшеницы).
5

6.

Табл.15 Ориентировочные выхода круподунстовых продуктов при различных структурах
этапа крупообразования
Система
I др.
II др.
III др.
Всего I-III др.
I др.
II др.
III др.
Всего I-III др.
I+II др.
Крупная
крупка, %
Средняя
крупка, %
Мелкая
Дунст, %
Мука, %
крупка, %
Правила
7-9
8-10
3-5
3-5
4-6
10-12
12-14
6-8
6-7
6-8

2-4
3-4
3-5
3-5
18-20
22-24
13-15
12-14
13-15
Структура с интенсифицированными режимами I драной системы
11-12
10-11
4-5
4-5
6-7
9-10
11-12
5-6
4-5
3-4
2-3
3-4
3-4
2-4
20-22
24-26
12-14
11-13
12-14
Структура с двухстадийным измельчением
15-17
17-19
8-10
7-9
7-9
III др.
-
Всего I-III др.
15-17
I др.
14-16
II др.
12-14
11-13
3-4
III др.
-
3-4
3-4
Всего I-III др.
26-28
Преддраная

I др.
11-13
11-13
4-6
II др.
9-11
11-13
III др.

Всего I-III др.
21-23
6-8
5-7
4-6
Общее
извлечение, %
25-35
40-45
10-13
78-80
35-40
32-37
10-12
80-82
55-60
5-7
22-25
14-16
80-82
4-6
35-40
3-4
3-4
32-37
3-4
2-3
10-12
10-12
80-82

2-3
4-5
6-8
35-40
4-5
4-5
3-4
30-35
2-4
3-4
3-4
3-4
10-12
25-27
11-13
11-13
11-13
80-82
23-25
14-16
13-15
Структура с предварительным шелушением
11-13
4-6
3-4
23-25
11-13
10-12
Структура с предварительным измельчением зерна



6

7.

Количественно-качественный баланс
Система
1р.
2р.
3р.
Контроль муки в/с
Сход с контроля
Мука в/с
Выход муки
a i, %
9,0
8,0
6,5
23,5
0,5
23,0
Зольность муки
zi , %
0,53
0,51
0,54
0,53
0,81*
0,52
Золопроценты
ai zi, %%
4,77
4,08
3,51
12,36
0,41
11,95
a i z i 12,36
z квс
0,53%.
23,5
ai
Зольность схода принимают примерно в 1,5 раза выше
зольности продукта, поступающего на контроль
zсх aсх zсх 0,5 0,81 0,41%.
z вс
a i z i aсх zсх 12,36 0,41
0,52%.
a
a
23
,
5
0
,
5
i
сх
Определив зольность каждого продукта, находят зольность
зерна
a z a1с z1с a 2с z 2с a м z м a вис z вис
z з вс вс
,

97,1 (100,0)
7

8.

Выход,
%
Диаграмма зольности муки и ее выхода
8

9.

0,65
65
нешелушенное
зерно
60
Белизна, ед.
Зольность, %
0,60
шелушенное
зерно
0,55
0,50
шелушенное
зерно
0,45
55
нешелушенное
зерно
50
45
40
0,40
0
20
40
60
80
100
Выход муки, %
Рис.42 Кумулятивные кривые зольности
муки
0
20
40
60
80
100
Выход муки, %
Рис.43 Кумулятивные кривые белизны муки

10.

Эффективность рассевов
-
Недосев продукта. При просеивании продукта на сите получают проход,
состоящий из частиц, которые просеялись через отверстия, и сход, состоящий
из частиц, не прошедших через сито. Как правило, часть проходовых частиц
не успевает в результате просеивания пройти через сито и остается в сходе, т.
е. получается так называемый недосев.
Для определения недосева отбирают среднюю пробу с сита, рассева. Для
получения средней пробы берут 6-8 выемок с интервалом 3-5 мин,
объединяют их и выделяют из среднего образца навеску для просеивания
(обычно весом 100 г). Выделенную навеску просеивают в течение 5 мин в
лабораторном рассеве на сите, соответствующем ситу рассева, недосев
которого определяют.
По нормам величина недосева допускается:
в верхних сходах драных систем не более 5-10%,
размольных — не более 10-15%,
в нижних сходах — не более 10-15%
и в дунстах — не более 10-20%.
03.12.2020
[email protected]
10

11.

Эффективность вальцовых станков
Коэффициент извлечения определяют по образцу массой 100 г, отобранного
из продукта, поступившего на станок и просеянного через сито
соответствующего номера по формуле:
( Ê 2 Ê 1 ) 100

100 Ê 1
где К1 — содержание прохода сита в продукте до станка;
К2 — содержание прохода сита в продукте после станка.
03.12.2020
[email protected]
11

12.

Табл.4 Сравнение требований стандартов с оптимальными для хлебопекарных целей
значениями показателей «качество клейковины» и «число падения»
Зерно
Показатели
Количество
клейковины,
%
Содержание
белка,
%
Качество
клейковины,
ед. ИДК
Число
падения,
с
Оптимальные
Мука
ДСТУ 3768-2010
1 кл.
2 кл.
3 кл.
>22,0
>28,0
>23,0
>18,0
>11,5
>14,0
>12,5
70...90
45...100
200....300
>220
Оптимальные
ГСТУ 46.004-99
в/с
1/с
2/с
>25,0
>24,0
>25,0
>21,0
>11,0
>10,5



45...100
20...100
60...80
20...100
>180
>150
270...330
>160
Оптимальными значениями показателей
«качество клейковины» и «число падения»
являются:
– в зерне 70…90 ед. ИДК и 200…300 с,
– в муке 60…80 ед. ИДК и 270…330 с.
Количество клейковины и
содержание белка должно быть, не
менее:
– в зерне 22,0 и 11,5 %,
– в муке 24,0 и 10,5 %.
12

13.

Табл.5 Модель стабилизации качества муки по содержанию белка, показателям
«количество клейковины», «качество клейковины» и «число падения»
Показатель качества
Низкое содержание белка
ЧП высокое
ЧП низкое
ИДК высокое
ИДК низкое
В зерноочистительном
отделении

смешивание с тритикале,
пшеницей вакси
фракционирование,
интенсивная обработка поверхности
СВЧ-обработка,
уменьшение времени отволаживания,
фракционирование
В размольном
отделении
добавка СПК
добавка солода,
ферментных препаратов
добавка ферментных препаратов
добавка аскорбиновой кислоты,
йодата калия, ферментных препаратов
добавка цистина,
ферментных препаратов
смешивание с тритикале
Табл.6 Рекомендованные нормы добавок для стабилизации ферментативной активности
зерна и муки
Показатели качества
в зерне
ИДК, ед.
менее 80
80...100
более 100
менее 80
80...100
более 100
менее 80
80...100
более 100
в муке
ЧП, с
менее 200
200...300
более 300
ИДК, ед.
менее 70
70...90
более 90
менее 70
70...90
более 90
менее 70
70...90
более 90
ЧП, с
менее 270
270...330
более 330
Солод



500...1000


3000...4000
2000...3000
1000...2000
Добавка, г на 1 т муки
Аскорбиновая Йодат
кислота
калия
(E300)
(E917)

25...50
50...100


50...75


25...50

2...4
6...8


4...6


2...4
Цистин
(E921)
50...100


100...150


150...200
50...100
13

14.

Структура
Характеристика
Направление использования
Двухстадийное
измельчение
1) Приводит к переизмельчению и, соответственно, ухудшению качества
круподунстовых продуктов: выход крупной крупки уменьшается на 3...4 %, средней
– практически не изменяется, а выход мелкой крупки, дунстов и муки
пропорционально увеличивается примерно на 1...1,5 %;
2) Средневзвешенная зольность продуктов крупообразования увеличивается на
0,03...0,07 %;
3) Энергозатраты непосредственно на процесс измельчения увеличиваются, однако
с учетом снижения оборачиваемости продуктов измельчения на этапе
крупообразования на 30...35 %, общие энергозатраты уменьшаются на 2...3 кВт·ч/т.
Экономия производственной площади и
уменьшение строительных затрат (при
строительстве);
Увеличение производительности завода на
существующей площади (при
реконструкции);
Сокращение схемы технологического
процесса;
Экономия удельных энергозатрат.
Предварительное
шелушение (2...3 %)
1) Позволяет снизить зольность зерна на 0,2...0,3 %, улучшить белизну муки на
3...5 ед., в некоторых случаях снизить ее зольность;
2) При одинаковом общем извлечении круподунстовых продуктов по сравнению с
классическим способом, выход крупной и средней крупок увеличивается на 2...3 %
и 1...2 %, соответственно, за счет уменьшения выхода более мелких классов
продуктов; а если сравнивать с режимами систем, рекомендованными Правилами,
то увеличение выхода крупной крупки достигает 5...6 %;
3) Приводит к увеличению энергозатрат на подготовку зерна, которые могут быть
компенсированы сокращением схемы технологического процесса и уменьшением
количества систем на этапе вымола драного и размольного процессов. Если же
говорить непосредственно об измельчении на системах крупообразования, то
энергозатраты для низко- и среднестекловидной пшеницы снижаются на
1,5...2 кВт·ч/т.
Сокращение схемы технологического
процесса;
Повышение белизны муки и выхода муки
высоких сортов (особенно для заводов
небольшой производительности);
Улучшение экологического состояния зерна
и готовой продукции;
Повышение выхода крупок (при сортовых
помолах с отбором макаронной крупки, при
макаронных помолах).
Предварительное
измельчение (1...3 %)
Табл.16 Направления применения различных структур этапа крупообразования при
сортовых помолах
1) При практически одинаковом выходе промежуточных продуктов и
энергозатратах на измельчение по сравнению с классическим способом позволяет
получить меньшую средневзвешенную зольность промежуточных продуктов на
0,04...0,05 %), что способствует увеличению выхода муки высоких сортов минимум
на 1...2 %;
2) Уменьшение предела прочности зерна при плющении позволяет
интенсифицировать режимы работы первой драной системы до 40...45 % с
меньшей нагрузкой на вальцовый станок, что позволяет увеличить срок
перенарезки вальцов в 1,2…1,3 раза;
3) За счет стабилизации качества поступающего зерна на I драную систему
позволяет стабилизировать качество готовой продукции.
Повышение выхода и качества муки высоких
сортов (особенно для заводов небольшой
производительности);
Стабилизация качества муки (для заводов
необорудованных системой автоматического
контроля влажности зерна).
14

15.

Табл.20 Режимы ВТО для различных типов зерна пшеницы
Тип пшеницы
Этап ВТО
Параметры
Твердозерная
(с=40…60 %;
W=11…13,5 %)
Мягкозерная
(с=20…40 %;
W=11…13,5 %)
Безамилозная
(с=60…80 %;
W=11…13,5 %)
Первичное
кондиционирование
ΔW, %
τ, ч
2,5-3,0
10-12
2,0-2,5
9-10
3,0-3,5
12-14
Вторичное
кондиционирование
ΔW, %
τ, ч
1,0-1,5
3-4
0,5-1,0
2-3
1,0-1,5
3-4
Кондиционирование
оболочек
ΔW, %
τ, ч
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
0,3-0,5
Влажность перед
первой драной
системой
WIдр, %
16,0-16,5
15,0-15,5
16,5-17,0
Табл.21 Режимы крупообразования для различных типов зерна пшеницы
Проход сита №
Мягкозерная
пшеница
Безамилозная
пшеница
I драная
1,0
28-33
38-42
II драная
1,0
53-56
48-53
III драная
080
15-20
40-45
Система
15

16.

Выход, %
Белизна, ед.
Зольность, %
Клейковина,
%
Клейковина,
ед. ИДК
Содержание
белка, %
Число
падения, с
Сила муки,
ед.альв.
Коэффициент
P/L
Индекс
эластичности
ВПС, %
Объем хлеба,
см3
Пористость,
%
Табл.27 Формирование сорта муки «Станичная»
С1-2п.
3,1
57
0,53
28,4
85
12,6
293
196
0,58
56
55
460
81
С2-2п.
0,8
42
0,71
31,6
83
13,9
303
293
0,46
51
59
420
77
2шл.-2п.
1,5
57
0,51
25,2
78
11,3
313
198
0,79
58
56
450
76
1кр.-2п.
3,8
71
0,41
23,0
65
10,6
309
185
2,92
50
58
425
77
1м.-2п.
1,7
70
0,41
25,6
75
11,3
320
206
1,66
56
57
430
79
2р.-2п.
5,5
65
0,44
26,0
75
11,5
315
214
1,43
56
56
420
76
3р.-2п.
2,5
68
0,42
26,8
72
11,7
308
183
1,66
51
60
465
80
2шл.-2п.
1,5
57
0,51
25,2
78
11,3
313
198
0,79
58
56
450
76
5р.-2п.
1,3
51
0,58
25,2
78
11,5
289
246
3,50
46
63
370
74
IVкр.
1,0
21
1,20
39,6
93
18,6
272
328
1,52
45
69
420
75
IVм.
1,5
28
1,05
32,0
87
15,7
258
246
1,22
43
66
395
74
ВБЦ2
1,7
22
1,16
27,2
102
15,8
252
180
1,53
39
65
365
74
6р.-1п.
1,6
39
0,76
23,6
72
12,1
244
263
4,45
10
68
360
72
56
0,59
26,7
78
11,1
297
213
1,75
50
59
423
77
53
0,62
26,2
82
11,6
285
207
1,58
48
59
450
78
Поток муки
Мука
«Станичная»
(расчетное)
Мука
«Станичная»
(фактическое)
27,5
16

17.

Клейковина,
ед. ИДК
Содержание
белка, %
Число
падения, с
Сила муки,
ед.альв.
Коэффицие
нт P/L
Индекс
эластичности
ВПС, %
57
51
42
71
51
59
55
0,54
0,58
0,71
0,41
0,58
0,52
0,55
36,8
31,2
31,6
23,0
25,2
28,9
33,1
82
72
83
65
78
74
81
13,3
12,0
12,7
9,4
11,2
11,3
12,6
292
296
303
309
289
299
294
237
240
293
185
246
223
247
0,48
0,49
0,46
2,92
3,50
1,79
1,10
58
52
51
50
46
52
53
59
57
59
58
63
59
59
Слоистость,
%
Клейковина,
%
2,8
1,4
0,8
3,8
1,3
10,1
4,1
Высота
слойки, см
Зольность,
%
IIIкр.
С2-1п.
С2-2п.
1кр.-2п.
5р.-2п.
Вариант 1 (все потоки)
Вариант 4 (IIIкр.+5р.-2п.)
Белизна, ед.
Поток муки
Выход, %
Табл.28 Формирование сорта муки для слоеных изделий
Выход, %
Белизна, ед.
Зольность,
%
Клейковина,
%
Клейковина,
ед. ИДК
Содержание
белка, %
Число
падения, с
Сила муки,
ед.альв.
Коэффицие
нт P/L
Индекс
эластичности
ВПС, %
Высота
печенья, см
H/D
Табл.29 Формирование сорта муки для кондитерских изделий
Iдр.
2,0
54
0,55
28,8
120
10,6
265
131
0,47
45
55
385
0,10
С1-1п.
С2-1п.
4,9
1,4
60
51
0,50
0,58
34,0
31,2
88
72
10,7
12,0
312
296
177
240
0,63
0,49
57
52
59
57
500
450
0,10
0,12
ВБЦ1
1,0
50
0,58
34,4
95
12,3
290
184
0,61
49
57
460
0,11
2шл.-2п.
1,5
57
0,51
25,2
78
10,8
313
198
0,79
58
56
450
0,12
6,2
17,0
72
62
0,40
0,48
23,2
28,5
60
80
9,1
10,3
286
294
188
183
2,83
1,41
50
52
59
58
430
450
0,11
0,11
8,4
58
0,51
31,2
94
10,7
301
170
0,62
54
58
464
0,11
17
Поток муки
1кр.-1п.
Вариант 1 (все потоки)
Вариант 4 (Iдр.+С1-1п.+2шл.2п.)

18.

I
II
6-1,2
Сх
№1
II.
7-067
В1
6-040
В2
5-090
IIIдр.
6-060
В3
В5
5-58
В8
10-61
4–61
5-61
В6
4-49
В6
м1-2-3
Вис.
6-58
8-61
10р.
2-028
8
8
7
7
9
8
8
7
10
9
8
8
12р.
3-55
м 1-2
3р.
5р.
м1-2
В4 (ср.кр)
13
12
11
13
12
11
15
14
13
12
IIIдр.
7-55
м 1-2
м 1-2
9 р.
Сх
№2
4-67
8-70
м 1-2
м 2-3
10р.
11
10
В7 (ср.кр)
12
11
10
9
16
15
14
13
4р.
20
19
18
17
4р.
13
12
11
10
4р.
17
16
15
14
21
20
19
18
14
13
12
11
2 шл.
2 р.
Сх
№2
3р.
м 1-2
м 1-2
4р.
Сх
№3
Вис.
5р.
м 1-2
6-58
9-55
м1-2-3
10
9
8
11
11
10
9
5-0355
Отр.
4-040
IVм.
16 15 14 13
4р.
11р.
9-55
м1-2-3
м1-2-3
1 шл.
5-028
Сх
№2
7р.
м71-2
р.
9-61
м 1-2
м 1-2
м 1-2
5-0355
Вис.
м 1-2
5-70
м1-2-3
м1-2-3
3-028
м 1-2
м 1-2
8 р.
3р.
м 1-2
IVм.
Сх
№2
5-025
9р.
8-67
4-67
м 1-2
8-38
к.м. 2п.
14-38
10р.
Сх
№4
7-38
10р.
м1
м1
м2
10р.
5-61
м 1-2
8 р.
к.м. 1п.
8-43
Вис.
4-58
9-61
7-67
Сх
№4
6-67
6-67
12р.
7-61
8р.
9-61
4р.
6-040
4-58
5-040
Сх
№2
3-58
5-61
6р.
Сх
№2
2шл.
м 1-2
7р.
5-028
Сх
№2
6-58
4р.
8-61
6-38
Сх
№2
С3
2 шл.
3-58
6 р.
6р.
5р.с.
0,25
м 2-3
6-55
2 шл.
2-61
3-028
Вис.
4-49
ВЦФ
Вим.1
Вим.2
6-040
2 р.
3-1,2
м 1-2
4-49
С4
IIIдр.
Сх
№2
12 р.
Сх
№2
2-55
10
7р.
5 р.
12-58
11р.
5-025
8
17 16 15 14
1 р.
4-55
9-58
8
15 14 13 12
1 шл.
4 р.
4-55
3-55
2 шл.
9
В8 (др.кр)
7р.
5-028
IIIдр.
9
Отр.
Ø 0,75
1 шл.
16
4р.
IVм.
IVкр.
1 р.
17
5-49
м1-2-3
12
18
м 1-2
Сх
№2
5-61
13
19
9-58
11р.
9
7р.
10р.
5-0355
10
13
5-0315
2р.
3-49
11
13
3 р.
Сх
№2
7-49
12
14
2 р.
Сх
№2
8
Вим.3
9р.
10р.
2 шл.
4р.
9
15
2 р.
.
5-045
10
IVдр.
1 шл.
1 р.
1 р.
11
Отр.
ВЦФ
В3 (кр.кр)
1 р.
В6 (дунсты)
В5 (др.кр)
10
14
м2-3
8р.
м1-2-3
1 шл.
1 р.
м 1-2
10р.
Ø 1,0
IVкр.
11р.
4-028
В2 (ср.кр)
IIIдр.
Вим.2
6-67
12р.
3-028
В1 (кр.кр)
5-040
4-67
4–49
С2
ВЦФ
6-61
8-61
IVкр.
Ø 1,25
Вим.3
6-040
Сх
№2
Вим.3
Вим.1
IIIм.
Вим.2
5-040
В7
м 1-2
IVдр.
Сх
№2
IVм.
6-1,0
Сх
№3
IVм.
С4
5-040
Сх
№2
4–58
IVкр.
4-58
С3
10-028
Сх
№2
С2
м 1-2
С2
8-028
В7
5-58
IVкр.
6-1,2
Сх
5-067
№1
7-040
IVм.
6-040
С1
С1
Вим.1
6-1,4
Сх
№1 5-063
В4
5-040
м 1-2
Сх
№2
IIIкр.
6-1,8
Сх
№1
С1
3-58
III м.
IIIкр.
м2
Рис.62 Схема сортового помола с
формированием новых сортов муки 18
9р.

19.

Поколение I
зерно
очистка
Поколение II
крупообразование
зерно
сортирование
очистка
крупообразование
сортирование
обогащение
очистка
поверхности
очистка
поверхности
формирование
помольной
партии
ВТО
(холодное)
тонкое
измельчение
вымол
тонкое
измельчение
формирование
сортов муки
вымол
контроль
в р./отд.
мука
отруби
в р./отд.
мука
готовая продукция
отруби
готовая продукция
Поколение III
зерно
очистка
Поколение IV
крупообразование
дозирование
сортирование
смешивание
зерно
очистка
обогащение
очистка
поверхности
формирование
помольной
партии
ВТО
(холодное)
шлифование
тонкое
измельчение
формирование
сортов муки
контроль
в р./отд.
в отд./г.пр.
дозирование
сортирование
смешивание
обогащение
фортификация
ВТО
(горячее)
крупообразование
вымол
мука
ПЗХ
готовая продукция
отруби
очистка
поверхности
формирование
помольной
партии
ВТО
(холодное)
фортификация
шлифование
стабилизация
качества
тонкое
измельчение
формирование
сортов муки
ВТО
(горячее)
контроль
в р./отд.
в отд./г.пр.
вымол
мука целевого
назначения
мучные смеси
мука
ПЗХ
отруби
специальная
обработка
готовая продукция
Рис.67 Классификация поколений мукомольных заводов по степени внедрения инновационных
19
отличий
English     Русский Правила