Производство муки - особенности и схемы производственного процесса

Отечественный рынок имеет обширные сырьевые ресурсы для производства муки пшеничной, ржаной и других зерновых культур. Мукомольная отрасль отличается глубокой спецификой. Эффективность ее функционирования на 50% зависит от грамотности организации и осуществления технологических этапов подготовки и переработки зерна.

Технология производства муки

Процесс изготовления на заводах по производству муки полностью механизирован. Первоначальным этапом подготовки зерновой фракции к переработке является очищение и кондиционирование. Очистку зерновой массы от сорной примеси выполняют в сепарационных, триерных и дуаспираторных аппаратах; удаление минеральной примеси – в камнеотделительных; мойку зерна осуществляют в специальных моечных агрегатах и увлажняют его в силосах. При необходимости зерновая масса дополнительно проходит серию этих обработок.

Максимального уровня очистки массы зерна от сорных и масляных примесей удается достичь с применением воздушно-ситовых сепарационных аппаратов (удаляют большую часть примесей всех фракций), камнеотделителей (очищают от камневидных фракций), триеров (отделяют зерна основной массы от зерен балластных культур), магнитных сепараторов (удаляют металлические примеси) и пр.

Следующим этапом технологии производства муки является очищение поверхности зерновых оболочек от загрязнений. Данную операцию в зависимости от технического оснащения предприятия выполняют сухим или мокрым способом. Первый из них предусматривает использование обоечного аппарата, главный рабочий орган которого – бичевой барабан, расположенный в стальном или абразивном цилиндре. В результате ударов, трения и взаимодействия друг с другом зерна очищаются от всевозможных загрязнений, шелушащихся оболочек, прилипшего грунта. Для удаления пылеобразных сорных фракций обоечные аппараты оснащаются аспираторами.

Мокрый способ очистки зерна, в отличие от предыдущего, характеризуется высокой эффективностью. Он предусматривает использование моечных агрегатов с расходованием воды объемом 2 м3/т. Сложностью его применения заключается в необходимости обязательной очистки нечистот перед сливом в канализацию. Поэтому альтернативой ему в линиях по производству муки избрали мокрое шелушение зерна, при котором значительно снижается объем стоков, а качественные показатели ничуть не уступают.

Обеспечение стабильности качественных параметров зерна способствует снижению частоты регулировок зерноперерабатывающих машин. С этой целью при производстве муки формируют помольный продукт смешения и производят термическую гидрообработку зерна перед помолом. Грамотное сочетание компонентов зерновой массы с разной влажностью, уровнем клейковины, эндосперма, стоимости, обуславливает производство муки с ожидаемым выходом, прогнозируемыми свойствами и приемлемой себестоимостью. Составление партий способствует не только повышению продуктивности размола зерен, но и помогает предотвратить выбраковку малоценного зерна, при обработке которого нереально обрести муку с подходящими свойствами, и рационально использовать зерно стекловидной пшеницы.

Термическую гидрообработку зерна с целью повышения уровня извлечения эндосперма в помольном процессе и снижения расходования электроэнергии следует выполнять до формирования помольной смеси, поскольку неоднородное зерно в ходе нее неодинаково преобразуется.

Процесс производства муки предусматривает размалывание эндосперма и зерновых оболочек. Последние, имея высокое сопротивлением к размолу, измельчаются хуже эндосперма, и чем контрастней различие их прочностных качеств, тем лучше предстоящее разделение. У высушенных зерен уровень такой разницы ниже, чем у сырого, вследствие этого перед помолом его следует увлажнять. Смачивание лежит в основе термической гидрообработки зерна. Применяется три метода увлажнения: холодное, горячее и наиболее востребованное – ускоренное кондиционирование. Его особенностью является увлажнение зерен и их последующее отсыревание в бункерах.

При увлажнении вода активно пропитывается в зерно. Изначально она сконцентрирована в наружных оболочках. Попадая, в эндосперм, она уменьшает ее прочность, усиливая сверхкритическое давление из-за роста градиента влаги. Поскольку влага внешних и внутренних прослоек эндоспермы различается, распухают они неоднородно, что провоцирует напряженное свойство сырья.

Помимо этого, крахмальный и белковый компонент тоже набухает по-разному. В итоге при нарастании до критических параметров усилия в эндосперме появляются микротрещины, представляющие собой капилляры, по которым вода попадает внутрь зерновки с действием расклинивания, накапливаются разрушительные усилия и разупрочняется эндосперм. Для окончания данного процесса необходимо время. С ростом уровня влажности из-за набухания целлюлозы и клетчатки оболочки пластифицируются, уменьшается их хрупкость.

В результате такой этап в технологии производства пшеничной муки, как ускоренно кондиционирование, обеспечивает интенсификацию разделения структурно-механических особенностей наружных оболочек и эндоспермы, что упрощает осуществление сортового помола и уменьшает степень дробленности оболочек. Заключительным этапом подготовки зерновой массы к помолу является вспомогательное увлажнение и отсыревание перед помолом на протяжении получаса. За это время вода попадает в эндосперм, фиксируется в оболочках, что содействует усилению их пластификации.

Технологическая схема производства муки предусматривает размалывание зерна в муку, состоящее из непосредственного размалывания или дробления, а также просеивания результатов размола. Измельчение выполняют на вальцующем оборудовании с рифленой, шершавой или ровной поверхностью. Следом за вальцовым аппаратом размещают рассев, состоящий из комплекта разнокалиберных сит, смонтированных друг под другом, для сортирования результатов помола по величине частиц. Такое оборудование для производства муки, как вальцующий аппарат с рассевом, формирует драную или размольную системы. Первая из них с рифлеными вальцами используется для измельчения зерновой массы в крупку. Размольная система с ровными вальцами применяется для изготовления муки.

В схеме производства муки основной операцией является помол (единичный и повторительный). При единичном мука образуется за один проход сквозь помольное оборудование. Качественные характеристики такой муки невысокие.

Оборудование для производства муки

Современные мельницы для производства муки предусматривают повторительный способ помола с многократным проходом зерна или дробленных элементов сквозь драно-размольные аппараты. Различают простой и сложный помол данной категории. При простом – производят лишь односортную муку. Дробление осуществляют на 3-4 системах. При сложном сортовом измельчении зерновую массу пропускают сквозь драные аппараты, сортировочные узлы фракций помола и их обогащения, а потом размола крупок на разных размольных системах. На начальном этапе стараются произвести минимум мучной фракции на драных аппаратах. Результат помола проходит сортирование по размеру и плотности, обогащается на ситовейках. В суммарном количестве при сложном помоле производят около двух десятков мучных потоков разнообразного качества. Потом их совмещают в 1-3 сорта в соответствии с сортовым помолом.

Подготовка муки к производству состоит в подсортировании разных партий, их просеве и магнитном очищении. Различные партии отличаются по хлебопекарным качествам, вследствие чего перед поставкой на реализацию смешивают на мукосмесителях отдельные партий одного сорта. Так, муку с низким уровнем клейковины добавляют к сильной муке и т.д. Объем компонентов в готовой смеси предопределяется на основе лабораторных анализов.

В работе мукомольного завода получается существенный выход побочных продуктов, многие из которых направляют на производство кормовой муки. Категории такой продукции регламентируются нормами. Во избежание самосортирования готовой кормовой муки иногда ее гранулируют на прессмашинах ДГ. С этой целью в полученный продукт вводятся специальные связующие компоненты. По данным Росстата снабженность животноводческой отрасли отходами мукомольного производства составляет 118%, кормовой мукой – 96%.