Технологические процессы производства муки, их назначение и характеристика.

Сортовые хлебопекарные помолы пшеницы являются на­иболее распространенными. На их долю приходится около 90% всех помолов. К этой группе помолов относят трехсортные, двухсортные и односортные помолы пшеницы, их объеди­няет наличие развитого процесса обогащения промежуточных продуктов на ситовейках. Принципиальная структура сорто­вых хлебопекарных помолов пшеницы состоит из шести этапов: первичное измельчение зерна (драной процесс), сортирование промежуточных продуктов, обогащение промежуточных про­дуктов на ситовейках, шлифование крупы, тонкое измельче­ние обогащенных промежуточных продуктов (размольный процесс), формирование и контроль муки по сортам.

Этап измельчения зерна (драной процесс) состоит из четырех-пяти систем измельчения на вальцовых станках и сортирования в рассевах. Эти системы обычно подразделяют на две подгруппы. Первая из них обеспечивает крупообразование, вторая завершает вымол оставшихся оболочечных продуктов. Поэтому первую подгруппу систем называют крупообразующей, вторую — вымалывающей. Основное предназначение этапа первичного измельчения зерна — полу­чить максимальное количество и высокое качество промежу­точных продуктов в виде крупок и дунстов, которые образуются на первых трех драных системах. Эти продукты называют продуктами первого качества, поскольку их зольность ниже зольности зерна. Вторая группа, состоящая из одной или двух систем, обеспечивает обработку оставшихся после извлечения промежуточных продуктов первого качества, оболочечных продуктов. На этих системах извлекают небольшое количество промежуточных продуктов второго качества, а оставшиеся оболочки направляют в отруби.

Для получения муки высокого качества необходимо, чтобы получаемые промежуточные продукты также были высокока­чественными, их качество зависит как от технологических свойств зерна, так и от режимов его измельчения. Поэтому выход промежуточных продуктов первого качества поддержи­вают на уровне 79...83% в зависимости от качества зерна. Большее значение относится к высокостекловидному зерну (стекловидность более 55%), меньшее — к низкостекловид­ному (стекловидность менее 55%). Превышение указанной нормы всегда приводит к ухудшению качества промежуточ­ных продуктов по зольности и соответственно к ухудшению качества муки. Непосредственно из крупообразующих систем, как правило, извлекают раздельно крупную и среднюю крупки, а мелкую крупку, дунст и муку совместно направляют на этап сортирования для разделения на фракции, поскольку сущес­твующие рассевы не имеют возможности их разделения.

Эффективность измельчения сходовых продуктов в вальцо­вых станках драных систем зависит от однородности этих продуктов по крупности. Межвальцовый зазор устанавливают в зависимости от крупности измельчаемого продукта. Сход — это смесь крупных и сравнительно мелких частиц. Если эту смесь направить на следующую по схеме систему, на которой зазор между вальцами установлен с ориентацией на крупные частицы, то мелкие частицы не будут подвергаться воздейст­вию вальцов. Это приведет к нерациональной загрузке станка и просеивающей машины данной системы. Если же зазор между вальцами устанавливать по мелкому продукту, то это приведет к излишнему дроблению оболочек. Поэтому для создания нормального режима измельчения на драных систе­мах рекомендуется измельчать фракции раздельно, для этого драные системы делят на крупные и мелкие, исключая I драную систему, а после станков продукты измельчения просеивать раздельно или совместно. Совместное просеивание продуктов измельчения на одноименных крупных и мелких драных системах обычно применяют на предприятиях небольшой производительности при недостаточном количестве рассевов.

Для более эффективного вымола сходовых продуктов в драном процессе применяют вымольные машины А1-БВГ для отделения остатков эндосперма от оболочек.

Обработка верхних сходов с III, IV и V драных систем, а с последней системы и нижних, в вымольных машинах обес­печивает интенсивный вымол оболочек и максимальное извлечение муки.

Этап сортирования промежуточных продуктов пред­назначен для разделения полученных на этапе первичного измельчения зерна промежуточных продуктов на однородные по крупности фракции (мелкая крупка, дунст и мука), а также для разделения продуктов вымола, полученных на вымалыва­ющих машинах. Поэтому этап сортирования подразделяется на две группы систем, первая из которых, состоящая из двух-трех систем, сортирует в рассевах промежуточные продукты первого качества, а вторая, также состоящая из двух-трех систем, сортирует продукты вымола. Полученные на сортиро­вочных системах продукты в зависимости от их качества направляют либо на ситовейки для обогащения, или на размольные системы соответствующего качества, а муку — на контроль. На сортировках вымола получают также отруби.

Этап обогащения промежуточных продуктов на си­товейках используют для улучшения качества промежуточ­ных продуктов путем выделения из них свободных (отделенных) оболочек. На ситовейки направляют крупную, среднюю, мел­кую крупки и дунст из промежуточных продуктов первого качества. Продукты второго качества, как правило, не обога­щают. Обогащение крупок и дунстов на ситовейках является наиболее эффективным методом повышения их качества и как следствие — качества муки. Это стало возможным благодаря появлению трехъярусных ситовеек А1-БСО. При надлежащем уровне эксплуатации этих ситовеек, заключающемся в на­правлении на них хорошо выровненных крупок и дунстов, поддержании заданного воздушного режима и хорошей очис­тке сит, можно достичь снижения зольности обогащенных продуктов в 1,5...2 раза по сравнению с зольностью исходного продукта. Двухъярусные ситовейки такой возможностью не располагают. С целью повышения эффективности обогащения на ситовейки обычно направляют: крупную и среднюю крупку с I, II и III драных систем раздельно с каждой системы, мелкую крупку совместно или раздельно с крупообразующих систем, жесткий дунст обогащают, как правило, совместно со всех крупообразующих систем. Обогащенные крупки и дунсты направляют на шлифовочные и размольные системы для превращения в муку, а сходовые продукты ситовеек передают­ся на III и IV драные системы, а также на системы, обрабаты­вающие сходовые продукты в размольном процессе.

На мукомольных заводах сортовых помолов помимо муки вырабатывают около 2% манной крупы. Манную крупу отби­рают в ситовейках, обогащающих крупную или среднюю крупки с I и II драных систем. Для этого манную крупу отбирают проходом средних двух сит указанных ситовеек. Проход первого сита нижнего яруса для направления в манную крупу не используют из-за наличия в нем значительного количества мелких фракций, также не используют и проход последнего (четвертого) сита ситовейки из-за возможного наличия в нем оболочечных частиц и такого засорителя зерна, как чернушка. Манную крупу, полученную на двухъярусной ситовейке, необходимо повторно обогащать на контрольной ситовейке. Для трехъярусной ситовейки этого не требуется. Выход манной крупы учитывается в составе выхода муки лучшего сорта (высшего, первого).

Этап шлифования крупок (шлифовочный процесс). Значительная часть крупных и средних крупок, полученных на этапе крупообразования, состоит из эндосперма и сросшихся с ним оболочек. Такие крупки не поддаются обогащению на ситовейках, их необходимо сначала измельчить, а затем уже выделить отделенные оболочки на рассевах как в ситовейках. Эту технологическую операцию и выполняют на вальцовых станках шлифовочных систем, на которых используют высо­кий режим измельчения (большой межвальцовый зазор) и раскалывают крупку на более мелкие частицы, а оболочки не разрушают, а только отделяют от эндосперма. В последующем этапе оболочки выделяют в рассевах при просеивании продук­тов шлифовочных систем, а затем в некоторых схемах остав­шиеся крупки обогащают в ситовейках.

Количество шлифовочных систем в структуре сортовых помолов пшеницы от двух до четырех. Большее количество шлифовочных систем обычно в структурных вариантах техно­логических процессов на традиционном оборудовании. В этих вариантах используют нарезные вальцы и шлифуют в основном крупную и среднюю крупки первого качества, а также сред­нюю и мелкую крупки второго качества. При использовании комплектного оборудования шлифуют все крупки и жесткий дунст на микрошероховатых вальцах всего на двух шлифовоч­ных системах. На первую шлифовочную систему направляют крупную и среднюю крупку худшего качества, а на вторую — мелкую крупку и дунет также худшего качества. При этом варианте обогащение завершают просеиванием на густых ситах в рассевах шлифовочных систем и в дальнейшем крупки и дунсты для обогащения на ситовейки не направляют, а направляют непосредственно на размольные системы.

Этап тонкого измельчения обогащенных промежу­точных продуктов (размольный процесс). Этап предна­значен для превращения обогащенных крупок и дунстов в муку и вымола оставшихся оболочечных продуктов. При сложных сортовых помолах этот этап строят на 10...12 системах, из которых 3...5 перерабатывают продукты первого качества, 2...3 — продукты второго качества, а последние 3...4 системы завершают вымол оболочечных продуктов. Между указанными группами систем обязательно предус­матривают специальные системы, обрабатывающие сходовые продукты каждой группы, поэтому эти системы называют сходовыми. На заводах с традиционным оборудованием на первых пяти размольных системах используют нарезные валь­цы для эффективного измельчения крупок, а на последующих системах — микрошероховатые вальцы с целью меньшего дробления оболочек и улучшения качества муки. На заводах с комплектным оборудованием используют только микрошеро­ховатые вальцы с дополнительным измельчением на энтолейторах и деташерах спрессованных на вальцах продуктов. Энтолейторы устанавливают на первых трех размольных системах, а деташеры на всех остальных размольных системах.

В размольном процессе получают основное количество" муки, примерно 2/3 от ее общего количества. Извлечение муки на размольных системах первого качества составляет 45...65% по отношению к поступающему на эти системы продукту, на системах второго качества извлечение муки несколько ниже — 30...40%, а на системах вымола — 20...30%.

Этап формирования муки по сортам и ее контроль. В процессе размола зерна и промежуточных продуктов на мукомольном заводе получают более двадцати потоков муки разного качества. Из этих потоков требуется получить всего один или несколько сортов муки. Естественно, если выпуска­ется всего один сорт, то в него направляют все полученные с разных систем потоки. Средневзвешенные показатели качес­тва муки должны соответствовать требованиям ГОСТа для данного сорта по зольности, крупности, содержанию клейко­вины и др. При получении нескольких сортов муки в каждый сорт направляют определенные потоки муки в соответствии с их качеством. Мука, получаемая с различных систем размола зерна, отличается очень большим разнообразием качествен­ных показателей. Так, зольность муки может колебаться от 0,40 до 3,5%, причем минимальную зольность имеют потоки муки, получаемые с первых размольных систем, так как на этих системах размалывают хорошо обогащенные промежу­точные продукты, в основном из центральных частей эндос­перма, с минимальным содержанием оболочек. Максималь­ную зольность имеют потоки с последних размольных систем, а также систем вымола в драном процессе, где размалываются продукты с большим количеством оболочечных частиц. В то же время в муке из центральных частей эндосперма несколько меньше клейковины, но больше крахмала, чем в муке из периферийных частей эндосперма, которые размалываются на последующих размольных системах.

Существует два основных метода формирования сортов муки: первый предусматривает их формирование непосредственно в размольном отделении мукомольного завода, в этом случае в отделение готовой продукции (выбойное) поступают уже готовые сорта муки; второй предусматривает формирова­ние сортов муки уже в отделении готовой продукции из двух или трех укрупненных потоков муки, поступающих из размольного отделения.

В первом случае муку каждого сорта формируют и смеши­вают обычно в винтовых конвейерах, в которые подают потоки муки с определенных систем. Как правило, муку высшего сорта формируют из потоков с первых размольных систем, при большом выходе такой муки также со шлифовочных систем, II и III драных систем. Муку первого сорта формируют из потоков размольных систем второго качества, шлифовочных и первых драных систем, муку второго сорта — из потоков муки с последних размольных и драных систем. Основным показателем, по которому формируют сорта муки, является их зольность и средневзвешенная зольность муки. При этом зольность отдельного потока муки может превышать предельное значение для формируемого сорта. Одни потоки обычно имеют зольность ниже этого значения, другие — выше. В то же время крупность муки каждого потока должна практически полностью удовлетворять требованиям ГОСТа, так как содер­жание в муке более крупных частиц, получаемых сходом с контрольного сита при определении крупности муки, ограни­чено до 2 или 5%.

Если предприятие выпускает муку по показателю белизны, то именно она является основой формирования сорта.

Перед подачей в бункера для готовой продукции мука подвергается контрольному просеиванию или просто контро­лю. Контроль муки — технологическая операция, позволяю­щая не допустить попадания в муку более крупных частиц оболочек и промежуточных продуктов, которые могут случай­но попасть в муку в результате неисправности ситовых рамок или разрыва мучных сит в рассевах. Количество сходовых продуктов с контрольных рассевов является своеобразным индикатором состояния просеивающих машин на системах, с которых мука подается в данный сорт. Это состояние можно считать нормальным, если количество таких сходов не превы­шает 5% от количества поступающей на контрольные рассевы муки.

Второй способ обычно осуществляют на мукомольных заводах, оснащенных комплектным оборудованием. Форми­рование сортов муки по этому способу начинается с составления укрупненных потоков муки, имеющих разные показатели качества. Для этого в размольном отделении имеются три винтовых конвейера, в которые направляются индивидуальные потоки муки с рассевов отдельных систем. Конвейеры располагаются таким образом, что с помощью поворотных труб, установленных над ними, любой индиви­дуальный поток муки может быть направлен в любой из трех конвейеров. Это обеспечивает большую гибкость в составлении укрупненного потока нужного качества.

Качество муки первого потока обычно несколько лучше качества муки высшего сорта, зольность 0,5...0,52%, второго — среднее между высшим и первым, а именно 0,6...0,65%. Зольность муки третьего потока превышает зольность даже второго сорта и составляет до 2,8...3,5%. Естественно, что в первый поток направляется мука с первых и средних размольных систем, возможно со шлифовочных и первых драных систем. В третий поток обычно направляют муку с самых последних размольных и драных систем, а также с центрофугалов. С остальных систем муку направляют во второй поток. После контрольного просеивания только пер­вых двух потоков все три потока муки направляют в отделение готовой продукции и размещают в бункерах для муки. Одновременно в лаборатории определяют основные показате­ли качества муки каждого потока. Такая схема принята в проектах мукомольных заводов производственной мощностью 250 т/сут. На мукомольных заводах производственной мощ­ностью 500 т/сут количество потоков удваивается, так как размол зерна ведется на двух параллельных секциях, причем, как правило, на них размалывается разное по качеству зерно. Таким образом, и потоки муки будут иметь различные качественные показатели.

В отделении формирования муки по сортам предусмотрено необходимое количество бункеров, рассчитанных на хранение муки в течение 8...9 сут. Это позволяет одновременно иметь потоки муки с разной зольностью, различным содержанием и качеством клейковины и т. д., причем все показатели качества муки в любом бункере известны заранее. Все это позволяет формировать уже сорта муки в зависимости от ее назначения и конъюнктуры спроса.

Сорта муки (высший, первый, типа обойной) формируют на многокомпонентных весовых дозаторах с последующим смешиванием компонентов в смесителе периодического действия. Кроме того, возможно формирование специальных сортов муки по желанию заказчика, например, с большим или меньшим количеством клейковины и т. д.