Остапчук М.В., Рибак А.І. Системи технологій (за видами діяльності)

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 17.13. Принципова схема установки для охолодження зерна в силосі

елеватора

Наскрізне продування зернового шару по вертикалі на всю висоту силосу: а)

пошарове продування по вертикалі, тобто продування по окремих дільницях

по висоті силосу; б) поперечне продування зернового шару; в) використання

наскрізного продування пов'язане зі значним аеродинамічним опором (6...8)

мПа шару, для чого треба мати потужні воздуходувки, а інші два випадки

потребують значно менших витрат енергії (товщина шару продуваемого

зерна в 4...6 разів менша), але пов'язані з труднощами монтажу та складністю

пристроїв для подачі та відведення повітря.

685

Активне вентилювання використовують для профілактичного охолодження

зерна, для проморожування, сушіння, ліквідації самозігрівання та для

дегазації зерна після протруювання його фумігантами, тобто для виведення

фумігантів із загазованих об'єктів.

На рис. 17.13 наведено принципову схему установки для штучного

охолодження зерна в силосах: 1 — вихід відпрацьован-ного теплого повітря;

2 — зона неохолодженного зерна; 3 — зона охолодження; 4 — зона

охолодженного зерна; 5 — подходжен-ня охолодженного повітря; 6 —

охолоджувач повітря (випаровувач); 7 — всмоктування атмосферного

повітря; 8 — вентилятор; 9 — тепле відпрацьоване повітря; 10 —

конденсатор; 11 — збірник конденсату; 12 — компресор. Охолодження зерна

до +5 °С викотистовують для збільшення терміну зберігання.

Схема та засоби зберігання кукурудзи в качанах дещо відрізняється від

звичайної для інших культур зерна (рис. 17.14).

Після визначення якості качанів та зважування автомобілів кукурудзу

розвантажують в приймальному пристрої автомобілерозвантажувачем і

качани кукурудзи по нахиленому конвейєру надходять до бункера

короткочасного зберігання або під намет.

Для природної вентиляції качанів днища бункера обшито листовою сталлю з

отворами 5 мм. Наявність бункера тимчасового зберігання і намета

забезпечують безперервне приймання насінної кукурудзи та безперервну

роботу камерних сушарок. З приймального бункера качани нахиленим

конвейєром подають до дільниці зняття обгорток за допомогою

качаноочисних машин ОП-5. Відсортовані на сортувальних столах качани по

нахиленому конвейєру надходять до приміщення камерної сушарки

коридорного типу з шістю камерами і одним топочним агрегатом. Сушать

качани да вологості (12...13)%.

Після сушіння качани надходять до молотильно-калібрувальної дільниці. Тут

обмолочують качани кукурудзи в молотарці МПК-12, зважують насіння

автоматичними вагами, очищають на сепараторі ОКС-4, колібрують в

машині КСК-1, обробляють в трієрах ТК-580 і аспіраторах бас або на

пневмосортувальному столі ССП-1. Завершують процес обробки насіння

протравлюванням та фасуванням відкаліброванного зерна. Стрижні качанів

кукурудзи збирають в окремому бункері. Заводи продуктивністю 2500 та

5000 т за сезон відрізняються кількістю паралельно встановленого

устаткування.

686

Рис. 17.14. Схема технологічного процесу обробки насіння

кукурудзообробного заводу потужністю 1,5 тис.т за сезон: 1 —

автомобільні ваги; 2,17 — автомобілерозвантажувачі;

3 — бункери для тимчасового зберігання кукурудзи в качанах;

4 — сортувальний стіл; 5 — очисник качанів; б — сепаратор; 7—

калібрувальні машини; 8 — пневмосортувальний стіл;

9 — трієр; 10 — пакування готового насіння; 11 — молотарка;

12 — превантажувальна башта; 13, 14 — конвейєри;

15 — вагонозавантажувачі; 16 — пересувний конвейєр.

17.4. Контроль та керування процесом зберігання зерна

Незважаючи на велику кількість показників для оперативного контролю

якості зерна при зберіганні, використовують тільки один — температуру

зерна в силосі. Численними дослідженнями доведено, що підвищення

температури зберігаємого зерна в результаті самозігрівання (дихання), обмін

киснем з навколишнім середовищем може бути основним показником

(сигналом) для прийняття рішення по його охолодженню одним із

перелічених вище засобів. В результаті самозігрівання температура зерна мо-

же підвищитися до (55...65) °С, а то й більше. Домішки насіння

687

бур'янів, мікроорганізми, шкідники, комахи, кліщі побічно впливають на

процес самозігрівання.

Контроль температури в силосах здійснюється термопарами, термометрами

електричного опору (терморезисторами), які розташовані на спеціальній

термопідвісці, зображеній на рис. 17.15, яка складається з головки,

проміжних і кінцевого термометрів та гнучкого тросу або кабель-тросу. По

ізольованим кабелям від кожного термометра видається сигнал на

диспетчерський пункт про рівень його температури.

Вимірювальний кабель-трос уявляє собою щільно звитий навколо

центрального несучого стального самонерозмотуючого канату, заключеного

в поліетиленову оболонку, джгут, в якому перемінюються між собою корди-

заповнювачі для монтажу та вкладання на їх місце датчиків, та чотири групи

четвірок струмоведучих мідних гнучких жил. Кабель-трос покритий

оболонкою із світлозахисного поліетилену.

Групи і жили груп мають лічильні групи і жили (різного кольору) для

візуального визначення необхідної жили для встроювання (розміщення)

датчиків.

Вимірювання температури зерна здійснюють різними засобами та системами

вимірювання або обігом датчиків. Перші системи обігу датчиків

застосовували спеціальні машини, а їх обслуговував лаборант. Зараз ці

операції здійснюють універсальні ЕОМ. При підвищенні температури сигнал

передається до пам'яті ЕОМ.

Число терморезисторів у термопідвісці (5...6) штук при відстанні між ними

до 5 м. Сучасні системи вимагають розміщення терморезисторів на відстані

1,5 м, тобто кількість в силосі висотою зо м досягає 18 штук.

Рис. 17.15. Термопідвіска:

1 — головка; 2 — проміжний термометр;

З — гнучкіш трос; 4 — кінцевіш термометр

688

Рис. 17.16. Елементи установки системи дкте-4мг: А) схема установки

термопідвіски; б) устрій головки: 1 — наконечник; 2 — конічна втулка; З —

зажимна гайка; 4 — вкладиш;

5 — монтажна планка; б — корпус головки; 7 — ніпель;

8 — штепельна колодка; в) електричні схеми термопідвісок;

г) пульт ЦП-2Г системи ДКТЕ-4МГ: 1 — корпус; 2 —робочий стіл;

З — зовнішня панель; 4 — сигнальна лампа вибору v термопідвісок

(силосів); 5 — панель символьна; 6— сигнальні лампи вибору релейних шаф; 7

— логометр для виміру температури навколишнього повітря; 8 — вимикач

живлення; 9 — сигнальна лампа наявності живлення; 10 — логометр для

вимірювання температури

зерна в силосах; 11 — перемикач вибору силосного корпусу; 12 — перемикачі

вибору потрібного терморезистора підвіски; 13 — сигнальні лампи

включення терморезисторів; 14 — перемикач вибору релейної шафи; 15 —

перемикач вибору термопідвіски; 16— перемикач включення термометра

навколишнього повітря.

Опорна частина термопідвіски — головка (рис. 17.16) уявляє собою литу

чавунну коробку 6 з кулеподібним вкладишем 4 і наконечником 1, в якому

закріплено кабель-трос. На головці термопідвіски є штепсельна колодка 8 для

відключення переносного

689

контрольного вимірювального приладу. Кабель-трос закріплюється до

головки за допомогою наконечника 1 та конічної втулки таким чином:

кабель-трос вкладають у внутрішню частину наконечника, потім на кабель-

трос одягають конічну втулку 2, кінці дрота вирівнюють зажимною чайкою

3. Дріт броні надійно защімлюється конічними поверхнями наконечника і

втулки. Для термопідвіски використовують спеціальний кабель, який скла-

дається із цілої системи дротів декількох десятків витків (ЗО та 36) з різними

кроками. Зовнішній діаметр кабель-тросу 18,9 мм.

Підвищення температури зерна в одному із прошарків у силосі можуть бути

причиною для прийняття одного із рішень (продувка силоса, перекачка зерна

через робочу башту, термінова відпустка використання зерна) для зниження

його температури.

Схема автоматизованого управління сучасного елеватора в повній мірі

впроваджується на елеваторах, які вміщують десятки та сотні тисяч тон

зерна. На хлібоприймальних підприємствах, де в основному зерно

розміщують в складах, а тільки обмежену оперативну кількість в силосах,

використовують тільки окремі елементи автоматизованої системи контролю

температури, зважування, облік зерна по якості і кількості. В такому разі

використовують переносні вимірювальні прилади.

Система дистанційного автоматичного контролю зерна (ДАКТ) забезпечує

автоматичне підключення датчиків (первинних приладів на термопідвісках)

до вторинних (логометри), які розташовані на центральному пульті,

реєстрацію температури на бумажних стрічках. При перевищенні

нормального значення температури подається аварійний сигнал, одержавши

який диспетчер приймає рішення.

Сучасні елеватори оснащені системами диспетчерського автоматизованого

управління (ДАУ), якою передбачено централізоване управління

(включення-виключення) електродвигунами транспортних, технологічних та

аспіраційних установок, механізмами настройки (вибору) схеми переміщення

зерна (засувки, перекидні клапани, пересувні скидальні візки, поворотні тру-

би та ін.), і також розгорнену схему протиаварійного (протиза-вального)

автоблокування.

Центр (пульт) управління знаходиться в окремому приміщенні. В більшості

випадків вся апаратура пульту управління забезпечує весь зв'язок з

управляємими місцевими об'єктами. Крім того, між диспетчером та

виконавцями робіт на місцях передба-

690

чено телефонний та двосторонній гучномовний зв'язок, пошукові та визивні

кнопки. На столі керування є також ключі керування, візуальні та світлові

сигнальні покажчики, мнемонічні схеми, виробничих процесів (маршрутів).

Система дау дозволяє оперативно керувати v прийомом, зберіганням та

відпусткою зерна, зменшити витрати та скоротити обслуговуючий персонал.

Автоматизовано також зважування та облік зерна.

Приведена схема автоматизованого управління сучасного елеватора в повній

мірі впроваджується на елеваторах, які вміщують десятки та сотні тисяч тон

зерна. На хлібоприймальних підприємствах, де в основному зерно

розміщують в складах, а тільки обмежену оперативну кількість в силосах,

використовують тільки окремі елементи автоматизованої системи: контроль

температури, зважування, облік за якістю та кількістю. В такому разі

використовують переносні вимірювальні прилади. Точність виміру

температури повинна бути в межах ±1 °С. При перевищенні температури

відповідальні особи приймають заходи для ліквідаціі причин самозігрівання.

Всі зерносховища одержують прибуток за різницею у витратах на зберігання

та оплатою замовника за певний термін зберігання.

1. На основі аналізу теоретичних і прикладних досліджень працівниками

Академії аграрних наук України (В.Ф. Сойко ті.) вітчизняного та зарубіжного

досвіду землеробства встановлено, що причиною кризового стану сільського

господарства України є традиційне екстенсивне землекористування. Для

зміни ситуації екстенсивні шляхи використання землі вичерпані.

2. З метою стабілізації землекористування обґрунтовано необхідність

зменшення ріллі шляхом переведення 10 млн га її у природні кормові угіддя

та заліснення.

3. Потреба в продуктах харчування населення і прогноз можливого експорту

— завдання систем землеробства в сучасних умовах. Встновлено. що для

задоволення потреб населення в харчуванні за купівельною спроможністю й

експорті 1 млн т м'яса, 1,35 млн олії і 7 млн т зерна необхідно обробляти

16,47 млн га землі. При харчуванні за раціональними нормами й відповідно-

му експорті продукції— потрібно мати 22,592 млн га землі в обробітку.

4. Виробництво конкурентоспроможної продукті можливе при досягненні

врожаю зернових 40 ц/га, буряків цукрових —

691

350, соняшнику — 20, картоплі — 150 ц/га, надоїв від корови — 4000 кг

молока на рік.

5. В основі землеробства є збереження родючості ґрунтів шляхом

припинення втрат гумусу. Концентрація енергії на 24.2 млн га ріллі, котрі

залишаться в обробітку, відбуватиметься за рахунок гною, переважно

побічної продукції рослинництва, сидерат-них добрив, посівів зернобобових і

багаторічних бобових трав, застосування мінеральних добрив. Необхідним є

проведення хімічної меліорації грунтів.

6. Забезпечення на виведених з обробітку землях за (3...4) роки відновлення

багатовидової господарсько цінної рослинності, глибоко адаптованої до

місцевих умов і здатної самовідновлюва-тися дасть змогу за (5...6) місяців на

пасовищних кормах зекономити (5...6) млн т зерна, виробити мінімум 4 млн т

м'яса яловичини, або 15 млн т молока.

7. Встановлено, що сівозміни залишаються організуючою основою систем

землеробства, але матимуть динамічний характер залежно від кон'юнктури

ринку. Визначено питому вагу зернових у структурі посівного клину.

8. Обґрунтований шлях інтенсивного використання землі на основі

інтенсифікації технологій вирощування сільськогосподарських культур.

9. Зумовлена необхідність державної допомоги всім виробникам

сільськогосподарської продукції.

692

Контрольні запитання до 17 розділу

1. Принципова технологічна схема зберігання зерна.

2. Основні показники якості зерна та зернової маси.

3. Принципи та засоби очищення зерна від домішок.

4. Призначення сушіння зерна.

5. Схема та завдання активного вентилювання зерна.

6. Світове виробництво зерна в світі та в Україні.

7. Класифікація збіжжя.

8. Значення вмісту та якості клейковини для виробництва борошна, хліба,

макаронів.

9. Схема елеваторів для зберігання зерна.

10. Можливі споруди для розміщення зерна.

11. Функціональна схема елеватора.

12. Особливості сушіння кукурудзи в качанах.

13. Контроль якості зерна при його зберіганні.

14. Завдання охолодження зерна.

15. Машини для відокремлення домішок.

16. Конструкція ситоповітряних сепараторів.

17. Конструкція трієрів.

18. Пристрої для контролю якості зерна.

19. Устрій кабель-тросу для розміщення датчиків температури зерна.

20. Перспектива збільшення та здешевлення виробництва зерна в Україні.

693

Розділ 18. Технологія борошна

18.1. Сировина та асортимент продукції

Сировиною для виробництва борошна, яке є в свою чергу основною

сировиною для виготовлення хліба, є пшениця та жито. Одержують борошно

також із кукурудзи, ячменю та вівса при переробці їх на крупи.

В Україні маємо близько 200 млинів, які можуть виготовляти (7...8) млн.т.

борошна щорічно. На вироблення 1т. Борошна витрачається

(105... 120) кВт

год

електроенергії та 40 гривень (за даними 2000 року).

Млини продуктивністю до 100 т/добу вважають низькопродуктивними, а

вище 300 т/добу — високопродуктивними. Розвинулось будівництво

мінімлинів з продуктивністю десятки тон на добу, або декілька тон за годину.

Вихід борошна визначається складом анатомічних частин зернини.

Наприклад, пшениця містить в середньому 82,5% крохмалистої частки. Тобто

теоретичний вихід борошна складає теж 82,5%, яке відповідає за якістю

вищому сорту борошна.

До якості зерна, яке перероблюють на борошно, ставлять певні вимоги:

вологість не вище (12,5...13,5)%, сміттєві домішки— не більше 2%,

шкідливих — не більше 0,20%, зернові домішки — не більше 5% для

пшениці та 4% — для жита, в тому числі не більше 3% пророслих зерен.

Кількість та якість клейковини в пшениці повинна відповідати виробці

стандартного борошна за клейковиною. У відповідності з ГОСТу 46.004-99

"Борошно пшеничне" — ВС-24, I

= 25, II

= 21, дертьове — 18%

клейковини. Одним із вимірюваних показників якості пшениці є наявність

золи (зольність) в окремих анатомічних частинах. Зольність цілого зерна

пшениці складає (1,5...2,2)%, жита — (1,7...2,2)%, плодових та сім'яних

оболонок — (8... 15)%, крохмалистого ендосперму — (0,35.. .0,50), зародку із

щитком — (5...7)%. За кількістю золи в борошні можна судити про наявність

оболонок у борошні, тобто про його якість (сорт). Кількість клейковини в

зерні для сортового помелу повинна бути не менше 25%, а для дертьового —

не мешш 20%.

Для виробки хлібопекарського борошна в основному використовують

пшеницю м'яких сортів, які в свою чергу, діляться умовно на сильні, середні

та слабкі. Клейковина сильних пшениць еластична та пружна, і такі пшениці

використовують як поліпшувачі до слабких пшениць, борошно яких для

випічки

694

хліба самостійно не використовують, оскільки їх клейковина нестійка.

Борошно середніх за якістю пшениць для випічки хліба може бути

використовано без поліпшувачів. Борошно слабких пшениць самостійно

використовується для кондитерських виробів (печіво, бісквіти, торти).

Пшениця твердих сортів іде головним чином для виробки макаронного

борошна, з якого готують макарони, лапшу, галушки, вареники, тощо.

Пшеничне борошно виробляють вищого (ВС), першого (Іс), другого (ІІС)

сорту та обійну (дертьову). Поділ борошна на сорти залежить від наявності в

ньому оболонок, кількість яких визначається за зольністю. Так, у борошна

вищого сорту зольність не перевищує 0,55%, тобто в ньому майже відсутні

оболонки і воно складається тільки з ендосперму. Борошно 1-го сорту має не

більше 0,75%, а 2-го сорту — не більш 1,25% зольності, тобто містить деяку

частину оболонок. Борошно дертьове одержують майже з цілого очищеного

зерна з виходом 96%. Питльоване борошно відповідає вищому сорту за

зольністю, але його крупність значно більше — (200...350) мк замість

(30...50) мк. Питльоване борошно одержують в результаті зменшення виходу

борошна вищого сорту в кількості 10%, а ману крупу вібирають до 2% теж за

рахунок зменшення виходу борошна вищих сортів. Макаронне борошно

виробляють вищого та першого сорту з більшою крупністю частинок —

(100...150) мк.

З жита виробляють борошно дертьове, сіяне та обдирне. Дертьове борошно

одержують при односортному помелі жита з 95%-вим вихідом, крупність —

(30...60) мк та зольністю нижче зольності зерна на 0,07%. Обдирне борошно

(87% вихід) містить менше оболонок, зольність його не перевищує 1,45%.

Найбільш якісне сіяне житнє борошно (вихід 63%), зольність якого не пер-

вищує 0,75%.

Вихід (об'єм) хліба із 100 г борошна з сильної пшениці в середньому складає

не менш ніж 500 см

, а формостійкість — не менш 0,4 (відношення висоти

до діаметра для черінкового хліба). Помели пшениці та жита тобто

послідовність виконання операцій по переробці класифікують за різними

ознаками. Кратність подрібнення зерна (разові, повторні), розвиненості

помелу в цілому, розвиненості процесу збагачення крупок, разові та сортові

(одно-, дво-, багато-сортні і ті.), ці ознаки переміщуються між собою.

Наприклад, помели жита можуть бути двосортні: 80%-вий з виходами

борошна сіяного 15%, обдирного — 65%

695

(або 30 та 50%); сіяний - - 63%-вий сіяної 63%; обдирний 87%-вий —

обдирної 87%, житній 95%-вий — обійної 95% і т.д. З пшениці трьохсортний

75%-вий помел: борошна ВС — (10...30)%, І

— 40...50%, ІІ

—

5...15%;односортні: ВС — 75%, І

— 78%.

Процес утворення або одержання борошна можна розглядати як послідовний

багатократний процес відокремлення центральної частини — ендосперму від

оболонок. Спочатку зернину роздроблюють на декілька частинок і

отримують так звані добротні крупки, тобто крупки, одержані з центральної

частини -ендосперму, та так звані "жовті" крупки, тобто такі, які мають на

одному із боків залишки оболонок.

На наступних етапах технологічного процесу добротні крупи відокремлюють

від "жовтих", а останні шліфують, тобто відокремлюють від них частинки

оболонок. Після цього жовті крупи стають добротними, але менших розмірів.

Оболонки, в яких залишилась на внутрішній поверхні деяка частка

ендосперму, підлягають вимо-лу на спеціальних вимельних системах.

Оболонки, від яких відокремлено майже всі частки ендосперму, називають

висівками.

Проте периферичні частки пшениці містять значну кількість природних

вітамінів групи В (токофероли), що хактеризуються позитивним впливом на

якість борошна. Зараз є багато пропозицій щодо використання периферичних

частинок (висівок) для збагачення борошна білками, вітамінами,

мінеральними добавками.

Для підвищення ефективності процесу відокремлення оболонок від

ендосперму треба підвищити різницю в їх фізичних властивостях, тобто

ендосперм повинен стати більш крихким, а оболонки більш пластичними.

Для цього зерно перед помелом підлягає гідротермічній обробці, яка і

забезпечує ці вимоги. Узагальнену функціональну схему виробництва

борошна можно уявити так, як це зображено на рис. 18.1.

Приймання, розміщення та зберігання зерна здійснєються на примлиновому

елеваторі. Там також формують помельні партіі зерна, тобто змішують зерно

з різними показниками якості для одержання партій зерна, які б відповідали

вимогам за клейковиною, скловидністю, зольністю, засміченістю, тощо.

Щодо розміщення зерна на примлиновому елеваторі, то воно повинно

відповідати певним вимогам. Рекомендують, щоб запас зерна був не менш

місячної потужності млина. Зерно в елеваторі розміщують з урахуванням

його властивостей та показників якості. Партіі зерна зберігають окремо:

696

Рис. 18.1 Узагальнена функціональна схема виробництва борошна

697

- за вологістю — при різниці значень 1% і більше;

- за зольністю — не менше 1,97 та більше 1,97%;

- за скловидністю — менше 40%, від 40 до 60 і більше 60%;

- за місткістю клейковини — вище 26%, 25...20 та нижче 20%;

- за об'ємною масою — вище 750 г/л; від 750 до 690 та менше 690 г/л.

Крім того, зберігають окремо зерно сильної або слабкої пшениці,

пошкодженої клопом-черепашкою, полинне, тощо.

Склад помельної суміші визначають розрахунками, користуючись вимогами

до якості помельної партії з урахуванням наявності зерна в елеваторі.

Помельну суміш складають з двох, або чотирьох компонентів.