Технология производства сыра

Зерно,  направляемое  в  зерноочистительное  отделение  мукомольного завода, должно иметь следующие показатели качества:

• рекомендуемая  исходная  влажность зерна при сложных сортовых  помолах  пшеницы и ржи  должна быть не  выше 13%,  при  остальных  сортовых  помолах -  до 14%,  при  обойных  помолах -  на уровне, обеспечивающем выработку муки влажностью не выше 15%; 
• содержание сорной примеси в зерне не должно превышать 2%, в том  числе испорченных зерен -  не более 1%, вредной  примеси - не более 0,2%;
• содержание фузариозных зерен не должно превышать 1% (количество микотоксина не более 1 мг на 1 кг зерна);
• содержание зерновой  примеси  не должно превышать для  пшеницы 5%, для ржи - 4%, в том числе проросших зерен - не более 3%;
• зерно должно быть доброкачественным, не затхлым, не плесневым, не испорченным самосогреванием и сушкой, не иметь солодового и других посторонних запахов;
• количество и качество клейковины должно обеспечивать выпуск стандартной муки по этому показателю.

В зависимости  от качества муку подразделяют на обойную, высшего, первого или второго  сорта, а также на крупчатку. Обойная  мука вырабатывается из несеяной муки и содержит в своем составе  измельченные частицы эндосперма зерна  и наружной оболочки (отрубей). Сортовую муку производят из сеяной муки. Каждый из видов сорта муки регламентирован  соответствующими характеристиками свойств  муки: цветом, зольностью, крупностью помола и количеством сырой клейковины.

Качество  муки существенно зависит от содержания в ней частиц оболочки - отрубей. Основными структурными компонентами оболочки являются клетчатка и зольные  элементы (кремний, фосфор, калий и  др.). Поэтому величина зольности  муки является косвенной характеристикой  количества отрубей. В общем случае считается, чем ниже зольность муки, тем меньше она содержит отрубей  и имеет более высокое качество.

Промежуточными  продуктами помола зерна являются крупки различных размеров. Крупка чистого  эндосперма зерна является высококачественным продуктом: крупчатка хлебопекарной  муки, крупка и полукрупка макаронной муки или манная крупа. Крупка, на поверхности  которой имеется оболочка, при  сортовых помолах подлежит дальнейшей обработке с целью удаления оболочки.

Особенности производства и потребления готовой  продукции. Мукомольные предприятия, как правило, размещаются в местах потребления продукции. Сущность мукомольного производства заключается в измельчении  зерна и разделении его составных  частей: оболочек, эндосперма и зародыша.

Зерно хлебных злаков имеет сложную  твердую, плотную и прочную аморфно-кристаллическую  структуру с различными прочностными характеристиками составных частей. Поэтому для переработки зерна  применяют различные машины и  аппараты, оказывающие механические и гидротермические воздействия  на зерно и продукты его разрушения.

Наружную  поверхность зерна очищают от приставшей пыли, отделяют бородки  и частично снимают плодовые оболочки и зародыши на обоечных и щеточных машинах. В энтолейторах зерно и  продукты его измельчения подвергают стерилизации путем ударных воздействий. В результате живые вредители  уничтожаются, зерна с личинками  разрушаются, а личинки в основном погибают.

При сортовых помолах зерна качество муки повышают путем его гидротермической обработки. В результате такого воздействия  ослабляются связи между эндоспермом  и оболочками; структура оболочек из хрупкого состояния переходит  в пластично-вязкое. Все это в  совокупности облегчает отделение  плодовых и семенных оболочек зерна  с минимальными потерями эндосперма. Кроме того, улучшаются хлебопекарные  качества муки вследствие воздействия  тепла на белковый комплекс увлажненного зерна. На многих этапах мукомольного производства из зерна и продуктов  его измельчения удаляют металломагнитные примеси.

Зерно измельчают двумя параллельными  цилиндрическими вальцами, вращающимися навстречу один другому с различными скоростями. Обычно применяют нарезные мелющие вальцы, на поверхности которых  нанесены рифли. Профиль, уклон, количество и взаимное расположение рифлей выбирают в зависимости от требуемой крупности  помола и прочностных характеристик  измельчаемого зерна. Они должны обеспечивать максимальное количество крупок различных размеров при минимальном  выходе порошкообразной муки. Частицы  крупки, на поверхности которых сохранилась  оболочка, дополнительно подвергают шлифованию - многократному механическому воздействию рабочих органов шлифовальных машин на продукт путем интенсивного трения частиц друг о друга и о рабочие поверхности машины. При шлифовании с поверхности крупок удаляют частицы оболочки.

Значительное  место в мукомольном производстве занимают процессы разделения продуктов  измельчения зерна. Сначала их просеивают на рассевах и разделяют на несколько  фракций, отличающихся крупностью частиц. Затем производят сортирование фракций  по качеству, т.е. разделяют на частицы, состоящие из чистого эндосперма, и частицы в виде сростков эндосперма с оболочкой. Такую операцию называют обогащением крупок и дунстов (промежуточные  по крупности продукты между крупой и мукой). Для обогащения применяются  ситовеечные машины, сортирующие  сыпучие смеси по геометрическим и аэродинамическим характеристикам  частиц. В этих машинах для сортирования по геометрическим признакам (крупности) служат сита, а по аэродинамическим (главным образом, по парусности) - потоки воздуха.

После сортирования крупки и дунсты подвергают дальнейшему измельчению на размольных вальцовых станках. Параметры рабочих  органов станков и режимы их работы зависят от размеров измельчаемых частиц.

Прочность оболочки зерна значительно превышает  прочность эндосперма, поэтому при  сортовых помолах для разделения продуктов измельчения применяют  ударные воздействия. Продукты размола  дополнительно измельчают в быстровращающихся  штифтовых и бичевых роторах  энтолейторов и деташеров. На последних  стадиях драного и размольного  процессов осуществляют вымол в  бичевых и щеточных машинах. В  них исходный продукт подвергают удару и истиранию, в результате чего нарушаются молекулярные силы сцепления  между эндоспермом и оболочкой. Происходит отделение эндосперма (в  виде муки) от отрубянистых частиц при  минимальном их дроблении.

Формирование  готовой продукции - муки - по сортам осуществляется путем весового дозирования  и смешивания продуктовых потоков  с отдельных этапов технологического процесса. Продукцию упаковывают  в транспортную тару - тканевые мешки  или в потребительскую тару - бумажные пакеты [6].

2.2 Основные  стадии технологического процесса

 

Переработку хлебных злаков в муку можно разделить на следующие  стадии:

- формирование помольных партий;

• очистка зерна от примесей и выделение побочного продукта – кормовых зернопродуктов;
• обработка поверхности зерна сухим или мокрым способами;
• гидротермическая обработка (холодное или скоростное тепловое кондиционирование) зерна при сортовых помолах;
• драное (крупообразующее) измельчение зерна;
• шлифование крупных и средних крупок;
• размол продуктов крупообразования и шлифования;
• вымол сходовых продуктов крупообразования и размола;
• формирование и контроль готовой продукции.

Оборудование, на котором  производится подготовка сырья к  помолу указано в таблице 3.

Таблица 3 – Машины, используемые при построении схем подготовки пшеницы  к размолу

Процесс	Машина
Прием зерна из элеватора	Закрома для неочищенного зерна
Взвешивание	Автоматические весы
Подогрев зерна, имеющего низкую температуру	Аппарат для подогрева  зерна
Первое сепарирование	Воздушно-ситовой сепаратор
Отделение металломагнитных примесей	Магнитный аппарат
Отделение минеральных примесей	Камнеотделительная машина
Очистка зерна от примесей:
коротких	Куколеотборочная машина
длинных	Овсюгоотборочная машина
Первая очистка поверхности  зерна	Обоечная машина с металлическим  цилиндром (при механическом транспорте)
Сепарирование	Пневмосепаратор или сепаратор
Кондиционирование
холодное	Моечная машина, аппарат  для увлажнения, закрома для отволаживания
горячее	Моечная машина, воздушно-водяной  кондиционер, аппарат для увлажнения, закрома для отволаживания
скоростное	Аппарат для скоростного  кондиционирования, бункер, моечная  машина, влагосниматель, аппарат для  увлажнения, закрома для отволаживания
Вторая очистка поверхности  зерна	Обоечная машина с абразивным цилиндром или щеточная машина
Сепарирование	Пневмосепаратор, воздушно-ситовой  сепаратор
Второе кондиционирование	Аппарат для увлажнения, закрома для отволаживания
Третья очистка поверхности  зерна	Щеточная машина
Сепарирование	Пневмосепаратор
Увлажнение оболочек зерна  перед размолом	Аппарат распыливающего действия, бункер для отволаживания
Взвешивание очищенного зерна	Автоматические весы или  расходомер

 

2.2.1 Формирование  помольных партий

 

Без формирования помольных  смесей в настоящее время не обойтись, так как  необходимо перерабатывать не только высококачественное  зерно,  но также  зерно пониженного качества и даже поврежденное клопом-черепашкой, морозобойное и проросшее. 

Важнейшими задачами формирования помольных смесей  являются: обеспечение  планового выхода муки и норм ее качества; рациональное  использование  партий  зерна,  хранящихся  и  поступающих  на  элеваторы;  стабилизация  технологического  процесса  размольного  отделения мельзавода.

Желательно смешивать  партии зерна,  входящие в состав помольной  смеси  после  раздельной  их  очистки  и  гидротермической обработки, т.е.  перед  первой  драной системой  размольного  отделения  мельзавода.  Для этого  необходимы бункера,  оснащенные  дозаторами  и  смесителями.  В  этом  случае  можно  достигнуть высокой эффективности  переработки зерна в муку.  В  противном  случае  эффект от операции составления помольной  смеси будет снижен.

Обычно  помольную  смесь  рассчитывают  для  партий  зерна, отличающихся  по зольности,  стекловидности,  содержанию клейковины,  влажности (если расхождение по влажности компонентов  не превышает 1,5%).

При  расчете  помольной  смеси  можно использовать показатели натуры, массы 1000 зерен, содержания белка  и крахмала и т.д.

Следует  учитывать наличие  партий  зерна в  элеваторе,  а  в  настоящее время и стоимость  одной тонны зерна этих партий.  Кроме этого необходимо  обеспечить помольной  смесью работу мельзавода на срок не менее 10 суток.

Помольные  смеси составляются  из партий зерна, размещаемого в элеваторе. Зерно размещают отдельно по зонам  произрастания, типам и подтипам, стекловидности, содержанию клейковины, натуре и влажности [7]. 

 

 

2.2.2. Очистка  зерна от примесей и выделение  побочного продукта

 

Технология очистки зерна  от примесей  базируется  на различии их по геометрическим и физико-механическим характеристикам.  К ним относят  ширину, толщину и длину основного  зерна и примесей, их форму,  плотность,  скорость витания,  магнитные  свойства,  цвет, угол естественного откоса, состояние поверхности, упругость, влажность и другие.

Все примеси подразделяются на зерновые, сорные, минеральные и  металломагнитные. 

Следует  помнить,  что  в  процессе  подготовки  зерна  к  помолу часть зерна может  перейти в зерновую  и  сорную примеси. Так, например, при работе обоечной машины чрезмерно разрушенное зерно перейдет в зерновую примесь, а отделенные оболочки  - в сорную и их надо также удалять из основного зерна.

Отметим, что, в основном, существующие устройства разделяют  смесь по комплексу параметров разделения.

Таблица 4 - Способы сепарирования смесей [7]

Параметр разделения частиц смеси	Рабочий орган или способ сепарирования
Ширина	Сито с круглыми отверстиями
Толщина	Сито с продолговатыми прямоугольными отверстиями
Длина	Движущаяся в вертикальном направлении поверхность с ячейками; лабиринтное сито, вращающее зерна  вокруг продольной оси в воздушном  потоке
Глубина бороздки	Струнное сито или сито с отверстиями, очертания которых  повторяют очертания поперечного  разреза зерна
Форма	Сито с треугольными отверстиями
Плотность	Самосепарирование
Скорость витания	Воздушный поток в каналах  с различным углом наклона
Магнитные свойства	Магнит
Цвет	Фотоэлектронное сепарирование
Угол естественного  откоса	Самосортирование при  одновременном наполнении и опорожнении  емкости

 

Продолжение таблицы 4

Состояние поверхности	Движущаяся поверхность  с иголками или ворсом
Упругость	Длина пути при отскакивании от упругой или твердой поверхностей
Влажность	Заряд частиц электростатическими  силами, коронным разрядом или трением  с последующим разделением в электрическом или магнитном поле

2.2.3 Сепарирование при помощи сит

 

В  производственных  условиях  чаще  всего  применяют  сита  с круглыми, продолговатыми и треугольными отверстиями. 

Сепарирование на плоских  ситах  происходит при  круговом поступательном  или  возвратно-поступательном  движении  сит.  Если применяют цилиндрические сита, то их вращают вокруг оси ситового цилиндра.

Кинематические параметры  колебаний  плоских сит характеризуются  частотой и амплитудой. Если частота колебаний достаточно велика, а амплитуда  - мала, то сепарирование на таких ситах называют вибросепарированием. 

При рассмотрении траекторий колебаний плоских сит бросается  в глаза, что совершенно не применяется  в конструкциях колебателей колебания  с эллиптической траекторией. Это, на наш  взгляд,  неразумно,  тем  более,  что  конструкции  таких  колебателей  достаточно просты и  надежны.