Впровадження технологічної схеми переробки зерна рису в борошно у млинцеху №2 ТОВ «ДМК»

ВСТУП 

       До  теперішнього часу асортимент продуктів, що виробляють із зерна, значно розширився. Сьогодні в раціон харчування людини входять хліб,    хлібобулочні ,  макаронні  і кондитерських  і вироби ,   різні крупи  , а також  композиційні  продукти     на основі зернових культур. Проте хліб завжди був і залишається одним з основних продуктів   харчування   населення нашої    країни, харчова цінність якого має   першорядне значення.

       За  кордоном крім пшеничного і житнього борошна при виробництві хлібобулочних   виробів    знаходить   застосування   рисове, ячмінне, вівсяне,   кукурудзяне і соєве борошно. У рецептуру даних виробів включаються декілька видів зернових і насінних культур.

       У нашій     країні  і країнах ближнього зарубіжжя  для виробництва хлібобулочних   виробів  традиційно    використовується  пшеничне    борошно.   Проте,  у зв’язку з підвищенням зацікавленості населення України в споживанні  здорової їжі, актуальним є завдання розширення    сировинної    бази   борошна шляхом пошуку   нетрадиційних    джерел, створення нових сортів борошна і різних к омпозиційних сумішей. З погляду раціонального    харчування      необхідне збільшення  біологічної цінності хліба, зменшення його калорійності.  Необхідна розробка продукції профілактичного і дієтичного призначення    для населення  різних вікових груп, розширення асортименту хлібобулочних виробів для населення зон екологічного неблагополуччя з різними видами забруднень. Постачання в нашу країну подібних продуктів  з-за кордону обумовлені відсутністю даних сумішей вітчизняного виробництва.

       Борошномельна галузь в даний час забезпечує потреби виробництва і населення  продукцією, що за об’ємом випускається, але не по асортименту. Питання отримання нових борошняних продуктів на основі композиційних сумішей залишається невирішеним. 
 
 
 
 
 
 
 

       На  сучасному етапі розвитку харчової промисловості ведуться розробки по створенню і впровадженню технологій, які забезпечують комплексну безвідходну  переробку   сировини. Такі технології   передбачають ефективне використання як основних, так і побічних продуктів виробництва. Одним з таких продуктів є борошно, що одержується при виробництві різних пластифікованих продуктів і пластівців з різних круп’яних    культур. Використання вторинних продукті круп’яної і борошномельної промисловості є перспективним напрямом при вирішенні проблеми розширення асортименту борошна   і   підвищення   її   харчової   цінності. Крім того, застосування нового   вигляду   сировини   дозволить   понизити   виробничі    витрати і одержати     певний економічний ефект.

       Обмежений    асортимент    борошна в    Україні потребує розширення. У передових    країнах    на    млинзаводах    виробляється десь  багато сортів     борошна      різного призначення – для оладок, млинців, піцци тощо. Цього можна досягти і в нас завдяки   дослідженню якості  потоків борошна з різних  технологічних систем, нормування вимог до якості помелу для хлібобулочних виробів і формування сортів шляхом змішування борошна з різних систем, а вразі потреби – й з іншими компонентами.

       В  даний  час  розробляється  багато   альтернативних  варіантів  виробництва   хліба, що  не   поступається  за   якістю  хлібу  з  борошна  вищого сорту і багато в чому перевищує  його по поживній цінності.

       Наприклад, рис – є добрим джерелом білка. Рис  також багатий вітаміном В, тіаміном, мінеральними речовинами, залізом, магнієм, цинком.

       Рис, так як і пшениця, добре засвоюється організмом, хоча переробляти його важче. Рис широко використовується для дитячого і дієтичного харчування.

       Таким чином, рис варто і доцільно переробляти у рисове  борошно, і    розширити цим асортимент виробництва. 
 
 
 
 
 
 
 

1 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

1.1 Характеристика  підприємства 

      Товариство з обмеженою відповідальністю „Дніпропетровський млиновий комбінат” збудоване в 1897 році. Промисловець Фаст І.Я. побудував у 1897р. по вул. Широкій (Горького) найкрупніший млин на півдні Росії потужністю 400 т/добу.

      У 1929-1931 рр млин  переживає своє другу народження – реконструкцію. Проекту потужність після реконструкції склала 500 т/добу, а до 1941 р. – 650 т/добу.

      З 1982 року почалося капітальне оновлення підприємств галузі переробки зерна на базі високопродуктивного обладнання. У 1991 році колектив розпочав технічне переозброєння.  Технічне переозброєння було проведено в комплексі з реконструкцією вибійної, складської та завантажувальної ділянок підприємства.

      Це одне з найбільших підприємств  у галузі хлібопродуктів. Головним напрямком роботи підприємства є переробка зерна в борошномельні вироби, а також виробництво харчових пшеничних зародків.

      До  складу ТОВ “ДМК” входять: млинзавод №1 продуктивністю  
750 т/добу з загальним виходом продукції 75%; млинзавод №2 продуктивністю 500 т/добу з загальним виходом продукції 75%, елеватор №1 ємкістю 14 тисяч тонн; елеватор №2 ємкістю 28 тисяч тонн; зерносклад ємкістю 30 тисяч тонн; виробничо-технічна лабораторія; цех готової продукції; транспортний цех; електроцех; ремонтно-механічний цех; ремонтно-будівельний; тарна ділянка; відділ охорони; матеріальний склад; гараж; цех харчування; спортивно-оздоровчий комплекс; пункт охорони здоров'я. 
 
 
 
 
 

     Елеватор №1 має ємкість 14 тисяч тонн, тип млиновий. Обладнаний лабораторією для визначення якості зерна. Для відбору проб використовують автоматичну установку “APOLLJO-600”. Виконує такі операції: попереднє очищення; зберігання зерна; приймання зерна з автомобільного та залізничного транспорту; відвантаження на автомобільний та залізничний транспорт, млин- завод №1 та елеватор №2. 

     Елеватор №2 має ємкість 28 тис. тонн, тип млиновий М3х175. Виконує такі операції: попереднє очищення, зберігання зерна; приймання з автомобільного транспорту, відвантаження зерна на млинзавод №2 та елеватор №1.

      Млинзавод №1 є 7-ми поверховою цегляною спорудою із залізобетонним перекриттям. У будівлі розташовані зерноочисне, розмельне відділення, примлиновий склад, вибійне відділення.

      У 1989 році здійснено технічне переоснащення зерноочисного відділення з установкою нового технічного обладнання та заміною перекриття, а в 1992-1994 роках виконувались роботи по здійсненню технічного переобладнання розмелювального відділення та примлинового складу. Одночасно побудована компресорна станція для виробітки стислого повітря, насосна станція для охолодження валків вальцьового верстата.

      Проведення технологічного переобладнання забезпечило стабільний випуск продукції по якості, використання пневмотранспорту, автоматизації технологічного процесу, покращення умов праці та естетики виробництва. 

      Млинзавод №1 працює на висококомплектному обладнанні, планова продуктивність 750 т/добу. У складі млинзаводу три паралельно працюючих секції. Переробляє зерно м'якої пшениці в борошно хлібопекарське з загальним виходом борошна 75% , у тому числі по сортах: вищого – 10%,  першого – 50%, другого – 15%. Також готовою продукцією млинзаводу №1 є крупа манна та крупа Полтавська. 
 

     Обладнання ВКО дає змогу ефективно використовувати зерно, підвищити вихід та якість продукції. У зерноочисному відділенні встановлено установку стабілізації зволоження зерна Акватрон, що підвищує ефективність процесу ВТО, підвищився рівень використання технологічний властивостей зерна. Розмельне відділення працює на повністю автоматизованому технологічному процесі із застосуванням пневмотранспорту.

      Млинзавод №2 було побудовано в 1893 році. До складову підприємства увійшов у 1931 році. У 1996 році проведено технічне переоснащення, побудовано примлиновий склад, компресорну. Млинзавод має п'яти поверхове зерноочисне відділення та трьох поверхове розмельне відділення з залізобетонним перекриттям, примельний склад, вибійне відділення.

      У 1987 році проведено технічне переоснащення розмельного відділення з встановленням вальцьових верстатів марки А1-БЗН та ситовійних машин марки А1-БСО, що дозволило збільшити відбір борошна макаронного з твердої пшениці. У 1996 році введена універсальна схема, яка передбачає відбір борошна хлібопекарського, крупи манної та макаронної крупки.

      У теперішній час працює дві паралельні секції. У секції №1 отримують борошно житнє обдирне (односортний 87% помел жита), секція №2 – двохсортний 75% помел пшениці з виходом 25% крупи манною та 50% борошна першого сорту.

      Цех готової продукції виконує такі операції: безтарне зберігання борошна, відпуск на автоборошновози, вибій борошна в мішки вагою по 50 та 10кг,   фасування  борошна пшеничного в паперові вагою по 2 кг та 5 кг, борошна житнього вагою по 1 кг, фасування крупи в паперові пакети по 1 кг..

      Основними споживачами продукції є хлібозаводи м. Дніпропетровська та області, кондитерські фабрики, торговельні підприємства і населення міста та області. 
 
 
 

     1.2 Характеристика культури 

     Рис – однолітня рослино родини злакових. Цінна зернова культура. Основний продукт харчування для більшої частини нашого населення планети і друга по значенню після пшениці.

     Рід рису     Orysa L. об'єднує  23   види,     з    яких     культивують   рис     посівний         (О. saliva L.) з кількістю хромосом 2n-24.

     В Україні вирощують рис звичайний  китайсько-японської групи (гілки). 
Рис звичайний - однорічна трав'яниста рослина .

     Коренева система мичкувата, поверхнева, проникає на глибину до 25 см. Завдяки наявності в коренях, стеблах і листі воздухоносной тканини (аеренхіми) рис пристосований до життя в умовах затоплення. Коріння рису мають невелику кількість кореневих волосків.

     Стебло - порожниста соломина заввишки до 1,2 м, сильно кущиться (3-5 продуктивних стебел) і може гілкуватися в надземній частині.

     Листя лінійно-ланцетні, з ребристим жилкуванням, краю пільчатозаостренние довжиною 20-25 і шириною 1,5-2 см. Забарвлення частіше зелена, але буває червонувата або темно-фіолетова.

     Суцвіття - волоть завдовжки 20-30 см, з головною остю, розділеної на вузли, від яких відходять по 2-3 гілочки першого порядку, а від них - другого порядку, що закінчуються одинквіткові колосками, число яких від 80 до 200 шт. у волоті.

     Плід - зернівка, укладена в квіткові луски, Пленчатость 17-22%. Маса 1000 зерен 27-30р.

     Рис - рослина самозапильна.

     У 100 г його зерна міститься 360 ккал. (у пшениці - 330, кукурудзі - 348, сорго - 332 ккал.) Білок рису має відносно високий вміст незамінних амінокислот, особливо лізину, валіну, метіоніну. Він  корисніший, ніж білок інших злаків. Перетравність і засвоєння крохмалю й білка рису - 95,5%.

     З соломи виготовляють кращі сорти  паперу, картон, мішковину, циновки, мати та ін. Солому можна використовувати  на корм худобі. У 100 кг міститься 24 кормові  одиниці. Проте солома погано поїдається тваринами. 
 

     За     біологічної   цінності  білка ,     вмістом    крохмалю,   рисове   борошно   займає провідне місце   серед інших   видів   злакового   борошна.    Це - джерело    широкого  спектру природних      мікроелементів,  вітамінів    і мінеральних   речовин, що робить рисову борошно виключно корисною   для харчування  людей   різного віку, і особливо дітей. Відмінною   особливістю   рисового    борошна    є те,   що вона належить    до   крохмаловмісну (близько 80%) сировини, у якого відсутня клейковина.

     По  біологічній цінності білка, змісту крохмалю, рисове борошно займає провідне місце серед інших видів злакового  борошна. Борошно із зерна рису -джерело широкого спектру природних мікроелементів, вітамінів і мінеральних речовин, що робить рисове борошно виключно корисним для харчування людей всіх віків, і особливо дітей. Відмітною особливістю

рисового  борошна є те, що воно відноситься  до крахмалевмісної (близько 80%) сировини, у якої відсутня клейковина.

     Рисове  борошно є джерелом рослинного білка, повноцінного по амінокислотному складу, містить натрій, калій , магній, фосфор, вітаміни В1, В2 і РР. Борошно з  рису не містить глютен - білок, що є для великої кількості людей сильним подразником органів травлення і джерелом важких алергічних реакцій . Таким хворим протипоказані практично всі злаки, окрім рису, гречки і кукурудзи. Рисове борошно знаходить широке застосування в лікувальному і дієтичному харчуванні, в дієтотерапії хворих гострим хронічним ентероколітом, серцево-судинними і іншими захворюваннями.

     Виробництво борошна проводиться шляхом роздрібнення, помелу і просіювання з рисової  крупи класу «Екстра», не має вираженого смаку і запаху, володіє високими і стабільними функціональними  властивостями - висока влагоутримуюча до 600%, жироутримуюча, гелеутворююча здатність.

     Застосування:

     - у м'ясопереробній промисловості, у виробництві дитячого харчування, в молочній, хлібопекарській, кондитерській галузях харчової промисловості.  
 
 
 
 

     - органолептичні властивості

     Зовнішній вигляд і колір муки білий порошок  з наявністю темних частинок* Смак і запах нейтральний

     * Темні частинки обумовлені наявністю  в рисі червоних зерен

     Фізико-хімічні  показники

     Масова  частка вологи не більше                                                9 %

     Кислотність борошна, градуси                                                  2,0

     Масова  частка металевих домішок не більше                        0,0003 %

     Допуск  сторонніх домішок                                                        не допускається

     Харчова і енергетична цінність в 100 р.

     Білки, г                                                                                            8,0

     Жири, г                                                                                            1,0

     Вуглеводи, г                                                                                   81,0

     Калорійність, ккал                                                                        345 

     1.3 Аналіз діючої  технологічної схеми

Діюча технологічна схема двохсортного 75% помелу пшениці передбачає вихід манної крупи - 18% та вихід борошна 1 сорту - 57%. Характерна особливість помелу - ретельне збагачення усіх проміжних продуктів на ситовійках і шліфувальних системах для одержання манної крупи високої якості.

Технологічна  схема складається з таких  основних етапів:

• драний процес,
• сортувальний,
• шліфувальний ,
• збагачення,
• контроль борошна.

      Драний  процес складається із п'яти систем. Перші дві драні системи забезпечують одержання продуктів першої якості, III драна система -продуктів другої якості, а IV і V драні системи є вимелюючими з отриманням крупок і дунстів. Вимел оболонкових продуктів скорочений і включає дві системи.

      Проміжні  продукти, які одержують на кожній системі драного процесу, підрозділяють  на три фракції за крупністю. До першої фракції відносять найкрупніші  проміжні продукти, до другої - дещо дрібніші продукти, що характеризуються за класифікацією проміжних продуктів розмірами крупної крупки. До третьої фракції включають середню, дрібну крупку, дунет та муку. На останніх системах крупну крупку не одержують, оскільки її вилучили на попередніх системах. На цих системах вилучають хлібопекарську муку 1 сорту.

   Розсійники  на усіх системах драного процесу  скомпоновані за схемою № 1 для можливості отримання найбільшої кількості  фракцій, однорідних за крупністю.

   Етап  сортування скорочений і складається  із двох систем. На системи етапу  сортування направляють середню, дрібну крупки, дунет та муку. З перших двох драних систем ці продукти об'єднують і направляють на одну сортувальну систему (Сорт. 1), а на другу сортувальну систему (Сорт. 2) направляють відноси з фільтрів. 

   Технічна  характеристика драних систем рекомендована  Правилами і наведена в табл. 1.1. Кінематичні параметри вальців драного процесу такі: колова швидкість поверхні швидкохідних вальців - 4,5 м/с, співвідношення колових швидкостей поверхні вальців - 2,5 для усіх систем.

Таблиця 1.1    Технічна характеристика вальцьових верстатів 

   Технічна  характеристика драних систем прийнята відповідно до основних вимог даного помелу - одержати максимальний вихід  крупок.

   Для підвищення виходу манної крупи і  її якості застосовують розвинутий етап збагачення крупок та дунстів на ситовійках . Збагаченню підлягають усі одержані на драних системах і системах сортування крупки і дунсти як першої, так і другої якості. Структура етапу збагачення цих продуктів складається із 24 ситовіяльних систем, на яких індивідуально пофракційно збагачують крупки і дунсти з кожної драної чи сортувальної системи. Збагачені крупні і середні крупки подають на подальше збагачення ні шліфувальні системи, а дрібну крупку і дунст після збагачення розділяють на дві фракції, кращу з них направляють на формування манної крупи, а гіршу - на шліфувальні системи для подальшого збагачення.

   Сходові продукти ситовійних систем, що збагачують крупну і середню крупку, направляють на драні та шліфувальні системи не допускаючи завертання сходового продукту на системи, з яких вони одержані.

   Особливістю структури технологічного процесу  данного помелу застосування розвинутого шліфувального процесу для збільшення виходу манної крупи і поліпшення її якості. Шліфувальний процес складається із чотирьох систем здрібнювання на вальцьових верстатах і сортування в розсійниках. Цей етап обслуговують 17 ситовійних систем. Шліфувальні системи розподілені за крупністю і якістю продуктів, що на них направляються.

   В структурі шліфувального процесу  прийнято метод послідовного збагачення, згідно якому збагачені на ситовійках крупки направляються, для повторного збагачення на наступні шліфувальні системи.

   Технічна  характеристика шліфувальних систем прийнята такою, щоб забезпечити максимальний вихід крупок високої якості.

Технічна характеристика шліфувальних систем наведена в таблиці  1.2. 
 
 

Таблиця 1.2        Технічна характеристика вальцьових верстатів 

   Розмельний  процес скорочений і складається  із чотирьох розмелювальних систем і  однієї сходової. Призначення цього  процесу - повне і ефективне вилучення залишків ендосперму із оболонкових продуктів з одержанням хлібопекарського борошна 1 сорту.

   На  розмельних системах використовують мікрошорсткі вальці з метою поліпшення якості хлібопекарського борошна. Після вальцьових верстатів розмелювальних систем для додаткового вилучення встановлено : на 1і 2р.с. -ентолейтори, а на 3,4 і сх.с. - деташери. Колова швидкість швидкохідного вальця на всіх системах - 4,5 м/с, а співвідношення швидкостей - 1,25.

   Хлібопекарське  борошно 1 сорту формують майже з  усіх систем технологічного процесу  у вигляді тонкодисперсної фракції.

   Контроль  манної крупи здійснюють у ситовійках за крупністю, розподіляючи різні потоки на 2-3 фракції, які потім направляють на різні ситовійки. Це дає можливість підібрати сита в ситовійках відповідно до крупності кожної фракції і підвищити тим самим ефективність контролю.

Хлібопекарське  борошно контролюють у розсійниках. 
 
 
 

   В млинцеху№2 експлуатується як обладнання ВКО так і традиційне. Для здрібнювання використовують вальцьові верстати А1-БЗН, ентолейтори РЗ-БЕР, деташери А1-БДГ, для просіювання проміжних продуктів за крупністю -розсійники ЗРШ - 4M, за якістю - ситовійні машини А1-БСО, а для вимелювання оболонкових продуктів задіяні вимелювальні машини А1-БВГ і МБО. 

      1.4 Характеристика технологічної схеми , що проектується 

Односортний 90% помел рису відноситься до простого помелу з паралельно-послідовним здрібненням сходових зернопродуктів з попередніх систем на наступні. На етапі первинного здрібнення в драному процесі передбачено 4 системи, а на етапі паралельного здрібнення у розмелювальному процесі - 2 системи.

     Основними системами цього помелу є перша  і друга драні системи і  перша розмельна. Для них відводиться  біля 60 % загальної розмелюючої лінії вальцьових верстатів і 45...50% просіюючої поверхні розсійників. На цих системах передбачене і найвище питоме навантаження продукту. Враховуючи структурно-механічні

властивості зерна риса прийняті жорсткі параметри  здрібнювання, характерні для низького режиму.

     Цей режим забезпечується використанням  взаємного розташування рифлів «вістря по вістрю», високим нахилом рифлів -10... 12 %, високою коловою швидкістю поверхні вальців - 6.. .8 м/с, співвідношення колових швидкостей вальців - 2,5.

     Здрібнювання  проходить послідовно на чотирьох драних системах. Проходом виділяють рисове борошно, сход спрямовують для доподрібнення на наступну систему, виключенням є остання система, сход з якої - висівки.

     Режим здрібнювання на перших двох драних системах повинен бути таким, щоб забезпечити  стабільне завантаження 1-ої і 2-ої розмельних систем в кількості ЗО...З5 % від навантаження на 1-шу драну систему. 
 

     На  системи розмелювального процесу  направляються проміжні продукти з  1, 2 драних систем. На розмелювальні системи направляють крупки і дунсти з метою збільшення тонкодисперсної фракції в рисовому борошні.

     Технічна  характеристика систем представлена в  таблиці 1.2 і підібрана так, щоб було забезпечено інтенсивне подрібнення продуктів.

Нижніми сходами з розсійників І і II др.с. відбирається крупний продукт, який направляється на подрібнення (Ір.с). Схід з 2-ї p.c. повертається на IV, др.с, а схід з системи контролю борошна - на 2-гу p.c. Сходові продукти на всіх інших системах процесу надходять на наступну систему.

      Борошно відбирають на всіх системах проходом сит 35-49. Потоки борошна з систем обов'язково направляють на контрольний розсійник для вилучення крупних зернових частинок, що випадково попали у потоки борошна при пориві сит, тощо. У контрольному розсійнику встановлюють сита на один-два номери рідше, ніж у розсійниках систем із-за високого навантаження на цей розсійник.

Нижній сход з контрольного розсійника повертають на 2р.с.

    Таблиця 1.3 Технічна характеристика систем здрібнювання