Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций
Каталог

Обратная связь

Я ищу:

Содержимое электронного каталога российских диссертаций

Диссертационная работа:

Галимзянов Данил Альтафович. Интенсификация подготовки зерна для мельниц малой производительности : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.01 / Галимзянов Данил Альтафович; [Место защиты: Моск. гос. ун-т пищевых пр-в (МГУПП)].- Москва, 2010.- 146 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2113


Для получения доступа к работе, заполните представленную ниже форму:


*Имя Отчество:
*email



Содержание диссертации:

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. Аналитический обзор 11

  1. Особенности анатомии зерна 11

  2. Свойства пшеницы 20

  3. Подготовка зерна к помолу 21

  1. Новые технологии очистки зерна 22

  2. Способы очистки поверхности зерна перед помолом 23

  3. Шелушение зерна пшеницы как метод подготовки к помолу 24

  4. Шелушение зерна ржи как метод подготовки к помолу 30

1.3.3 Гидротермическая обработка зерна 31

  1. Эффект Ребиндера 33

  2. Смесительная ценность зерна 35

1.5.1 Смесительная и компенсационная способность зерна 35

1.6 Маркеры пшеницы и их применение в научных 41

исследованиях и практических целях 41

  1. Генетические маркеры — общая характеристика 41

  2. Биохимические маркеры пшеницы 43

  3. Использование маркеров 48

1.7 Эволюционное развитие процесса подготовки зерна к помолу 50

Глава 2. Экспериментальная часть 57

2.1 Объекты и методы исследования 57

  1. Оценка качества зерна и продуктов его переработки 58

  2. Шелушение зерна 58

  3. Кинетика водопоглощения зерна 59

  4. Помол зерна 59

  5. Дисперсность муки 61

  6. Реологические методы исследования 62

  7. Экстракция глиадина 62

  8. Нативный одномерный электрофорез глиадина 63

2.2 Результаты исследования и их анализ 64

  1. Исследование шелушения зерна 64

  2. Влияние шелушения зерна на его физико-химические показатели 67

  3. Влияние шелушения зерна на кинетику увлажнения зерна 72

  4. Влияние шелушения на выход и белизну муки 73

  1. Сравнительный помол на автоматической мельнице МЛУ-202 с предварительным шелушением 76

  2. Сравнительный помол на лабораторной мельнице «Nagema» с предварительным шелушением 78

2.2.7 Разработка технологии подготовки и размола пшеницы с
предварительным шелушением 81

2.2.8 Моделирование процесса размола предлагаемой технологической
схемы 84

2.3 Влияние шелушения на хлебопекарные свойства муки 91

  1. Влияние шелушения на газообразующую способность муки 91

  2. Влияние шелушения на реологические свойства муки 93

2.3.3. Определение хлебопекарных достоинств муки 95

2.4 Смесительная ценность исследуемых сортов пшеницы 96

2.4.1 Метод формирования помольной смеси на основе изменения

характеристики ЭФС глиадина 104

Глава 3. Экономические преимущества новой технологии помола ПО

  1. Условный расчет экономического эффекта новой технологии для минимельниц 110

  2. Экономические преимущества новой технологии на мельзаводах с развитой технологической схемой помола 114

3.3 Преимущества формирования помольной смеси на основе анализа ЭФС

глиадина 114

Глава 4. Комплексные производственные испытания сортового

хлебопекарного помола пшеницы с предварительным шелушением 115

ВЫВОДЫ 119

Список литературы 121

Приложения 140

Приложение 1. Графы технологического процесса подготовки зерна 140

Приложение 2. Акт производственных испытаний 145



Введение диссертации:

Технология муки насчитывает многолетнюю историю, в связи с постоянной потребностью человечества в хлебе, как в одном из неизменном продукте питания. Современная технология сортового помола пшеницы основана на разработанных во второй половине XIX веке принципах организации процесса. Технологические схемы подготовки и помола расчленяются на ряд взаимосвязанных этапов и представляют собой сложные открытые системы.

Чтобы обеспечить высокую эффективность помола, с зерном проводят сложную подготовительную работу. Зерноочистительное отделение включает в себя следующие процессы:

процесс сепарирования, проводят с целью удаления из зерна различных посторонних примесей;

процесс очистки поверхности зерна, предназначен для удаления загрязнения поверхности зерна;

гидротермическая обработка (ГТО) зерна, предназначена для направленного изменения исходных структурно-механических, физико-химических и технологических свойств зерна;

процесс формирования помольной смеси проводят с целью стабилизации свойств зерна на заданном уровне.

В классическом варианте помола выделены в качестве самостоятельных следующие этапы:

драной процесс, задача которого заключается в интенсивном
извлечении эндосперма зерна в виде крупочных продуктов;

сортировочный процесс, в котором осуществляется четкое
разделение продуктов измельчения на отдельные потоки -
фракции по крупности;

ситовеечный процесс, предназначен для повышения добротности
драных крупочных продуктов;

шлифовочный процесс, для дополнительной обработки крупных фракции крупок;

размольный процесс, в котором интенсивно измельчаются в муку подготовленные крупочные продукты, после, после обработки их в ситовеечных машинах.

Эти принципы организации сортового помола пшеницы остаются неизменными и в настоящее время. Но за прошедшее 100-150 лет существенно повысилась эффективность технологического оборудования в связи с разработкой новых конструкции машин и аппаратов, и много нового внесено в операцию подготовки зерна к измельчению - особая роль здесь принадлежит гидротермической обработки («кондиционирование») зерна.

В результате заметно сокращается протяженность технологического процесса, технологическая схема стала компактнее, возросла эффективность процессов на всех этапах помола. В настоящее время на передовых предприятиях, оснащённых современным оборудованием, достигнут выход муки высшего сорта пшеничной хлебопекарной в размере 75 - 76% от массы партии, при средне содержании в зерне эндосперма в количестве 82,5%.

Однако и здесь имеются дополнительные резервы повышения эффективности технологии. Прежде всего, желательно осуществить предварительное шелушение зерна, удалить его внешние покровы, что должно повысить интенсивность измельчения зерна и существенно упростить технологическую схему помола.

Как уже отмечалось, сортовой помол зерна осуществляется по сложной технологии. Только при условии исполнения всех технологических операций и при подготовке зерна к помолу, и при проведении самого помола можно достигнуть высоких результатов. Однако в России насчитывается тысячи мельниц малой производительности с примитивной технологией переработки зерна, которые вырабатывают до 5 миллионов тонн муки в год. Основной недостаток данных мельниц нестабильное качество и невысокий общий выход муки, при отсутствии должного контроля качества перерабатываемого

зерна, вырабатываемых муки и крупы. Из-за этого ежегодно теряется тысячи тонн зерна, поэтому совершенствование технологии муки для мельниц малой производительности, увеличение выхода и улучшение качества вырабатываемой муки и крупы является своевременной задачей [53].

Эффективная очистка была и остается главной задачей при переработке зерна, особенно остро эта проблема касается мельниц малой производительности. Считается, что общая эффективность производства муки более чем на 50% определяется правильностью организации и ведения технологических операций подготовки зерна. Предприятия, выпускающие малогабаритное технологическое оборудование для переработки зерна не предусматривают разветвленной схемы зерноочистительного блока, в технических условиях эксплуатации, производители оговаривают требования к качеству исходного зерна: оно должно быть базисных кондиций, что далеко не каждый переработчик может организовать у себя на месте.

Мы предлагаем своими предложениями повысить эффективность уже существующих малых предприятий по переработке зерна. Работа по повышению качества и выхода муки высоких сортов должна вестись по нескольким направлениям:

S шелушения зерна на 4-5%, что должно способствовать к
повышению извлечения добротных продуктов 1-го качества на
системах драного процесса и последующему эффективному их
измельчению в размольном процессе, а также увеличению
выхода муки;
S кроме того, требует разрешения проблема рационального
использования зерна различной технологической

характеристики: сильной и ценной пшеницы, ресурсы которой ограничены, с одной стороны, и зерна малоценного - низших классов, с невысоким содержанием клейковины, с другой стороны. К малоценному можно отнести и зерно тритикале, не обладающее хорошими хлебопекарными достоинствами. Отсюда

вытекает задача поиска таких вариантов формирования помольной смеси «сильного» и малоценного зерна, при которых полученная мука будет иметь хорошие хлебопекарные свойства.

Следовательно, задача интенсификации подготовки зерна для мельниц малой производительности и научный поиск по этим двум проблемам представляет собой актуальную задачу. Именно в таком направлении и была сформулирована цель исследования и разработан план её исполнения.

Проблема предварительного шелушения при подготовке его к сортовому помолу издавна интересовала специалистов. Удаление оболочек позволяет получать более чистый продукт. В готовой продукции уменьшается количество частиц оболочек и улучшается её внешний вид. Зольность пшеницы после шелушения уменьшается, технология помола упрощается, сокращается протяженность технологической схемы, снижается расход энергии на измельчение.

Как в отечественной, так и в зарубежной практике, пока нет единого общепризнанного метода определения смесительной ценности. Все существующие способы сводятся к выявлению этого показателя по признаку количества сильной пшеницы, добавляемой в слабую и по тому эффекту, который сильная пшеница оказывает на качество смеси. При этом результирующим фактором во всех случаях считается улучшение хлебопекарного качества слабой или малоценной пшеницы.

Как известно, слабой пшеницей принято считать такую, которая нуждается в улучшении хлебопекарных свойств, удельная работа деформации теста для такой пшеницы меньше 180 Дж. Применение её в чистом виде сопряжено с целым рядом технологических трудностей как в мукомольном, так и в хлебопекарном производстве.

Главная сущность смесительной ценности сильной пшеницы в том и состоит, что при оптимальной добавке к слабой получается максимальный эффект, выраженный в превышении фактического объемного выхода хлеба над расчетными средне-взвешенными значениями.

Однако не любые смеси сильной и слабой пшеницы дают максимальный эффект смесительной ценности с превышением фактического объемного выхода хлеба над расчетным. Поэтому предварительный подбор соответствующих пар сильной и слабой пшеницы, выполненный в лабораторных условиях, должен предшествовать промышленной переработке зерна.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка технологического решения для мельниц малой производительности на основе интенсификация подготовки зерна к помолу.

Для реализации поставленной цели запланировали следующие задачи:

произвести анализ факторов, обуславливающие низкую эффективность помола на мельницах малой производительности;

определить рациональные методы подготовки зерна, к помолу включая процесс очистки поверхности зерна шелушением;

исследовать влияние шелушения зерна на его мукомольные и хлебопекарные свойства;

изучить возможность эффективного использования малоценного зерна при формировании помольной смеси;

выявить особенности формирования клейковинного комплекса при использовании в помольной смеси малоценного зерна;

определить параметры гидротермической обработки (ГТО) зерна для шелушения;

разработать технологическую схему подготовки и размола зерна с предварительным шелушением и провести производственную проверку.

Научная новизна работы. В результате анализа полученных в ходе исследования результатов имеется возможность сформулировать следующие положения теоретического характера:

На основе изучения особенностей анатомического строения зерна выявлены необходимые условия проявления расклинивающего действия

тонких слоев воды при увлажнении зерна, обусловленного особым строением покровных оболочек зерна, неполным формированием слоя трубчатых клеток, при толщине слоя воды несколько мкм.

Условием необходимым для интенсивного измельчения является абразивное шелушение с удалением плодовой и семенной оболочек.

В первом приближении выявлен фактор комплементарности белков клейковины разного качества и установлены условия положительного отхода от аддитивности основных показателей хлебопекарных свойств зерна, включая объёмный выход хлеба, при определённом сочетании в помольной смеси партий сильной и слабой пшеницы. Эффект обусловлен формированием особой структуры клейковины, при котором за счет присутствующих в слабой клейковине низкомолекулярных белков происходит образование новых индивидуальных белков. Это позволило предложить метод подбора компонентов смеси сильной и слабой пшеницы по характеристике электрофоретических спектров глиадина.

Установлена возможность эффективного использования малоценного зерна, в том числе слабой пшеницы на мельницах сортового помола, при формировании помольной смеси с подбором компонентов обеспечивающих комплементарность белков клейковины и положительный отход от аддитивности, с сохранением хороших мукомольных и хлебопекарных свойств зерна. Метод пригоден и для формирования товарных партий пшеницы на заготовительных предприятиях.

Практическая значимость работы. Разработана технология сортового помола пшеницы с предварительным шелушением зерна, при которой в два раза уменьшается потребность в технологическом оборудовании и обеспечивается снижение расхода энергии, по сравнению с классической технологией.

Предложен вариант практического использования малоценного зерна при формировании помольных партий, при сохранении хороших мукомольных свойств зерна и хлебопекарных характеристик муки. При

условии обеспечения положительного отхода от аддитивности основных показателей хлебопекарных свойств зерна доля малоценного зерна в помольной смеси составляет от 20% до 60%, в зависимости от индивидуальных свойств взаимодействующих компонентов.

Установлены параметры гидротермической обработки зерна для эффективного шелушения при подготовке к помолу:

в производственных условиях мельницы шелушение следует проводить после 1 -го отволаживания;

в исследовательской практике - в первые минуты после увлажнения зерна.

Показано, что в результате предварительного шелушения зерна при практически полном удалении слоев плодовой оболочки происходит заметное улучшении мукомольных и хлебопекарных свойств малоценного зерна.

Реклама


2006-20011 © Каталог российских диссертаций