автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Оперативный контроль мукомольного производства на основе комплексного анализа степени использования потенциальных свойств зерна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. Обзор литературы.

1.1 Краткий очерк о возделывании зерна, родословной хлеба и технологии муки.

1.2 Зерно и его свойства.

1.2.1 Анатомическое строение зерновки пшеницы.

1.2.2 Технологические свойства зерна пшеницы.

1.3 Общие сведения о муке.

1.4. Биохимический состав зерна и готовой продукции.

1.5 Переработка зерна пшеницы в муку.

1.5.1 Виды помолов пшеницы.

1.5.2 Принципиальная схема технологического процесса переработки зерна в муку.

1.5.3 Характеристика технологического процесса.

1.5.4 Технологическое оборудование для переработки зерна пшеницы в муку.

1.5.5 Современное состояние мукомольной промышленности.

1.6 Цели и задачи исследования.

Глава II.База и методы исследований.

2.1 Материалы и объекты исследований.

2.2 Экспериментальная база.

2.2.1 Оборудование для проведения технологических исследований.

2.3 Методы исследований.

2.3.1 Метод определения влажности зерна (ГОСТ 13586.5 - 93), муки и отрубей (ГОСТ 9404 - 88).

2.3.2 Метод определения объемной массы (натуры) зерна (ГОСТ 1084-64).

2.3.3 Метод определения стекловидности зерна пшеницы (ГОСТ 10987 -76).

2.3.4 Метод определения массы 1000 зерен (ГОСТ 10842 - 89).

2.3.5 Метод определения крахмала (ГОСТ 10845 - 76).

2.3.6 Метод определения зольности зерна и готовой продукции (ГОСТ 27494 -87).

2.3.7 Метод определения количества и качества сырой клейковины в зерне пшеницы (ГОСТ 13586.1 - 68) и пшеничной муке (ГОСТ 27839 -88).

2.3.8 Определение линейных размеров зерна.

2.3.9 Расчет геометрических характеристик зерна.

2.3.10 Определение массовой доли эндосперма в зерне пшеницы.

2.3.11 Расчет массовой доли крахмалистого эндосперма в муке и отрубях.

2.3.12 Расчет содержания сухой клейковины в зерне и готовой продукции.

2.3.13 Определение бонитационного числа.

2.3.14 Расчет количества зерна и готовой продукции в % на сухую массу.

2.3.15 Определение эффективности помола на основании математической модели профессора Егорова Г. А.

2.3.16 Определение эффективности технологического процесса по Орешкиной Л. Ю.

ГЛАВА III.Экспериментальная часть.

3.1. Анализ технологических схем подготовки и размола зерна пшеницы на мукомольных заводах различной производительности.

3.2. Качество зерна и готовой продукции как материала исследований.

3.3. Геометрические характеристики зерна как материала исследования.

3.4.Определение эффективности технологического процесса на мукомольных заводах.

3.5. Использование зерна в процессе помола

3.5.1. Норма расхода и степень использования зерна.

3.6. Экономия зерна при сортовых помолах.

3.7. Номограммы определения степени использования зерна.

3.8. Повышение выходов муки высоких сортов при сохранении качества муки 2-го сорта

3.9. Номограмма для контроля выхода продукции при неизменном удельном расходе зерна и постоянном качестве муки.

3.10.Комплексная оценка мукомольных предприятий различной производительности.

Выводы.

Основными задачами агропромышленного комплекса является достижение устойчивого роста производства и обеспечения страны продуктами питания. Особые требования предъявляются к пищевым продуктам и их сбалансированности по основным питательным веществам. Ведущее место в обеспечении населения страны продуктами питания отводится зерновым культурам и, в частности, пшенице, на долю которой приходится свыше 80% всего объема зерна, используемого на продовольственные цели.

Увеличение производства зерна является основой развития всего агропромышленного комплекса и имеет первостепенное значение для повышения жизненного уровня населения.

Наряду с общим подъемом урожайности сельскохозяйственных культур необходимо ликвидировать серьезные потери зерна на всех этапах его выращивания, транспортирования, хранения и переработки в конечный продукт потребления.

В связи с этим представляет практический интерес всестороннее изучение физических и биохимических свойств, мукомольных достоинств зерна пшеницы, выращенной и обслуживающей конкретные регионы.

Решение этой задачи невозможно без интенсификации и развития зерноперерабатывающего производства, разработки и внедрения принципиально новых способов производства муки, обеспечивающих надежность и непрерывность технологического процесса при одновременном повышении его производительности, качества продукции и снижения энергозатрат.

Таким образом, исследование технологических свойств сортов пшеницы и оценка их качества с точки зрения получения муки, а так же расширения применения ее в пищевой промышленности, является важнейшим направлением в обеспечении населения страны продуктами питания.

Высокий вклад в развитие мукомольной промышленности и становления как самостоятельной отрасли внесли работы отечественных и зарубежных ученых - Козьмина А.П., Куприца А.Я., Егорова Г.А., Соколова А.Я., Мерко И.Т., Хорцева Б.Н. Казакова Е.Д., Мельникова Е.М., Данилина А.С., Бутковского В.А., Айзиковича JI.E., Птушкиной Г.Е., Демского А.Б., ГСислина Я.М. и др., исследования которых посвящены развитию теоретических и практических основ технологии производства муки.

Изменения в общественной жизни и экономике, происшедшие в последнее десятилетие, оказали влияние на состояние и развитие мукомольной промышленности.

Прежде всего, изменились взаимоотношения производителя и потребителя, производственно-техническая база мукомольной промышленности значительно видоизменилась ввиду появления великого множества разнообразных мельниц, мельничных установок, в основном средней и малой мощности. Растет число поставщиков технологического, транспортного, аспирационного оборудования. Увеличилось количество мельничных предприятий, имеющих нетрадиционные технологические схемы производства муки, оснащенные нетрадиционными видами оборудования; схемы могут включать различные варианты применения этого оборудования. Во всех случаях преследуются следующие цели:

- Сокращение схемы технологического процесса;

- Уменьшение транспортных механизмов;

- Снижение энергоемкости процесса.

Мукомольные предприятия стали самостоятельными, и сами определяют ассортимент и выхода продукции и взаимоотношения с поставщиками зерна и потребителями готовой продукции. В связи с этим чаще меняется ассортимент выпускаемой продукции, общие и частные выхода. Однако при установленной норме общего выхода муки 78% на многих малогабаритных мельницах не получают требуемого выхода, понизился выход высоких сортов при одновременном увеличении выхода отрубей. А это свидетельствует о том, что зерно используется не эффективно. Причиной сказанного является неразвитая технологическая схема, подготовка зерна ведется с отступлением от «Правил.», недостаточный контроль над процессом и низкая подготовленность кадров. В тоже время потенциальная возможность пшеничного зерна высока. Оно содержит 78,7.84,3 % эндосперма с зольностью 0,35.0,55%. Это значит, что при полном использовании зерна можно было бы вырабатывать 80.84% муки высоких сортов.

Однако даже на современных крупных мельницах еще имеется разрыв между потенциальными возможностями и фактическим использованием зерна. В связи с этим представляет значительный интерес изучение сравнительной эффективности применения различных технологических схем на различных по производительности объектах в целях выявления оптимальных вариантов, а также всестороннего изучения зерна пшеницы перерабатываемого на изучаемых объектах.

Анализ фундаментальных работ показал, что возможные пути дальнейшего развития мукомольного производства заключаются в разработке новых способов производства муки, совершенствовании технологических процессов подготовки зерна с обязательным использованием влаготепловых методов воздействия с применением, в том числе скоростных методов.

На мукомольных предприятиях в настоящее время получила широкое распространение многотипность технологических схем. Такое разнообразие построения технологического процесса не обеспечивает получения высококачественной готовой продукции, что особенно важно, не позволяет эффективно использовать потенциальные возможности, заложенные в зерне.

Об остроте проблемы свидетельствует то, что применение множества типов схем не подтверждается научными исследованиями в области режимных возможностей и ГТО на таких предприятиях.

Повышение уровня использования зерна - важнейшая задача мукомола. Степень использования зерна определяется количеством и качеством муки и соотношением сортов.

Обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что для контроля деятельности предприятий необходим прием экспрессного, простого и достоверного метода для оценки сопоставления степени использования зерна независимо от видов помола и соотношения выхода муки различных сортов.

Выявление и внедрение оптимальных схем и режимов позволяет наряду с увеличением выхода муки, улучшить ее качество и увеличить экономическую эффективность переработки зерна в готовую продукцию.

Снижение себестоимости выработки муки, связанные с оптимизацией производственного цикла на предприятии при переработке практически одинакового качества зерна является немаловажным фактором.

Выполненная нами работа направлена на повышение степени использования потенциальных возможностей зерна при получении сортовой муки при производстве ее на различной степени сложности технологических схемах и посвящена решению комплекса задач, связанных с наиболее эффективным использованием зерна, увязывая воедино количественно -качественные результаты процесса помола с нормами расхода зерна. Это позволит оценивать и сравнивать результаты различных по выходу и качеству муки сортовых помолов.

выводы

Теоретические и экспериментальные исследования мукомольных предприятий Краснодарского края различной производительности, перерабатываемого на них зерна и полученной готовой продукции, позволили оценить состояние деятельности мукомольной промышленности края на сегодняшний день и разработать методы позволяющие контролировать работу предприятий по рациональному использованию потенциальных возможностей, заложенных в зерне пшеницы.

1. Разработан новый экспрессный номографический метод оценки технологической эффективности процесса сортового помола пшеницы по использованию потенциальных свойств, заложенных в зерне пшеницы. Основой метода является определение норм расхода зерна, из которого получена готовая продукция базисной зольности, по количеству крахмалистого эндосперма и зольности зерна. Обстоятельная проверка метода в лабораторных и производственных условиях показала, что по сравнению с существующими, метод имеет следующие преимущества:

- обладает необходимой объективностью для сравнения степени использования зерна пшеницы на мельзаводах независимо от качества перерабатываемого сырья, развитости технологического процесса, производительности, и ассортимента готовой продукции;

- позволяет количественно определить на сколько, в процентном отношении, при данном помоле используется зерно как относительно теоретически возможного выхода муки, так и относительно 78% (40+20+18);

- обладает достаточной точностью для получения данных, обеспечивающих надежную сравнительную оценку результатов сортового ггомола пшеницы на различных мельзаводах;

- позволяет прогнозировать степень использования зерна в зависимости от возможного соотношения выходов муки по сортам.

138

2. Впервые проведен сравнительный анализ технологической эффективности мукомольных предприятий Краснодарского края различной производительности и степени технической оснащенности по показателям зольности, количеству крахмала и сухой клейковины в зерне и готовой продукции.

3. Впервые проведена комплексная оценка степени использования потенциальных возможностей, заложенных в зерне пшеницы на мукомольных предприятиях Краснодарского края различной производительности и развитости технологического процесса. На основании чего определены потери зерна при его переработке на заводах различной технической оснащенности.

4. В ходе работы установлено, что если строительство мельниц малой производительности не диктуется какими-либо особыми соображениями, то с точки зрения степени использования потенциальных возможностей заложенных в зерне пшеницы, вряд ли целесообразно сооружение таких предприятий с повсеместно применяемыми для них в настоящее время технологиями.

1. Бороховский JI. А. Проектирование предприятий по хранению и переработке зерна.- М.: Колос, 1971.19. Братерский Ф. Д. Послеуборочная обработка зерна. /Ф. Д. Братерский, С. А. Карабанов.- М.: Агропромиздат, 1986.- 173 с.

2. Бутковский В. А. Мукомольное производство.- М.: Агропромиздат, 1990.-381 с.

3. Вайнберг А. А. Надежность оборудования предприятий по хранению и переработке зерна.- Киев; Одесса: Вища шк., 1986.- 406 с.

4. Вашкевич В. В. Технология производства муки на промышленных и малых мельзаводах /В. В. Вашкевич, О. Б. Горнец, Г. Н. Ильичев.- Барнаул: 1999.-215 с.

5. Вебер К. Мельницы мукомольные.- 1892.28. Веденьев В. Ф. Пособие для наладчика оборудования предприятий системы хлебопродуктов.- М.: Агропромиздат, 1991.- 172 с.

6. Вольф В. Г. Статистическая обработка опытных данных.- М.: Колос, 1966.30. Воронцова А. И. Весовое оборудование хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятий.- М.: Агропромиздат, 1986.- 183 с.

7. Галицкий Р. Р. Оборудование зерноперерабатывающих предприятий.-М.: Агропромиздат, 1990.- 270 с.

8. Галицкий Р. Р. Оборудование зерноперерабатывающих предприятий /Р. Р. Галицкий, М. 3. Рудой,- М.: Колос, 1978.33. Галицкий Р. Р. Оборудование элеваторов, складов и зерноперерабатывающих предприятий /Р. Р. Галицкий, М. 3. Рудой.- М.: Колос, 1967.- ч. 2.

9. Галкина JT. С. Техника и технология производства муки на комплектном оборудовании /Л. С. Галкина, В.А. Бутковский, Г. Е. Птушкина.- М.: Агропромиздат, 1987.- 190 с.

10. Гафнер Л. А. Основы мукомольного производства.- М.: Агропромиздат, 1985.- 223 с.

11. Данильчук П. В. Справочник работника хлебоприемного предприятия /П. В. Данильчук, Л. Р. Торжинская, А. И. Яковенко.- Киев: Урожай, 1991.140 с.

12. Демский А. Б. Комплектное оборудование мукомольных заводов /А. Б. Демский, Г. Е. Птушкина, М. А. Борискин,- М.: Агропромиздат, 1985.44. Демский А. Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки.- М.: Колос, 1978.- 256 с.

13. Демский А. Б. Оборудование для производства муки и крупы /А. Б. Демский, М. А. Борискин, Е. В. Тамаров, А. С. Чернолихов.- М.: Агропромиздат, 1990.- 351 с.

14. Егоров Г. А. Ваша мельница: устройство, технология, управление: Практическое руководство.- Харьков, 1999 92 с.

15. Егоров Г. А. Практикум по технологии муки, крупы и комбикормов /Г. А. Егоров, В. Г. Линиченко, Е. М. Мельников и др.- М.: ВО Агропромиздат, 1991.- 207 с.

16. Егоров Г. А. Три драные + три размольные системы.- М.// «Хлебопродукты», 2001,- №3.

17. Жислин Я. М. Выработка муки и крупы в сельскохозяйственном мукомолье /Я. М. Жислин, А. К. Терещенко.- М.: Колос, 1969,60. Зерновые, зернобобовые и масличные культуры: сборник.- М.: Изд-во стандартов, 1990.- т. 2.-319 с.

18. Золотарев С. М. Проектирование мукомольно-крупяных и комбикормовых предприятий,- М.: Колос, 1969.

19. Казаков Е. Д. Методы определения качества зерна.- М.: Колос, 1967.70. Карпов Б. А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.- М.: Агропромиздат, 1987.- 287 с.

20. Кац Г. С. Техническая литература по мукомольному производству на английском языке.- Одесса, I960.- 199 с.

21. Краткий политехнический словарь /гл. ред. проф. Степанов Ю. А.- М.: Гос. изд-во техн.-теор. лит-ры, 1956.

22. Кривоносов А. И. Контроль качества зерна при хранении /А. И. Кривоносов, В. Я. Кауфман.- М.: Агропромиздат, 1989.- 61 с.

23. Кругляк В. И. Как повысить экономическую эффективность работы мельниц.- Днепропетровск //Хранение и переработка зерна.- 2001.-№1.

24. Крылов М. М. Хранители зерна.- М.: Агропромиздат 1986.- 93 с.

25. Левятин Г. М. Использование зерна на мельницах.- М.: Хлебоиздат, 1957.86. Мавренков П. Ф. Зерно: Индустрия перераб.- М.: Моск. рабочий, 1985.- 110 с.

26. Маевская С. Л. Оперативный учет на зерноперерабатывающих предприятиях /С. Л. Маевская, Л. А. Полищук.- М.: Агропромиздат, 1991.191 с.

27. Моргун В. А. Улучшение хлебопекарных качеств муки.- Киев: Урожай, 1991.- 135 с.

28. Мотовилова Н. П. Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК: каталог.; Н. П. Мотовилова, М. Я. Зяблзцюва, Н. М. Зацепина и др.- М.: АгроНИИТЭИИТО, 1990.-т. IV.-ч. 1.

29. Мухаметзянов P. X. Производство муки на мини-мельнице.- М.: Хлебпродинформ, 2000.- 270 с.

30. Остапчук Н. П. Основы математического моделирования процессов пищевых производств.- Киев: Головное изд-тво издат. объед. Высшая школа, 1981.104. От зерна до пирога: Сборник. /Ред. JI. Н. Жукова. М.: Знание, 1986.47 с.

31. Оценка качества зерна: справочник. /сост. И. Н. Василенко, В. И. Комаров.- М.: Агропромиздат, 1987.- 207 с.

32. Попова Е. П. Микроструктура зерна и семян.- М.: Колос, 1979.107. Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах /Всесоюзный научн.-исслед. ин-т зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ). М., 1991. - ч. 1.

33. Программа «Возрождение сельского мукомолья». /Днепропетровск: //Хранение и переработка зерна, 2001 .-№5.

34. Проектирование зерноперерабатывающих предприятий с основами САПР: /Под ред. И. Т. Мерко.- М.: Агропромиздат, 1989.- 367 с.

35. Combined destoner and grader from Thomas Robinson. — Milling, Великобритания, 1988, № 7.147

36. Grain Separator „Granostar" type MTMA. — Проспект фирм „Biihler", „Biihler-MIAG", Швейцария, ФРГ

37. HsO-Kay — The world's most advanced grain tempering system, — Проспект фирмы „Henhy Simon Ltd.", Великобритания

38. Lookhart G. L., I ones B. L, Walker D. E., Hall S. В., Cooper D. B. Computer-assisted method for identifying wheat cultivars from their gliadin electrophoregrams. — Cereal Chemistry, CLUA, 1983, V. 60, No. 2

39. LomazziA. Kriterien der Automation am Beispiel einer modernen Miihler in England. — Getreide, Mehl und Brot, ФРГ, 1984, № 4

40. MaeMastersM. M. Kernel morpholody and microscopy. „Cer. Sci. Today №6, 1965.

41. Purification. — Milling, Великобритания, 1986, № 12

42. Separator „Classifier" type MTRA. — Проспект фирм „Biihler", „Biihler-MIAG", Швейцария, ФРГ.

43. Sovereign flour mill. Die neue Miihler in Corby-VK-eine hochmoderne Getreidemtihle. — Проспект фирм „Biihler", „Biihler-MIAG", Швейцария, ФРГ