автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.02, диссертация на тему:Повышение эффективности макаронного помола твердой пшеницы на основе совершенствования шлифовочного процесса



.Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР

ОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи

Дугужев Мугариб Амдулович

УДК 664.71.012.5 + 664.717

ЮВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАКАРОННОГО ПОМОЛА ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ШЛИФОВОЧНОГО ПРОЦЕССА

Специальность 05.18.02 - Технология зерновых,

бобовых, крупяных продуктов и комбикормов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических'наук'

Москва 1990

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте зерна и продуктов егс переработки

Научный руководитель -кандидат технических наук,

старший научный сотрудник А.С.Талалаев

Официальные оппоненты -заслуженный деятель науки и

техники РСФСР.доктор технических наук,профессор Е.Д.Казаков

-кандидат технических наук, доцент А.С.Ильин

Ведущая организация - Главное управление развития мукомольной промышленности Министерства хлебопродуктов РСФСР

Защита состоится 17 мая 1990 г. на заседании Специализированного совета К 063.51.02 Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института пищевой промышленности, по адресу: 125080 Москва, Волоколамское шоссе II.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МТИППа.

Автореферат разослан " "_• 1990 г.

Ученый секретарь

Специализированного совета,

кандидат технических наук, доцент И.С.Щуб

П .. \ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБ01Ы

Актуальность работы. В настоящее время наряду с уменьшением в здоне питания людей хлебобулочных изделий, наблюдается рост потребим макаронных изделий. Это связано с тем, что макаронные изделия, ^ пищевой продукт, характеризуются высокой питательной ценностью, зтротой приготовления, длительными сроками хранения, хорошим сани-дао-гигиеническим состоянием. По прогнозам в СССР к 1995 году пот-Зление макаронных изделий должно увеличиться в 1,3-1,5 раза.

Основным видом сырья для производства высококачественных мака-шнх изделий является мука высшего сорта (крупка) из твердой пше-хы. Однако, объем ее производства в нашей стране не удовлетворяет >тущие потребности макаронной промышленности, что связано с огра-шнностью ресурсов твердой пшеницы и низкой эффективностью ее ис-гьзования.

Эффективность использования твердой пшеницы на мукомольных за-хах нашей страны различна и ниже уровня, достигнутого за рубежом, ишз фактических схем и параметров ведения макаронных помолов подает, что в настоящее время в промышленности отсутствует единый зсод к их организации, Следствием этого являютея различные резуль-гы деятельности предприятий. Гак, выход муки высшего сорта (круп> в среднем по отрасли составляет 46-48$, а на передовых предприя-к до 60$.

Основными этапами макаронного помола твердой пшеницы являются' шой и шлифовочный процессы. Исследования, проведенные отечествен-ш учеными по повышению эффективности макаронных помолов относи-;ь в основном к драному процессу. Научно обоснованные данные по ?ани*агрщ и ведению шлифовочного процесса в литературе отсутст-зт.

К числу основных факторов, определяющих эффективность процесса ¡фования относятся следующие: удельная нагрузка, режимы измельче-

1

ния, кинематические парамевры мелющих вальцов, характер их поверхности, стабильность межвальцового зазора, качество исходных продуктов. Специальных исследований по определению рациональных значений указанных факторов для макаронных помолов не проводилось, зарубежные данные по этому вопросу в литературе отсутствуют. В определенной мере это объясняется отсутствием объективного критерия оценки эффективности процесса шлифования при макаронных помолах. Работа посвящена повышению эффективности макаронного помола твердой пшеницы на основе совершенствования шлифовочного процесса.

Цель и задачи исследования. Повышение выхода муки высшего сорта (крупки) при макаронном помоле твердой пшеницы за счет совершено вования шлифовочного процесса.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следуя щие задачи:

- разработать критерий оценки технологической эффективности процесса шлифования при макаронном помоле;

- изучить влияние основных технологических параметров (режимо* измельчения, удельных нагрузок на вальцовую линию, качества исходного продукта) на эффективность процесса шлифования и определить из рациональные значения;

- изучить влияние основных механико-кинематических параметров размалывающего оборудования (скорости быстровращашцегося вальца, о: гашения окружных скоростей вальцов, взаиморасположения граней рифл( характера поверхности вальцов, нестабильности межвальцового зазора] на эффективность шлифования и определить их рациональные значения;

~ разработать усовершенствованную технологическую схему шлифовочного процесса;

- реализовать разработанную схему на одном из мукомольных заы дов макаронного помола твердой пшеницы и определить технологически

жономическую эффективность ее использования;

- разработать образцовую технологическую схему макаронного nota твердой пшеницы для технического перевооружения мукомольных юдов.

Научная новизну заключается в следующем:

- разработан, научно обоснован и экспериментально проверен :тернй эффективности процесса шлифования для макаронных помолов;

- на основе комплексного исследования технологических и механи-•кинематических параметров процесса (величины извлечения,характе-поверхности и кинематических параметров мелющих вальцов) выявлено взаимообусловленное влияние на эффективность шлифования;

- получена количественная оценка влияния нестабильности межваль-ого зазора на эффективность шлифования крупок;

- с помощью разработанного критерия оценки эффективности процес-установлены и научно обоснованы рациональные значения извлечений, льных нагрузок, взаиморасположения граней рифлей, стабильности вальцового зазора, кинематических параметров, характера поверх-

ти вальцов.

Практическая ценность. На основе выявленных рациональных зна-яй технологических и механико-кинематических параметров разработа-усовершенствованная схема шлифовочного процесса. Разработанная ма внедрена на Днепропетровском комбинате хлебопродуктов. В ре-ьтате ее внедрения выход муки высшего сорта в целом по процессу личился на 6,3% (до 65%), в том числе в шлифовочном процессе на 4,8%.

Разработанная схема и основные параметры организации и ведения фовочного процесса при макаронных помолах твердой пшеницы включе-в HOtojf® редакцию "Правил организации и ведения технологического цесса на мельницах".

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит

из введения, обзора состояния вопроса, объекта в методики исследования, результатов экспериментальных исследований и их обсуждения, проверки результатов экспериментальных исследований в производстве: ных условиях, расчета экономической эффективности, общих выводов, библиографического указателя (127 наименований источников). Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц 18 рисунков и приложений.

I. Объект и методика исследований.

1.1. Объект исследования. Материалом для исследования служил зерно твердой пшеницы I класса II типа Кустанайской области и помо. ные смеси, характеризуемые следующими показателями качества:

- натура - от 800 до 820 г/л;

- общая стекловидность - от 82 до 88%;

- количество клейковины - от 26 до 28$;

- качество - вторая группа, от 80 до 86 делений на ИДЕС-1,

а также продукты, поступающие на системы шлифования, в реальных ус ловиях на мукомольном заводе К2 Днепропетровского комбината хлебопродуктов и Московского мелькомбината ЖЗ.

1.2. Методы исследования. Экспериментальные исследования пров дили на стенде мукомольной лаборатории ВНИИЗ.

Очистка и гидротермическая обработка зерна перед помолом была проведена в соответствии с рекомендациями "Правил организации и ве дения технологического процесса на мельницах".

Лабораторные помолы проводили по схеме, моделирующей произвол венный процесс, на мельничной установке периодического действия "Н гема" с применением лабораторной ситовеечной машины.

Изучение параметров шлифовочного процесса проводили на вальцо вом станке "Варио" фирмы МИАГ.

Для количественной оценки технологической эффективности процес-шлифования был разработан комплексный критерий Э, характеризующий зосительное приращение выхода фракций крупок, по гранулометричес-лу составу соответствующих макаронной муке высшего сорта, к прира-шз выхода муки и дунстов, с одновременным учетом зольности мака-аной муки, имеющий следующий вид:

? - U> мм • Z исж.пр - Ъм.кр jnnt, Ufi+d ' 100 - Zucx.np.

е, U.M,KP - извлечение макаронной крупки в процессе шлифования

исходного продукта, %; Им+д - извлечение муки и дунстов в процессе шлифования исходного продукта, Ъиа.ор. - зольность исходного продукта,&

Ъм.Кр. - зольность (эффективная)'макаронной крупки, образованной в процессе шлифования,

Определение качества полученной муки проведено в соответствии ГОСТ 12307-66 "Мука из твердой пшеницы (дурум) для макаронных излай". Были выработаны макаронные изделия типа "Особые" и "Соломка" лаборатории макаронного производства ШЛО "Хлвбпроы". Качество го-вых изделий определяли по ГОСТ 14849-69 "Изделия макаронные. Мето-испытания".

Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась щепринятыми методами.

2. Основные результаты исследования.

2.1. Влияние технологических параметров процесса на эффективность шлифования крупок.

Б качестве технологических параметров процесса были рассмотре-: режимы измельчения, величины удельных нагрузок на систему, круп-

ность исходного продукта.

Изучение влияния режимов измельчения проводили на продуктах, поступающих на 1,2 и 3 шлифовочные системы мукомольного завода №2 Днепропетровского комбината хлебопродуктов. Установлено, что с уве личением режимов измельчения уменьшается относительный выход фракций с размером частиц более 530 мкм с одновременным увеличением их зольности. Выход дунетов увеличивается пропорционально извлечению муки и зольность этих продуктов снижается. Относительный выход и зольность фракции макаронной крупки (размер частиц от 250 до 530мм зависит не только от режима шлифования, но и от качества исходных продуктов.

На основании полученных данных (таблицы 1,2,3) невозможно одш значно определить рациональные режимы шлифования. Для этой цели бы. применен разработанный критерий, комплексно оценивающий эффективность процесса.

Для анализа результатов экспериментальных исследований использовали разработанный нами критерий Э (I) и наиболее часто применяемый в исследованиях показатель К (2)

п - И ММ . ZucX.I1P--ZM.KP. , 1ПМ /у) К—А- (О] 3 100 - гиехпр. ш ш 2 ш

где, & - выход макаронной урупки,$; 2 - зольность крупки Д.

Сравнительный анализ объективности критериев по системам и в

целом по процассу был проведен на этапе шлифования крупной крупки I

э

качества на трех последовательно включенных в технологическую схему системах.

Полученные результаты (рис. I и 2) свидетельствуют о том, что при оценке технологической эффективности по показателю К (рис. I), рациональные режимы измельчения по системам находятся в диапазоне: для I ,и 2 шл.с. - 3,5-4,5$; для 3 шл.с. - 1,5-2,5%.

Ь

Таблица I

Относительное содержание и зольность продуктов шлифования :а I шлифовочной системе в зависимости от режимов измельчения, $

Р а змер фракций, м к м

более 630 ! 530-630 ! 250-530 ; 160-250 ! менее 160

исходный проДУ к т

68.5 к 21.0 10.5

1,73 1,32 1,28

50.5 26.0 21,5 1.0 х:о

1,97 1,42 1,01 0,82 1,46

34.0 25.0 38.0 1.5 1.5

2,34 1,65 0,95 0,79 1,41

31.0 24.0 41.0 2.0 2.0

2,53 1,75 0,88 0,^77 1,39

27.5 23.5 44.5 2.0 2.5

2,66 1,84 0,87 0,75 1,37

<¡3.5 21.0 49.5 3.0 3.0

2,87 2,01 0,90 0,73 1,34

19.5 18.5 55.0 3.5 3.5

3,14 2,26 0,91 0,72 1,31

15.5 15.0 59.0 4.5 4,0

3,53 2,49 0,96 0,77 1,23

12.0 11.5 63,0 6.0 4.5

3,91 2,73 1,03 0,83 1,16

9.0 9.5 66,5 7.0 7.5

4,14 2,89 1.И 0,87 1,09

* относительное содержание зольность

%

Таблица 2

Относительное содержание и зольность продуктов шлифования на 2 шлифовочной системе, в зависимости от режимов измельчения, #

Размер фракций, мкм более 630 ! 530-630 ! 250-530 ! 160-250 ! менее 160

исходный проду К'Т

36.5 8 31.0 30.5 1.0 1.0-

1,42 1,12 1,33 1,01 1,59

28.0 " 25.0 43.0 2,0 2.0

1,78 1,23 и, 96 0,99 1,57

22.0 24.0 49.0 2.5 2.5

1,У1 1,25 1,00 0,97 1,54

14.0 17.0 63.5 2:5 3.0

2,29 1,36 1,02 0,96 1,52

9.0 14.0 68.0 5.5 3.5

2,73 1,70 1,02 0,89 1,37

7.5 11.5 70.5 6.5 4.0

3,04 1,92 1,02 0,81 1,30

6.5 8.5 73.0 7.5 4.5

3,28 3,07 1,03 0,74 1,27

5.5 9Т0 72.0 8.5 5.0

3,35 2,05 1,07 0,73 1,22

4.5 6,0 74.0 10.0 5.5

4,04 2,86 1,05 0,75 1,16

3,0 4.0 77.5 16.5 8.5

4,51 3,80 1,10 0,84 1,16

й относительное содержание %

зольность

Таблица 3

Относительное содержание и зольность продуктов шлифования а 3 шлифовочной система в зависимости от режимов измельчения,£

Размер ф р а к ц и I 5 , м к м

более 630 ! 530-630 ! 250-530 ! 160-250 ! ! менее 160

и сходный п р о д у к г

15,0 23.0 57.5 3.0 1.5

1,27 1,06 1,16 1,03 1,63

а. о 15.5 70,0 4.5 2.0

1,63 1,24 1,07 1,07 1,61

7.0 14.5 71,0 5,0 2.5

1,88 1,37 1,06 1,04 1,58

5.5 12.5 73,0 6.0 3.0

2,09 1,48 1,04 1,00 1,56

5.0 II. 0 73.0 7.5 3.5

2.27 1.60 1.03 0,98 1.53

4.0 10.0 73.5 8.5 4.0

2,46 1,65 1,04 0,95 1,49

3.5 8.5 73.5 10.0 4.5

2,64 1,72 1,05 0,93 1,44

2.5 6.5 73.5 12.5 5.0

2,80 1,81 1,07 0,90 1,38

1.0 5.0 73.0 15.5 5.5

3,03 1,94 Г, 08 0,86 1,33

[енкс. эффективности шлифования по критерию Э показывает, что ра-юнальнне режимы составляют:

для I и 2 шг.с. - до 1,5%; дая 3 шл.с. - до 0,5%.

© ' ! —о

\ 0

2 уГ

( >

1

1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 Им, Рис. I. Зависимость показателя К от режимов измельчения круши поступающих на 1,2 и 3 шлифовочные системы.

Рис. 2. Зависимость критерия Э от решшов измельчения крупок, поступающих на 1,2 и 3 шлифовочные системы: 1-1 шл.с.; 2-2 шл.с.; 3-3 шл.с.

Для оценки объективности критериев по процессу был применен .'од планирования экспериментов, где в качестве параметров оп-шзацип использовали показатель К и критерий Э. Условия эксперимента представлены в табл. 4,

Таблица 4.

Область постановки ПФЭ - 2

именование ! ед. !кодир. !центр ! ! уровни факторов ! интервал

шторов ! изм. !обозн. !экспед! верхний ! нижний 'варьирован.

1 I Т 1 ! М ! (-) !

звлечение на % Х1 3,0 4,5 1.5 1,5

шл.с.

шлечение на % 2,5 4,0 1.0 1,5

шл.с.

»влечение на % 2,0 3,5 0,5 0,5

шл.с.

После реализации плана эксперимента получили уравнения регрес-

к у1 = 70М+8.8т*БЖ2-ЖгЬ-ШЬЫОЗШгЪ Уг =5.9-0,65-13212 -ШХ5

У/ - эффективность шлифования при оценке по К;

У г - эффективность шлифования при оценке по Э.

В рамках программы "крутого восхоадения" установлено, что при

гимизации процесса по показателю К оптимальными являются режимы,

г которых извлечение муки составляет на:

I шл.с. - 5,0$; 2 шл.с. - 1,5$; 3 шл.с. - 0,5$,

зри оптимизации по критерию 3 они составляет на:

I шл.с. - 2,0?; 2 шл.с. - 1,0$; 3 шл.с. - 0,5$.

К

юд процесса при его оптимизации по показатэлюТсущественно вы, Однако, увеличение количества систем при сохранении режимов из-

иельчения, полученных при оценке эффективности по критерию 3 позв( лпет увеличить выход целевого продукта (макаронной крупки) на 4,55 при меньшем на 1,5/6 извлечении муки (табл. 5.)

Таблица 5

Выход и качество макаронной крупки при различном построении и реышах шлифовочного процесса,^

Системы_I 1 ! 2 ! 5 ! 4 ! 5

Построение процесса и режимы измельчения по системам,$

1" шл.с. _ 2,0

I" шл.с. - - - 2,0 1,0

1 шл.с. - - 2,0 1,0 1,0

I шл.с. 5,0 2,0 1,0 1,0 1,0

2 шл. с. 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0

3 ил. с. 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

0,84

20,1 0,66

0,85

0,80

9,3 0,87

ЛЫ.

0,92

75,0 38,8 63,1 79,5 85,7

В С Ь Р 0 " "— ——а— 1 ————А—

0,86 0,82 0,83 0,82 0,85

I" шл.с. Выход процес с а, % -

I" шл.с. - - - 0,84

1 шл.с. - - 8,4 0,84 20,1 0,86

52,1 8.4 20,1 24,5

1 ил. с. 0,88 0,84 0,86 0,85

16,1 20,5 24.5 17,7

г шл.с. 0,85 0,86 0,85 0,80

6,8 10,3 10,1 8,8

3 шл.с. 0,74 0,76 0,73 0,72

Анализ результатов исследования показывает, что предложенный

критерий 3 позволяет получить более достоверную количественную оценку процесса, чем показатель К.

Анализ литературы показал, что к числу основных факторов, значительно влияющих на эффективность процесса шлифования, относится величина удельной нагрузки на систему.

В результате исследования влияния удельных нагрузок на эффективность процесса плифования при макаронных помолах твердой пшеницы установлено, что повышение удельной нагрузки от 75 до 300 ^/см.сут приводит к значительному снижению эффективности процесса шлифования (рис.3.). В' дальнейшем принятнв качестве наиболее рациональных удельные нагрузки от 100 до 150 ^/см.сут, что объясняется конструктивными особенностями вальцового станка.

величины удельной нагрузки.

2.2. Влияние кинематических параметров на эффективность шлифования крупок.

Анализ литературных гсточников показал, что одними из важнейших параметров, определяющих эффективность процесса измельчения являются кинематические рараметры мелющих вальцов.

С точка зрения теории измельчения исследование влияния окружных скоростей следует проводить в комплексе с другим важнейшим параметром - их отношением.

Комплексные исследования по выявлению влияния окружных скоростей и их отношения на эффективность процесса шлифования показали, что независимо от отношения окружных скоростей, с увеличением скорости быстровращанщегося вальца от 3,0 до 6,0 м/с. в продуктах шлифования происходит уменьшение относительного содержания крупных и увеличение мелких фракций.

Более сложной зависимостью связано с изменением окружных скоростей и их отношением относительное содержание в продуктах шлифования фракции макаронной крупки.

Установить конкретные рациональные значения указанных параметров на основании анализа выхода и зольности фракции макаронной крупки затруднительно. Объективную оценку эффективности процесса шлифования позволяют полутать данные, приведенные на рис. 4, характеризующие изменение критерия технологической эффективности в зависимости от величины окружной скорости быстровращавдегося вальца и отношения окружных скоростей. Максимального значения критерий оценки технологической эффективности достигает при окружной скорости быстровращалцегося вальца 4,5 м/с. и отношения окружных скоростей 2,0.

3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 Ум/с

Рис. 4. Зависимость эффективности шлифования от величины окр ужной скорости и отношения окружных скоростей: I - К=1,5; 2 - К=2,0; 3 - К=2,5; 4 - К=3,0

Изучение влияния взаимного расположения граней рифлей на эффективность процесса шлифования показало, что выход и зольность макаронной муки при взаиморасположении рифлвй "острие по острию" выше и составляет 38,0/0,95$ по сравнению с другими вариантами.

Анализ результатов, представленных в табл. 6 показывает, что при макаронных помолах в шлифовочном процессе целесообразнее использовать взаимное расположение граней рифлей "острив по острию", гак как при этом получается значительно меньше мелких фрайций, что слзет решающее значение при макаронных помолах. Значение критерия эценки технологической эффективности шлифования при этом значительно превышает их значения в других вариантах.

Анализ работ, посвященных характеристике поверхности вальцов, токазал, что данный фактор оказывает большое влияние на эффектив-юсть шлифовочного процесса.

Таблица 6

Влияние взаимного расположения граней рифлей на эффективность шлифования

Размер ¡Характерно-! Характеристика фракций продуктов шлифова-фракций !тика исход-! ния при взаиморасположении рифлей продукта!ного про- !--------------

мкм !дукта ! ос/ос ! ос/сп ! сц/сп ! сц/ос

более 630 68.5 34.0 32.0 33.5 32.0

1,73 2,34 2,33 2,28 2,26

530-630 21.0 25.0 27.0 28.0 30.5

1,32 1,65 1,67 1,67 1,71

250-530 10.5 38.0 37.5 34.0 32.5

1,28 0,95 0,94 0,93 0,91

160-250 1.5 2.0 3.0 3.5

1,79 1,67 1,53 1,46

менее 160 1.5 1.5 1.5 1.5

1,41 1,32 1,24 1,18

критерий Э 13,0 10,6 6,7 5,5

Изучение влияния характера поверхности вальцов на эффективность шлифования проведено при различных режимах измельчения и отношения окружных скоростей. Эффективность процесса в данном случае в большей степени зависит от величины извлечения, нежели от отношения окружных скоростей. Это особенно характерно для вальцов с микрошероховатой поверхностью, йценка эффективности шлифования с помощью критерия Э (рис. 5 и 6) показала, что рациональные параметры процесса шлифования на вальцах с нарезной поверхностью находят-отношёний

ся в дизпазонегокружных скоростей от 1,5 до 2,0 и извлечений от 1,5 до 2,0%, в то время как для вальцов с микрошероховатой поверх-16

Рис.5. Изменение эффективности процесса шлифования на нарезных вальцах при различных режимах измельчения: I- Им=1,0%; 2- М=1,5%; 3- Им=2,0£; 4- Им=3,0$.

Рис.6. Изменение эффективности процесса шлифования на вальцах с мзкрошероховатой поверхностью при различных режимах измельчещя.

носгыо - соответственно до 2,5 и извлечении до 1,0%. По абсолютному значению критерий эффективности процесса шлифования на вальцах с нарезной поверхностью в оптимальных интервалах рассматриваемых факторов превышает его.значения для вальцов с микрошероховатой поверхностью.

2.3. Влияние нестабильности межвальцового зазора на эффективность шлифования крупок.

Из литературных источников видно, что нестабильность межвальцового зазора оказывает большое влияние на эффективность процесса помола. Изучение влияния нестабильности межвальцового зазора в реально существующем диапазоне показало, что с уменьшением нестабильности межвальцового зазора содержание фракции макаронной крупки в продуктах шлифования увеличивается с 19,0 до 38,0^ со значительным улучшением его качества (табл.7.)

Таблица 7

Выход и качество круподунстовых продуктов и муки на шлифовочных системах в зависимости от величины нестабильности межвальцового зазора выход а

зольность

Размер фракций¡Характеристика! Величина нестабильности межваль-продукта шли- 'исходного про-! пового зазора, мкм_

вания. мкм 'дукта ! ±20 ! ±60 ! ±80

более 630 68.5 34.0 50.0 52.5

1,73 2,34 1,82 1,78

530 - 630 21.0 25.0 26.0 28.0

1,32 1,65 1,60 1,54

250 - 530 10.5 1,28 38.0 0,95 19.0 1,14 13.5 1,19

160 - 250 1.5 3.5 4.5

0,79 1,00 1,03

менее 160 1.5 1.5 1.5

1,41 1,52 1,58

Результаты исследования показали, что применение при техническом перевооружении мукомольных заводов макаронного помола вальцовых станков *А1-БЗН с нестабильностью межвальцового зазора + 20 мкм, тозволм значительно увеличить эффективность использования зерна.

2.4. Разработка рациональной технологической схемы шлифовочного процесса.

С точки зрения формирования рациональной технологической схе-■ы макаронного помола научный и практический интерес представляет сследование эффективности шлифования крупок в зависимости от круп-ости. Результаты, полученные при исследовании эффективности шлифо-ания крупок, показали, что существенное значение имеет крупность сходного продукта. Данные, представленные в табл. 8, подтвержда-г это. Их анализ показывает, что с точки зрения выхода манаронной рупки эффективным следует считать шлифование фракции с размером астиц от 630 до 800 мкм. В этом случае выход макаронной крупки ж оптимальных режимах шлифования приближается к 40

Таблица 8

Влияние крупности исходного продукта на эффективность шлифо-1ния выход ^

зольность

Размер фракций продуктов шлифования, мкм

50-500! 900-800 ! 800-630 ! 630-530 ! 530-250 ! 250-160!менее 160

I ! 2 ! 3 ! 4 ! 5 ! 6 !. 7

ш.

0,76 liO.

0,75

2iO_ 0,73

liO-

0,71

от 1150

63,0 17,0 10.0

i,7S> 1,66 1,20

34,5 28,0 17,5

1,96 1,84 1,23

20.0 16,0 35,0

г,29 2-,21 1,27

15.5 12,5 32.0

-»52 2,46 1,32

) £00 uku

5,0 3,0 . 1.0

1,17 0,81 0,82

10,0 6,0 2,0

1,21 0,83 0,81

14,0 8,5 3,5

1,37 0,88 0,79

20t5 II.5 4,0

1,45 0,96 0,78

I Г 2 ! 3 [ 4 ! 5 ! в 7

II. 0 12.5 30.5 23.0 12.0 6.0 5.0

2,89 2,87 1,34 1,52 0,96 0,75 0,70

9.5 10.0 28.0 26.5 13.0 7.0 6.0

3,17 3,06 1,38 1,58 0,95 0,73 0,69

6.5 8.0 26.5 29.0 14.5 8.5 7.0

3,46 3,39 1.41 1,67 0,93 0,72 0,67

от 900 до 800 мкм

44.0 36,0 12.0 6.0 1.0 Г. С

1,47 1,16 1,09 0,85 0,82 0,78

21.0 47.0 18.0 10.0 2.0 2.0

1,61 1,27 1,14 0,86 0,86 0,77

8.0 34.0 27.0 25.0 3.0 3.0

1,78 1,39 1,22 0,84 0,84 0,75

3.0 34.0 26.0 29.0 4.0 4.0

1,95 1,54 1,33 0,89 0,80 0,74

от 800 до 630

20.0 45.0 33.0 1.0 1.0

1,13 1,06 0,83 0,80 0,75

7.0 50.0 39.0 2.0 2.0

1,38 1,12 0,79 0,78 0,73

4.0 40.0 50.0 3.0 3.0

1,72 1,37 0,77 0,75 0,70

Исходя из этого, системы, на которые поступает продукт размером более 800 мку, были рассмотрены не как самостоятельные системы шлифования, а как системы, служащие для подготовки продукта к шлифовании (выравнивающие или редуцирующие). С этой целью было исследовано влияние предварительной обработки крупной крупки на одной, двух и трех редуцирующих системах. Наибольший эффект с точки зрения выровненносги дает двухэгапная обработка крупки.

Учитывая полученные результаты, нами была разработана схема ■ шлифовочного процесса, предусматривавшая предварительное шлифование крупной крупки на двух последовательно расположенных системах с целью выравнивания её гранулометрического состава и доведения размера частиц до необходимого размера (630-800 мкм).

Структурная схема данного этапа шлифовочного процесса представлена на рис. 7. Рисунок 7 Структурная схема разработанного этапа шлифовочного процесса I В.с. } 2 5.с. ] I шл.с.

530 мкм

160 мкм

160 шш

250 мкм

M И с

530 ыкм

M

160 мхш

160 мкм

250 мкм

530 мкм

Uc-

160 мкм

160 мкм

250 им

Ж

2 шл.

| М.кр.

Полученные результаты показывай!, что при помоле по разработан-[ОЙ схеме (опытный вариант) получено унеличение выхода макаронной срупки на 4,5 % при практически одинаковом качестве по сравнению с сонтролышм.

Качественная оценка образцов макаронной муки, полученной при юмолах, представлена в табл.10.

Из таблицы следует, что содержание зольных элементов и круп-юсть соответствуют стандарту. Количество и качество клейковины в 1уке в зависимости от её выхода возрастают. Содержание белка в пуке ¡ысшего сорта при контрольном помоле составляет 15,8 а при опыт-шм количество его увеличивается до 16,3 %.

Качество макаронных изделий, выработанных из полученных пар-?ий муки, практически одинаковое.

Таблица 10

Качество макаронной муки

Показатели! Вар и а н ты п о м о л а

качества ! контшльный ! опытный

! в/с ! 2 с ! ототби ! в/с ! 2 с ! отруб!

выход, % 59,8 15,2 25,0 65,1 9,9 25,0

зольность, % 0,75 Г, 48 4,43 0,73 1,70 4,45

влажность, % 13,1 12,3 - 13,0 12,5

содержание сырой клей-

ковины , % 30,3 40,4 - 31,8 39,6

содержание сухой клей-

ковины, % 11,6 15,2 - 12,6 14,8

качество клейковины

единиц ВДК 81 95 - 83 98

содержание белка, % 15,8 - - 16,3 _

содержание оболочеч- •

ных частиц, шт/до 18 - - 20 -

крупность, % не более не более

сход с сита 140 2,9 - - 2,6' -

проход через сито 27 11,6 - - 11,9 -

3. Проверка результатов экспериментальных исследований в производственных условиях.

Разработанная технологическая схема 75^-ного (65+10) помола твердой пшеницы была реализована на мукомольном заводе №2 Днепропетровского комбината хлебопродуктов в 1987 году.

В период технического перевооружения на предприятии в соответствии с разработанной схемой были заменены вальцовые станки БВ-

;а А1-БЗ-ЗН и ситовеек ЗМС-2 на А1-БС-2-0.

До и после технического перевооружения были сняты количествен-;о-качественные балансы помола. Обработка их результатов показала, :то после технического перевооружения выход муки, соответствующей 'ОСТ 12307-66, увеличился с 48,1 до 60,1-62,3%. Выход макаронной рупки, по качеству соответствующей действующим ТУ 8-22-27-83, так-:е увеличился с 59,9 до 65,% и при этом выход макаронной крупки в лифовочном процессе увеличился на 4,8

Расчёт экономической эффективности для мукомольного завода роизводительностыо 160 т/сут показал, что дополнительная прибыль т технического перевооружения составит 372 тыс. рублей в год.

ВЫВОДЫ

1. За счёт повышения эффективности шлифовочного процесса уве-ичен выход макаронной крупки высшего сорта на 4,8 %.

2. Разработан критерий оценки технологической эффективности роцесса шлифования крупок в макаронном помоле, с помощью которого птаыизированы основные параметры его организации и ведения.

3. Установлено, что оптимальные извлечения по системам шли-овочного процесса составляют в зависимости от системы 2,0-0,5 %.

4. Выявлено, что рациональные удельные нагрузки по системам лифовочного процесса составляют от 100 до 150 кг/см.сут.

5. С помощью комплексного изучения эффективности шлифования рупок на нарезных и шероховатых вальцах установлено преимущест-о использования нарезных вальцов при взаиморасположении граней ифлей "острие по острив".

6. С помощью комплексных исследований установлены рацкональ-ые кинематические параметры вальцовых станков в шлифовочном провесе:

отношение окружных скоростей '2,0-2,5 ;

скорость быстровращающегося вальца 4,0-4,5 м/с.

7. Получены уравнения регрессии, характеризующие влияние окружной скорости быстровращающегося вальца, отношения окружных скоростей вальцов, скорости деформации, относительной скорости и числа воздействий рифлей на эффективность шлифования крупок.

8. Установлено преимущественное влияние окружной скорости быстровращающегося вальца, скорости деформации продукта и числа воздействий рифлей на эффективность шлифования.

S. Изучено влияние нестабильности межвальцового зазора на эффективность процесса шлифования, определены её рациональные значения, которые должны быть не более ± 20 икы.

10. На основании анализа влияния крупности поступающего продукта на эффективность шлифования разработана усовершенствованная схема шлифовочного процесса для- технического перевооружения мукомольных заводов, на которую получено авторское свидетельство

Ш I52492I.

11. Разработанная схема испытана в производственных условиях на мукомольном заводе fe 2 Днепропетровского комбината хлебопродуктов, при этом выход макаронной муки высшего сорта составил более 65 %, что соответствует мировому уровню.

12. Экономический эффект составил 372 тыс. рублей в год, в том числе за счёт шлифовочного процесса 265 тыс.рублей. Срок окупаемости капитальных затрат 1,3 года.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

I. Исследование эффективности работы шлифовочных систем при макаронном помоле твердой пшеницы. /А.С.Талалаев, Ы.А.Дугукев.-Ы.,1987. №12, с.158.-Рукопись представлена ВНИИ зерна и продуктов

его переработки. Дел. в ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР 2 сентября 1987, №820-хб.

2. Дугужев U.A., Галалаев A.C. Эффективность шлифования крупок при макаронных помолах твердой пшеницы на вальцах с микрошероховатой и нарезной поверхностью.: Интенсификация технологии хранения и переработки зерна /Сборник научных трудов ВНИИЗ/.-М.,1988, вып.НО,с. 48-52.

3. Способ производства муки для макаронных изделий из твердой пшеницы. Авторское свидетельство tö I52492I от I августа 1989 г.

Талалаев A.C., Сибиряков В.А., Никифорова И.А., Дугужев U.A. Техническое перевооружение мукомольного завода по переработке твердой пшеницы в муку для макаронных изделий.: Повышение научно-технического уровня техники и технологии в элеваторной, мукомольной и крупяной промышленности/Сборник научных трудов ВНИИЗ/.- II., 1989, вып.113, с.1-6.

Л - 48321 от 22/Ш-90г. Заказ 109 Тираж 100 Формат 60x84/16 - 1,5 п. л. - 1,56 уч.-изд. л.

Механизированное множительное производство ВНИКИМПа