Проектирование технологической линии по производству крупы гречневой на предприятии малой мощности 1-3 т/сут.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФБГОУ ВПО

"Оренбургский государственный аграрный университет"

Кафедра: Технологии хранения и переработки продукции растениеводства

Курсовой проект

на тему: "Проектирование технологической линии по производству крупы гречневой на предприятии малой мощности 1-3 т/сут."

Выполнил: Алибекова К.А.

Проверил: Яичкин В.Н.

Оренбург - 2014

Введение

Производство крупяных культур (просо, гречиха, рис) составляет в целом около 1,6 млн. т, а площадь - около 2,9 млн. га (4,8 % общих посевов зерновых культур). Наибольшую долю среди них по площади занимает гречиха.

Производство гречневой крупы на душу населения в России в 2014 году составило 2,3 кг. Примерно на этом же уровне находится и среднее душевое потребление (если не учитывать потери при хранении). В трех федеральных округах - Сибирском, Центральном и Уральском душевое производство гречихи было выше средних по стране показателей - 9,0 кг, 2,5 кг и 2,4 кг, для сравнения в Приволжском - 0,5 кг, что является показателем ниже среднего значения.

Крупяные продукты занимают достойное место в рационе питания человека благодаря разнообразному ассортименту, доступности разным слоям потребителей, высокому качеству и пищевой ценности, безопасности, созданию на их базе продуктов с заданным составом и свойствами.

Среди крупяных культур гречиха занимает особое место. Благодаря высокой пищевой и биологической ценности, продукты, вырабатываемые из гречихи, широко используются не только в общественном, но и в детском и диетическом питании.

Наиболее широкое применение гречиха находит в виде крупы. В значительно меньшей степени используются продукты быстрого приготовления из гречихи - хлопья, а также мука. В нормативно-технических источниках отсутствуют указания по выработке таких продуктов, а в литературных источниках имеются противоречивые и недостаточно обоснованные рекомендации по производству и использованию гречневых хлопьев и муки.

Основными направлениями развития техники и технологии крупяного производства являются: рациональное использование потенциальных возможностей крупяного зерна; расширение ассортимента крупяных изделий, улучшение их качества и пищевой ценности; улучшение качества крупы традиционного ассортимента, повышение ее выхода; изучение свойств вторичных сырьевых ресурсов крупяного производства и способов их рационального применения и т. д.

Целью настоящей работы является проектирование технологической линии по производству крупы гречневой на предприятии малой мощности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: крупяной гречневый пищевой

- обосновать и разработать способы выработки гречневой крупы;

- оценить влияние технологических этапов и режимов рекомендуемых способов на качество гречневой крупы;

- изучить влияние способов гидротермической обработки гречихи на процесс выработки и качество крупы гречневой.

До недавнего времени в России наблюдался дефицит гречневой крупы. Для исправления этой ситуации предприятия различных отраслей промышленности приступили к разработке и производству технологических линий по переработке гречихи в крупу в малых объемах.

Обзор литературы.

Производство продуктов растениеводства, особенно зерна - важнейшая задача Агропромышленного Комплекса России. В решении этой проблемы особая роль отводится сортам интенсивного типа с высоким потенциалом урожайности. В нижневолжском регионе, в том числе и Волгоградской области, значительные посевные площади занимает гречиха, которая при оптимальных условиях минерального питания и влагообеспеченности посевов обеспечивает реализацию урожайности способности сортов, биоклиматический потенциал которых достигает 20-40 ц. зерна с 1 га и более. [16]

Гречневая крупа - вторая по популярности на Российском рынке после риса. На ее долю приходится более 20% от общего объема потребления. При этом практически вся потребляемая гречка - российского производства. Производство крупы сосредоточено на 215 крупных и средних предприятиях отрасли, гречку производят 47 из них. [16]

В.В. Похлебкин в "Истории важнейших пищевых продуктов" информирует нас, что родиной гречихи является Северная Индия, где её называют "чёрным рисом". На западных отрогах Гималаев сосредоточены дикие формы растения. Гречиха выведена в культуру более 5 тысяч лет назад. В XV веке до н. э. она проникла в Китай, Корею и Японию, затем в страны Средней Азии, Ближнего Востока, на Кавказ и только потом в Европу (видимо, при татаро-монгольском нашествии, потому её ещё называют татарским растением, татаркой). Гречневой её стали называть славяне, и только потому, что к ним её завезли из Византии в VII веке [14].

Я согласна с выводами Ивановой Т.Н в том, что роль и значение гречневой крупы в питании человека, производстве различных пищевых продуктов, развитии животноводства и других отраслей сельского хозяйства определяются его исключительно благоприятными объективными свойствами [10].

В соответствии с ГОСТ 19092 - 92 "Гречиха. Требования при заготовках и поставках" в зависимости от способа обработки и качества гречневую крупу подразделяют на виды и сорта.

Виды гречневой крупы:

- ядрица, вырабатывают из непропаренного зерна путем отделения ядра от плодовых оболочек;

- продел, расколотые на части ядра гречихи, проходящие через сито из решетного полотна с продолговатыми отверстиями 1,6Ч20 мм и не проходящие через сито из проволочной сетки № 08;

- ядрица быстроразваривающаяся, вырабатывают из пропаренного зерна путем отделения от плодовых оболочек;

- продел быстроразвариваюшийся, характеристика аналогична проделу.

Лучшая крупа получается из хорошо выполненного, крупного зерна. Крупа из мелкого, щуплого зерна отличается низкими потребительскими свойствами. Так, крупная ядрица содержит клетчатки 1,33 %, мелкая - 1,75 %, мелкая крупа (ядрица) плохо разваривается и меньше увеличивается в объеме (в среднем на 20 % меньше, чем крупная).

Согласно ГОСТ 19092-92 "Гречиха. Требования при заготовках и поставках" гречневая крупа подразделяется на первый, второй и третий сорта [5].

Требования, предъявляемые к качеству гречневой крупы, характеризуются органолептическими и физико-химическими показателями, так же регламентируется содержание токсичных элементов в соответствии с СанПиН, и микробиологические показатели качества, регламентируемые стандартом.

В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078 - 01 показатели безопасности для всех видов круп следующие: токсичные элементы, мг/кг: свинец - 0,5; мышьяк - 0,2; кадмий - 0,1; ртуть - 0,03; мико-токсины, мг/кг: афлатоксин В 1 - 0,005; дезоксиниваленол - 0,7; Т-2 токсин - 0,1.

Нормы естественной убыли круп, включая зернобобовые, в розничной сети составляют для первой зоны первой группы магазинов 0,14 %, второй группы магазинов - 0,20, для второй зоны первой группы магазинов - 1,16, второй - 0,23%. [15]

Гречневая крупа, особенно ядрица, имеет хорошие кулинарные и потребительские свойства. Каши из нее получаются рассыпчатыми, хорошего вкуса, объем крупы при варке увеличивается в 5 --6 раз. Энергетическая ценность ядрицы 335 ккал, продела - 329 ккал на 100 г. [10]

Характеристика примесей, нормируемых в гречневой крупе всех видов. ГОСТ 5550-74 " Крупа гречневая. Технические условия".

1. Сорная примесь:

а) органическая примесь - плодовые оболочки, остатки стеблей, мертвые вредители хлебных запасов (жуки);

б) минеральная примесь - песок, галька, частицы земли, наждака, руды и шлака;

в) сорные семена - семена всех дикорастущих растений, в том числе татарской гречихи;

г) зерна культурных растений - зерна пшеницы, ржи, овса и других культур, а также плоские зерна гречихи и сильно недоразвитые, светлоокрашенные зерна гречихи;

2. Испорченные ядра гречихи - загнившие, заплесневелые, обуглевшиеся - все с явно испорченным эндоспермом;

3. Нешелушеные зерна - зерна гречихи, не освобожденные от плодовых оболочек;

4. Колотые ядра.

5. Мучка.

Согласно ГОСТ 5550-74. "Крупа гречневая. Технические условия". [3]

Чеботарев О.Н. в книге "Технология муки, крупы и комбикормов" приводит следующие понятия.

Технология - совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции.

Обычно технологический процесс - это сочетание в определенной последовательности физических или других воздействий на сырье, что приводит к изменению его свойств или состояния в процессе получения готовой продукции.

Основным продуктом крупяной технологии является крупа. Это зерно крупяной культуры, целое или дробленое, частично или полностью освобожденное от наружных, внутренних оболочек, алейронового слоя и зародыша. Крупа получается в технологическом процессе, когда с зерна крупяной культуры последовательно удаляются нежелательные в готовой продукции грубые периферийные части при сохранении цельности ядра или внутренней части зерна.

Если технологический процесс на производстве построить таким образом, что готовая крупа после придания ей пластического состояния плющится до толщины 0,3-0,5 мм, то получают пищевые хлопья или крупу плющеную. Благодаря водно-тепловой обработке крупа плющеная и хлопья требуют меньшего времени для приготовления пищи и хорошо усвояемы.

Технология крупы также изучает способы получения искусственных круп. Последние получают прессованием из теста, приготовленного из смеси муки различных зерновых культур, обогащенного витаминами, микроэлементами, белками и т. д. Прессованные частицы, форма и размеры которых зависят от конструкции матрицы пресса, сушат до оптимальной влажности.

Эффективность крупяной технологии традиционно оценивают по конечному результату или по выходу, качеству готовой продукции и по суммарной величине эксплуатационных затрат на производство единицы готовой продукции. [18]

Э.П. Могучева и Л.В. Устинова предоставляют нам полную информацию по проектированию крупяных заводов, цехов и линий. Для проектирования и реконструкции крупяных заводов применяются Нормы технологического проектирования крупяных заводов. Отступление от настоящих Норм допускается в отдельных случаях принадлежащем технико-экономическом обосновании и по согласованию с Министерством хлебопродуктов России, а по пунктам, касающимся пожарной безопасности, с органами ГУПО МВД России.

Определение типа и производственной мощности крупяного завода должно производиться на основе технико-экономического обоснования и задания на проектирование с учетом параметрических рядов на технологические линии и основное оборудование предприятий и схем развития отрасли.

Проекты крупяных заводов должны соответствовать действующим общесоюзным ведомственным правилам, нормам, инструкциям и указаниям.

Обьемно-планировочные решения крупяных заводов должны разрабатываться из условий наиболее экономического и рационального ведения производственных процессов и максимально возможного блокирования основных и вспомогательных производственных сооружений, если это не противоречит требованиям действующих норм и правил по проектированию.

При проектировании крупяных заводов следует предусматривать:

- внедрение новейших достижений науки и техники и передового опыта в области технологии производства и применяемого оборудования;

- снижение стоимости и сокращение сроков строительства предприятий, зданий и сооружений по сравнению с построенными ранее объектами;

- высокое качество вырабатываемой продукции;

- комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов;

- высокие технико-экономические показатели производства продукции;

- строгое соблюдение санитарно-гигиенических требований, а также

требований, обеспечивающих безопасные условия труда;

- рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. [13]

Чевокин А.А., с учетом анализа строения ядра и изменения структурно-механических свойств при гидротермической обработке гречихи, обосновал и разработал новую технологию производства гречневой муки, позволяющую вырабатывать муку из целых семян гречихи без предварительного фракционирования и шелушения. На основании изучения влияния увлажнения и пропаривания гречихи перед помолом на общий выход и качество муки, им обоснованы рекомендации по выбору основных режимов гидротермической обработки.

На основании теории послойного движения сыпучих материалов при сепарировании на ситах, разработан технологический прием стабилизации толщины слоя гречихи на сите при фракционировании за счет циркулирующего потока с целью повышения эффективности процесса калибрования.

В целях утилизации гречневой лузги, с учетом требований к размерным характеристикам органического наполнителя и его физико-химических свойств Чевокин А.А. разработал технологическую последовательность подготовки плодовой оболочки гречихи к вводу в композиционные упаковочные материалы. [19]

Гречневая крупа не является скоропортящимся продуктом. Однако при организации ее хранения необходимо создавать и поддерживать определенные условия. [11]

Условия хранения гречневой крупы. Хранилища должны быть чистыми, поэтому перед закладкой продуктов на хранение их тщательно убирают. При этом внимательно осматривают все темные и теплые углы, где могут скапливаться амбарные вредители. При обнаружении зараженности необходимо провести обеззараживание, а затем проветривание для удаления запахов инсектофунгицидов.

Хранение гречневой крупы может проводиться как в неотапливаемых, так и в отапливаемых складах, но обязательно сухих. Относительная влажность воздуха в помещении не должна превышать 70 %. [20]

В процессе хранения крупы происходят изменения органолептических показателей (ослабевание вкуса и аромата, изменение цвета); прогоркание и прокисание крупы, а также снижение пищевой ценности. [9]

Размеры частиц крупы во много раз больше, чем муки, поэтому биохимические процессы протекают в них несколько медленнее, чем в муке. В периферических слоях крупинок интенсивность всех процессов выше, чем в их центре. Гидротермическая обработка, проводимая при выработке гречневой крупы, резко нарушает естественное течение биохимических процессов вследствие значительной инактивации ферментов, частичной тепловой денатурации белков и крахмала. [17]

При хранении крупы нет периода улучшения качества - созревания, как у муки. Крупа сохраняет некоторое время свои исходные свойства, затем начинается постепенное их ухудшение. Органолептически это, прежде всего, выражается в изменении аромата и вкуса. Свойственные гречневой крупе вкус и аромат постепенно ослабевают. В каше начинают появляться несвойственные ей посторонние запахи и ощущаться горечь или кислота во вкусе. [9]

Изменение цвета крупы зависит от состава пигментов, содержащихся в ней. Флавоноиды, окрашивающие семенные оболочки непропаренной ядрицы при окислении темнеют.

Прогоркание крупы начинается с появления сначала легкой, затем постепенно усиливающейся горечи в сваренной каше. При нормальном режиме хранения прогоркание крупы происходит в результате окисления липидов. При этом йодные числа, характеризующие степень насыщенности жира, при хранении крупы существенно снижаются.

Прокисание. При прокисании гречневой крупы появляется кисловатый, затем кислый оттенок вкуса в сваренной каше. Пищевая ценность гречневой крупы при хранении снижается.

Допустимые сроки хранения крупы (до резкого снижения качества) при температуре около 20 °С и относительной влажности воздуха 50-60 % составляют 9-11 месяцев. [17]

Характеристика сырья.

Продукты из гречихи отличаются высокой питательной и биологической ценностью. По содержанию белка они занимают одно из первых мест среди крупяных продуктов, а по степени сбалансированности незаменимых аминокислот - первое место. Достаточно высоко в гречневой крупе содержание жира (до 2,6%), причем липиды гречихи богаты многими биологически активными веществами, в частности токоферолами. По содержанию токоферолов липиды гречихи занимают ведущее место среди крупяных культур. Именно высоким содержанием токоферолов, отдельные формы которых являются антиоксидантами, объясняется хорошая стойкость гречневой крупы при хранении. В гречневой крупе содержится много витаминов В 1, В 2 и РР, а также ряд важных минеральных компонентов - железа, кальция, фосфора.

Гречиху перерабатывают в крупу ядрицу и продел. Ядрица - это ядро гречихи, освобожденное от плодовых оболочек, сохранившее семенные оболочки и зародыш. Следовательно, в технологическом процессе удаление наружных плодовых оболочек при шелушении является единственной операцией по обработке поверхности зерна. Цвет непропаренной крупы - серый с зеленоватым оттенком, пропаренной - коричневый разных оттенков.

Крупа продел - это дробленые ядра гречихи. По крупности ядрица не проходит через сито второго типа 1,6х 20, а продел получают проходом сита 1,6х 20 и сходом сита 085.

Зерно гречихи, как правило, имеет трехгранную форму и сверху покрыто грубой темноокрашенной оболочкой, три лепестка которой свободно охватывают ядро и соединены с ним в одной точке. Ядро гречихи - хрупкое и имеет специфическое расположение зародыша. Меньшая его часть расположена непосредственно под алейроновым слоем на поверхности ядра, а большая - в центре ядра в виде пластины S-образной формы.

Такое расположение зародыша предопределяет количество и последовательность технологических операций в рушальном отделении гречезавода. Дело в том, что любые попытки отделить зародыш от ядра приводят к интенсивному дроблению последнего. Таким образом, вместо не дробленой крупы-ядрицы основным продуктом технологии может быть крупа дробленая. Поэтому в технологии крупы из гречихи единственной операцией по разделению анатомических частей является шелушение, в результате которого удаляют наружные оболочки гречихи - плодовые. При расчете выхода продукции базисной по качеству считается гречиха с содержанием чистого ядра 75 % к массе зерна и примесей, а лузги - 22 % . При переработке такого зерна, по качеству отвечающему требованиям ГОСТ 19093-73 " Гречиха для переработки в крупу", базисные нормы выхода должны соответствовать данным, приведенным в таблице 1.

Сортность гречневой крупы оценивают рядом показателей, основным из которых является содержание доброкачественного ядра. Так, для первого сорта оно должно быть не менее 99,2 %, для второго - 98,4 %, для третьего - 97,5 %, для продела - 98,3 %. В доброкачественном ядре также ограничивают содержание колотых (дробленых) ядер гречихи, которое для первого, второго и третьего сортов, соответственно должно быть не более 3,0; 4,0; 5,0 % .

Кроме того, в каждом сорте крупы ограничивается содержание нешелушеных зерен (не более 0,4; 0,5; 0,7 %), сорной примеси (не более 0,4; 0,5; 0,6 %), а также испорченных ядер (не более 0,2; 0,4; 1,2 %). Цифры в скобках приведены, соответственно, для ядрицы первого, второго и третьего сортов.

Таблица 1 - Базисные нормы выхода крупы, побочных продуктов и отходов при переработке гречихи в процентах

Наименование продуктов	Выход
	без ГТО	с ГТО
Крупа ядрица	56,0	62,0
Крупа продел	10,0	5,0
Мучка кормовая	6,0	3,5
Отходы 1 и II категорий	7,0	6,5
Лузга	19,3	20,8
Отходы III категории и механические потери	0,7	0,7
Усушка	1,0	1,5
Всего	100,0	100,0

От остальных крупяных культур зерно гречихи отличается своеобразной трехгранной формой. Зерно покрыто грубыми плодовыми оболочками (16...25% от массы зерна), по строению напоминающими цветковые пленки. Ядро имеет тонкие семенные оболочки и алейроновый слой составляющие соответственно 1,5...2,0 и 4,0...5,0% от массы зерна. Зародыш гречихи крупный (10...15%), располагается внутри эндосперма, имеет S-образную форму (реже другую). Эндосперм мучнистый и очень хрупкий.

Гречневая крупа - практически единственная, которая не подвергается шлифованию, что объясняется ее формой, структурой эндосперма и расположением зародыша.

Выбор и обоснование схемы подготовки и переработки гречихи.

В недавнее время развитие крупяной промышленности было связано в основном с созданием крупных предприятий производительностью от 50 до 400 т/сут. Однако производство круп на этих предприятиях к настоящему времени сократилось в 3,5 раза. Производство же круп на местах значительно выросло, однако, оно основывалось на установках небольшой производительности, конструкции которых не обеспечивали выполнения необходимых технологических операций, работали по сокращенным технологическим схемам и имели низкий выход готовой продукции, в подавляющем большинстве случаев не отвечающей действующим стандартам.

"Короткие схемы" при производстве практически всех видов круп не позволяли выработать крупы стандартного качества и высоких потребительских свойств.

В настоящее время, как и при производстве комплектных мельниц, наметилась тенденция повышения производительности и развития технологических процессов комплектных крупозаводов по переработке гречихи производительностью от 1 до 6 т/час.

Следует отметить, что эти крупозаводы по своей верхней производительности полностью соответствуют промышленным крупозаводам. Они отличаются более высоким выходом готовой продукции и оснащены оборудованием, реализующим современную технологию переработки крупяных культур, включая тщательную подготовку крупяного сырья к переработке, эффективную гидротермическую обработку, современные шелушильно-шлифовальные и сепарирующие машины, не уступающие зарубежному оборудованию.

Среди установок малой мощности, выпускаемых в настоящее время, относительно развитой технологией обладают крупозаводы А 1-АКП-0,5.

Комплектный (агрегатный) крупозавод А 1-АКП-0,5 (рис. 1) производительностью 500 кг/ч предназначен для производства гречневой и пшеничной крупы в условиях сельскохозяйственного производства.

"Рис.1 - Комплектный крупозавод А 1-АКП-0,5"

В крупозаводе использована достаточно развитая технологическая схема и имеется необходимый набор специально разработанного технологического оборудования. Он представляет собой комплект технологического оборудования, транспортных устройств и пульт управления, смонтированные на сборной металлической станине в два яруса.

Технологический процесс выработки гречневой крупы заключается в следующем (рис. 2).

Очистка и фракционирование зерна гречихи и проса осуществляются по одинаковой технологии с использованием одного и того же оборудования, но с перестановкой ситовых рамок в сепараторе 4 и рассеве 8. Из приемного бункера зерно направляется в зерноочистительное отделение. Проходя последовательно через пневмосепаратор 3,ситовой сепаратор 4,камнеотборник 5, зерно очищается от легких, мелких, крупных и минеральных примесей.

Зерно гречихи подается пневмотранспортом в пропариватель 6 с сушилкой 7 для гидротермической обработки, где подвергается пропариванию, сушке и охлаждению. Охлажденное зерно разделяется в рассеве 8на четыре или три фракции и подается по фракциям на вальцедековые шелушильные машины 9,рабочие органы которых сделаны из наждачного камня.

Продукты шелушения проходят через аспирационные колонки, где отвеивается лузга, и поступают на рассев, где крупа отделяется от нешелушеных зерен. После рассева и повторного отвеивания мучки в аспирационных колонках крупа поступает в бункера готовой продукции 13, а нешелушеное зерно возвращается на повторное шелушение.



"Рис.2 - Технологический процесс переработки гречихи на крупозаводе А 1-АКП-0,5"

Расчет и подбор оборудования для крупозавода.

1. Расчет потребности в бункерах для зерна, поступающего в подготовительное отделение завода.

Вместимость оперативных бункеров определяют с учетом расчетной производительности крупозавода, длительности пребывания продукта в бункере и коэффициента заполнения объема бункера.

Объем бункеров V (м 3) рассчитывают по формуле:

V = = = 8,6 м 3

где Q - производительность завода, т/сут;

T - длительность нахождения продуктов в бункере, ч;

г - натура зерна, г/л;

Ки - коэффициент использования бункеров.

2. Расчет и подбор оборудования для подготовительного отделения крупозавода.

Производительность подготовительного отделения определяется по формуле:Qз.о = К * Qкр = 1,2 * 3 = 3,6т/сут

где К - коэффициент запаса,

Qкр - производительность завода, т/сут.

Производительность автоматических весов:

Ев = х КЕ = х 1,25 = 1,04 кг,

где Ев - емкость ковша весов, кг;

nв - число взвешиваний в мин;

Ке - коэффициент запаса емкости.

Число автоматических весов определяют:

Nв = = = 0,8 = 1

где Qкр - производительность завода, т/сут;

Сn -количество продукта, поступающего на взвешивание, %;

Е - вместимость ковша (50 кг);

n - допустимое число взвешиваний в минуту.

Потребное количество сепараторов определяют, исходя из производительности зерноочистительного отделения и производительности сепараторов:

n = Qкр/q м.э = Qкр/qм.п * kм

n = 3,6 / 8*0,7 = 0,64=1 шт

где n- количество машин;

Qp- расчетная производительность крупозавода, т/сут;

Qм.э - эксплуатационная производительность машины, т/сут;

Qм.п - паспортная производительность машины, т/сут;

kм - коэффициент производительности, зависящий от перерабатываемой культуры (для гречихи - 0,7).

Фактическое использование сепаратора И (%) будет:

И = Qкр / (n * qм) = 64 %

Расчет потребности в магнитных колонках ведут с использованием производительности магнитных сепараторов qм (т/ч):

n магн = = = 0,15 = 1 шт

При установке магнитных заграждений необходимо руководствоваться нормами, приведенными в правилах организации и ведения технологического процесса на крупозаводах.

3. Расчет и подбор оборудования для шелушильного отделения крупозавода.

Расчет потребности в шелушильных машинах при переработке гречихи начинают с определения общей длины шелушильной линии Lкр (см) по формуле:

Lкр = Qкр * 1000 / g

На гречезаводах при распределении суммарной длины вальцедековой линии по системам, перерабатывающим отдельные фракции, желательно учитывать не только распределение зерна по фракциям, но и эффективность шелушения отдельных фракций.

В этом случае расчеты можно провести так, как показано в таблице 2.

Таблица 2 - Расчет загрузки и распределение вальцедековой линии по системам шелушения гречихи

Фракция	Распределение зерна по фракциям,%	Соотношение фракций, Рn	Средний коэффициент шелушения En, %	Коэффициент Возврата на систему, rn	Коэффициент загрузки систем, Кс	Загрузка системы Qc, т/сут	Длина вальцедековой линии l c, см
1	35	0,3-0,35	40	2,5	0,875	2,60	1153,8
2	20	0,2	45	2,22	0,450	1,35	2222,2
3	16	0,16	40	2,5	0,400	1,20	2500,0
4	13	0,13	35	2,85	0,370	1,11	2702,7
5	9	0,09	25	4,0	0,360	1,08	2777,8
6	7	0,07	20	5,0	0,350	1,09	2857,1
Итого	100	-	-	-	-	8,18	14213,6

Зная длину валка шелушильной машины l (см), можно найти общее количество машин: n = Lкр / l = 2

4. Расчет оборудования для гидротермической обработки зерна.

В настоящее время гидротермической обработке подвергают гречиху, овес, горох, пшеницу и кукурузу.

Расчет пропаривателей ведут с учетом их производительности по формуле:

n пр = = = 0,3 = 1 шт.,

где n пр - число пропаривателей, шт;

q пр - производительность пропаривателя, т/сут;

Qкр - расчетная производительность завода, т/сут.

Вертикальные паровые сушилки имеют от 8 до 14 секций. Поэтому вначале определяют общее число секций:

n секц = = = 7,8 = 8 шт.,

где nсекц - число секций, шт.;

Qкр - расчетная производительность крупозавода, т/сут;

Q секц - производительность одной секции сушилки, т/сут.

Определяется количество паровых сушилок:

n суш = = = 0,9 = 1 шт.,

где n сек - общее число секций, шт.;

N - число секций в сушилке, шт.;

n суш - число сушилок, шт.

Расчет просеивающей поверхности.

После каждой системы шелушения продукт направляют на сортирование и провеивание. Необходимую площадь просеивающей поверхности определяют исходя из производительности предприятия и норм нагрузки на 1 м 2 ситовой поверхности.

В общую просеивающую поверхность входят крупосортировочные машины и рассевы. Просеивающую поверхность всех машин F (м 2), включая машины подготовительного отделения, определяют по формуле:

F = = = 431,6 (м 2)

5. Расчет и подбор оборудования выбойного отделения.

Для упаковки гречневой ядрицы используют мешки массой до 50 кг, а для гречневого продела 45 кг.

Число весовыбойных аппаратов рассчитывают по формуле:

n = = = = 3

где Qкр - производительность завода, т/сут;

Сn - количество крупы каждого сорта, подлежащей упаковке;

t - время работы весовыбойного отделения (7-10 ч);

g в.а - производительность весовыбойного аппарата (взвешиваний в час - 120);

p - масса мешка с продукцией, кг.

Число зашивочных машин n зависит от числа сортов крупы и производительности завода:

n = = = = 0,9 = 1

Технохимический контроль производства гречихи.

Производительность крупяных заводов, степень использования зерна и качество готовой продукции определяется качеством зерновки, уровнем технологического процесса, состоянием технологического оборудования. Основные принципы технологических процессов переработки зерна в крупу и контроля сырья, продукции и технологического оборудования изложены в основном документе - Правилах организации и ведения технологического процесса на крупяных предприятиях.

Сырьем для крупяных предприятий служат: собственно крупяные культуры: просо, гречиха, рис-зерно; кроме того, перерабатывают овес, ячмень, пшеницу твердую и мягкую высокостекловидную, горох, кукурузу. Зерно крупяных культур, как и зерно других культур, состоит из оболочек, эндосперма и зародыша. Все крупяные культуры именуются пленчатыми. Зерно гречихи покрыто плодовыми оболочками. Между оболочками (плод, семена) и цветочными пленками нет различий в физических свойствах и химическом составе. Зерно, освобожденное от цветочных пленок (или оболочек), принято называть ядром. В зависимости от содержания пленчатости или оболочек (10-32%) и находится показатель содержания ядра (61-70%).

Технологические свойства зерна находятся в тесной связи с цветом, крупностью, выравненностью, пленчатостью, формой, консистенцией эндосперма и его влажностью (12-14%).

Крупяные культуры оценивают по:

- выходу и качеству крупы;

- степени отделения оболочек или пленок от ядра в шелушильных машинах;

- величине расхода энергии на 1 т выработанной продукции.

Крупяные культуры, особенно гречиха, обладают высокими пищевыми достоинствами.

На крупяных предприятиях вырабатывают ассортимент продукции из гречихи: крупа пропаренная и не пропаренная - ядрица I и II сорта, крупа продел (расколотое ядро) и мука блинная.

Из гречихи вырабатывают недробленую крупу из целого ядра. Получаемые в процессе переработки дробленые ядра относят к пищевым продуктам (гречневый продел). Крупу из целого ядра делят на два-три сорта в зависимости от ее качества, дробленую крупу на сорта не делят.

Основной показатель качества большинства видов крупы - содержание доброкачественного ядра, в крупе ограничивают также содержание органической и минеральной вредной, металломагнитной примесей, нешелушеных зерен, в целой крупе ограничивают количество дробленой крупы.

Для дробленой номерной крупы установлен такой показатель качества, как выравненность, т.е. количество частиц определенной крупности.

Влажность установлена для крупы текущего потребления и длительного хранения в зависимости от вида крупы.

Большинство примесей, находящихся в зерновой массе, отличаются от зерна основной культуры физическими свойствами: размерами, длиной, плотностью, аэродинамическими свойствами (сопротивление воздушному потоку), магнитными свойствами (металломагнитные примеси), формой, коэффициентами внешнего и внутреннего трения, упругими свойствами, электрофизическими свойствами, прочностью, цветом и т.д.

Эффективность работы зерноочистительных машин тем выше, чем большее количество примесей выделено из зерна.

Однако стремление выделить максимальное количество примесей может привести к тому, что в отходы может попасть и большое количество зерна.

При нормальной работе зерноочистительных машин содержание зерна в отходах не должно превышать 2% массы отходов.

Режимы и способы хранения готовой продукции.

Гречневая крупа пригодна для длительного хранения, ею можно пользоваться на месте производства или перевозить на разные расстояния, в том числе дальние.

В практике хранения крупы необходимо учитывать те же свойства, что и у зерновой массы. Хранение крупы осуществляется на крупозаводах, складах и базах Министерства сельского хозяйства и продовольствия, реже - на базах, складах и предприятиях торговли и общественного питания.

Для хранения крупы применяют различные способы. Наиболее старым и распространенным является способ хранения в текстильной таре, шитой из различных тканей. Используют льняные, джутовые, хлопчатобумажные и смешанные мешки вместимостью 50-70 кг. Также крупу расфасовывают в мелкую тару по 1-3 кг, хранят в ящиках или коробках на поддонах или стеллажах.

Хранение крупы может проводиться как в отапливаемых, так и в неотапливаемых складах, но обязательно сухих, чистых, хорошо освещенных и вентилируемых, не зараженных вредителями хлебных запасов, отдельно от остро пахнущих и скоропортящихся товаров. Оптимальные параметры внешней среды: относительная влажность воздуха 60-70 %, температура от 5 до 15 °С.

В торговле запасы крупы хранятся на оптовых базах. Предназначенная для розничной торговли крупа обычно поступает затаренной в мешки. Каждая поступившая на хранение партия продукта укладывается в штабель отдельно. Нижний ряд мешков укладывают на сплошные деревянные подтоварники, чтобы предотвратить отпотевание от соприкосновения с холодным полом. Расстояние от стен до штабеля должно быть не менее 0,5 м, а проходы между ними должны обеспечивать свободный доступ к каждому штабелю. Высота штабелей зависит от влажности продукта, времени года и может колебаться от 8 до 14 рядов мешков.

Устойчивость штабеля обеспечивается укладкой в определенном порядке (тройником или пятериком), всегда зашивкой внутрь, такой порядок укладки как бы "связывает" его. При длительном хранении продукции штабель не реже двух раз в год перекладывают, обращая внимание на то, чтобы верхние и нижние мешки менялись местами. [13]

В магазинах, как правило, хранят сравнительно небольшие партии крупы, обеспечивающие бесперебойное снабжение населения в течение 10-45 дней. Это, как правило, отапливаемые помещения. Температура при этом должна быть не выше 10-18°С. Более высокие температуры резко сокращают сроки хранения продуктов. В магазинах необходимо строго следить за товарным соседством, исключая совместное хранение любых пахучих товаров (мыла, пряностей, рыбы и т. п.). Продукты переработки зерна легко поглощают и прочно удерживают посторонние запахи. [4]

Перевозку крупы на дальние расстояния производят в железнодорожных вагонах и автотранспорте. При перевозке железнодорожным транспортом необходимо использовать под погрузку продукции абсолютно сухие чистые вагоны, не имеющие постороннего запаха. В вагонах мешки укладывают на подтоварники на расстоянии 0,5 м от стен, оставляя между штабелями проход.

При железнодорожных перевозках естественная убыль крупы не должна превышать 0,09 % на расстояние до 1000 км и 0,13 % - на расстояние от 1000 до 2000 км.

При перевозке автотранспортом необходимо также использовать сухие чистые машины, в которых не развозились остро пахнущие вещества, должны быть исключены условия подмочки или загрязнения.

Перевозка крупы в таре связана с большими затратами средств, расходами тары, применением физического труда, а иногда приводит к порче и загрязнению продуктов.

Одними из главных факторов сохраняющих качество товара является упаковка, условия и сроки хранения и транспортирования.

Упаковка, транспортировка и хранение гречневой крупы должны соответствовать требованиям ГОСТ 26791-89 "Продукты переработки зерна. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение".

1. Упаковка крупы в мешки должна производиться в соответствии с действующими правилами отпуска, приемки и перевозки муки и крупы, упакованных в мешки стандартной массой, утвержденными в установленном порядке.

2. Зашивка мешков с гречневой крупой производится машинным способом нитками по ГОСТ 14960--76 с оставлением гребня по всей ширине мешка.

Допускается зашивать мешки ручным способом шпагатом по ГОСТ 17308 - 71 с оставлением двух ушек, при "том на каждом мешке должно быть не менее 11 - 12 стежков. Каждый мешок должен быть опломбирован.

3. При транспортировании мешки с гречневой крупой маркируют по ГОСТ 14192-77.

4. Пакеты с гречневой крупой упаковывают в ящики пли другие виды инвентарной тары, обеспечивающей сохранность крупы при транспортировании. По особому заказу гречневую крупу упаковывают по согласованию с потребителем.

5. Транспортирование гречневой крупы должно производиться в сухих, чистых, без постороннего запаха и не зараженных вредителями вагонах, судах, автомашинах и других транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок, действующими на соответствующем виде транспорта.

6. При перевозке, погрузке и выгрузке крупа должна быть предохранена от атмосферных осадков.

7. Хранение гречневой крупы должно производиться в сухих, чистых, хорошо проветриваемых складах, не зараженных вредителями.

Экономическое обоснование эффективности производства.

Для обоснования эффективности производства гречневой крупы рассчитаем такие показатели как затраты на сырье, затраты на производство и эксплуатационные затраты при производстве комбикорма. Для этого нам потребуется знать такие показатели как стоимость единицы сырья, транспортные расходы, расходы на электроэнергию, отчисление на социальные нужды, заработанная плата, расходы на содержание оборудования, общехозяйственные расходы и др.

Затраты на производство крупы гречневой исчисляются следующими показателями:

-транспортные расходы 10% от стоимости сырья

- электроэнергия 10% от стоимости сырья

- отчисление на социальные нужды 14% от заработной платы

- заработанная плата 20% от стоимости сырья

- расходы на содержание оборудования 5% от стоимости сырья

- общехозяйственные расходы 5% от стоимости сырья

Примем стоимость сырья равной для гречихи 12000 руб/т.

Стоимость необходимого сырья на 3 тонны гречневой крупы будет равна 36000 руб.

Затраты на производство комбикорма следующие:

-транспортные расходы - 3600 рублей

- электроэнергия - 3600 рублей

- отчисление на социальные нужды - 5040 рублей

- заработанная плата -7200 рублей

- расходы на содержание оборудования -1800 рублей

- общехозяйственные расходы - 1800 рублей

Итого: 23040 рублей

Итого затрат: 59040 рублей

Рассчитаем выручку (В), полученную за сутки:

В=ЦЧV,

где В - выручка, руб.;

Ц - цена реализации, руб.;

V - объем продукции, кг.

В= 30Ч3000=90000 руб.

Чтобы найти прибыль необходимо из выручки вычесть затраты:

П= 90000 - 59040 = 30960 рублей

Находим налог на прибыль:

30960 * 0,24 = 7430,4 рублей

Находим чистую прибыль (ЧП):

ЧП =30960 - 7430,4 = 23529,6 рублей

Рентабельность = ЧП / затраты * 100 % = 23529,6 / 59040 * 100 %= 39,9%

Заключение

Гречка - вкусный, полезный и питательный продукт. Гречка считается одним из лучших диетических продуктов. Гречка различается по целости зерна - ядрица (цельное зерно), продел (зерно с нарушенной структурой), смоленская крупа (сильно измельченные зерна), гречневая мука.

Крупа - это освобожденное от пыли, сора и цветочных пленок зерно, расфасованное в мешки или пакеты. Какие машины или агрегаты требуется закупить, чтобы обеспечить технологический процесс производства гречневой крупы?

В технологических линиях по производству гречневой крупы основными машинами для очистки и сортировки гречихи являются воздушно - решетные машины, камнеотборочные машины, падди-машины, триеры. Сортировку по величине производят обычно на шесть фракций, реже на 4 фракции на воздушно-решетных машинах. Для отделения кусочков земли, равных по величине зерну, гречиху пропускают через камнеотборочные машины, принцип действия которых основан на явлении "псевдоожижения" в восходящем воздушном потоке. Для шелушения гречихи применяют центробежные шелушители (крупорушки).

Итак, какие технологические операции должно пройти сырье гречихи, чтобы стать товарным продуктом - крупой?

1) очистка от сорных примесей (подработка) и разделение на фракции на воздушно-решетных машинах;

2) пропаривание в течение 10 минут при давлении 2,5 атм.;

3) отволаживание - сушка и охлаждение пропаренного зерна холодным воздухом до влажности 18%;

4) шелушение;

5) отделение ядрицы от шелухи, необруша, мучки, камешков и комочков земли, равных по величине зерну гречихи, на воздушно-решетных машинах, падди-машинах, в камнеотборниках, буратах;

6) сушка до влажности не более 14%;

7) фасование в мешки или пакеты.

Основными направлениями развития техники и технологии крупяного производства являются:

- рациональное использование потенциальных возможностей крупяного зерна;

- расширение ассортимента крупяных изделий, улучшение их качества и пищевой ценности;

- улучшение качества крупы традиционного ассортимента, повышение ее выхода;

- изучение свойств вторичных сырьевых ресурсов крупяного производства и способов их рационального применения и т. д.

Список использованной литературы

1. Александров С.Н. Производство кормов и круп. - М.:АСТ, 2003. - 240 с.

2. Бунин М.С. Оборудование для малотоннажных перерабатывающих производств / Кат. - М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2004. - 244 с.

3. ГОСТ 5550-74 "Крупа гречневая. Технические условия".

4. ГОСТ 51074-2003 "Продукты пищевые. Информация для потребителя".

5. ГОСТ 19092-92 "Гречиха. Требования при заготовках и поставках".

6. ГОСТ 26312.4 - 84 "Крупа. Методы определения крупности или номера, примесей и доброкачественного зерна".

7. ГОСТ 26791 - 89 "Продукты переработки зерна. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение".

8. Демский А. Б . Комплектные зерноперерабатывающие установки малой мощности. - М.: ДеЛи принт, 2004. - 264 с

9. Жарикова Г.Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена [Текст]: учебник/ - М.: Академия, 2007. - 304с.: ил.

10. Иванова Т.Н. Товароведение и экспертиза зерномучных товаров: Учебник для студ. высш. учеб. заведений /- М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 288с.

11. Косолапова Н.В., Прокопенко Н.А. Товароведение зерномучных, плодоовощных, кондитерских и вкусовых товаров [Текст]: учебник/ - М.: Академия, 2010. - 80 с.: ил

12. Мельников, Е.М. Способ получения гречневой крупы [Текст] / Мельников Е.М., Изосимов В.П., Чевокин А.А. // Патент РФ №. - 10.09.2008. - Бюл. №25.

13. Могучева Э.П.,Устинова Л.В. Проектирование крупяных заводов, цехов и линий: Учебное пособие - Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, - 2001.-196 с.

14. Похлебкин В.В. "История важнейших пищевых продуктов" - 2008, Центрополиграф, 553с.

15. СанПиН 2.3.2.1078 - 01 показатели безопасности для всех видов круп.

16. Семашко М.П. Обзор рынка круп/ Семашко М.П.// Деловая пресса - 21.09.2010 № 24 (193)

17. Трисвятский Л.А., Б.Е. Мельник. Технология приема, обработки, хранения зерна и продуктов его переработки [Текст]: учебник/ - М.: Колос, 1994. - 280 с.: ил.

18. Чеботарев О.Н, А.Ю. Шаззо, Я.Ф. Мартыненко Технология муки, крупы и комбикормов.

19. Чевокин, А.А. Технология производства гречневой муки [Текст] / Чевокин А.А., Изосимов В.П., Мельников Е.М. // Сборник докладов IV-ой Международной научно-практической конференции "Технологии и продукты здорового питания" - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006. - Части II - С. 64-67.

20. Шепелев Ф.А., И.А. Печенежская. Товароведение и экспертиза зерномучных товаров [Текст]: учебник/- ИКЦ "МарТ", 2004. - 128 с.: ил

Размещено на Allbest.ru

...