Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

25.01.2016

Равномерная работа мельницы возможна только при соответствующей подсортировке зерна с целью выравнивания мукомольных и хлебопекарных качеств смеси зерна, поступающего на помол.
Для составления рецептуры необходимо заранее знать качество отдельных партий зерна, имеющихся на мельнице.
Установление этих качеств может быть произведено предварительным помолом образца на лабораторной мельнице.
Несмотря на небольшие размеры рабочих деталей лабораторных мельниц, при правильной методике помола получаются результаты, очень близкие к производственным условиям.
Это положение подтверждается опытом работы лабораторных мельниц России и США.
Так, еще в 1927 г. американский исследователь Герман указывает: «Экспериментальный помол дает возможность получить из зерна определенное количество муки, которое по анализам и хлебопекарным качествам очень близко подходит к продукции товарных мельниц, полученной из того же зерна или его смесей при приблизительно таком же выходе».
Другой американский автор Андерсен в 1938 г. указывает: «На экспериментальной мельнице с длинной схемой помола можно получить результаты, весьма близко совпадающие с результатами помолов па товарных мельницах».
В настоящее время в России лабораторные мельницы получают все большее распространение и широко применяются для изучения мукомольных качеств зерна.
Организация на мельницах мукомольных лабораторий, умеющих своей целью исследование мукомольных качеств прибывающих на мельницу партий зерна, может оказать значительную помощь как в части ведения технологического процесса, так и в получении стандартной продукции и нормальных технологических показателей работы мельницы.
Мукомольная лаборатория должна включать в себя машины для подготовки к помолу и размола зерна. В качестве обязательных машин необходимо иметь лабораторный сепаратор, обоечную машину и размольную установку, состоящую из двух пар валков и рассева.
Желательно иметь лабораторные куколеотборник и вейку.
Лабораторные вальцевые станки изготовляются обычно длиной 150 мм при таком же диаметре. Ситовые рамки рассевов при различной ширине должны быть длиной не меньше 700 мм. Количество ситовых рам в рассеве должно быть не меньше пяти, для того чтобы можно было получить количество промежуточных продуктов, соответствующее производственной мельнице.
Размольная установка должна иметь измерительные приборы для определения расхода энергии.
При наличии двух пар валков одна пара должна оставаться гладкой, а другая нарезной, с количеством рифлей на 1 см в 7,2—8 рифлей.
При наличии трех-четырех пар валков необходимо одну из них оставить гладкой, а остальные нарезать с различным количеством рифлей.
Для облегчения и ускорения работы па лабораторном вальцевом станке желательно к штурвалам его приделать стрелки, указывающие угол их поворота.
К торцу станков, в которые помещаются пружины вальцевого станка, привертывается круглый диск с делением, а к штурвалу прикрепляется стрелка. При повороте штурвала эта стрелка передвигается по делениям диска.
При одинаковом расстоянии между валками в обоих концах стрелки обоих штурвалов должны стоять против одинаковых делений дисков.
Перед закреплением стрелок валки должны быть установлены параллельно друг к другу.
В дальнейшей работе для ориентировки в части параллельности валков можно пользоваться показаниями стрелок.
При проведении лабораторных помолов для сравнимости полученных результатов необходимо придерживаться определенной нормы нагрузки по отдельным системам. Регулировка нагрузки по системам производится путем определения количества продукта, прошедшего между валками в течение 1 мин. Для этого взвешивается количество продукта, соответствующее минутной норме нагрузки па системе, и эта навеска пропускается через станок при определенной установке сыпового механизма, без привала валков, таким образом, чтобы продукт не измельчался. В начале пропуска включается в работу секундомер, по которому отмечается время прохождения продукта. Если полученный отечет времени не равняется 1 мин., то изменением сыпового механизма при последующих пропусках продукта достигается соответствие времени прохождения продукта с установленной нормой.
После установления сыпового механизма продукты, полученные из рассева, смешиваются и обратно всыпаются в ковш станка для перемола.
Для ускорения работы в лаборатории могут быть выработаны шаблоны, которыми можно измерить ширину питающей щели. При этом необходимо заранее установить требуемую ширину щели для отдельных систем, при различных продуктах помола.
Режим дранья при лабораторных помолах необходимо отрегулировать в соответствии с технологической характеристикой проводимого помола и качеством зерна.
Режим работы драных систем определяется процентом извлечения. Для получения этого процента в начале помола включается па несколько секунд станок и из-под валков отбирается совком образец измельченного продукта. Из этого образца отвешивается 100 г продукта, которые просеиваются тут же вручную через сито соответствующего номера. Взвешиванием остатка на сите определяют проценты извлечения.
Если процент извлечения оказался большим или меньшим, чем полагается, то соответствующим образом изменяется расстояние между валками и повторным анализом крупноты измельченного продукта определяется вновь полученный процент извлечения.
Весь процесс установления требуемого режима работы станка при некоторой опытности персонала продолжается 2—3 мин.
Режим работы размольных систем должен быть установлен таким, чтобы при полагающихся на них нагрузках получить с каждой системы максимальное количество муки при небольшом расходе энергии.
Поэтому в начале работы 1-й и 2-й размольных систем пробуют три-четыре варианта установки валков с определением процента извлечения муки и расхода энергии, в из них отбирается оптимальный вариант.
Работа остальных размольных систем проводится при таком же расстоянии между валками как па 2-м размоле.
Для определении времени помола и расхода энергии на 1 кг зерна необходимо время работы каждой системы отмерить по секундомеру и отмечать показания электроизмерительных приборов.
Схема и режим помола лабораторной мельницы должны в максимальной степени приближаться к схеме производственной мельницы, при которой эта лаборатория находится, а процент извлечения драных систем устанавливается в соответствии с нормальным балансом производственной мельницы, с учетом недосевов.
При лабораторном помоле количество получаемой муки необходимо довести до требуемой для проводимого помола нормы выхода для размалываемого зерна и по данным качественных показателей полученной муки судить о возможности получения из зерна того или другого количества стандартной муки.
Дли подсчета расхода энергии на помол 1 т зерна на производственной мельнице, ориентируясь данными лабораторных помолов, можно пользоваться следующей формулой. Если обозначим:
через (W) — потребную мощность для перемола 1 т зерна в сутки, выраженную в квт;
(Wл) — расход энергии па измельчение 1 кг зерна, определенный при лабораторией помоле, выраженный в вт-час;
(Wо) — потребную мощность на 1 т зерна в сутей на подсобные операции мельницы в квт;
(а) — переводный коэффициент по расходу энергии на измельчение при переходе от лабораторной к производственной мельнице, то между этими показателями существует следующая зависимость:

Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

Показатель (W0), а также коэффициент (а) определяются экспериментальным путем, — замером расхода энергии при помоле одного и того же зерна на производственной и лабораторной мельницах. Эти показатели можно с достаточной точностью считать постоянными и поэтому, определив их один раз, можно ими пользоваться для всех помолов лабораторной мельницы.
Показатель влияния качества зерна на производительность мельницы может быть определен при лабораторном поколе следующим образом.
Как известно, производительность мельницы исчисляется количеством зерна, перерабатываемого в течение суток на 1 см валковой линии.
Этот показатель производительности мельницы может быть заменен равноценными показателями времени помола 1 кг зерна на 1 см валковой линии.
Если обозначим нагрузку на 1 см валковой линии мельницы в килограммах в сутки через (q), а продолжительность помола 1 кг зерна на 1 см валовой линии в минутах через (t), то между этими величинами существует следующая зависимость:
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

Так, если нагрузка на 1 см валковой линии мельницы в сутки равна 48 кг, то время помола 1 кг в минутах равно:
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

При оценке мукомольных качеств зерна удобнее вместо общепринятого показателя (q) пользоваться обратным ему показателем (t) в силу того, что продолжительность помола непосредственно определяется при мукомольном анализе зерна путем лабораторного помола.
Мукомольной лабораторией ВНИИЗ разработана следующая методика лабораторного помола мягкой пшеницы применительно к 70%-ному выходу муки.
Образец зерна в количестве 5—10 кг пропускается через лабораторный сепаратор, лабораторную наждачную обоечную машину и повторно через сепаратор, после чего замачивается до 16% влажности.
Отлежка зерна проводится в термостате при температуре 25° в продолжение 24 часов. По окончании срока отлежки зерно пропускается через наждачную обойку, сепаратор и поступает на помол. Перед помолом зерно взвешивается.
Помол ведется до схеме, представленной на рис. 283 па лабораторной мельнице. В помоле участвуют три пары валков длиной 150 мм и диаметром тоже 150 мм. Одна пара валков имеет нарезку в 6,5 рифлей на 1 см, вторая в 9,6 рифлей, а третья пара гладкая.
Количество систем при помоле неограниченно, и помол прекращается на той системе, при которой количество полученной муки достигает 70%, считая по отношению к весу зерна, поступившего на 1-е дранье,
Сперва пропускаются первые три драных системы и первые пять размольных систем, затем 4-е дранье и 6-я и 7-я размольные системы, а в дальнейшем после каждой драной системы пропускаются две размольные системы. Подсчет количества полученной муки ведется в продолжение всего помола с целью установления той системы, на которой должен быть превращен помол.
Первые две драные системы, как уже указывалось, проводятся на валках с нарезкой в 6,5 рифлей, а остальные драные системы на валках с 9,6 рифлей.
Размольные системы проводятся на гладких валках.
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

Продукты систем группируются отдельно в соответствии с их направлением по схеме помола. Так, отдельно отбирается крупная крупа 1-го и 2-го дранья, мелкая крупа 1-го и 2-го дранья, дунет первых трех драных систем и мука этих систем. Что касается крупы 3-го дранья, то в зависимости от ее качества она направляется либо вместе с крупой первых двух систем (при хорошем качестве крупы), либо на 5-ю и 6-ю размольные системы (при плохом ее качестве). Качество крупы определяется сравнением ее с эталоном крупы, имеющемся в лаборатории.
По отдельным системам принята следующая нагрузка на валки длиной в 150 мм в килограммах в 1 минуту:
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

При работе каждой системы по секундомеру определяется продолжительность работы.
Извлечение по драным системам принимается следующее:
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

По 1-му дранью извлечение в 30% берется для пшеницы со стекловидностью выше 70%.
По 1-й и 2-й размольным системам выбирается режим, дающий максимальное извлечение муки без резкого возрастания расхода анергии. Обычно это извлечение находится в пределах 30—35% муки для 1-го размола и 40% для 2-го размола. Остальные системы пропускаются при таком же расстоянии между валками, как 2-го размола.
При проведении помола ведутся записи. Форма журнала для записи технических показателей помола представлена в табл. 145, а форма журнала для записи данных о выходе продуктов помола представлена в табл. 146.
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

В журнале (табл. 145) записываются показания ваттметра, отсчет времени по секундомеру и отмечается, при каком расположении валков происходило измельчение.
В этом журнале для каждого помола отводится отдельная страница, и данные по каждой системе записываются отдельной строкой.
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

В журнал (табл. 146) записываются данные по количеству полученных продуктов по отдельным этапам помола. Согласно схеме помола, в этап отбора крупы входят первые три драные системы, в этап размола крупы 1-го качества — первые пять размольных систем, в этап размола крупы 2-го качества — 6-я и 7-я размольные системы, в этап драного вымола — все драные системы начиная с 4-то дранья, а в этап размольного вымола — размольные системы начиная о 8-го размола.
Каждый из указанных в табл. 146 продуктов отбирается и взвешивается отдельно, и средняя проба направляется в химическую лабораторию для анализа на зольность.
Нa основании записей по табл. 145 составляется табл. 147, в которой производится подсчет продолжительности помола и расхода энергии на помол 1 кг зерна.
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

Окончательные данные но результатам помола записываются в виде табл. 148 и 149.
Методика помола на лабораторной вальцевой мельнице и определение на ней мукомольных качеств зерна

При ведении лабораторных исследований указанным выше способом удается получить не только технологическую оценку зерна в мукомольном отношении, но и указания для правильного ведения технологического процесса на производственной мельнице.