proiect morarit
TRANSCRIPT
UNIVERSITATEA DE NORD
BAIA MARE
Facultatea de Științe
PROIECT
TEHNOLOGIA MORǍRITULUI
COORDONATOR: STUDENT:
Flavia Pop Natalia Bumbar
2009-2010
CUPRINS
1. Tema si obiectivele proiectului ……………………………………………………………….. 3
2. Materia prima utilizata ………………………………………………………………………... 3
2.1. Caracteristici fizico-chimice ale cerealelor …………………………………………. 3
2.2. Caracteristici tehnologice ale cerealelor ..................................................................... 8
3. Produse finite ........................................................................................................................... 11
3.1. Caracteristici fizico-chimice ale fainii …………………………………………………….. 11
3.2. Caracteristici tehnologice ale fainii ……………………………………………………….. 14
4. Elemente de inginerie tehnologica …………………………………………………………... 15
4.1. Dimensionarea tehnologica a utilajelor din sectia de pregatire a graului pentru
macinis ..............................................................................................................................................
........ 15
4.2. Calculul utilajelor din sectia de pregatire a cerealelor pentru macinis ……………………. 17
4.3. Stabilirea si descrierea fluxului tehnologic pentru curatatorie ……………………………. 20
5. Dimensionarea tehnologica a utilajelor din sectia de macinis ................................................. 23
5.1. Dimensionarea si alegerea valturilor .................................................................................... 23
5.2. Calculul valturilor ................................................................................................................. 24
5.3. Dimensionarea si alegerea sitelor plane ............................................................................... 26
5.4. Calculul sitelor plane ............................................................................................................ 27
5.5. Dimensionarea si alegerea masinilor de gris ........................................................................ 29
5.6. Calculul masinilor de gris …………………………………………………………………. 30
6. Stabilirea si descrierea fluxului tehnologic pentru sectia de macinis ...................................... 31
Bibliografie …………………………………………………………………………………….. 34
1. TEMA SI OBIECTIVELE PROIECTULUI
Sa se proiecteze si sa se stabileasca diagrama tehnologica pentru o moara de grau cu
capacitatea de 35t/24h pentru faina neagra 85% ,masa hectolitrica a graului fiind de 75 kg/hl.
Capacitatea de productie, clasificare:
Din punct de vedere al capacitatii de productie, morile se grupeaza in:
mori de capacitate mica: pana la 50 t / 24 h cereale macinate;
mori de capacitate medie: de la 50 la 200 t / 24 h cereale macinate;
mori de capacitate mare: peste 200 t / 24 h.
Moara de grau are capacitatea de 35t / 24h, deci este o moara de capacitate mica.
Morile de capacitate mica au diagrama tehnologica dezvoltata, cu un proces redus de
curatire a grisurilor la macinarea graului. In cazul macinisurilor dezvoltate se obtine un singur
sortiment de faina, sau mai multe sortimente de faina.
2. MATERIA PRIMA UTILIZATA
2.1. Caracteristici fizico-chimice ale cerealelor
Graul - este cereala care ocupa primul loc ca materie prima la fabricarea fainii. Graul
comun (Triticum vulgare) este specia care are cea mai larga intrebuintare la fabricarea fainii de
panificatie. Bobul de grau are forma ovala cu o parte usor concava si alta usor convexa. De-a
lungul partii concave se afla santuletul. La unul din capete se afla germenele sau embrionul iar la
celalalt se gaseste barbita sau smocul de perisori. Dimensiunea boabelor de griu comun
dezvoltate normal este cuprinsa intre 5 si 8 mm lungime si 2,8 si 3,3 mm grosime. Daca se face o
sectiune transversala prin bobul de grau se observa urmatoarele parti: invelisul, aleuronul,
endospermul si germenele.
Din punct de vedere organoleptic bobul de grau trebuie sa aiba un aspect normal,
caracteristic cerealelor sanatoase.Boabele sanatoase au un aspect lucios, iar cele bolnave au
aspect mat.
Culoarea variaza de la galben deschis la galben roscat.
Mirosul trebuie sa fie caracteristic cerealelor din care provin, sa nu prezinte miros de
mucegai, de incins, de substante toxice folosite la dezinsectie.
Gustul trebuie sa fie putin dulceag, nu trebuie sa fie amar, acru, ranced sau mucegait.
Structura anatomica a bobului de grau
Bobul de grau are forma ovala cu o parte usor concava si alta usor convexa. De-a lungul
parti concave se afla santuletul. La unul din capete se afla germenele sau embrionul iar la celalalt
se gaseste barbita sau smocul de perisor. Dimensiunea boabelor de grau comun dezvoltate
normal este cuprinsa intre 5 si 8 mm lungime si 2,8 si 3,3 mm grosime. Daca se face o sectiune
transversala prin bobul de grau se observa urmatoarele parti: invelisul bobului, stratul aleuronic,
endospermul sau stratul subaleuronic si embrionul.
Pericarpul invelisului este format din 4-5 straturi de celule suprapuse: epicarpul sau
epiderma externa, mezocarpul format din 2-3 randuri de celule, si endocarpul sau epiderma
interna.
Epiderma este foarte subtire fiind formata dintr-un singur rand de celule care au o
membrana celulozica rezistenta si translucida.Mezocarpul este format din celule mai alungite.
Endocarpul este format dintr-un strat de celule si mai alungite sub care urmeaza un strat
de celule cu forma de tub asezate perpendicular pe primele pentru a marii rezistenta
endospermului.
Stratul aleuronic este format din celule mari cu pereti grosi care au in sectiune o forma
aproape patrata, in apropierea germenului celulele stratului aleuronic devin din ce in ce mai mici
apoi dispar. Acest strat contine in proportie ridicata substante proteice sub forma de granule
foarte fine, compacte si cu aspect cornos. Acest strat ocupa 7-9% din bobul intreg. Stratul
aleuronic este lipsit de granule de amidon.
Endospermul sau miezul fainos constituie tesutul de rezerva in care sunt acumulate
substantele hranitoare necesare dezvoltarii noii plante. El este format din celule mari cu pereti
subtiri, in care se gasesc granule de amidon de diferite dimensiuni. In spatiile libere, intre
granulele de amidon, se gasesc substantele proteice de culoare galbuie-bruna. In exterior,
endospermul este format dintr-un strat de celule cu pereti ingrosati,care contin substante proteice
si grasimi. Acest strat numit strat subaleuronic, face legatura intre invelisurile boabelor de
cereale si endospermul propriu-zis. Continutul de substante minerale, celuloza, pentozan,
vitamine si enzime este foarte mic in endosperm.
Embrionul sau germenele ocupa 1,4-2,8% din bobul de grau e gaseste localizat la unul
din capetele bobului. Datorita valorii lui nutritive si continutului ridicat de vitamina E embrionul
trebuie extras in proportie mare in procesul de macinis.
In urma macinarii graului, partile componente ale boabelor sunt transformate in felul
urmator: endospermul in faina, invelisurile in tarate, iar embrionii fie ca ajung in faina sau in
tarate, intr-un proces tehnologic de macinis necorespunzator, fie ca sunt obtinuti separat.
Caracterististici chimice ale bobului de grau
In compozitia chimica a celulei vegetale intra diferite substante ca: substante proteice,
glucide, grasimi, substante minerale, pigmenti, vitamine si enzime.
Sustantele proteice alcatuiesc substanta de baza necesara vietii; ele intra in compozitia
protoplasmei si a nucleului. In compozitia boabelor de grau intra urmatoarele categorii principale
de proteine: albumine, globuline, prolamine si gluteline. Spre deosebire de alte cereale,
proteinele graului au proprietatea de a forma glutenul. Pentru tehnologia panificatiei o deosebita
importanta prezinta substantele proteice generatoare de gluten: gliadina si glutenina. Graul care
contine multa proteina si mult gluten este grau tare si prezinta bune calitati de panificatie in
comparatie cu graul moale, care contine putin gluten.
Glucidele formeaza in special membrana celulara, si sub forma de substante de rezerva,
diferite incluziuni celulare sau se gasesc ca zaharuri dizolvate in sucul celular. Cea mai
importanta glucida este amidonul.
Grasimile se gasesc ca incluziuni, picaturi de grasimi neutre sau intra impreuna cu alte
substante in compozitia protoplasmei si a membranei celulare. Grasimile sunt combinatii
chimice usor oxidabile, ceea ce are drept consecinta negativa rancezirea fainurilor, in procesul
tehnologic de macinis se indeparteaza cea mai mare parte din germeni si stratul aleuronic. De
asemenea, in anumite conditii se descompun punand in libertate acizi grasi ceea ce duce la o
crestere a aciditatii.
Substantele minerale se gasesc in tot bobul de grau, insa proportia de repartizare este
diferita: proportia cea mai mica se gaseste in centrul endospermului (0,30%) si ajunge la
periferia acestuia la 0,48%.
Vitaminele din grau reprezinta o importanta sursa pentru necesitatile organismului uman.
in proportie mai mare se gasesc vitaminele Bl, B2 si PP. Alaturi de acestea se mai gasesc
vitaminele E si A. Repartitia vitaminelor in masa bobului este neuniforma si anume: vitaminele
din complexul B se gasesc in proportie mare in stratul aleuronic, germene, invelis. Vitaminele A
si E se gasesc in germene si mai putin in stratul aleuronic. Acestea pot fi retinute in mare parte
daca faina este de extractie peste 75%.
Enzimele: Numarul de enzime din bobul de grau este mare si important. Acestea fac
parte din clasele: hidrolaze, transferaze, oxidoreductaze, liaze, sinteraze si izomeraze. In procesul
tehnologic de fabricare a painii unele dintre aceste enzime intervin in hidroliza amidonului, dand
nastere maltozei, necesare fermentatiei.
Glutenul graului: Cantitatea si calitatea glutenului definesc in cea mai mare masura
insusirile de panificatie ale graului. Substantele proteice predominante in gluten sunt gliadina si
glutenina. Continutul de gluten al graului variaza in limite largi 18-30% la graul comun si 25-
40% la graul durum.Se considera ca un grau este bogat in gluten cand continutul sau de proteina
depaseste 13%. Proportia proteinelor generatoare de gluten creste din interior catre exteriorul
endospermului. Asa se explica de ce faina foarte alba extrasa din centrul bobului de grau are
continutul de gluten mai mic decat cea extrasa din partile mai periferice.
Caracteristici fizice a bobului de grau
Indicii generali de calitate sau caracterele fizice ale cerealelor sunt: umiditatea,
impuritatile din masa de boabe, marimea si uniformitatea boabelor, masa hectolitrica, masa
absoluta a 1000 de boabe, sticlozitatea boabelor si continutul in substante minerale. Cunoscandu-
se indicii fizici de calitate a boabelor, se poate stabili regimul de lucru ce trebuie folosit in
procesul tehnologic de macinare a cerealelor, pentru a obtine produse (fainuri si grisuri) cu indici
de calitate superiori.
Umiditatea: prin umiditate se intelege continutul in apa ce il au boabele. In standardele
in vigoare este de 14% si are un rol important in procesul de depozitare si de macinis al
cerealelor. In timpul pastrarii indelungate in depozite, umiditatea mai mare de 14% favorizeaza
degradarea cerealelor.
Impuritatile din masa de boabe: masa de boabe este un amestec intre semintele plantei
si corpurile straine. Prin corpuri straine se inteleg: seminte de alte plante cultivate, seminte de
buruieni, resturi de plante, boabe sparte sau vatamate, praf, nisip, pietris, pamant etc. Corpurile
straine ajung in masa de cereale din timpul cultivarii, recoltarii si transportului. Daca aceste
corpuri straine nu sunt separate si ajung prin prelucrare, in produsul finit, pot imprima acestuia
miros si gust neplacut, inrautatind culoarea sau aspectul general. Cu cat graul este mai curat, cu
atat este mai bun pentru prelucrare.
Marimea si uniformitatea boabelor sunt caracterizate de dimensiunile acestora. Acesti
indici depind de conditiile climaterice, de regiunea unde au fost cultivate, de soi etc. Este
importanta in procesul de sfarmare a boabelor la primele pasaje de macinis in sensul ca daca
organele de lucru ale masinilor de prelucrat se regleaza dupa boabele mai mari, atunci boabele
mici trec fara efect tehnologic si invers, daca reglarea se face dupa boabele mici, atunci boabele
mari vor fi sfaramate de asa natura incat influienteaza negativ procesul tehnologic. Cunoscand
marimea boabelor se poate regla distanta intre valturi.
Din practica de productie s-a constatat ca prin macinarea boabelor mari de grau rezulta
un randament mai mare de faina decat prin macinarea boabelor mici, iar faina rezultata din
macinarea granelor cu boabe mari are un gluten de calitate superioara.
Masa hectolitrica: masa hectolitrica reprezinta greutatea in kilograme a 100 l de cereale.
Acest indice intereseaza in mod deosebit in practica de productie; de acest factor depinde
stabilirea randamentului de faina obtinuta prin macinarea a 100 kg de grau. Masa hectolitrica
este influentata de continutul in corpuri straine si de umiditate. Impuritatile grele si tasarea
cerealelor maresc masa hectolitrica, iar umiditatea mare si corpurile straine usoare o micsoreaza.
Din practica de productie si din experientele de laborator s-a observat ca prin macinarea
cerealelor cu masa hectolitrica mare se obtine mai multa faina, datorita faptului ca bobul de grau
mare se caracterizeaza printr-un procent mic de invelisuri si un procent mare de endosperm.
Masa absoluta a 1000 boabe de grau: greutatea a 1000 de boabe calculata la substanta
uscata reprezinta masa absoluta. Prin stabilirea acestui indice se face aprecierea justa a calitatii
cerealelor. Astfel, granele de calitate superioara se caracterizeaza printr-o masa hectolitrica mare
si o greutate a 1000 de boabe mare. Granele cu o masa hectolitrica mare, dar cu o greutate a 1000
de boabe mica indica un bob greu si marunt; greutatea a 1000 de boabe relativ mare si masa
hectolitrica mica indica boabe mari si usoare.
Sticlozitatea: daca se face o sectiune in diferite boabe de grau, se observa ca unele au un
aspect sticlos, iar altele un aspect fainos; acest aspect se datoreaza consistentei endospermului.
Pentru umectarea granelor sticloase se recomanda sa se foloseasca o cantitate mai mare de apa,
timpul necesar pentru odihna sa fie de 8-24 de ore, iar la umezirea granelor fainoase sa se
foloseasca o cantitate mai mica de apa si timpul de odihna sa fie de 4-8 ore. Din macinarea
granelor sticloase rezulta o mare cantitate de gris sortat dupa marime; dupa ce granele au fost
curatate, se macina pentru a se obtine faina de calitate superioara. Prin macinarea granelor
fainoase rezulta o cantitate mai mica de gris si un procent mare de faina cu continut ridicat in
substante minerale.
Continutul in substante minerale: in compozitia boabelor de grau intra si anumite
substante minerale care raman sub forma de cenusa dupa arderea cerealelor. Prin analiza cenusii
s-au gasit urmatoarele elemente: fosfor sulf, clor, siliciu, potasiu, calciu, sodiu si magneziu in
cantitati mai mari; fier si mangan in cantitati mai mici si urme de fluor, iod, aluminiu, cupru,
zinc, bor etc.
Continutul in substante minerale este un indice care caracterizeaza insusirile de macinis
ale graului si care variaza in functie de partile anatomice ale bobului. Se gasesc in cantitate mai
mare in invelis si stratul aleuronic 11% si, in cantitate mai mica in endosperm 0,35-0,40%. Acest
indice este important‚ in stabilirea calitatii fainurilor, reprezentand gradul de separare a
particulelor de invelis de masa de produse valoroase (fainuri, grisuri).
2.2. Caracteristici tehnologice ale cerealelor
Aceste caracteristici participa la unele operatii de transport,de depozitare si prelucrare.
Capacitatea de curgere este deplasarea masei de boabe in stare libera si este influentata
de o serie de insusiri ale masei de boabe cum ar fi: forma, dimensiunile si starea suprafetei
boabelor, cantitatea de impuritati, starea, forma si materialul pe care se deplaseaza masa de
boabe.
Capacitatea de plutire
Viteza de plutire la grau este de 8,5-10,5m/s.
Insusirea boabelor de grau de a se mentine in stare de suspensie la o anumita viteza al
unui curent de aer ascendent se numeste capacitatea sau viteza de plutire. Capacitatea de plutire
are importanta pentru ca pe baza acestei insusiri se separa impuritati usoare din masa de cereale
si se face transportul pneumatic prin conducte in curatatorie si in moara propriu-zisa.
Densitatea si spatiul intergranular al masei
In cadere libera si asezarea sub forma de gramada, masa de cereale ocupa un spatiu mai
mare decat cel ocupat efectiv de boabe. Intre acestea raman goluri care poarta numele de „spatiu
intergranular” sau „porozitatea masei de cereale”. Volumul ocupat de boabe poarta numele de
„densitatea masei de cereale”.
Rezistenta stratului de cereale la trecerea aerului
La trecerea unui curent de aer printr-un strat de cereale, acesta intampina o anumita
rezistenta. Aceasta rezistenta se concretizeaza prin consumul de energie, fenomen ce se
intalneste frecvent la: aspiratia panzei de cereale, intrarea si iesirea din tarare, aspiratia
cascadelor din curatatorie.
Consumul de energie necesare unei aerari, gazari sau uscari depinde de 2 factori:
cantitatea de aer realizata de ventilator in unitatea de timp si rezistenta opusa de stratul de cereale
la o anumita viteza a aerului. In practica se utilizeaza pentru uscare un strat cuprins intre 60-300
mm si o viteza a aerului de 0,2-0,3 m/s.
Rezistenta stratului creste proportional cu viteza aerului si cu grosimea materialului
strabatut. Rezistenta stratului de cereale se calculeaza cu formula urmatoare:
S = A × h – vn
Cereala Diametrul boabelor in Valorile coeficientilor pentru stratul
mm cuprins intre 0,05-0,5 m
Grau -n A
1,41 1,43
S – rezistenta stratului de cereale in mm H2O
h – grosimea stratului in mm
v – viteza conventionala a aerului sau gazului raportata la sectiunea stratului de cereale in m/s
A si n – coeficienti ce depind diametrul boabelor
Rezistenta unui strat de cereale la o grosime a stratului de 10 mm (mm col. H2O)
CEREALA A n
Viteza aerului
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1
GRIU 1,43 1,41 0,52 1.41 2,53 3,81 5,23 14,1
Conductivitatea si difuzivitatea termica a masei de boabe
Masa de boabe are o conductibilitate si o difuzibilitate termica mica . Transferul de
caldura in masa de boabe are loc mai mult prin convectie , prin circulatia aerului intergranular.
Conductivitatea termica a masei de boabe depinde de structura si densitatea materialului
, de umiditate si de temperatura acestuia.
Conductivitatea termica mica a masei de boabe se poate explica prin compozitia
organica a bobului , dar in mod deosebit prin prezenta aerului intergranular.De altfel ,
conductivitatea termica a bobului este de 3-5 ori mai mare decat a masei de boabe.
Conductivitatea termica() a graului
Denumirea
culturii
Umiditatea,
%
Densitatea
masei de
boabe,
Relatia de calcul
pentru ,W/m.K
Conductivitatea
termica, ,W/m.K
Grau 10-20
11-27
6-16
692
756
821
0,070+0,00230 u
0,129+0,00147 u
0,130+0,00250 u
0,104
0,151
0,167
Difuzivitatea termica a masei de boabe , in m2/s se defineste prin inertia termica a
acestora si variaza functie de umiditatea si densitatea acestora.
Difuzivitatea termica a , in m2/s a graului
Denumirea
culturii
Umiditatea,
%
Densitatea ,
kg/m3
Relatia de calcul
a difuzivitatii
Difuzivitatea
termica a.108 ,
m2/s
Grau 8-16
15-28
10-22
821
750
720
11,6-0,062 u
9,6-0,046 u
9,4-0,079 u
10,7
8,7
8,2
Higroscopicitatea boabelor
Higroscopicitatea boabelor este influentata de o serie de factori, cum ar fi: marimea
boabelor, integritatea boabelor, taria invelisului, compozitia chimica, umiditatea si temperatura
de pastrare. In procesul de patrundere a apei in boabe sunt doua faze, cum ar fi: difuziunea
exterioara si difuziunea interioara. Difuziunea exterioara este patrunderea vaporilor de apa in
spatiul liber dintre boabe (spatiul intergranular), iar difuziunea interioara este trecerea vaporilor
de apa din spatiul intergranular in interiorul boabelor.
Sorbtia si desorbtia are loc cand se produce un echilibru dinamic intre presiunea vaporilor
de boabe si presiunea vaporilor din mediul inconjurator.
Capacitatea de adsorbtie si absorbtie
Cerealele au insusirea de a absorbi gazele sau vaporii diferitelor substante . Aceasta
proprietate prezinta interes la transportul , pastrarea si tratamentul cerealelor ( ventilare , uscare ,
gazare ).
Capacitatea de sorbtie a boabelor se datoreste structurii coloidale capilaroase a bobului si
spatiului intergranular.
Autosortarea este insusirea masei de boabe aflate in cadere de a se aseza in straturi
succesive , care se diferentiaza in functie de calitatea boabelor. In timpul caderii libere ,
autosortarea este determinata de capacitatea de plutire a boabelor. Se pune in evidenta la
incarcarea celulelor de siloz , cand boabele mari , zbarcite , semintele de buruieni si pleava , cu
capacitate mare de plutire , se asaza spre peretii celulei de siloz . La incarcarea si descarcarea
celulelor de siloz are loc autosortarea boabelor . Aceasta depinde de forma celulei, de raportul
dintre inaltimea celulei si sectiunea transversala , de amplasarea gurilor de alimentare si evacuare
ale celulei de siloz . In functie de aceste caracteristici au fost puse in evidenta trei tipuri de
scurgere : normala , simetrica si a simetrica.
Caldura specifica a masei de boabe este influentata de umiditate si temperatura .
Suprafata specifica a boabelor reprezinta raportul dintre suprafata tuturor boabelor continute intr-
un kg si volumul ocupat de aceste boabe si intereseaza in mod deosebit procesele de uscare ,
aerare si gazare.
3. PRODUSE FINITE
Insusirile de calitate ale fainii sunt determinate de doi factori: materia prima si procesul
tehnologic de fabricatie. Aceste insusiri se impart in doua grupe : insusiri fizice si insusiri
chimice.
3.1. Caracteristici fizico-chimice ale fainii
Insusiri fizice
Culoarea. In practica faina se clasifica dupa culoare in faina alba, semialba si neagra.
Fiecare dintre ele contine pe linga particule provenite din endosperm si particule de tarate.
Numarul particulelor de tarate influenteaza culoarea fainii.
Culoarea alb galbuie a fainii este determinata de culoarea endospermului si de pigmentii
carotenici ai acestuia.
Culoare inchisa a fainii negre se datoreste prezentei particulelor de tarate, in a caror
componenta intra pigmentii flavonici.
In afara particulelor de tarate sunt cazuri cind culoarea fainii poate fii denaturata de
continutul de impuritati ramas in masa de grau dupa curatire, continutul de boabe malurate,
incinse, caramelizate in timpul uscarii etc.
Intre culoarea fainii si cea a miezului painii exista o anumita corespondenta. Sunt insa
cazuri in care desi culoarea fainii este normala, culoarea miezului painii este mult mai inchisa.
Aceasta necorelatie dintre culoarea fainii si cea a painii se datoreaza actiunii unei enzime numita:
tirozinaza care in prezenta oxigenului din aer oxideaza aminoacidul tirozinei formindu-se
melanine care imprima aluatului si miezului painii culori mai inchise.
Gradul de extractie. Influenta gradului de extractie asupra culorii se explica prin
prezenta si marimea particulelor de tarate care intra in masa de faina.
Temperatura cu care rezulta faina din tavalugi. Temperatura de iesire a fainii dintre
tavalugi influenteaza nuanta culorii. Astfel atunci cind faina rezultata are o temperatura de circa
35C ea pastreaza cu fidelitate culoare endospermului din care provine. Daca insa se desfasoara
un regim de macinare strins, fortat, care dce la incalzirea fainii la peste 40C se accentueaza
culoarea alba.
In tara noastra pina in prezent culoarea fainii este un indice calitativ orientativ, aprecierea
calitatii mai exacte a fainii facindu-se dupa continutul de cenusa.
Culoarea fainii poate fi masurata prin metoda comparatiei ,,metoda Pekar” sau cu aparate
speciale numite colorimetre. Metoda Pekar este cea mai raspandita, fiind folosita atat la controlul
productiei cat si la relatiile dintre producator si beneficiar.
Finetea fainii. Influenteaza in mare masura viteza proceselor coloidale si biochimice ce
au loc in aluat in timpul procesului tehnologic de fabricare a painii, precum si proprietatile fizice
si digestibilitatea painii.
Faina din endosperm contine particule de marimi diferite in functie de actiunea
tavalugilor macinatorii care pot sfarama particule de endosperm pina la marginea granulelor de
amidon si chiar deteriorarea partiala a acestora. In faina neagra intra si o cantitate de tarate si
germeni, aceste particule sunt mai putin friabile si pot fi aduse mai greu in stare foarte fina.
Compozitia lor difera mai ales prin continutul mare de substante minerale. Cu cat faina are
granulatie mai fina cu atat durata formarii glutenului este mai scurta, durata formarii aluatului de
consistenta normala este mai mica, activitatea enzimelor proteolitice este mai mare si duce la o
crestere rapida a aluatului si suprafata de actiune va fi mai mare avand ca urmare o crestere a
continutului de maltoza.
Umiditatea. Faina este un produs foate higroscopic si din aceasta cauza, continutul sau in
umiditate se modifica in timpul depozitarii in functie de o serie de factori: umiditatea avuta la
introducerea in depozit, umiditatea relativa a aerului din depozit, conditiile de temperatura,
patrunderea aerului in ambalaj, modul de stivuire etc.
Umiditatea initiala a fainii este dupa normele actuale de 14-15%, iar umiditatea relativa a
aerului este in medie de 55-60%. In aceste conditii se observa o scadere a umiditatii fainii aflata
in depozit si in consecinta, vom avea o scadere in greutate a sacului cu faina.
Determinarea umiditatii se realizeaza prin diferite metode. Cele mai frecvente sunt cele care au
la baza conductibilitatea electrica. Pentru determinari mai exacte se foloseste metoda uscarii in
etuva.
Insusiri chimice
Proteinele. Continutul de proteina al fainii de grau se imparte in doua categorii:
substantele proteice generatoare de gluten
substante proteice negeneratoare de gluten sau substante proteice cornoase
Cele din prima categorie se gasesc in faina alba cu extractie pina la 65%, cu cenusa de
0,50% si ambele categorii se gasesc in faina cu extractie peste 65%.
Proteinele din prima categorie se gasesc in endosperm iar cele din a doua categorie se
gasesc in stratul aleuronic si invelis.
Analiza chimica a fainii de diferite tipuri din aceleasi cereale, arata ca tipule de faina
neagra sunt mai bogate in substante proteice decit tipurile de faina alba.
Dintre proteinele fainii de grau de diferite extractii, gliadina si glutenina ocupa proportia
cea mai mare (circa 75-80% ). Aceste proteine care se gasesc numai in miezul bobului de grau,
sunt repartizate neuniform.
Rolul glutenului in faina este acela de a retine gazele in procesul de fermentare al
aluatului si de a forma un schelet rezistent.
Glucidele. Glucidele constituie componentul cel mai insemnat ai fainii. La fainurile albe
glucidele depasesc procentul de 82%, iar dintre acestea amidonul ocupa proportia cea mai mare.
O data cu cresterea extractiei de faina, continutul de amidon se micsoreaza. Prin urmare,
fainurile de extractie mica au un continut mare de amidon.
Continutul de proteine este influentat de tipul de faina si gradul de extractie. Faina neagra
contine mai putine proteine decit faina alba.In fainurile albe, granulele de amidon au
dimensiunile de 20-40 .
Celuloza existenta in faina provine in special din invelisul bobului. Asa se explica
continutul ridicat de celuloza al tipurilor de faina neagra si foarte scazut al tipurilor de faina alba.
Grasimea. Existenta grasimii in faina se datoreste in cea mai mare parte unor particule
de germeni care nu au fost eliminate in procesul de macinis. Faina neagra contine cea mai mare
cantitate de grasime. Continutul de grasime influenteaza timpul de pastrare al fainii.
Vitamine. Principalele vitamine continute de faina de grau sunt cele din complexul B
(B1, B2, B6, B12 , biotina etc.).Dintre vitaminele liposolubile se gasesc vitaminele E si A. Datorita
concentrarii lor in germen si in stratul aleuronic si mai putin in endosperm, fainurile albe sunt
mai sarace in vitamine. Pe masura ce extractia creste si masa fainii contine tarate si germenii, se
imbogateste cu vitaminele aratate mai sus.
Prospetimea si aciditatea. Prospetimea fainii se poate aprecia in general dupa gustul si
mirosul ei. Un miros de incins, mucegai sau de ranced, precum si gustul amar sau acru indica si
el daca faina este proaspata sau veche. Cand aciditatea fainii depaseste 6 aceasta denota ca faina
este veche.
In timpul depozitarii, aciditatea fainii creste. Gradul de crestere al aciditatii in timpul
depozitarii este cu atit mai mare cu cat faina contine mai multe particule de invelis si germen.
Temperatura din depozit si umiditatea fainii sunt factorii care influenteaza cresterea
aciditatii, in sensul ca aceasta creste cu cit mai repede cu cat temperatura depozitului este mai
mare si faina este mai umeda. Spre deosebire de alte produse alimentare care se trimit spre
consum in stare cat mai proaspata, faina trebuie depozitata o perioada de timp, perioada in care
au loc unele modificari calitative. Experienta a demonstrat ca faina de grau proaspata nu
intruneste insusirile optime de panificatie si ca aceste insusiri se modifica in sens pozitiv pe
masura ce faina se invecheste. Imbunatatirile sunt mai evidente atunci cand faina se obtine din
grane proaspat recoltate.
Acest fenomen este atribuit unor modificari ce apar in urma oxidarii lente ai unor
compusi ai fainii.
Maturizarea naturala a fainii se produce intre 45 si 60 de zile.
In timpul maturizarii se produc unele modificari ale continutului de gluten. Astfel
glutenul din faina de grau perfect sanatos scade cu 1,5 pina la 3%, dar calitatea sa se
imbunatateste.
Ca rezultat al maturizarii fainii, aluatul in timpul dospirii devine mai uscat, elastic si mai
putin vascos, ceea ce are importanta in procesul de fabricatie, in timpul modelarii si intinderii cu
ajutorul masinilor de roluit si intins aluat.
In cursul maturizarii normale, faina se deschide la culoare. O deschidere mai pronuntata
se produce dupa o depozitare de 60-90 zile si chiar dupa 1-2 ani. Cauza deschiderii la culoare se
datoreste stucturii nesaturate a combinatiilor carotenoide care prin legarea oxigenului devin
saturate si incolore.
3.2. Caracteristici tehnologice ale fainii
Insusirile de panificatie ale fainii sunt insusiri care determina comportarea tehnologica a
fainii si cuprind: capacitatea de hidratare, capacitatea de a forma gaze, puterea fainii si
capacitatea de a-si inchide culoarea.
Capacitatea de hidratare reprezinta cantitatea de apa absorbita de faina pentru a forma
un aluat de consistenta standard. Se exprima in ml de apa absorbiti de l00 g faina. Consistenta
standard este consistenta de 0,5 kg fm sau 500 UB (unitati Brabender). Capacitatea de hidratare
este in relatie directa cu calitatea si extractia fainii. Valorile normale ale acesteia sunt:
- faina neagra 58-64 %
- faina semialba 54-58 %
- faina alba 50-55 %
Capacitatea de a forma gaze se exprima prin ml de dioxid de carbon degajati intr-un
aluat preparat din 100 g faina, 60 ml apa si 10 g drojdie, fermentat 5 ore la 30 °C. Este
influentata de continutul de enzime amilolitice ale fainii, in special de amilaza si de gradul de
deteriorare mecanica a amidonului, de care depinde atacabilitatea sa enzimatica. Pentru
panificatie, valoarea normala a gradului de deteriorare mecanica a amidonului este 6-9%.
Puterea fainii caracterizeaza capacitatea aluatului de a retine gazele de fermentare si de
a-si mentine forma. Din acest punct de vedere fainurile pot fii: puternice sau foarte puternice,
foarte bune pentru panificatie, satisfacatoare medii si slabe sau foarte slabe. Puterea fainii se
determina farinografic. Puterea fainii si capacitatea ei de a forma gaze sunt cele mai importante
insusiri de panificatie ale fainii. Ele determina in cea mai mare parte calitatea painii.
Capacitatea fainii de a-si inchide culoarea in timpul procesului tehnologic. Exista
cazuri in care faina isi inchide culoarea pe parcursul procesului tehnologic. Acest lucru se
datoreaza actiunii enzimei tirozinaza, asupra aminoacidului tirozina, cu formare de melanine,
produsi de culoare inchisa. Fainurile de grau au in general suficienta tirozinaza, dar inchiderea
culorii se produce numai in cazul fainurilor de calitate slaba la care, prin procesul de proteoliza,
se formeaza cantitati importante de tirozina.
4. ELEMENTE DE INGINERIE TEHNOLOGICA.
4.1. Dimensionarea tehnologica a utilajelor din sectia de pregatire a graului pentru
macinis.
Cerealele sosite in mori, desi sunt supuse unui proces de curatire la bazele de receptie de
la care provin, contin totusi o serie de corpuri straine ca: praf, pamant, sfori, pietre, corpuri
metalice, seminte de buruieni, etc. Prezenta acestora exercita influente negative in timpul
transportului in siloz, la depozitarea in celule, favorizeaza dezvoltarea insectelor, ocupa din
spatiul de depozitare, etc. Pentru eliminarea partiala a corpurilor straine, cerealele sunt supuse
operatie de precuratire. Aceasta se face pe baza a doua principii: curatirea dupa marime cu
ajutorul sitelor si separarea dupa proprietatile aerodinamice cu ajutorul curentilor de aer.
Cantarul automat
Primeste produsul ce trebuie cantarit si il lasa sa treaca mai departe numai in anumite
doze egale si precis determinate cantitativ. Odata cu cantarirea, aparatul inregistreaza si numarul
de cantariri sau cantitatea in kg, cu ajutorul unui inregistrator, prezentand astfel o situatie exacta
asupra cantitatilor de grau ce trec prin el.
Separatorul-aspirator de siloz realizeaza separarea dupa marime cu ajutorul ciururilor,
iar separarea dupa insusirile aerodinamice cu ajutorul curentilor de aer.
Triorul cilindric
Triorul este utilajul care ajuta la pregatirea graului pentru macinis prin separarea impuritatilor cu
forma sferica sau apropiata de acesta, cum sunt: mazarichea, neghina si sparturile sau corpuri
straine mai lungi decat bobul de grau (orez, ovaz).
Triorul spiral
Serveste la recuperarea boabelor sanatoase si a sparturilor care trec in masa de corpuri
straine, precum si la sortarea diferitelor grupuri de corpuri straine care se gasesc in amestec.
Principiul de functionare consta in separarea corpurilor straine pe grupe de fractiuni si a boabelor
ce se gasesc in amestec, se face folosind diferenta de greutate specifica si de forma care
determina rostogolirea lor cu viteze diferite si pe traiectorii diferite.
Separatoarele magnetice
Pentru retinerea impuritatilor feroase din masa de cereale se folosesc magneti permanenti
sau electromagneti. Aparatele magnetice lucreaza pe principiul magnetului permanent, sistem
potcoava, care creeaza intre polii magnetului un camp magnetic.
Cerealele sunt dirijate prin acest cimp magnetic intr-un strat subtire cu viteza redusa, pentru ca
toate corpurile feroase sa poata fi retinute. In cazul magnetilor permanenti, stratul de cereale
trebuie sa fie de 8 - 10 mm.
Separatorul de pietre
Separatorul de pietre combina principiul de separare dupa masa specifica cu separarea
dupa insusirile aerodinamice ale particulelor.Acest utilaj este intalnit la noi in versiunea germana
NAGEMA. Separarea are loc datorita deplasarii particulelor pe o suprafata inclinata avand
miscare oscilatorie sau vibratoare, cu parametrii alesi astfel incat diferitele mase specifice ale
particulelor sa le confere acestora directii de deplasare diferite, dar si viteze diferite.
Decojitoarele
Masinile de descojit au ca scop indepartarea prafului aderent pe suprafata bobului sau depus in
santuletul acestuia, sa elimine barbita, sa sfarame si sa indeparteze bulgarasii mici de pamant
care nu au fost separati pana la aceasta faza. Totodata se desprind si parti din straturile exterioare
ale invelisului si, partial, embrionul.
Descojirea primara se realizeaza cu ajutorul descojitorului Eureka montat inaintea
masinii de spalat, iar praful rezultat prin descojire este un praf negru nefurajer.
Descojirea secundara se realizeaza cu ajutorul descojitorului cu manta abraziva si
smirghel. Aceasta se monteaza dupa masina de spalat, iar praful rezultat dupa descojire este un
praf alb cu valoare furajera.
Aparate de umectat
Aceste aparate sunt folosite pentru conditionarea fainii si sunt amplasate in curatatoria
alba. Umectarea cerealelor se face in mod obisnuit prin trei procedee:
- primul procedeu foloseste masina de spalat;
- al doilea procedeu este cel in care se foloseste aparatul de umectat simplu sau cu cupe;
- al treilea procedeu este cel in care se foloseste pulverizarea apei.
4.2. Calculul utilajelor din sectia de pregatire a cerealelor pentru macinis
Necesarul de utilaje se calculeaza in functie de:- capacitatea morii;
- incarcarea specifica;
- caracteristicile tehnice ale utilajelor;
Sa se calculeze necesarul de utilaje a unei sectii de pregatire a graului pentu macinis la
moara cu capacitate de 35 t/24h.
Capacitatea morii:
Cm = 35 t/24h
Capacitatea curatatoriei:
Cc = Cm + ( 10-20%) ∙ Cm
(vom calcula Cc cu 10% mai mare decat Cm)
Cc = 35 + 35 = 38,5 t/24h
Cc = 38,5 t/24h
Capacitatea curatatoriei intr-o ora:
In functie de se vor determina:
Calculul cantarului automat :
Se calculeaza in functie de si de numarul de rasturnari/minut.
Cantarele automate pentru cereale se construiesc cu capacitatea cupei:10, 20, 30, 50,100
si 600 kg.
Cantarele care au capacitatea cupei:
10 si 50 kg- fac 3 rasturnari/min;
50-100 kg- fac 2 rasturnari/min;
cele de 100 kg- 1 rasturnare/min.
Alegem un cantar cu capacitatea intre 10-50 kg care face 3 rasturnari pe minut.
Capacitatea cupei cantarului va fi:
Alegem un cantar cu capacitatea cupei de 10 kg care face 3 rasturnari /min.
Calculul separatorului aspirator (S.A.)
Se calculeaza in functie de incarcarea specifica si capacitatea orara a curatatoriei.
Incarcarea specifica a separatorului aspirator variaza =50 -55 kg/cm h
Consideram o incarcare specifica de 50 kg/cm h.
Calculam latimea ciurului: ≌33 cm
Alegem separatorul aspirator SA-612
Caracteristici tehnici ale separatorului aspirator SA-612:
- capacitatea, (t/h) = 2.5
- dimensiunea ciururilor, (mm) = 600x 1200
- turatia axului de comanda a cadrului cu ciururi, (rot/min) = 350
- debitul de aer necesar, (m3/min) = 40- 50
- dimensiunile exterioare, (mm)
- lungime = 1450
- latime = 965
- inaltime = 1575
- puterea instalata, (kw) = 0.6
- masa, (kg) = 380
Calculul triorului cilindric:
Dimensiunile cilindrului : D = 0,6 m si L = 2 m
Incarcarea specifica = 500-600 kg/m2.
Alegem 600 kg/m2
Calculul suprafetei necesara de triorare:
Calculul suprafetei unui trior:
=π D =3,14 0,6 = 3,76
Numarul de trioare = =0,71
Vom alege 1 trior cilindric.
Calculul triorului spiral:
Se calculeaza in functie de incarcarea specifica si de cantitatea de deseuri rezultata de la
triorul cilindric.
Qs=120-150 kg/h deseuri de trior
Aleg Qs=150 kg/h
Cantitatea de deseuri= 5%·Cc/h= ·1605= 80,25 kg, adica 81 kg deseuri
Calculul numarului de trioare spirale:
= = 0,54
Alegem 1 trior spiral.
Calculul masinilor de descojit:
=800-900 kg/
Dimensiunile cilindrului (masina de descojit): D=0,7 m si L=1,4m
Suprafata necesara de descojire:
= = =1,78
Suprafata descojitor = π D =3,14 0,7 = 3,08
Numarul masinilor de descojit= =0,58 (alegem 1 descojitor)
Calculul aparatului de umectat:
= 5t/h= 5000 de kg
Numar aparate de umectat= = =1 aparat de umectat
Calculul aparatelor magentice:
magnet potcoava =150-180 kg/h
Numarul de magneti= = =11 magneti
Magnetii au urmatoarele dimensiuni:
l = 40 mm
= 11 0,04= 0,44 m (lungimea totala de magneti)
Calculul celulelor de rezerva si de odihna:
Dimensiunile unei celule de odihna: L=2m; l=2m; H=12m;
Greutatea hectolitrica =75 kg/hl =760 kg/ ; V=L l H= 48 ;
Cantitatea de grau dintr-o celula =V =48 750 =36000 kg
Numar de celule = = =1,06≌ 2 celule de rezerva si odihna
4.3. Stabilirea si descrierea fluxului tehnologic pentru curatatorie
Dupa ce a fost recoltat graul este transportat cu ajutorul tractoarelor sau vagoanelor la
mori. Se face receptia atat calitativa cat si cantitativa si apoi este depozitat in silozuri pe
categorii.
In silozuri se efectueaza o serie de operatii tehnologice:
evacuarea cerealelor din sorb, cantarire, precuratire si depozitare in celule;
evacuarea din celule ,dozarea pentru amestec si trimiterea la curatatorie;
recircularea cerealelor pentru a impiedica incingerea;
evacuarea spre moara propriu-zisa;
ventilatia utilajelor, a instalatiilor si a cerealelor;
Fluxul tehnologic din curatatorie cuprinde urmatoarele utilaje:
Pentru eliminarea impuritatilor libere din masa de cereale:
- separatoare-aspiratoare de moara;
- separatoare de pietre;
- trioare;
- masini de spalat si magneti;
Pentru eliminarea impuritatilor existente pe suprafata boabelor:
- masini de descojit;
Pentru conditionarea cerealelor:
- aparate de udat;
- coloane de conditionare;
Pentru masurarea cerealelor in curatatorie:
- cantare automate;
- aparate de procentaj;
Pentru transport:
- de jos in sus: cu elevatoare sau pneumatic;
- pe orizontala: cu snecuri;
- pe verticala de sus in jos: prin conducte cu cadere libera;
Transportul graului in interiorul unitatii se reazlizeaza cu ajutorul unor utilaje : elevatoare,
conducte cu cadere libera sau tansportoare cu banda.
Cerealele odata ajunse in siloz sunt supuse unei operatii preliminare de curatire numita
precuratire, curatirea propriu-zisa urmand a se realiza in sectia de curatire si conditinoare.
Separarea cerealelor se face in trei fractiuni: grau curatat, corpuri straine grosiere si corpuri
straine fine.
Precuratirea cerealelor in siloz se realizeaza cu tararul aspirator, acesta separa impuritatile
mai mari, egale sau mai mici decat bobul de cereale prin combinarea actiunii ciururilor si a
curenilor de aer. In timpul operatiilor de cernere masa de cereale este strabatuta de un curent de
aer ascendent, produs de un ventilator, care separa impuratatile usoare ca : pleava, praf mineral –
vegatal si boabe sparte. Inainte de evacuarea din tararul aspirator cerealele trec pe suprafata unui
magnet, pentru eliminarea impuritatilor feroase.
Separarea corpurilor straine dupa marime se realizeaza printr-o cernere succesiva cu
ciururi, cu dimensiunile orificiilor alese corespunzator. Separarea corpurilor straine, care se
deosebesc de masa de cereale dupa marime si insusiri aerodinamice, se face cu ajutorul
separatorului aspirator.
Separarea corpurilor straine-usoare pe baza proprietatilor aerodinamice se realizeaza cu
separatorul cascada si cu separatorul pneumatic. Produsele curatate de impuritati trec mai departe
pe suprafata separatoarelor magnetice, care retin impuritatile feroase.
Separatorul de pietre elimina pietrele cu dimensiuni asemanatoare bobului de grau.
Dupa punerea in functiune a separatorului de pietre si a coloanei de aspiratie, graul este introdus
la curatat, fiind distribuit in strat subtire si uniform pe suprafata sitei, cu ajutorul clapetei de
reglaj si datorita miscarii oscilatorii. Graul intrat in interiorul cilindrului cu alveole, inainteaza
datorita miscarii de rotatie si a presiunii pe care o exercita produsul nou intrat (triorul cilindric).
Separarea boabelor de grau si a sparturilor, care trec in masa de corpuri straine, precum
si sortarea diferitelor grupuri de corpuri straine care se gasesc in amestec, se face cu ajutorul
triorului spiral. Pentru separarea impuritatilor metalice de natura feroasa se folosesc magneti
permanenti sau electromagneti.
Prin trecerea graului in strat subtire peste polii coloanei magnetice, impuritatile feroase
sunt atrase si retinute. Apoi se trece la indepartarea prafului aderent pe suprafata, a celui depus in
santuletul bobului, indepartarea smocului de perisori, sfaramarea si indepartarea bulgarilor de
pamant, care nu ua fost separati pana la aceasta faza, cu ajutorul masinilor de descojit si periat.
Graul intrat in utilaj este aruncat pe suprafata interioara a mantalei de catre rotorul cu palete,
cand graul vine in contact cu suprafata aspra, praful si partea superficiala a invelisului se
desprind. In continuare are loc perierea, care se face cu masinile de periat, in vederea indepartarii
partilor de coaja desprinse de bob dar care mai sunt aderente bobului.
Conditionarea are rol foarte important in obtinerea unei faini de calitate. Aceasta se
poate realiza fie cu apa (conditionare hidrica), fie cu apa si caldura (tratament hidro termic).
Norme Orientative pentru diagrame de macinare.
Felul Macinisului
Numar de
pasaje
S-cernere
pentru
controlul
fainiiSroturi Macinatoare
Macinis cu trei
sortimente de faina6-7 16-17 1,3-1,75 1,0-1,3 10-14
Macinis cu doua sortimente-mai mult extractii
10+ 60% 7-8 16-18 1,7-1,8 1-1,2 10-12
45+33% 6-7 12-15 1,3-1,6 1-1,2 10-12
25+55% 6-7 12-15 1,2-1,65 1-1,3 10-12
35 35+45% 5-6 10-15 1,2-1,5 1-1,2 10-12
Extractii directe cu 1 sortiment de faina
72% 6-7 13-16 1,5-1,6 1-1,3 10-14
87% 5-6 6-8 0,6-0,8 0,7-0,9 12-15
-lungimea linei macinatoare; -suprafata macinatoare;
-lungimea linei de srotuire; -suprafata srot;
5. DIMENSIONAREA TEHNOLOGICA A UTILAJELOR DIN SECTIA DE MACINIS
5.1. Dimensionarea si alegerea valturilor
Valtul de moara este un utilaj modern complet mecanizat si automatizat, constituind
principalul utilaj tehnologic folosit in operatiile de maruntire. Organele de lucru le constituie
tavalugii care se rotesc in sensuri contrare. Suprafata tavalugilor poate fi rifulita sau neteda,
alegerea facandu-se in functie de procesul tehnologic.
Tavalugii rifluiti - se folosesc la sfaramarea boabelor de grau si la separarea particulelor
de endosperm de invelis.
Tavalugii netezi- se folosesc la maruntirea particulelor de endosperm si transformarea
lor in faina.
Notatia valturilor: VDA-valt dublu automat ex: VDA-1025,625,825
Caracteristicile geometrice ale tavalugilor sunt :
- diametrul care poate fi intre 220-300mm;
- lungimea generatoarei suprafetei de lucru 600-1000 mm;
Avantajul maruntirii consta in aceea ca suprafata de contact cu boabele in timpul
solicitarii este foarte mica. La anumite viteze unghiulare si datorita unei caracteristici a
suprafetei de lucru, actiunea tavalugilor asupra boabelor in procesul de maruntire este
asemanatoare unei actiuni instantanee, deoarece acestia sunt tangenti pe generatoare. Suprafata
cilindrica a tavalugilor poate fi rifluita sau neteda, alegerea facandu-se in functie de procesul
tehnologic.
Daca tavalugii se folosesc pentru sfarmarea boabelor si separarea endospermului de
invelis, suprafata va fi rifluita, iar daca se folosesc la transformarea particulelor de endosperm in
faina, suprafata va fi neteda. Pozitia riflurilor tavalugilor pereche are un rol deosebit de
important in procesul de maruntire. Caracteristicile tehnologice ale tavalugilor rifluiti sunt
profilul riflurilor, numarul si pozitia acestora pe tavalugii pereche. Profilul riflului se
caracterizeaza prin unghiul taisului α si unghiul spatelui riflului β.
Riflurile pot avea inclinare stanga sau dreapta, iar la tavalugii pereche trebuie sa aiba
acelasi sens de inclinare.
Functia pe care o poate avea un valt este de: srotuire, desfacator si macinator.
Dimensiunile tavalugilor pentru valturi.
Simbol Denumirea Dimensiunile, (mm) Masa, (kg)
D L A fara fusuri cu fusuri
G Valturi
pentru grau
220 1000 1550 225 256
250 1000 1656 305 348
300 1000 1790 448 495
Factorii care influenteaza capacitatea de lucru a valturilor sunt:
gradul de maruntire (sau de macinare);
tipul de produse;
umiditatea produselor;
uniformitatea granulatiei produselor supuse macinarii;
starea suprafetelor de lucru a tavalugilor;
gradul de incarcare a valtului;
ventilatia valturilor cu aer sau racirea tavalugilor;
5.2. Calculul valturilor
Pentru o moara cu =35 t/24h, 85%- faina neagra ;
=40-60 kg/cm;
Alegem Qs = 50kg/cm
Valturile pot avea lungimea de 600, 800, 1000 mm.
Calculul lungimii totale de tavalug pentru linia sroturilor si macinatoarelor:
= 6
=8
= + = = =700cm
Alegem raportul dintre lungimea liniei de macinatoare si lungimea liniei de sroturi
(tabel1)
=
+ =0,6+1= 1,6
= 437,5≌ 438 cm
=438 ∙0,6=262 cm
Pentru morile cu capacitate mica se folosesc VDA cu L=600 sau L=800 cm .
Reprezentarea lungimii de sroturi si macinatoare.
Pasajul
Lungimea
fata
de total
srotori
Lungimea
rezultata in cifre
absolute
Lungimea reala
in care se poate
incadra
Numarul de
variatii (bucati)
Srotul I 14 61 60 1/2x600
Srotul II 22 97 80 1/2x800
Srotul III 22 97 80 1/2x800
Srotul IV 17 74 60 1/2x600
Srotul V 14 61 60 1/2x600
Srotul VI 11 48 60 1/2x600
Total Sroturi 100 438 4202x600
1x800
D1 11 29 60 1/2x600
M1 18 48 60 1/2x600
M2 17 45 60 1/2x600
M3 15 40 60 1/2x600
M4 10 26 60 1/2x600
D2 8 21 60 1/2x600
MR1 9 24 60 1/2x600
M5 12 32 60 1/2x600
Total
macinatoare100 262 480
4x600
Total general - 700 9006x600
1x800
5.3. Dimensionarea si alegerea sitelor plane
Utilajele de cernut care efectueaza sortarea produselor macinate poarta denumirea de site
plane, iar suprafata de cernere se numeste sita. In componenta unei site plane intra ramele care
pot fi grupate in pachete si care, la randul lor, formeaza pasajul tehnologic ( canalul de cernere).
Sita este o suprafata formata din tesatura de sarma, material plastic sau matase naturala.
Cernerea are loc datorita miscarii in plan orizontal a suprafetei cernatoare, miscare care poate fi
rectilinie, alternativa sau circulara. Fractiunea care trece prin ochiurile sitei se numeste cernut,
iar produsul care aluneca pe suprafata pana la evacuare se numeste refuz.
5.4. Calculul sitelor plane
Alegem sita plana SP 812 (8 comportimente si 12 rame);
Caracteristici tehnice ale sitei plane SP-812:
Suprafata neta de cernere , = 20
Numarul ramelor = 12
Excentricitatea, mm = 45
Turatia, rot/min = 200
Dimensiuni de gabarit, mm
- lungime = 3650
- latime = 1111
- inaltime = 3223
Puterea necesara, KW = 2
Incarcarea specifica, kg/m2·24h = 900
Suprafata totala de cernere : = = = 64
Raportul dintre suprafata de cernere de la macinatoare si suprafata de cernere de
la sroturi:
= 0,8
Suma ambelor suprafete, va fi: : 1+0,8 = 1,8
Suprafata de cernere sroturi: = 2
Suprafata de cernere macinatoare : =36·0,8
SP 812: St =20 S1=20:8=2,5 S2=5 S3=7,5 S4=10
S5=12,5 S6=15 S7=17,5 S8= 20
Pasaj
Suprafata fata
de total cernere
%
Suprafata
rezultata in cifre
absolute (m2)
Suprafata in care
se poate incadra
real (m2)
Numar de site
plane (buc)
Srort I 12 4,32 5 2/8
Srort II 15 5,4 5 2/8
Srort III 15 5,4 5 2/8
Srort IV 12 4,32 2,5 1/8
Srort V 8 2,88 2,5 1/8
Srort VI 7 2,52 2,5 1/8
So l 6 2,16 2,5 1/8
So 2 5 1,8 2,5 1/8
So 3 5 1,8 2,5 1/8
Sistem perie 10 3,6 10 -
Recernere filtru 5 1,8 2,5 1/8
Total sroturi 100 36 1, 5/8
D1 8 2,24 2,5 1/8
M1 16 4,48 5 2/8
M2 16 4,48 5 2/8
M3 14 3,92 2,5 1/8
M4 10 2.8 2,5 1/8
D2 8 2,24 2,5 1/8
MR1 8 2,24 2,5 1/8
M5 10 2,8 2,5 1/8
Sistem perie 7 1,96 10 -
Recernere filtru 3 0,84 2,5 1/8
Total
macinatoare100 28 1, 3/8
Control faina 1
Total general 4
Repartizarea suprafetei de cernere pe pasaje.
5.5. Dimensionarea si alegerea masinilor de gris
In procesul de macinis se obtine o gama larga de produse intermediare, la care predomina
endospermul si care se numesc grisuri si dunsturi. In functie de dimensiunile particulelor, acestea
se clasifica:
grisuri mari, 1200-630µm
grisuri mijlocii, 630-400 µm
grisuri mici, 430-310 µm
dunsturi tari, 310-245 µm
dunsturi moi, 245-160 µm
Operatia tehnologica prin care se realizeaza separarea, avand la baza proprietatile
aerodinamice si de cernere a amestecului de particule se efectueaza cu masinile de gris.
Alegerea numerelor sitelor pentru curatirea grisurilor si dunsturilor la masinile de gris se
face in functie de: marimea clasei de grisuri si de dunsturi suspuse prelucrarii si de cantitatea
acestora, productivitatea masinii si calitatea grisurilor care urmeaza a fi obtinute in urma
curatirii. Pentru curatirea grisurilor mari si mijlocii, la masinile de curatat gris se prevad site cu
unul sau doua numere de sita mai mica (site mai rare), iar la curatirea grisurilor mici si a
dunsturilor se folosesc site si mai rare.
Diferenta dintre numerele sitelor din masina de gris si numerele sitelor din sitele plane de
la care sun recoltate grisurile si dunsturile trebuie sa fie cu atat mai mare, cu cat grisurile sunt
mai fine.
Indicele de incarcare mediu al masinilor de gris.
Denuirea produsului Incarcarea sitei, kg/ ∙h
Grau fainos Grau sticlos
Grisuri mari 550 650
Grisuri mijlocii 450 550
Grisuri mici 400 450
Dunsturi aspre 280 325
Capete 450 550
Dupa curatirea la masinile de gris, unele fractiuni de grisuri mari si mijlocii contin, in
mod frecvent, parti de invelis aderente. Urmeaza apoi operatia de cernere a particulelor care au
dimensiuni de marimea grisurilor si a dunsturilor, dupa care acestea sunt separate la masina de
gris pentru eliminarea completa a partilor fara valoare si recuperarea particulelor provenite din
endosperm. Procedeul se numeste desfacerea grisurilor iar pasajul care indeplineste aceasta
operatie, desfacator. In cazul macinisului semiinalt si inalt, primele macinatoare servesc pentru
macinarea grisurilor si dunsturilor de calitate, din care se obtine faina de cea mai buna calitate,
utilizand sitele cu numerele IX, X si XI.
Macinare grisurilor si a dunsturilor este ultima faza a procesului de obtinere a diferitelor
calitati de faina, cu ajutorul valturilor netede sau rifluite.
5.6. Calculul masinilor de gris
Masinile de gris pot avea urmatoarele dimensiuni:
MG 35x16
MG 40x16
MG 50x16
( 35,40,50- latimea; 16- numarul sitelor)
Alegem masina de gris MG 40x16.
l = 400 mm;
nr. site= 16;
= 200-250 kg/cm∙24h
Latimea totala = = = 140cm
Numarul masinilor de gris= = 2 masini de gris
Alegem masina de gris dubla GD-35x16, cu caracteristicile tehnice:
- numar randuri site suprapuse: 2
- numar de site: 2x4x2
- dimensiuni de gabarit, mm:
- lungime: 3130
- latime: 950
- inaltime: 1373
- turatia, rot/min: 450
- dimensiunile sitelor, mm:
- lungimea: 590
- diametrul: 350
- puterea, kw: 0,8
- consum de aer, m3/min: 40-55
- masa, kg: 950
6. STABILIREA SI DESCRIEREA FLUXULUI TEHOLOGIC PENTRU SECTIA DE
MACINIS
Fazele de prelucrare intr-un macinis sunt :
Procesul de srotare se separa cea mai mare parte din endospermul bobului prin
sfarmarea repetata intre tavalugii rifluiti ai bobului si produselor intermediare cu invelis.
Endospermul este obtinut sub forma unor granule de dimensiuni mai mari sau mai mici la
primele 3-4 pasaje.
Sortarea grisurilor. Aceste pasaje de sortare se numesc sortire si de obicei se prevede un
sortir pentru grisuri si unul pentru dunsturi. Grisurile mari nu necesita o sortare suplimentara si
sunt trimise la curatat direct la masnile de gris. La sortire se trimite amestecul de grisuri mijlocii
si mici de la sroturile I,II,III. Pe langa grisurile mici si mijlocii la sortirul de grisuri rezulta si
dunsturi si faina.
Curatirea grisurilor si a dunsturilor. Reprezinta sortarea produselor dupa marime si
separarea partilor cu invelis ce pot fi prezentate in amestecul de granule de endosperm. Se
realizeaza cu masinile de gris.
Desfacerea grisurilor. Pentru indepartarea partilor de invelis de pe particulele de grisuri
mari si mijlocii sunt supuse unei prelucrari speciale la valturi unde sub o actiune usoara a
suprafetelor de lucru a tavalugilor, particulele se desfac in mai multe bucati. Apoi urmeaza faza
de separare prin cernere a particulelor care au dimensiuni de marimea grisurilor si dunsturilor
dupa care sunt trimise din nou la masinile de gris pentru eliminarea completa a partilor
nevaloroase. Operatia se realizeaza cu ajutorul desfacatorului.
Macinarea grisurilor si dunsturilor de calitatea I. Operatie efectuata la 3-4 pasaje
speciale de macinare.
Macinarea grisurilor si dunsturilor de calitatea a II a. Operatie efectuata la 5-6 pasaje
de macinare cu tavalugii rifluiti.
Prelucrarea de finisare a ultimelor produse. In cel mai mare grad tartoase ce mai
contin resturi de endosperm aderente pe ele. Prelucrarea acestor produse se face atat la valturi cu
tavalugi rifluiti cat si la masini finisoare cu palete sau perii de tarate.
Compunerea sortimentelor de faina din mai multe fluxuri de pasaje in functie de
calitatea acestora. Operatia se incheie cu controlul faini inainte ca acesta sa fie ambalata.
Graul curatat intra in srotul I, unde sub actiunea tavalugilor rifluiti se sfarama in grisuri
mari, mijlocii, mici, dunsturi si o cantitate mica de faina. Pe primele 6 site se separa particulele
mari si acestea sunt dirijate spre srotul II. Grisurile mari raman ca refuz pe urmatoarele 2 site si
sunt trimise la masina de gris I pentru a fi curatate. Grisurile mici si mijlocii se trimit la primul
sortir , iar grisurile mici si dunsturile care se separa pe ultimele doua site se trimit la sortirul al II-
lea. De la primul srot se separa o cantitate de faina alba de pe sitele XI si XII.
La srotul II pe primele 6 site raman ca refuz particule mari care se trimit la srotul III
pentru a fi maruntite in continuare. Grisurile mari se trimit la masina de gris 1 pentru a fi
separate in functie de dimensiuni. Grisurile mici si mijlocii sunt trimise la sortirul 1, iar grisurile
mici si dunsturile sunt trimise la sortirul 2. Tot de la acest srot rezulta si o cantitate de faina alba.
La srotul III refuzul de pe primele 6 site se trimite la srotul IV. Grisurile mari se separa
pe urmatoarele doua site si se trimit la masina de gris2, iar grisurile mijlocii se trimit la sortirul 1.
Grisurile mici si dunsturile se trimit la sortirul 2. De la srotul III rezulta tot o cantitate de faina
alba.
Primele refuzuri de la srotul IV sunt grisuri mari si se trimit la srotul V . Grisurile mici
intra in masina de gris 6, iar cernutul urmatoarelor doua site se trimite la sortirul 3. Grisurile mici
si dunsturile se trimit la sortirul 2. De la srotul IV obtinem faina neagra.
La srotul V refuzul de la primele 6 site se trimite la srotul VI, iar grisurile mari se trimit
la masina de gris . Grisurile mijlocii si mici sunt directionate la sortirul 1, iar dunsturile la
sortirul 2. De pe sitele VII si VIII se obtine faina neagra.
Sortirurile au rolul de a separa grisurile mici si dunsturile rezultate de la srotare . Primul
refuz, retinut de primele 4 site se trimite la masina de gris 1, iar refuzul ultimelor doua site intra
in masina de gris 2. Dunstul fiind cernut pe ultimele doua site merge la sortirul 2. Refuzurile de
la sortirul 2 se trimit la masina de gris 2 de la primele trei site. Dunstul se trimite la primul
macinator. Rezulta o cantitate de faina neagra.
Masinile de gris realizeaza sortarea grisurilor si dunsturilor dupa marime si separarea
partilor cu invelis ce pot fi prezente in amestecul de granule de endosperm. Cernutul de la prima
masina de gris este directionata la primul macinator si la al 2-lea, iar refuzul la desfacatorul 1. La
masina de gris 2 primul cernut se trimite la macinatorul 3 iar al 2-lea cernut la macinatorul 4.
Refuzul se trimite tot la desfacatorul 1.
Grisurile mari si mijlocii sunt trimise la desfacator pentru a indeparta partile de invelis de
pe particule.Grisurile mici se trimit la macinatorul 2,iar refuzul la macinatorul 3. Rezulta faina
neagra. De la grisurile de pe primele doua site trec la macinatorul 3 si de la urmatoarele doua la
macinatorul 4. Grisurile mici si dunsturile trec la macinatorul 4 si refuzul la macinatorul 5.
Rezulta tot faina neagra.
Macinarea grisurilor si dunsturilor se face in scopul obtinerii fainii, se realizeaza cu
tavalugi netezi. Primul refuz de la macinatorul 1 se trimite la macinatorul 2 de , iar de pe
ultimele doua la macinatorul 3 si cernutul se trimite la macinatorul 3.Refuzul de la primele doua
site ale macanatorului 3 trec la macinatorul 4, iar de pe ultimele doua site la macinatorul 4 si
cernutul la macinatorul 5. De aici obtinem faina neagra.
La macinatorul 4 primele doua site trec la macinatorul 5, iar de la ultimele doua trec la
macinatorul 5 si cernutul la macinatorul 5. Refuzul de la primele site ale macinatorului 5 se
trimit la finisorul de tarate, iar de pe ultimele doua site se trimit tot la finisorul de tarate.Cernutul
este o insemnata cantitate de faina neagra , care se trimite la control la fel ca si faina alba.
Factorii care influenteaza macinarea sunt:
- insusirile mecanico-structurale ale bobului
- insusirile fizice ale invelisului
- calitatea si sortimentul fainurilor obtinute
Macinarea sau maruntirea este operatia de baza din moara.Sectia de macinis poate fi
dezvoltata in functie de capacitatea unitatii respective si de regimul tehnologic adoptat.
Macinarea cuprinde toate operatiile la care sunt supuse cerealele pentru a fi transformate
in faina.In functie de caracterul regimului tehnologic adoptat in cadrul operatiilor care se
desfasoara in sectia de macinis se pot obtine produse finite de o anumita calitate.Operatiile
tehnologice principale pot fi realizate cu utilaje din cele mai diverse tipuri constructive,
corespunzator anumitor regimuri tehnologice.
Utilajele folosite la macinare sunt valturile, iar la cernere se folosesc sitele plane si
masinile de gris.
Operatiile de baza care intervin in procesul de macinis sunt:
- maruntirea propriu-zisa;
- cernerea sau sortarea;
- curatirea produselor intermediare.
Aceste operatii pot fi considerate ca formeaza un ciclu care se repeta pana cand intregul
endosperm este transformat in faina, iar invelisul in tarata.
BIBLIOGRAFIE
1. Costin I., 1988, Cartea morarului, Editura Tehnică, Bucureşti.
2. Costin I., 1983, Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Editura
tehnică, Bucureşti.
3. Danciu I., 1997, Tehnologia şi utilajul industriei morăritului, Vol I, Editura Universităţii
“Lucian Blaga”, Sibiu.
4. Leonte M., 2001, Tehnologii şi utilaje în industria morăritului, Editura Millenium,Piatra
Neamţ.
5. Nicolaescu M.,Moldoveanu Gh.,Teodorescu R, 1973, Exploatarea şi întreţinerea utilajelor
din industria morărit şi panificaţie, Editura Tehnică, Bucureşti.
6. Modoran D.,Modoran Constanţa,Ţibulcă D., 2003, Îndrumator de proiectare în industria
alimentară, Editura Academic Pres, Cluj-Napoca.
7. Ministerul Industriei Alimentare-Centrala industriei de morărit si panificaţie, 1989, Colecţie
de standarde pentru industria de morărit şi panificaţie, Vol II, Centrul de organizare şi
calcul, Bucureşti.
Surse de pe internet :
http://www.rompan.ro/index.php?page=fainaneagra
http://www.naturalia.ro/catalog/grau.php?pag=alimentatie
http://www.cdep.ro/pls/legis/legis_pck.htp_act_text?idt=38586