utilaj de morarit si panificatie

32

Click here to load reader

Upload: nechita-constantin

Post on 08-Aug-2015

555 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

utilaj de morarit si panificatie

TRANSCRIPT

Page 1: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEPARTEA I - UTILAJE PENTRU MORĂRIT

MĂCINAREA - GENERALITĂŢICerealele care se supun măcinării:

Scopul prelucrării cerealelor în subproduse pentru consum este separarea endospermului de învelişul său.Măcinarea reprezintă operaţia de distrugere a integrităţii fiecărui bob de cereale pentru a se separa apoi

particulele de endosperm de cele de înveliş, după care, prin zdrobire, să fie transformate în făină.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1

Ovăz (Avena sativa)

Grâu (Triticum vulgare)

Secară (Secale cereale)

Orez (Oryza sativa)

Orz (Hordeum vulgare)

Porumb (Zea mays)

Măcinarea

simplă complexă

- Procent mare de făină - Puritate redusă a făinii obţinute

- Procent mare de făină - Puritate redusă a făinii obţinute

- Făină de calitate superioară

- Făină de calitate superioară

1

Page 2: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE1.UTILAJE PENTRU PREGĂTIREA CEREALELOR ÎN VEDEREA MĂCINĂRII

1.1.Procesul tehnologic al unei moriProcesul de producţie al unei mori, depinde de următorii patru factori principali:

calitatea cerealelor; fluxul tehnologic de prelucrare adoptat; calitatea utilajului tehnologic folosit; calificarea cadrelor ce conduc procesul de producţie.Fazele principale ale procesului de producţie sunt:I. Recepţia cerealelor, care include recepţia cantitativă şi recepţia calitativă.Recepţia cantitativă se rezumă la o cîntărire, stabilindu-se greutatea brută şi apoi cea netă.Recepţia calitativă – constă în luarea de probe din masa de material cu ajutorul unor sonde mecanice analizându-se:

puritatea materialului, greutatea specifică şi umiditatea.II. Păstrarea cerealelor în depozite speciale. Silozurile celulare reprezintă tipul optim de capacităţi de depozitare. Ele fac

posibilă nu numai organizarea compartimentării şi a păstrării raţionale a cerealelor pe soiuri şi caracteristici principale (cum sunt umiditatea, sticlozitatea etc.), dar şi controlul stării masei de cereale, pentru a preântâmpina o alterare posibilă în procesul de păstrare, supunând cerealele uscării, aerării,precum şi separării prafului.

III. Pregătirea cerealelor pentru măcinat, compusă din diferite operaţii, legate între ele într-o anumită continuitate şi executate de diverse tipuri de utilaje.

În această fază importantă a procesului tehnologic, se deosebesc patru operaţii principale:- curăţirea masei de cereale de corpuri străine;- curăţirea suprafeţei cerealelor prin metodele “uscată” şi “umedă”;- condiţionarea cerealelor, adică prelucrarea lor cu apă şi căldură, menită să asigure folosirea la maximum a resurselor

tehnologice interne ale cerealelor. Condiţionarea se face prin diferite procedee, şi anume: aşa numita condiţionare “rece” fără participarea maşinilor , şi “caldă”, efectuată cu ajutorul unui utilaj special denumit coloană de condiţionare ;

- amestecarea diferitelor soiuri de cereale, ţinându-se seama de particularităţile lor, pentru alcătuirea amestecului de cereale cu o anumită caracteristică tehnologică.

IV. Măcinarea cerealelor este faza hotărâtoare a procesului tehnologic, la moară, deoarece produce produsul finit – făină.Această fază de producţie, în timpul căreia are loc sfărâmarea cerealelor, se împarte în două operaţii principale:- sfărâmarea brută a cerealelor, pregătite din timp ( proces de şrotuire);- mărunţirea fină a produselor obţinute prin sfărâmarea preliminară şi supuse după aceea ameliorării calitative ( procesul

de măcinare).Pentru mărunţirea cerealelor se folosesc utilajele principale din moară denumite valţuri, ale căror organe de lucru sunt

tăvălugii.Concomitent cu valţurile lucrează utilajele de cernut denumite site plane care sortează produsele obţinute după mărime şi

într-o măsură oarecare, după calitate.Valţurile pentru sfărâmarea brută, împreună cu sitele plane respective, alcătuiesc aşa numitele pasaje de şrotuire, la care

se obţine o cantitate mică de făină şi mai multe produse intermediare. Aceste produse sunt semifabricate, masa lor principală fiind formată de grişuri, care sunt particule de endosperm ce variază după mărime, formă şi calitate şi care nu sunt încă eliberate complet de învelişurile exterioare ale bobului, de care sunt strâns lipite.

Pentru ca grişurile care conţin părţi din învelişurile bobului să fie scoase din amestec, ele sunt supuse unei prelucrări la maşinile numite curăţitoare de grişuri. Această prelucrare constituie un proces de ameliorare calitativă.

Afară de aceasta, parte din grişuri sunt supuse unei prelucrări la valţuri, ai căror tăvălugi execută un fel de “desfacere”a grişurilor, distrugând coeziunea dintre endosperm şi învelişuri, pentru ca apoi să fie separate mai uşor unele de altele.

Grişurile curăţite cu ajutorul curăţitoarelor de grişuri, şi supuse “desfacerii”, sunt trimise la o altă grupă de valţuri, pentru a fi măcinate fin în făină. Tăvălugii acestor valţuri au, de obicei, o suprafaţă netedă (lisă).

Se mai folosesc – în procesul de măcinare a grişurilor – tăvălugi cu rifluri mărunte, cu condiţia ca produsul care intră să fie, în prealabil, bine sortat şi foarte bine curăţit. Funcţionarea acestor valţuri se efectuează, în mod gradat, procesul de măcinare a grişurilor, în făină, se încheie cu măcinarea învelişurilor, din care se obţine făina rămasă pe învelişuri, Afară de valţuri, la măcinarea cu extracţie participă şi maşinile cu perii pentru tărâţe.

Valţurile care efectuează desfacerea, măcinarea şi extracţia alcătuiesc, împreună cu sitele plane respective aşa numitele pasaje de măcinare.

Aşadar, după pregătirea lor prealabilă, prelucrarea cerealelor cuprinde: procesul de şrotuire;procesul de curăţire a grişurilor;procesul de măcinare.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 2

Page 3: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE1.2.Indici care caracterizează proprietăţile tehnologice ale cerealelor

1.2.1.Indici care arată proprietăţile de măciniş ale cerealelor1.2.1.1.Structura anatomică a boabelor de cereale

Boabele de grâu

Cea mai mare aglomerare de substanţe proteice se află spre periferia endospermului în zona stratului aleuronic

Boabele de porumb

1.2.1.2.Proprietăţile de măciniş ale cerealelorSticlozitatea. La boabele de grâu şi de secară endospermul poate fi complet sticlos, sau complet făinos, sau particule

sticloase şi făinoase combinate în diverse raporturi.După gradul de sticlozitate, grânele se pot împărţi în trei grupe, care se deosebesc prin proprietăţile lor tehnologice.

Prima grupă cuprinde cerealele care au sticlozitatea mai mare de 70%. În timpul sfărâmării, în procesul de şrotuire ele dau o producţie mai mare de grişuri şi o cantitate mică de făină.

Cea de a doua grupă cuprinde amestecul de cereale făinoase şi sticloase, sticlozitatea variind între 40 şi 70%. Cea de a treia grupă cuprinde cerealele făinoase care au sticlozitatea mai mică de 40%. În procesul de şrotuire se

obţine o cantitate mai mare de făină şi una mai mică de grişuri.Procentul de substanţe minerale (cenuşă). Repartizarea substanţelor minerale din boabele de grâu de soiuri diferite se

schimbă simţitor în raport cu regiunea de cultivare şi cu condiţiile climatice. Procentul de cenuşă al învelişurilor, al stratului aleuronic şi al embrionului este mult mai mare decât cel al endospermului.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 3

Page 4: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEMărimea bobului. O importanţă foarte mare în procesul de prelucrare o are omogenitatea masei de cereale (dimensiuni

egale ale boabelor). Diferitele faze ale procesului tehnologic (curăţirea de corpuri străine, umectarea cerealelor, sfărâmarea la valţuri) decurg optim în cazul omogenităţii masei de cereale.

1.2.2..Indici care privesc însuşirile de panificaţie ale cerealelorGlutenul este o pastă cu însuşiri elasto-vâscozice care ia naştere dintr-o combinaţie de substanţe proteice existente în

făina rezultată din măcinarea endospermului prin adăugarea unei cantităţi de apă. Substanţele proteice predominnate în gluten sunt:- gliadina în proporţie de 70%- gluteina în proporţie de 30%Conţinutul în gluten al grâului este influenţat de soi, sol, îngrăşăminte, plantele premergătoare etc..Din făina care are gluten cu elasticitate şi extensibilitate suficientă se obţine o pâine poroasă frumos crescută. Din făina cu

un gluten ce se rupe uşor şi cu o extensibilitate slabă se obţine o pâine necrescută şi cu porozitate mică. Făina cu gluten slab, lipsit de elasticitate, dă un aluat şi o pâine scăzută.

1.2.3.Valorile standardizate ale indicilor masei de cereale 1.2.3.1.Grâu pentru panificaţie

Proprietăţi fizice şi chimiceMasa hectolitrică min Kg 75Gluten umed, % min 22Indice glutenic, min. 25Sticlozitate în secţiune, % min. 30Umiditate, % max. 14Secară, % max. 6Corpuri străine,% max.Compuse din:a)corpuri negre, % maxdin care:- neghină, % max.- alte corpuri vătămătoare, % maxb)corpuri albe, % max.din care:- boabe încolţite, % max.

3

1

0,50,2rest până la 3

1Boabe de grâu mălurate, sau tăciunate, % max. 5Infestare, cu dăunătorii depozitelor (exemplare adulte vii) Nu se admite

1.2.Proprietăţi organolepticeAspect şi gust Caracteristic grâului sănătosCuloare De la galben-deschis la galben-roşcatMiros Fără miros de încins, de mucegai sau alte

mirosuri străine

1.2.3.2..Grâu pentru paste făinoaseGrâul pentru paste făinoase se clasifică în două tipuri:

tip T, grâu de toamnă tip P, grâu de primăvară

Proprietăţi organoleptice Tipul T PAspect Caracteristic grâului sănătosCuloare Gălbuie-roşcată GălbuieMiros Fără miros de încins, de mucegai sau alte mirosuri străineGust Caracteristic grâului sănătos

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 4

Page 5: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE

Proprietăţi fiziceTipul T PMasa hectolitrică, kg min. 77Masa a 1000 boabe, g min. 30Corpuri străine,% max.Compuse din:a)corpuri negre, % maxdin care:- neghină, % max.- boabe de mălură, % max- cornul secareib)corpuri albe, % max.din care boabe încolţite, % max.

3

1

0,50,1lipsărest până la 30,1

Infestare cu dăunătorii depozitelor, exemplare adulte, vii Nu se admitBoabe de grâu prăfuite sau fulguite de mălură şi tăciune, % max. 3Sticlozitate în secţiune, % min. 65 75Conţinut de gluten umed în şrotul total, % min. 28Umiditate, % max. 14

1.2.3.3..Porumb boabe pentru consum alimentarPorumbul destinat consumului alimentar se livrează în două categorii:categoria 1, pentru morile prevăzute cu instalaţii de degerminarecategoria 2, pentru morile fără instalaţii de degerminare.

Proprietăţi organoleptice şi fizice Categoria 1 2Aspect Caracteristic porumbului sănătosCuloare De la alb-gălbuie la galben-portocalie, caracteristică soiului

sau hibridului respectivMiros Caracteristic, fără miros de încins, mucegai sau alte

mirosuri străineGust Dulceag, nici amar, nici acruUmiditate, % max. 17 17Corpuri străine,% max. din care:-corpuri inerte (minerale şi organice), % max.

40,5

50,5

Seminţe de alte plante de cultură,% max.-boabe de porumb alterate, atacate de boli criptogamice, % max.-boabe de porumb arse având endospermul distrus, % max.

0,5

1

nu se admite

0,5

1

1Boabe de porumb cu defecte (pătate, cu embrionul de culoare schimbată sau cu atac uşor de mucegai dar cu endospermul sănătos), % max.

1 2

Spărturi de porumb sănătoase, care rămân pe ciurul nr. 4 R % max.

2 8

Indice de plutire, % max. 50 65Infestare cu dăunători ai produselor depo-zitate (exemplare adulte vii) Nu se admite

1.3. Pregătirea cerealelor pentru măcinare1.3.1..Compoziţia fizică a masei de cerealeMasa de cereale, recepţionată la unităţile de achiziţie şi prelucrare, constă nu numai din cereala de bază, dar şi din alte

culturi, seminţe de buruieni etc, care intră în categoria impurităţilor. Ele sunt clasificate în două tipuri - impurităţi albe şi impurităţi negre

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 5

Page 6: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE Impurităţile negre din grâu şi secară sunt constituite din:

- Cernutul sitei cu orificii circulare de 1 mm diametru. Această fracţiune include corpuri minerale (pământ, pietricele, praf); seminţe de buruieni şi de plante cultivate, care nu fac parte din categoria impurităţilor albe;impurităţi organice (resturi de coceni şi spice, frunze, pleavă, ariste, paie etc); boabe atacate de dăunători de hambar şi afectate de acţiunea negativă a microflorei; boabe şiştave;

- Impurităţi minerale - particule de pământ, nisip, bucăţi de zgură şi pietre. Această fracţiune fiind prezentă în cereale contribuie la uzura înaintată a organelor de lucru a utilajelor, iar prezenţa acesteia în produsele finite apare ca un scrâşnet la masticaţie, ceea ce face ca produsele să fie de calitate inferioară. De aceea, în curăţătoria morii această fracţiune trebuie complet separată. In cerealele recepţionate de silozuri procentul de impurităţi minerale nu trebuie să depăşească 0,3%, dintre care pietre 0,1%, zgură 0,05%;

-Seminţe de buruieni (neghină, măzăriche). In majoritatea cazurilor seminţele de buruieni se maturizează deplin mai târziu decât grâul şi secara. De aceea, la recoltarea cerealelor seminţele de buruieni au un conţinut de umiditate cu 10 - 20% mai mare decât cerealele. Astfel, ele au o activitate respiratorie mare şi reprezintă un mediu favorabil pentru dezvoltarea microorganismelor şi dăunătorilor, ceea ce în condiţii de depozitare necorespunzătoare poate aduce la declanşarea procesului de autoaprindere a cerealelor;

-Impurităţi organice. Pe aceste impurităţi se acumulează o cantitate mare de praf de origine minerală şi organică, şi microorganisme;

- Boabe de grâu şi secară total afectate (mucegăite, putrezite, calcinate, prăjite), cu endosperm de culoare cafenie până la negru Aceste boabe pot să conţină substanţe cu un gust şi miros neplăcut şi substanţe toxice. Prezenţa acestor boabe reprezintă cauza alterării calităţii cerealelor depozitate şi reducerii valorii alimentare a produselor finite;

- Impurităţi vătămătoare. Aceasta fracţiune se clasifică în:ciuperci, care provoacă tăciunele la cereale; impurităţi de origine animală (formaţiuni întunecate ce se conţin în spic, seminţe de buruieni otrăvitoare - grâul prepeliţei, zâzania, muştarul sălbatic , ridichea sălbatică), scaiul sălbatic, etc

- -Impurităţile albe în masa de grâu sunt constituite din:- boabe sparte şi atacate de dăunătorii de depozit, indiferent de caracterul şi dimensiunile defecţiunii; - boabe de grâu strivite şi nedezvoltate (şiştave); prezenţa acestora micşorează extracţia şi calitatea produselor finite;- boabe de grâu încolţite, cu radicula ieşită în exterior sau cu radicula pierdută, cu culoarea modificată a învelişurilor; aceste

boabe se păstrează greu şi posedă însuşiri tehnologice inferioare;- boabe de grâu autoaprinse sau mucegăite; au culoarea modificată a învelişurilor;- boabe de grâu prăjite ca urmare a uscării incorecte în uscător;- boabe de grâu umflate la uscare; se caracterizează printr-un volum mare a boabelor, prin culoarea modificată a învelişurilor

şi fisurarea endospermului;- boabe verzi de grâu, care nu s-au maturizat complet (cazul recoltării timpurii); se caracterizează printr-un conţinut înalt de

substanţe hidrosolubile şi însuşiri tehnologice inferioare;- boabe de grâu degerate;- boabe de secară şi orz întregi sau sparte, dar care după caracterul defecţiunilor nu intră în categoria impurităţilor negre;

după compoziţia chimică şi posibilităţile de utilizare aceste culturi sunt apropiate de grâu şi? într-un procent oarecare, pot să rămână în masa de grâu.

Impurităţile metalice apar întâmplător în masa de boabe, fiind formate din aşchii metalice, şuruburi, şaibe, piuliţe desprinse în timpul transportării sau procesării cerealelor.

1.3.2.Fluxul tehnologic al curăţirii cerealelor în moriPrezenţa impurităţilor în grâu are un rol defavorabil asupra indicilor de morarit şi panificaţie, care poate conduce la:

creşterea cenuşii în făină; închiderea culorii făinii; alterarea mirosului şi gustului făinii; pierderea puterii de fermentare a aluatului; scăderea valorii alimentare a fainii; pericolul de intoxicaţii (prezenţa neghinei şi altor buruieni vătămătoare, resturi de rozătoare, micotoxine etc).

De aceea, grâul, înainte de a fi transformat în faină, trebuie supus unei atente curăţiri, în vederea eliminării cât mai complete a impurităţilor. Cea mai bună schemă tehnologică de măciniş, cele mai eficiente şi performante utilaje nu vor putea asigura fabricarea fainii calitative, dacă în secţia de măciniş a morii, la primul pasaj de şrotuire, se vor dirija cereale necurăţate şi necondiţionate. Totodată, trebuie de menţionat că, pentru obţinerea fainii calitative, trebuie prelucrat numai grâu, care, după recoltare, a fost uscat la temperaturi care nu au afectat calitatea glutenului şi care a fost păstrat la umiditatea de până la 14%, fără manifestarea fenomenului de autoâncingere.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 6

Page 7: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIECurăţirea cerealelor de impurităţi şi condiţionarea acestora se desfăşoară în curăţătorie care este parte componentă a morii.

Pentru funcţionarea fără întrerupere a morii, curăţătoria trebuie să aibă o capacitate mai mare cu 10...20% decât capacitatea secţiei de măciniş. Curăţătoria morii este formată din curăţătoria neagră şi cea albă.

In cadrul curăţătoriei negre, din grâul supus prelucrării se separă impurităţile străine - praful mineral, pământul, nisipul, pietrişul, pleava, resturile de paie, seminţele degradate, seminţele de buruieni şi seminţele de alte culturi (orz, hrişcă, ovăz, porumb, neghină, zâzanie,muştar sălbatic, ridiche sălbatică, grâul prepeliţei,). În curăţătoria albă se desfăşoară condiţionarea (tratamentul cu apă) şi prelucrarea suprafeţei (învelişului) boabelor de grâu la descojitoare, separarea completă a impurităţilor din masa de boabe.

Procesul tehnologic trebuie să permită cântărirea tuturor produselor extrase (deşeuri, tărâţă, produse finite), iar înregistrările tuturor cântarelor să fie colectate în calculatorul de extracţie, care asigură o informare permanentă a managementului în ceea ce priveşte fluxul de produse şi rezultatele măcinişului. Aceasta este o premisă sigură în conducerea optimă a producţiei, ceea ce înseamnă luarea deciziilor oportune la timp. Calculatorul de extracţie permite culegerea informaţiei privind capacitatea şi extracţia la valori momentane, de schimb, pe zi, săptămână, lună; informaţia poate fi expusă pe monitor sau imprimată.

Procesul de curăţire a grâului poate decurge eficient numai în cazul dacă, iniţial, în masa de grâu, intrata în curăţătorie, conţinutul de impurităţi negre nu depăşeşte 2%, inclusiv corpuri vătămătoare maximum 0,2% şi boabe defectate 1%, impurităţi albe - 5%, inclusiv boabe germinate maximum 3%. Totodată, cantitatea de boabe atacate de fuzarioză nu trebuie să depăşească 1%; în acest caz conţinutul de micotoxine nu va depăşi 1 mg în 1 kg de cereale. La ieşire din curăţătorie conţinutul impurităţilor negre în grâu nu trebuie să depăşească 0,4%, dintre care neghină până la 0,1%, impurităţi vătămătoare până la 0,05% (inclusiv muştar sălbatic până Ia 0,04%), conţinutul de boabe cu fuzarioză 0,3%, iar conţinutul de impurităţi albe - 3,0%.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 7

Page 8: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE1.3.3..Procedee şi utilaje pentru curăţirea masei de cereale în mori

Procesul de curăţire şi sortare a masei de cereale se bazează pe diferenţierea proprietăţilor fizico-mecanice ale boabelor din cultura de bază şi ale componentelor străine. Principalele proprietăţi care stau la baza separării componentelor din amestecul de cereale sunt:

proprietăţile aerodinamice dimensiunile de bază (lungime, lăţime, grosime, diametru) forma şi coeficientul de frecare a suprafeţelor componentelor însuşiri magneticeOrganele de lucru care execută operaţia de separare prin diferenţierea acestor proprietăţi, sunt sub diverse forme şi imprimă

traiectorii separate componentelor care au proprietăţi diferite. Astfel, separarea pe baza diferenţei dintre proprietăţile aerodinamice, se realizează prin utilizarea curenţilor de aer verticali sau înclinaţi.Separarea componentelor care au lungimi diferite, se realizează prin utilizarea unor suprafeţe prevăzute cu alveole. In aceste alveole, caracterizate printr-un anumit diametru, pătrund componentele scurte ce vor fi antrenate şi dirijate pe un traseu diferit de a componentelor lungi..Separarea după grosime se face pe suprafeţe prevăzute cu ochiuri alungite, suprafeţe care pot fi plane sau cilindrice, fiind antrenate în mişcare de oscilaţie respectiv de rotaţie.Diferenţierea componentelor care au lăţimi diferite, se face cu ajutorul suprafeţelor prevăzute cu ochiuri circulare. Acelaşi tip de suprafeţe se utilizează şi la separarea componentelor cu diametre diferite.Forma şi starea suprafeţei boabelor, caracterizate prin diverse valori ale coeficientului de frecare, sunt proprietăţi ce pot imprima traiectorii diferite, dacă se utilizează suprafeţe înclinate fixe sau antrenate caracterizate de o anumită rugozitate.Impurităţile feroase pot fi extrase prin fixarea pe traseul de curgere a boabelor a unui electromagnet sau a unui magnet permanent .

1.3.3.1.PneumoseparatoarePneumoseparatoarele fac parte din categoria separatoarelor, care au la baza funcţionării lor diferenţele de proprietăţi

aerodinamice ale cerealelor şi impurităţile uşoare (coji, paie, boabe nedezvoltate, boabe şiştave, pleavă, fragmente de spic, praf ctc.) existente în masa de boabe. Se utilizează la morile care folosesc transportul pneumatic al produselor.

Viteza optimă a curentului de aer la intrarea în separator este de 18 – 22 m/s, iar viteza aerului necesară pentru separarea impurităţilor uşoare este de 5,5 – 6,5 m/s.

Parametrii de bază ai separatorului pneumatic care asigură separarea eficientă a impurităţilor sunt: încărcarea specifică, concentraţia masei de boabe în aerul transportat, uniformitatea alimentării cu material, conţinutul impurităţilor în masa cerealieră, dimensiunile canalului de aspiraţie, viteza curentului de aer şi pierderile de presiune în separator.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 8

Page 9: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEValorile medii ale vitezei de plutire pentru principalele culturi şi tipuri de impurităţi existente în masa cerealieră se prezintă

în figura de mai jos

Cu cât diferenţa dintre vitezele de plutire a două componente ce formează un amestec este mai mare, cu atât mai uşor şi mai eficient acestea se vor separa

1.3.3.2. Separatorul aspirator

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 9

Page 10: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE

Elementele de proiectare a acestor utilaje, vizează determinarea următorilor parametri:1. adoptarea vitezei curentului de aer din canalele de antrenare a particulelor uşoare şi corespunzător camerelor de

sedimentare în funcţie de viteza critică2. calculul sarcinii de alimentare cu material din fiecare canal de separare3. calculul dimensiunilor secţiunii canalelor4. calculul debitului de aer al fiecărui canal precum şi debitul de aer total al ventilatorului5. adoptarea dimensiunile orificiilor de cernere a sitelor în funcţie mărimea componentelor care se separă6. adoptarea unghiurilor de înclinare a sitelor7. calculul regimul cinematic de antrenare a sitelor pentru a avea mişcare relativă fără desprindere (frecvenţă,

amplitudine, turaţie)8. puterea motorului de antrenare a sitelor, transportoarelor melcate si al ventilatorului

indicele cinematic limită la deplasarea în sus

ks =

indice cinematic limită la deplasarea în jos are expresia:

kj = =

indice cinematic la desprinderea particulei de sita

Ko =

In funcţie de regimul cinematic se pot realiza următoarele tipuri de deplasări relative ale particulelor:

1. deplasare într-un singur sens: - deplasare în jos kj < k < ks

- deplasare în sus ks < k < kj

2. deplasări în ambele sensuri:

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 10

Page 11: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE- deplasare în sus şi în jos,mai mult în jos k > ks > kj;

- deplasare în sus şi în jos,mai mult în sus k > kj > ks

- deplasare în sus şi în jos,cu valori egale k > ks = kj

3. salturi cu desprinderea de suprafaţa de separare k > ko

4. starea de repaus relativ pe suprafaţa de separare k ≤ kj ; k ≤ ks ;

1.3.3.3. Indicii calitativi si cantitativi ai separării pe ciururi plane

Procesul de curăţire a seminţelor cu ajutorul ciururilor plane se poate aprecia cu ajutorul indicilor calitativi şi cantitativi. Indicele calitativ este caracterizat de gradul de separare iar cantitatea cu ajutorul indicelui de productivitate.

Gradul de separare Gs reprezintă raportul între masa seminţelor mici care au trecut prin orificiile de separare şi masa seminţelor mici aflate în amestecul iniţial:

Gs =

în care: Mst este masa seminţelor mici trecute prin orificiile separare; Ms – masa de seminţe ce ajung pe suprafaţa de separare; ka – coeficient care exprimă conţinutul de seminţe mici în amestecul iniţial de seminţe (coeficient de amestec).

Intre gradul de separare,lungimea suprafeţei de lucru,cantitatea de seminţe ce trebuie să treacă prin orificii şi intensitatea separării există următoarea corelaţie:

Gs =

în care: ks este coeficient ce caracterizează intensitatea separării (dm 2.h/kg); ka - este coeficient de amestec; qb – debitul specific pe 1 dm lăţime a suprafeţei de separare (kg/dm.h); L – lungimea suprafeţei de lucru (dm).

Literatura de specialitate prezintă pentru gradul de separare Gs, următoarele valori: - separare de calitate superioară Gs = 0,8

- separare de calitate medie Gs = 0,65 - separare de calitate inferioară Gs = 0,5 Dependenţa dintre coeficientul de amestec ka şi parametrul ks

pentru ciururi cu orificii dreptunghiulare, folosite la separarea grâului, se prezintă în figura., în care: 1.-qB = 50kg/dm.h; 2.- qB = 100kg/dm.h; 3.- qB = 200kg/dm.h; 4. – qB = 400 kg/dm.h; 5.- qB = 800 kg/dm.h;

.In cazul în care se impun valorile gradului de separare Gs, se poate

calcula lungimea suprafeţei de separare cu relaţia:

L =

Lăţimea de lucru B a suprafeţei de separare se determină fie în funcţie de debitul specific qb, fie în funcţie de încărcarea specifică medie pe unitatea de suprafaţă qs în timp de o oră, cu relaţiile:

B = sau B =

în care: Qa este debitul de seminţe ce ajunge pe suprafaţa de separare. Relaţia de corelare generală între qb, qs şi

ceilalţi parametri constructivi şi de debit are forma:

qs =

Capacitatea de lucru a ciururilor plane se detrmină cu relaţia:Qp = qs . St

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 11

Page 12: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEîn care: St este suprafaţa totală a ciururilor (dm2).

Având în vedere încărcarea specifică pe unitatea de lăţime,se poate calcula lăţimea necesară B a ciurului din raportul:

B = (dm)

In general lăţimea B a ciururilor plane este cuprinsă în limitele B = 800 – 1000 mm,iar între lungime şi lăţime există raportul L / B = 1 … 3..

1.3.3.4. Procesul de lucru realizat de ciururi cilindrice

In unele mori, în secţiile de curăţire a cerealelor, se pot întâlni ca organe de lucru şi ciururi cilindrice. Ele se construiesc ca şi cele plane din tablă perforată, cu orificii rotunde sau dreptunghiulare şi în consecinţă separă amestecurile de seminţe după lăţime, respectiv după grosime.

Ca părţi componente, ciururile cilindrice cuprind un ax de susţinere a suprafeţei de separare şi transmiterea către aceasta a mişcării de rotaţie prin intermediul unor braţe radiale. Tabla perforată de formă cilindrică constituie suprafaţa de lucru propriu-zisă. Se construiesc ciururi cilindrice cu orificii de aceeaşi dimensiune pe toată lungimea sau sub forma unor tronsoane în cadrul cărora orificiile sunt de dimensiuni diferite, permiţând separarea seminţelor în mai multe sorturi, de la mic către mare.

In interacţiunea dintre suprafaţa interioară a ciurului în mişcare de rotaţie şi masa de seminţe distribuită pe suprafaţa acesteia, se pot imprima seminţelor două feluri de mişcări, care se deosebesc între ele în principiu prin prezenţa sau absenţa repausului relativ al seminţelor.

Analiza care se efectuează în continuare urmăreşte să definească în mod concret, factorii cinematici pentru care se crează condiţiile mişcării seminţei fără repaus relativ. Numai în condiţiile în care regimul cinematic evită apariţia repausului relativ al seminţelor este posibil ca suprafaţa de lucru să separe seminţele.

Pentru un anumit regim cinematic al unei suprafeţe cilindrice caracterizat prin indicele k = ,corespunzător

căruia apare repausul relativ, ciclul mişcării particulei la o rotaţie a ciurului poate cuprinde patru etape (fig.2.14) reprezentate prin: faza de repaus relativ (4–1); faza de mişcare relativă cu întârziere, cu alunecarea particulei pe suprafaţa interioară (1–2); faza de mişcare liberă, independentă de suprafaţa de lucru ( 2-3) şi faza de alunecare pe suprafaţa de lucru cu mişcare relativă accelerată

(3-4).Delimitarea celor patru puncte caracteristice s-a făcut conform

notaţiilor din figura.Pentru o viteză unghiulară de rotaţie a ciurului ω şi respectiv a

particulei antrenate Ω , în intervalul 4-1, când are loc repausul relativ,se asigură condiţia ω = Ω.

In scopul restabilirii regimului cinematic care evită repausul relativ, se consideră o particulă în interiorul suprafeţei cilindrice de separare, la începutul alunecării pe suprafaţa interioară şi fără desprindere.

Pentru efectuarea studiului analitic se alege un sistem mobil de axe de referinţă ξ O η , care se consideră că se roteşte cu aceeaşi viteză unghiulară ω.Neglijând forţa

de inerţie a particulei şi acceleraţia Coriolis, se scrie condiţia de echilibru după direcţia O – η .Tinând seama de interdependenţa dintre reacţiunea N, forţa de frecare F , forţa centrifugă dată de produsul m.r.ω2 şi componentele pe cele două direcţii a forţei datorită greutăţii particulei exprimată prin produsul m.g., rezultă că:particulei la limita repausului relativ

N=m.r.ω2 + m.gcosα = = m.g.sinα

respectiv:

r.ω2.sinφ = g(sinα.cosφ – cosα.sinφ) = g.sin(α-φ)

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 12

Page 13: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIERegimul cinematic limită corespunzător căruia se mai păstrează condiţia Ω = ω, are valoarea:

Kc = =

Pentru ca să dispară repausul relativ încă din cadranul I, este necesar ca ciurul să funcţioneze la un regim cinematic k <

kc respectiv viteza unghiulară va fi:

ωc <

iar turaţia ciurului,

nc ≈ 10 ωc < 10

Experimental s-a demonstrat că raportul optim este:

= 0,75 – 0,80

Dimensiunile ciururilor cilindrice se stabilesc în funcţie de încărcarea specifică admisă q c = 23o … 300 kg/m2.h. Valoarea

acestei încărcări pentru ciururile cilindrice este de 3 … 5 ori mai mică decât pentru ciururile plane.

Raportul între lungimea cilindrului L şi diametrul D se ia în limitele L/D = 3,75… 4.

Viteza periferică a cilindrului corelată cu dimensiunea D şi regimul cinematic pentru care nu apare faza repausului relativ

se adoptă în limitele v = 0,65 …. 0,75 m/s.

Unghiul de înclinare a cilindrului are valori de 4 … 5 o.

Pentru funcţionarea normală a ciururilor cilindrice, este necesar ca orificiile acestora să poată fi curăţate continuu de

seminţele care se blochează în orificii. In acest scop se folosesc dispozitive de curăţire, care acţionează pe partea exterioară a

suprafeţei de separare.

Dispozitivele de curăţire utilizate în mod curent sunt : dispozitive cu perii fixe şi dispozitive cu role. Din punct de vedere

constructiv sunt asemănătoare cu cele utilizate la curăţirea ochiurilor suprafeţelor de separare de la ciururile plane.

Pentru a nu se dezvolta praf în jurul utilajului este necesar ca uşile de vizitare să fie perfect etanşe. In unele cazuri, pentru

siguranţă, maşinii i se poate aplica o conductă pentru aspirarea prafului fin care se dezvoltă şi pluteşte între ciur şi carcasa maşinii.

Debitul de aer este de 2 – 3 m3/min, iar diametrul conductei de 80 – 100 mm. Amplasarea conductei se face la mijlocul maşinii sau

la capătul de evacuare a grâului.

1.3.3.5.Triorul cilindric cu suprafaţă alveolară interioară

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 13

Page 14: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE

Este important de menţionat că poziţia jgheabului colector poale fi reglată cu ajutorul unei manete, montate la extremitatea triorului dinspre evacuare. Unghiul de înclinare a jgheabului este considerat optim în cazul lipsei în grâul curăţat a impurităţilor sferice (neghină), seminţelor de buruieni (măzăriche, rapiţă, muştar, hrişcă ele.) şi a spărturii de boabe. În impurităţile separate trebuie să lipsească boabele de grâu normale, întregi şi dezvoltate.

Turaţia cilindrului cu diametrul de 500 mm este de 40 rot/min. Cilindrul, împreună cu toate componentele sale, pentru înaintarea cerealelor prelucrate, este înclinat dinspre alimentare către evacuare cu 5...8°.

Dimensiunile alveolelor pentru triorul cilindric de neghină sunt de 5,5 mm, iar pentru triorul cilindric de ovăz - 9,5 mm. Dimensiunile de gabarit ale triorului cilindric sunt următoarele: lungime - 2280 mm; lăţime - 785 mm; înălţime - 950 mm.

Se consideră o particulă de masă m, într-o alveolă ajunsă în cadranul II la poziţia unghiulară α = ωt, prin rotirea cilindrului trior cu o anumită viteză unghiulară ω.

Asupra particulei acţionează următoarele forţe Fc = m.r.ω2–forţa centrifugă; G = mg –forţa datorită greutăţii particulei de masă m; N´- reacţiunea normală a peretelui alveolei; F = N´.tgφ –forţa de frecare;

Pentru ca particula să rămână în alveolă este necesar ca proiecţiile forţelor pe direcţia peretelui alveolei să satisfacă condiţia:

N´tg φ + mω2R sin λ ≥ mg cos (λ – α) Înlocuind expresia reacţiunii normale N´ care este: N´ = mω2 R cos λ + mg sin (λ – α)

se obţine:k sin (λ + φ) ≥ cos (λ + φ – α)

unde:

La momentul t1 caracterizat prin poziţia unghiulară α1 = ω.t1, începe desprinderea particulei din alveolă, definit prin egalitatea: k sin (λ + φ) = cos (λ + φ – α1)

Unghiul α1 se numeşte unghi de desprindere şi are expresia: α1 = λ + φ – arccos [ k.sin ( λ + φ)]

La construcţiile actuale de trioare la care λ = 90o , rezultă că unghiul de desprindere este:

α1 = + φ – arccos ( k cosφ)

Din relaţia unghiului de desprindere, pentru k = 1 şi considerând λ = 90o,se obţine α1 = 90o.In acest caz, particula nu cade din alveolă, fiind antrenată în mişcare de rotaţie odată cu cilindrul.

Regimul de funcţionare trebuie să fie caracterizat printr-un indice cinematic k < 1,care asigură desprinderea particulelor de suprafaţa alveolară şi colectarea lor în jgheabul de recepţie. In acest caz, deoarece Rω 2 < g, rezultă că turaţia maximă a cilindrului cu alveole trebuie să satisfacă inegalitatea:

nmax <

In condiţii de exploatare,se recomandă ca turaţia de regim să fie:

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 14

Page 15: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEnr = ( 0,3 – 0,75 ) .nmax

1.3.3.6 . Trior cu discuri

Discurile cu alveole sunt confecţionate din tablă turnată având diametre de 380; 460 şi 630 mm. Zona cu alveole este situată pe ambele feţe ale discurilor pe o lăţime periferică de 150. . .J80 mm. Discurile se sprijină prin intermediul a trei spiţe 5 pe arborele triorului, aşezat în plan orizontal. Pe spiţe sunt fixate paletele 6 înclinate faţă de planul discului, asigurând înaintarea amestecului de la alimentare către evacuare. Intre discuri, care se rotesc în plan vertical, se găsesc jgheaburile colectoare înclinate 3 şi 8, folosind la prinderea şi dirijarea componentelor amestecului prelucrat. Partea inferioară a discurilor este scufundată în buncărul triorului. în care se găseşte amestecul de componente.

1.3.4. Utilaje pentru separarea impurităţilor existente pe suprafaţa boabelor (curăţirea albă)Masa de cereale conţine în afara impurităţilor sub formă de particule libere şi particule fine aderente pe suprafaţa

boabelor, acestea localizându-se mai ales în şănţuleţ şi bărbiţă. În general, particulele de praf aderent pe boabe sunt de natură minerală, acumulate în timpul vegetaţiei, recoltării şi vehiculării produselor spre depozite. Impurităţile aderente de natură organică provin, în general, din învelişul exterior al boabelor; în şănţuleţ sau bărbiţă, unde se mai adăpostesc şi diferite microorganisme specifice cerealelor. În cazuri mai rare pe suprafaţa boabelor se găsesc spori de mălură sau tăciune. Îndepărtarea impurităţilor existente pe suprafaţa boabelor se face prin operaţiile tehnologice cunoscute în practică cu numele de descojire şi spălare sau îndepărtare prin procedeul uscat şi procedeul umed.

1.3.4.1.Separarea impurităţilor prin descojireDescojirea grâului se realizează cu maşini pentru descojit care în principiu se compun din două părţi principale: statorul

sub formă de cilindru a cărui suprafaţă interioară acţionează asupra boabelor şi rotorul cu palete, care pot fi metalice sau din lemn ce produc mişcarea boabelor.

După materialul folosit la confecţionarea statorului, descojitoarele sunt clasificate astfel:-descojitoare cu manta din material abraziv;-descojitoare cu manta din ţesătură de sârmă;-descojitoare cu manta din tablă perforată;

Cea mai mare intensitate de descojire se obţine la descojitoarele a căror stator este confecţionat din material abraziv sau din ţesătură de sârmă, motiv pentru care se numeşte descojire intensivă.

1.3.4.1.1.Descojirea cu cilindru abrazivLovirea şi frecarea boabelor de suprafaţa aspră a mantalei cilindrice a statorului are ca efect înlăturarea prafului, a unei

părţi din embrion, bărbiţei şi parţial a învelişului superficial.Suprafaţa aspră a mantalei abrazive se poate compara cu o suprafaţă acoperită cu o mulţime de rifluri microscopice,

aşezate în dezordine. Când boabele se lovesc de aceste rifluri, praful şi particulele de pământ aderente se desprind şi învelişurile se taie. Acţiunea lovirii trebuie să fie atât de energică, încât să distrugă compactitatea învelişurilor, fără ca bobul să fie expus sfărâmării. Aceasta înseamnă că, în cazul lovirii, endospermul nu trebuie să fie atacat.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 15

Page 16: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEViteza periferică a paletelor, în timpul prelucrării grâului, având umiditatea condiţionată este cuprinsă între 15 - 17 m/s .

Aceste limite sunt impuse de energia cinetică primită de boabe în timpul lovirii de palete.Deplasarea masei de cereale în maşină se face datorită înclinării paletelor faţă de generatoarea cilindrului imprimând

boabelor o traiectorie elicoidală, întreruptă în unele porţiuni prin alunecarea lor pe suprafaţa cilindrului.Efectul tehnologic al prelucrării suprafeţelor boabelor la maşina de descojit se caracterizează prin următorii indici:-micşorarea conţinutului în cenuşă;-conţinutul de boabe sparte rămase în masa de grâu să fie cât mai redus;-proporţia învelişurilor îndepărtate cât mai mare. Micşorarea conţinutului de cenuşă al boabelor se produce prin îndepărtarea de pe suprafaţa acestora a prafului de natură

minerală, precum şi a unei părţi din înveliş şi embrion.Conţinutul de boabe sparte pune în evidenţă funcţionarea corectă a maşinii. Dacă după efectuarea operaţiei de descojire

procentul de spărtură depăşeşte 1 %, trebuie analizate cauzele care duc la creşterea acestui procent respectiv:-introducerea la descojire a unui grâu prea uscat (umiditate 10 – 12 %);-viteza periferică a paletelor prea mare (peste 16 m/s);-încărcarea maşinii sub capacitatea nominală;-distanţa prea mică între palete şi manta (sub 20 mm)-mantaua prezintă denivelări din cauza uzurii sau turnării defectuoase;-ascuţirea paletelor din cauza uzurii.Treptele descojirii. Procesul de descojire se desfăşoară în două până la patru trepte.În prima treaptă are loc îndepărtarea prafului existent pe suprafaţă şi în bărbiţă. Ca rezultat se obţine aşa numitul praf

negru în a cărui compoziţie intră circa 90 % praf de natură minerală, cu un conţinut de cenuşă de circa 20 %.În treapta a doua şi a treia se acţionează mai mult asupra învelişului şi embrionului şi din acest motiv culoarea produsului

rezultat din descojire, este mult mai deschisă numindu-se praf alb sau tărâţe de curăţătorie. Conţinutul său în cenuşă scade la 6 – 8 %.

Micşorarea conţinutului de cenuşă al grâului după fiecare treaptă de descojire este cuprinsă între 0,03 – 0,05 %.Conţinutul de spărtură creşte după fiecare trecere cu 0,2 – 0,5 %.

Descojitoru] cu manta abrazivă asigură cel mai mare efect tehnologic de descojire a masei cerealiere. El se compune dintr-o carcasă metalică 4, în care se fixează mantaua cilindrică abrazivă 5. Mantaua este compusă din două părţi semicilindrice din şmirghel, realizate prin turnare. Turnarea se face în cofraje semicilindrice cu armături metalice din sârmă împletită. În compoziţia materialului turnat intră următoarele componente:

şmirghel de o anumită granulaţie, 69 - 76%;hidroxid de magneziu Mg(OH)2, 14- 17%;clorură de magneziu MgCI2, 10- 14%.

Granulele de şmirghel pot fî naturale sau sintetice, obţinute din topirea oxidului de aluminiu cu oxid de fier. Turnarea se face la temperatura de 12... 14°C, menţinându-se timp de 7... 14 zile pentru întărire.

Dacă în curăţătoria morii descojirea cerealelor se face în două trepte, înainte şi după condiţionare, atunci pentru fiecare treaptă se foloseşte o granulaţie corespunzătoare a şmirghelului.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 16

Page 17: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEPentru treapta 1-a:40% şmirghel nr. 20, cu dimensiuni de 0,8...0,85 mm;40 % şmirghel nr. 22, cu dimensiuni de 0,75...0,8 mm;20 % şmirghel nr. 36, eu dimensiuni de 0,4...0,5 mm.Pentru treapta a 1l~a :60% şmirghel nr. 24, cu dimensiuni de 0,7...0,75 mm;40 % şmirghel nr. 40, cu dimensiuni de 0,5...0,6 mm.Viteza periferică a rotorului cu palete trebuie să varieze în funcţie de natura cerealelor supuse prelucrării. De exemplu,

pentru secară, care posedă o structură mai vâscoasă faţă de grâu, viteza periferică a rotorului trebuie să fie de 15...18 m/s, pentru grâul moale - 13...15 m/s, iar pentru grâul sticlos (tare) - 10... 11 m/s.

OBS. Descojitoarele constituie surse de incendiu în mori dacă în utilaj pătrund impurităţi metalice. Ca o măsură de precauţie, înainte de descojitor trebuie montat un separator magnetic. De menţionat că, la fel ca şi corpurile feroase, pietrele cu o anumită structură, sunt la fel de periculoase la pătrunderea în descojitor. Acestea provoacă uzura avansată a organelor de lucru şi scântei.

1.3.4.1.2.Descojirea cu ţesătură de sârmăSepararea impurităţilor existente pe suprafaţa boabelor, cu maşini pentru descojit care au manta din ţesătură de sârmă, este

diferenţiată astfel:- când secţiunea firului este pătrată, iar una din muchii este plasată pe partea interioară a mantalei cilindrice (ţesătură tip

EUREKA), se produce dislocarea prafului şi are loc o descojire intensivă;- când secţiunea firului este rotundă, se produce o bună separare a prafului de pe suprafaţa boabelor, fără însă a se ataca

intens învelişul, având un efect de descojire mai redus. Latura pătratului sau diametrul firului de sârmă a ţesăturii este de 0,8–1mm.Principiul de funcţionare este acelaşi ca şi la maşina cu manta abrazivă.

In funcţie de numărul tobelor de curăţire, descojitoarele cu manta din ţesătură de sârmă, pot fi simple sau duble.

Descojitoarele duble se compun din următoarele părţi: gura de alimentare 1, montată la unul din capetele utilajului ,rotoarele 2 şi 3 prevăzute cu paletele 4 care se rotesc în interiorul mantalelor 5. Pentru evacuarea grâului din maşină este prevăzută gura 6. Praful aspirat prin orificiile mantalei cade prin gura de evacuare 7.Aspiraţia se face prin canalele 8 racordate la reţea prin ştuţul 9. Panoul 10 împiedică căderea prafului de la cilindrul de sus peste cel de jos. Praful de aspiraţie se depune în camera centrală 11 şi prin clapeta 12 se dirijează spre punctul de evacuare 13. Controlul interior al utilajului se face prin uşile 14.

Pentru acţionare este prevăzut motorul electric 15 şi transmisia cu curele 16.Efectul tehnologic al descojitorului cu manta din ţesătură de sârmă de tip EUREKA constă din înlăturarea prafului de pe

suprafaţa boabelor, din şănţuleţ, a bărbiţei, a unei părţi din embrion şi parţial a învelişului superficial (pericarpul).Acest efect se obţine prin lovirea şi frecarea boabelor de suprafaţa aspră a mantalei.

Turaţia optimă a tamburuluicu palete este de 275 rot/min, ceea ce corespunde la viteza periferică de 13 – 15 m/s.

1.3.4.2. Separarea impurităţilor prin spălareÎndepărtarea impurităţilor existente pe suprafaţa boabelor prin procedeele de descojire, nu poate fi realizată decât în

proporţie de 80 % chiar dacă acestea s-ar repeta. Pentru accentuarea separării prafului de pe suprafaţa boabelor şi mai ales a celui localizat în şănţuleţ, se foloseşte operaţia de spălare.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 17

Page 18: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEChiar dacă există opinii divergente privind necesitatea operaţiei de spălare, s-a constatat în multe unităţi de morărit, că

spălarea grâului duce la obţinerea unei extracţii mai mari de făină albă cu un conţinut mai redus de substanţe minerale. Consumul mare de apă potabilă (1 – 3 litri pentru 1 kg de grâu) şi de energie electrică, rămân singurele argumente care se aduc în defavoarea spălării. Această operaţie devine strict necesară pentru grâul cu mălură sau cu mirosuri superficiale care dispar în urma spălării. Dacă grâul nu prezintă caracteristicile menţionate anterior iar operaţia de descojire este realizată la un nivel calitativ superior, se poate renunţa la spălare, dar nu şi la umectarea boabelor care asigură condiţionarea hidrică.

În curăţătoriile morilor, maşinile de spălat folosite, pot fi de diverse tipuri constructive, respectiv pot fi maşini simple sau maşini combinate.

In principiu o maşină combinată de spălat grâu constă din două părţi mari: bazinul de spălare şi separarea impurităţilor mai grele şi mai uşoare decât bobul de grâu şi centrifuga de zvântare după spălare.

Alimentarea cu grâu se face prin tubul telescopic 1, care permite modificarea traseului de spălare în bazin. Grâul introdus în maşină ajunge pe două transportoare cu melc 3, cufundate în apă, care au sensul de deplasare spre stânga. În tot timpul deplasării, grâul rămâne în suspensie în apă, fiind supus unei ac ţiuni de flotare prin funcţionarea melcului, ceea ce duce la dizolvarea şi desprinderea de pe învelişul bobului a straturilor de praf, a bulgărilor de pământ sau a prafului de mălură, precum şi la separarea particulelor grele.Pietrele şi bucăţile metalice mai grele decât bobul de grâu nu pot rămâne în suspensie în apă şi, în timpul flotaţiei, cad la fund peste transportoarele interioare 4, care le transportă în sens opus direcţiei de deplasare a grâului spre gura de evacuare 5. Aici se află un injector hidraulic care evacuează pietricelele cu ajutorul unui curent de apă şi le depune în bazinul mic 23, ataşat la corpul maşinii.

Transportoarele melc 3 şi 4, precum şi sistemul de evacuare a pietrelor se găsesc plasate în bazinul de spălare 6, care, în afara acestora, mai este prevăzut cu dispozitivele de reglare a circuitului de apă şi cu jeturi de antispumă. Maşina este separată în sens longitudinal în două. Una din părţi, care este mai îngustă, constituie zona de spălare propriu-zisă. Partea a doua a băii de spălare este destinată pentru evacuarea apei care, circu lând într-un spaţiu larg, îşi pierde viteza şi dă posibilitatea să se decanteze o parte din corpurile minerale antrenate, după care se evacuează printr-o gură laterală. La suprafaţa apei plutesc toate corpurile uşoare, care se evacuează în sectorul 7 al băii şi, de aici, odată cu apa, prin gura de preaplinul 22.

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 18

Page 19: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE

În coloana de zvântare are loc centrifugarea grâului spălat, după care se elimină la partea superioară prin gura de evacuare Zvântarea, transportul pe verticală şi evacuarea grâului spălat, se face cu ajutorul rotorului cu palete, compus dintr-un ax vertical , montat pe două lagăre. Separarea picăturilor de apă de pe suprafaţa boabelor se face prin lovirea grâului de mantaua perforată. Coloana de zvântare este prevăzută cu un sistem circular de conducte de spălare a mantalei pe partea ei exterioară, alimentat prin conducta racordată la reţeaua de apă potabilă a morii. Spălarea mantalei se face cu scopul de a curăţi orificiile care au tendinţa de a se înfunda cu impurităţi.

Calitatea procesului de lucru este influenţată de gradul de încărcare al utilajului, consumul de apă şi viteza periferică a paletelor rotorului. S-a constatat că viteza periferică optimă a paletelor este de 18 – 19 m/s, depăşirea acestor limite conduce la un procent ridicat de spărturi şi la o descojire intensă a boabelor, efect nedorit în acest caz deoarece endospermul se poate impurifica cu suspensiile minerale din apa de spălare, iar coaja dislocată poate înfunda orificiile mantalei de zvântare. Consumul de apă de 1 – 3 litri/kg este reglat în funcţie de conţinutul de impurităţi şi de conţinutul de umiditate al masei de grâu.

OBS. Economia de apă potabilă şi preţul mare al acesteia face ca unele mori să se lipsească de maşinile de spălat. Dar, firma „Bhler” recomandă instalarea în locul maşinii de spălat a maşinii de descojire pe cale umedă.

1.3.5.Condiţionarea cerealelorCondiţionarea cerealelor are menirea de a modifica proprietăţile mecanico-structurale legate de compoziţia boabelor şi

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 19

Page 20: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIEde proprietăţile lor fizico-chimice, pentru a uşura separarea învelişurilor mai puţin mărunţite şi în acelaşi timp să se accelereze procesul de transformare a endospermului în făină. Pe de altă parte, se urmăreşte producerea unor transformări biochimice în boabe (complexul de substanţe proteice, în special glutenul, complexul hidraţilor de carbon, activitatea fermenţilor etc.) care se modifică şi care influenţează calităţile de panificaţie.

În urma condiţionării creşte elasticitatea învelişurilor şi slăbesc legăturile dintre endosperm şi stratul de înveliş. După condiţionare, la mărunţirea boabelor, învelişurile se fragmentează în particule mai mari în comparaţie cu endospermul. Drept consecinţă, se favorizează operaţia de separare a învelişurilor de endosperm

Cerealele sunt caracterizate de proprietăţi elastice, plastice şi vâscoase. Totodată, cerealele sunt corpuri coloidale capilaro-poroase. Părţile anatomice ale boabelor prezintă anumite rezistenţe mecanice, învelişurile bobului de grâu, datorită structurii lor fibroase, cu celule tubulare, cu multe capilare şi cu un procent majorat de celuloză (23,73%) şi hemiceluloză (43,10%), au o rezistenţă mai mare decât endospermul. Astfel, pentru aceeaşi umiditate, rezistenţa învelişurilor, la diverse solicitări , este de 6-10 ori mai mare decât rezistenţa endospermului.

Embrionul este caracterizat printr-o plasticitate ridicată, datorită conţinutului ridicat în lipide (peste 15%). Această proprietate este folosită la separarea acestuia în procesul de măcinare, ca urmare a transformării particulelor de embrion în foiţe subţiri, la trecerea printre tăvălugii măcinători.

În urma condiţionării, endospermul absoarbe apa, care pătrunde prin microcapilare până în straturile centrale. La temperaturi sub 55 - 60°C granulele de amidon nu absorb şi nu leagă apa. în schimb, substanţele proteice atrag şi absorb în abundenţă moleculele de apă, mărindu-şi volumul. Această mărire de volum produce tensiuni interne în endosperm, care conduc la formarea de microfisuri. Acest lucru determină reducerea rezistenţei endospermului.

Umiditatea endospermului nu trebuie să depăşească anumite valori optime, care depind de tipul cerealelor, de sticlozitate şi de umiditatea iniţială a masei de boabe prelucrate. Umectarea excesivă a boabelor îngreunează măcinarea şi cernerea produselor, reduce capacitatea de producţie a morii şi extracţia fainii.

Timpul este un factor important la interacţiunea masei de boabe cu apa. în primul rând, acest factor se manifestă ca durată de odihnă. Acest factor depinde de tipul grâului, sticlozitate, umiditate şi temperatura apei folosite. Cu cât apa este mai rece, cu atât creşte durata de odihnă, ceea ce. în final conduce la creşterea capacităţii celulelor de odihnă.

Deoarece bobul este un organism viu, trebuie de menţionat că, prin umectare, în corpul boabelor se realizează procese complexe de natură fizico-chimică, chimică şi biochimică, care conduc la modificarea tuturor proprietăţilor boabelor cerealiere. Astfel, în boabele umectate cu apa la temperatura de 35-45°C se intensifică activitatea enzimatică, iar la temperatura de peste 55C are loc inactivarea enzimelor. Aşadar, la alegerea corectă a regimurilor de condiţionare a grâului, proprietăţile de panificaţie ale făinii pot fi corectate în direcţia dorită. Denaturarea parţială şi reducerea capacităţii de hidratare a complexului proteic conduce la îmbunătăţirea calităţii glutenului. Această operaţie este eficientă şi în cazul prelucrării grâului încolţit.

Cantitatea maximă de enzime este concentrată în embrion şi în straturile periferice ale bobului. Astfel, la măcinişurile grâului pe sortimente, cea mai mare cantitate de enzime trece în tărâţă, iar în făină rămâne o cantitate minimă. De aceea, la condiţionarea grâului este foarte important de a folosi enzimele avute în compoziţia boabelor pentru modificarea proprietăţilor biochimice ale boabelor, mai cu seamă pentru îmbunătăţirea sau înrăutăţirea calităţii glutenului, precum şi pentru creşterea sau reducerea capacităţii fainii de a forma zaharuri.

Aşadar, în întregul proces de condiţionare a cerealelor, cu multitudinea de procese fizico - coloidale şi biochimice complexe pe care le cuprinde, se evidenţiază următoarele trei etape principale;

1. Etapa primară - în migrarea şi concentrarea apei în straturile de înveliş şi embrionul boabelor. Ca rezultat al umflării acestor părţi anatomice, creşte brusc volumul specific al boabelor. Repartizarea neuniformă a apei pe secţiunea bobului contribuie la apariţia gradientului de umiditate şi a unor tensiuni foarte mici. In etapa primară proprietăţile tehnologice ale boabelor cerealiere suferă modificări neînsemnate;

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 20

Page 21: utilaj de morarit si panificatie

MASINI SI INSTALATII PENTRU MORĂRIT ŞI PANIFICAŢIE2. Etapa principală - sub acţiunea tensiunilor, la valori distructive pentru endosperrn, apar fisuri, a căror natură depinde

de gradul de compactizare a corpului făinos al bobului. Totodată, are loc deplasarea moleculelor de apă în centrul endospermului. Proprietăţile tehnologice ale boabelor cerealiere suferă cele mai mari modificări;

3. Etapa finală - repartizarea treptată a apei în toate părţile anatomice ale bobului, în concordanţă cu însuşirile lor structurale şi caracteristicile termodinamice ale procesului de umectareÎn majoritatea unităţilor de morărit se practică condiţionarea cerealelor la rece, ceea ce presupune umectarea grâului

cu apă la temperatura mediului spaţiilor de producţie. Aceast procedeu este cunoscut de câteva secole. Inca din anul 1811, Vasile Levşin de la Universitatea din Moscova, într-o

lucrare consacrată morăritului, descriind “măcinişul pentru cei bogaţi” spre deosebire de “măcinişul pentru cei săraci”, arăta că “pentru a fi mai convenabilă măcinarea făinii, cerealele nu trebuie să fie nici prea uscate, nici foarte umede, deoarece când sunt prea uscate, parte din înveliş care trebuie să treacă în tărâţe, se sfărâmă mărunt, trece prin sită şi se amestecă cu făina. De aceea autorul consideră că “atunci când grâul este uscat, acesta trebuie să fie stropit cu apă, cu câteva ore înainte de măcinare, pentru ca învelişul de pe boabe să se desprindă mai uşor şi făina să iasă mai albă”. Dar, cu aceeaşi ocazie, autorul a precizat şi dezavantajul umectării pentru o perioada de menţinere în stare umedă la un interval de timp prea mare, caz în care “se vor umezi şi acele particule făinoase, care se află în apropierea învelişului, vor face tărâţele cleioase şi vor împiedica separarea lor uşoară”..

In cazul condiţionării la rece, modificări structurale esenţiale în corpul bobului se desfăşoară în primele 6 ore de odihnă. Perioada de la 6 până la 12 ore ale odihnei se caracterizează prin apariţia unui număr maxim de fisuri în corpul făinos şi printr- un grad înalt de afânare al acestuia . După aceasta procesul se stabilizează.

Umidificatoarele cu apă pulverizată, au în componenţa lor un dispozitiv care asigură pulverizarea apei introdusă concomitent cu boabele de grâu în umidificator. Pulverizarea poate fi realizată de un dispozitiv cu discuri sau de o instalaţie cu duză de pulverizarePe cele două discuri ale umidificatorului antrenate în mişcare de rotaţie, vor curge cele două produse. Boabele de grâu pe discul superior, iar apa pe cel inferior. Ambele produse vor fi aruncate în interiorul carcasei după care boabele vor fi antrenate de un melc spre evacuare

Condiţionarea combinată denumită şi rece-caldă, constă în umezirea sau spălarea şi încălzirea cerealelor înainte de măcinare. Incălzirea poate avea loc imediat după umezire sau spălare, fie după odihnă. Cele mai bune rezultate se obţin când încălzirea are loc imediat după umezire.

.Condiţionarea rapidă se realizează cu ajutorul unei instalaţii simple din punct de vedere constructiv, motiv pentru care se poate utiliza cu uşurinţă în morile de mică capacitate.

Operaţia constă în încălzirea grâului cu ajutorul aburului timp de câteva secunde până la 1 minut la o temperatură de 68 – 70oC după care urmează o răcire bruscă în apă rece. Incălzirea grâului urmată de o răcire bruscă, provoacă o schimbare a coeziunii în interiorul bobului, ceea ce duce la ruperea legăturilor dintre înveliş şi endosperm, uşurând astfel separarea acestora în procesul de măcinare. In afară de aceasta, încălzirea grâului îmbunătăţeşte însuşirile de panificaţie ale făinii obţinute, ceea ce prezintă importanţă mai ales pentru grânele cu gluten de calitate inferioară.

Condiţionarea prin şoc termic constă în trecerea boabelor de cereale printr-o baterie de canale încălzite cu abur la o presiune de2,5 – 3 bar timp de 1 – 3 min, după care urmează răcirea şi măcinarea lor.

Condiţionarea sub vid constă în trecerea boabelor de cereale printr-un spaţiu încălzit închis,din care se extrage aerul cu ajutorul unor instalaţii de vid..

Utilaje pentru pregătirea cerealelor în vederea măcinării

Prof.dr.ing.Dănuţă CozmaFacultatea de mecanică Iaşi

Cap. 1 21